烧结砖厂生产整个过程及原理..

烧结砖厂生产工艺流程及原理

烧结砖生产工艺过程总的来讲有原料的制备、坯体成型、湿坯干燥和成品培烧四部分组成。各部分的重要性总的概括起来说，原料是根本，成型是基础，干燥是保证，焙烧是关键。这四部分是互相依存关系。

页岩→皮带机配内燃料→锤式破碎机破碎→笼筛筛分→双轴搅拌机搅拌→陈化库陈化→双轴搅拌机搅拌(两级)→真空挤砖机挤出成型→切条→切坯→分坯→机械码窑车→回车线自然干燥→隧道窑干燥焙烧→成品出窑→成品堆场。

一、原材料

（一）原料化学成份

评价某种物料是否能生产出烧结砖，其主要取决于它的物理性能，而化学成份对制品的性能具有间接的影响。在判断原料性能时，化学的成份分析可以作为判断的参考依据。化学分析通常测定二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、硫矸和烧失量等。SiO2（二氧化硅）是烧结砖原料中的主要成份，含量在55～70%之间，超过此含量时，原料的塑性大为降低制品的强度极限。Al2O3（三氧化二铝）在制品原料中的含量以10～20%为宜，低于10%时制品的力学强度降低，高于20%时，虽然制品强度较高，但烧成温度也高，耗煤量加大，并使制品的颜色变淡。Fe2O3（三氧化二铁）是制砖原料中的着色剂，一般含量为3～10%为宜，含量过高时会降低制品的耐火度。CaO（氧化钙）在原料中的石灰石（CaCO3）的形成出现，是一种有害物质，含量不宜超过10%，如含量过高时将缩小烧结温度的范围。当氧化钙含量大于15%时，烧结范围将缩小25℃，给焙烧操作造成困难，其颗粒较大于2mm时更易形成酥砖或引起制品爆裂，可导致坯体严重变形，如吸潮、松解、粉化等。MgO（氧化镁）原料中的含量不超过3%，越少越好，其化合物如硫酸镁在制品中会产生一种白色的泛霜，影响产品的质量。SO3（硫矸）在原料中的含量一般不超过1%，越少越好。硫矸在焙烧过程中的逸出，使制品发生膨胀和产生气泡的原因。其它的含硫物也对制品有害，如硫酸钙引起制品泛白和起霜，硫酸镁能引起制品泛霜和膨胀。

（二）原料物理性能

原料物理性能测试时，通常测定颗粒组成、可塑性、收缩率、干燥敏感性，烧结性等项目名称。

1、颗粒组成：原料的颗粒组成就是不同角度的颗粒在制砖原料中含量的数量化。原料颗粒的组成直接影响制砖的可塑性、收缩率和烧结性等性能影响很大，

如果颗粒越细则可塑性越高，但收缩率也越大，干燥敏感性系数也越高。原料粒径在小于0.05mm粉料称塑性颗粒，粒径在0.05~1.2mm称为填充颗粒，粒径在1.2~2mm称为粗颗粒（骨架颗粒）。合理的颗粒组成应该是塑性颗粒占35~50%，填充颗粒占20~65%，骨架颗粒＜30%。

2、可塑性：原料加适量水分经搅拌和碾练之后，可以塑成任何形状，这种特性称为可塑性，原料的塑性指数表示原料是可塑状态时含水率的变化范围，并表示原料的可塑程度，其值等于液限与塑限之差。可塑性虽有利于挤出成型，但干燥和焙烧时容易产生裂纹，低塑性虽有利于干燥和焙烧，但又会给成型带来困难。如果可塑性在小于7时，不仅挤出成型困难，而且影响强度极限。一般适合塑性指数为7～15。但如果制品孔洞率越高，孔型复杂，壁薄成型时需要的指数也越高。粘土的塑性指数较高，有的可达25以上，煤矸石较低，有的不到7，泥质页岩常为7～18。

3、收缩率：砖坯在干燥过程中，由于机械结合水的蒸发，使砖坯内的粒子互相靠拢，坯布体的体积有收缩的现象，此种情况称为干燥收缩。这常以其收缩的长度结坯体原长度的百分比来表示，称为干燥线收缩率。如果将干燥过的坯体加以焙烧，则在烧成过程中产生一系列物理化学反应和易熔杂质生成液态填充于颗粒之间，因而使坯体产生收缩，这种现象称为烧成收缩，以其收缩的长度对干燥坯体长度的百分比来表示，称为烧成收缩率。在生产中，要求原料的线收缩率小于6%，否则应对原料进行瘦化处理。坯体的收缩率是一种重要的性质，收缩过大的制品干燥时不宜过急过快，否则容易产生开裂，影响产品质量。

4、干燥敏感性：砖瓦坯体含有大量水分，在干燥过程中，逐渐蒸发、干燥，其体积也逐渐缩小。但由于坯体内外干燥快慢不一致，外部干的快，内部干的慢，收缩也一致，外部收缩快，内部收缩慢。因此，坯体内部产生压缩应力，坯体表面产生伸张应力，如干燥过程处理不当，坯体表面会出现开裂现象，这种现象称为干燥敏感性。一般情况，泥料的塑性指数越高，其干燥的线收缩率和干燥敏感系数也越高。原料的干燥敏感性程度一般按照干燥敏感性系数的大小来表示的。

（三）矿物相

烧结砖所用的原料有许多种，过去主要是粘土、页岩，现在有煤矸石、粉煤灰和各种废渣，因此，矿物成分越来越复杂。但其矿物成分的主体仍然是石英、长石、粘土矿物(高岭石、伊利石、蒙脱石等)、含铁矿物、碳酸盐矿物和有机质等，其主要化学成分仍然是SiO2 、Fe2O3 、CaO、MgO、K2O、Na2O、loss等。

烧结砖的烧结温度一般为950～1050℃。最初反应从450℃左右开始，第一个反应产物是铁酸钙，之后，随着温度的升高，逐渐生成液相、固熔体(共熔物)、混晶和新矿物。

首先要明确的是，在烧结砖的原料中，有些组分之间能产生化学反应，生成新矿物，有些组分之间不能产生化学反应，不能生成化合物，只能形成固熔体、共熔体或混晶。

(1) Fe2O3和SiO2之间,不能形成化合物，只能形成固熔体。

(2)CaO、FeO、SiO2不能生成三元化合物。仅能生成硅酸钙、铁酸钙。钙的硅酸盐和铁酸盐同Fe2O3和SiO2，在1100～1185℃的条件下形成低共熔物。

(3)MgO、FeO、SiO2也不能形成任何三元化合物。

烧结砖中的矿物相，因所用原料的不同而有很大差异，且与焙烧温度、气氛和砖的类型的不同也有差异，其中影响最大的是原料中CaO的含量。CaO含量低的原料，矿物相中不会出现硅灰石和钙长石、钙黄长石，而CaO含量高的原料中．一定会出现硅灰石、钙长石和钙黄长石等含钙矿物，这是普遍的规律。烧结砖是非均质体，它是由不同的矿物组成的，其性质是组成矿物和微观结构的综合反映。不同的矿物相，性能会有差异，因此我们应重视烧结砖中矿物相的研究。（四）制砖原料的基本性能要求

（五）原料处理

1、陈化

为了保证原燃材料稳定性和物理性能，需要经过长时间的风化和均化后，使得原材料的部分物理性能得到改善和化学成分的均衡。在处理阶段，原材料的破碎与均化的两道工艺尤为重要，两者直接关系到最终产品的质量，经过对部分厂家的内部对比试验，原材料破碎经过笼筛筛选后的颗粒粒度大小直接影响到砖坯制成和烧成制品的收缩性，在按新国标生产中，我们发现最容易产生偏差的是产品的收缩率，空洞尺寸变异，肋变形及有小裂缝，其它工艺及原材料都不变的情况下，而改变原材料笼筛孔径变小后，烧制出来的制品就很少发现有这种现象，另外，我们经过对比试验后发现直接开采出来使用的原材料经过细度调整后也容易发生上述现象，所以我们建议在执行新国标生产的企业对原材料处理一定要又长时间的堆放风化均化后控制好破碎细度，当然细度变小后后会增加耗电量后设备磨损，但通过这种的调整，我们也提高了产品的合格率，也能相应地弥补增加的成本。原料的性质在建厂后已经是不可改变的因素，所以通过调整生产工艺来加强对原料处理是执行新国标最容易也是最简单的方法。

陈化是很重要的一个工艺环节，陈化目的是使水分渗入到颗粒内部，是原材料的水分能充分大岛均匀一致，便于坯砖成型，提高砖坯的表面光度、强度，坯砖合格率也得到提高，同时可以相应降低产品收缩率。陈化四要素：粒度、水分、时间、温度，粒度大小决定陈化的时间及效果，粒度越细水分越容易渗透陈化效果越好，时间也就相应缩短，同时经过陈化后粉料也相应增加，经过试验，经过48h陈化后，经0.2mm筛筛余下降3.51%。相对来说，陈化含水率越高陈化效果越好，但一般陈化水分控制是由成型需水率来决定的，但其最高含水率不能高于成型含水率，一般控制在16%以下。时间对陈化效果的影响也是相当大，陈化时

间越长粉料越多。

陈化的温度在我们南方来说相对容易解决，广西地区一般温度都在10-25度之间，温度对广西地区影响不大，打在寒冷结冰地区，温度对陈化效果影响就很快反应出来，必要时候要使用热源来处理，企业应有四天存量以上容量的陈化库。如果场地小，只能在破粉碎工艺上更严格要求一些，增加破碎、辊压和多级搅拌的工序，目的是减小粒度，增加比表面积，使泥料能更充分地与水分接触，缩短水分浸透泥料路径，使泥料均匀而充分地湿透。

2、破碎

在烧结砖工艺中，原料破碎设备较为广泛地采用了对辊类破碎设备及锤式破碎设备两大类。通常条件下，采用对辊类破碎设备时，需要配置多级对辊机，形成粗中细三级破碎的工艺环节，才能适应较高产量及细度要求。生产工艺中，对辊类破碎设备对原料种类具有较好的适应性，破碎产量高，即便原料含水量达到2O％左右，对产量及细度的影响也较小。但采用粗中细三级破碎工艺，造成环节多，不利生产管理；其次，辊面磨损后间隙变大，粒度变粗，需要及时修磨辊面，这是对辊类破碎设备在生产实践中的不足之处。

采用锤式破碎设备时，一般考虑单级锤破机和回转筛细成的原料处理工艺。生产中，允许进入锤式破碎机的原料含水率应低于8％，否则，容易出现堵料。

锤式破碎机的主轴转速、回转直径、锤头数量、锤头硬度、锤头与衬板间隙、篦板数量等参数，对破碎产量、破碎后筛下料中粉料的比例有很大的影响。

烧结砖企业技术改造中，对处理同一种原料而言，破碎设备的选择可以由原料的含水量确定。对自然含水率较高的原料，建议采用对辊类破碎设备；而对原料水分能控制在10％以内，并且含水率波动较小的原料，建议采用单级锤破机及回转筛的方式。

二、成型

选用的制砖原料通过制备处理之后，进入成型车间进行成型。我国的绕结砖的坯体成型方法基本上都采用塑挤出成型。塑挤出成型又有三种方法。即塑性挤出成型；半硬塑挤出成型和硬塑挤出成型。

这三种挤出成型方法是依据成型含水率的不同来区分的。当湿坯成型含水率大于16%（干基以下均为干基）时，为塑性挤出成型。当湿坯成型含水率为14-16%时为半硬塑挤出成型。当湿坯成型含水率为12-14%时为硬塑挤出成型。坯体成型包括：原料进入成型车间未进入挤出成型砖机之前的供料、搅拌、加水与碾炼设备处理部分；经过成型砖机之后，成型出合格的泥条与湿坯部分。成型要做到制品的外形与结构，就是构成制品的形状与结构。因此常说成型是基础。也就是说要求的制品外部形状与结构是经过成型塑造出来的。即成型是制砖工艺中基础的含义。因为成型出来的坯体质量好坏与成品砖外观质量好坏有着直接关系。

当成型车间成型出来湿坯之后，这种湿坯要进行脱水干燥。在烧结砖生产工艺中湿坯干燥有自然干燥和人工干燥室干燥两种方式。湿坯采用自然干燥是将湿坯运码放在自然干燥场地的坯埂上成垛，并人工进行倒码花架，利用大气进行自然干燥。使湿坯凉晒成干坯。

湿坯采用人工干燥，是设有人工干燥室进行湿坯干燥。人工干燥室又分为大断面隧道式干燥室和小断面隧道式干燥室及室式干燥室三种形式进行人工干燥湿坯。这三种干燥形式不管采用哪一种都是人工或机械将湿坯码放在干燥车上成垛。这时将码成湿坯垛的干燥车进入干燥室进行干燥湿坯。干燥室的热介质一般来自烧结窑的余热或热风炉。湿坯干燥不管采用哪种干燥方式和哪一种人工干燥形式，都必须遵循在干燥过程中保证坯体不变形，不干裂。如果湿坯在干燥中出了问题不能保证制品的外观质量，废品率高，产量下降，成品砖的成本增大，企业经济效益就自然不好，所以，常称坯体干燥是保证。这说明湿坯干燥在制砖工艺过程中的重要性。

湿坯在干燥之后，残余含水率小于6%的情况下，就将坯体进入焙烧窑中烧成。焙烧用的窑型普遍采用轮窑和隧道窑。采用轮窑焙烧时由人工将砖坯码放

在窑道里成垛。火在窑道里运行进行焙烧。采用隧道窑焙烧时由人工或机械将砖坯码放在窑车上成垛。码好砖坯垛的窑车从隧道窑窑头进入由窑尾出来窑车上的砖坯被焙烧成砖。窑里的焙烧火焰不运行，而是窑车载着坯垛又被焙烧砖垛在窑里运行。无论采用轮窑或隧道窑进行焙烧砖坯都必须做到一不能把砖烧成欠火，成为生烧砖；二不能把砖烧成过火，焙烧成过火砖，成为焦砖。因此，常说制砖生产工艺中的焙烧是关键，来说明焙烧在制砖工艺过程中所占的分量。

新标准提高了孔洞率的技术指标要求，对矩形孔的孔洞尺寸要求增加了砖坯成型难度，这对真空挤出机来说是要求比较高的。泥料经搅拌机的螺旋绞刀搅拌均匀，在输送过程得到充分均化，避免了因搅拌不均引起的坯体收缩不均，进而防止了砖坯在干燥、焙烧时产生裂缝。搅拌后的泥料经过抽真空排除孔隙中的空气，进一步提高了泥料的可塑性。生产矩形孔多孔砖时，要适当增大挤出机的挤出压力和真空度，成型水分一般应控制比原来低1-3个百分点，一般小于18%，混合料水分小了，要达到挤出强度，必然就需要更大的挤出压力和真空度，挤出机选型在50型以上同时挤出压力不低于3.0Mpa真空度-0.08MPa以上，这样才能保证坯砖的强度和质量，为码砖提供更好的基础，否则由于孔洞率增加后下层的坯砖由于强度下降造成变型倒塌现象，影响码砖效果或烧成影响。

生产矩形孔多孔砖时，合理制作芯具也十分关键，它起着穿孔、调节各部位泥料行走速度的作用，对于能否挤出合格砖坯有着直接影响，通过调整刀架、芯杆、芯头等相关零件调整各部阻力，使泥料挤出速度尽量达到平衡。根据原料收缩率不同，选择适宜的机口尺寸与切坯厚度，另外，可通过减小切坯钢线尺寸改善成型坯体的外观质量。这里提醒大家注意，由于模具芯头芯杆是矩形与原来有所不同，其受力方向也不同，如果芯头固定不牢，将会产生芯头因受力有偏差问题产生扭转或变位，影响挤出坯砖的形状而达不到标准要求形成不合格品，所以在安装芯头时候一定要想办法牢固它。

三、干燥

（一）一次码烧干燥

烧结砖工艺中，一次码烧工艺因操作环节减少、劳动力费用降低、产品外观质量提高等优势，得到广泛应用。烧结砖厂技术改造中采用一次码烧工艺时，对干燥隧道窑的重要性，要有充分认识。烧结砖厂的经济效益主要依靠高产量来实现，产量低，效益就差。而产量的高低基本上由干燥环节决定。烧结砖生产工艺构成中，干燥环节位于成型工段与烧成工段之间，采用一次码烧干燥隧道窑后，生产连续性增强。干燥环节中，湿坯的干燥过程受到原料性能、湿坯含水量、湿

坯结构、干燥介质、干燥设备等因素的影响。干燥周期与成型工段及烧成工段生产节奏有较大的差异，会对成型工段设备运转率、烧成工段烧成周期及生产成本等方面产生较大的影响。

一次码烧干燥隧道窑对原料处理有一定的要求：

必须对原料细度控制、废渣掺配比例稳定、混合料涨合均匀。否则，干燥过程及烧成过程中，废品率增加。一次码烧干燥隧道窑的性能要满足干燥质量的要求，要求湿坯不变形，不开裂，干燥均匀，干燥周期短，消耗热量少。

鉴于干燥环节中，湿坯的干燥周期与成型工段及烧成工段有节奏差异，现有较多的一次码烧干燥窑工艺引进了自然干燥中静停脱水的方式，将成型后的湿坯码放在窑车上，在静停线上停放一段时间。此时，湿坯水分减少，湿坯内水分均匀性增加，湿坯强度提高。湿坯含水量的降低，可适当提高干燥速率，从而提高干燥窑生产能力。

静停脱水作为一次码烧干燥窑的辅助手段是可行的。需要注意的是，当生产规模较大时，成型后的静停时间越长，所需窑车越多，停车位也需要越多。湿坯静停车位增加，成品车位及空车位的数量也需要同步增加，否则，挤出机生产系统就会受到牵制，高产量的优势得不到发挥。

一次码烧干燥隧道窑由窑断面、窑长度及窑车面到窑顶高的距离确定，湿坯码高一般低于l4层。对于年产6000万块(折普通砖)生产线，可采用2条干燥隧道窑，断面应大于3.6m，长度80m左右。此外，需要关注干燥隧道窑风机的选择，送热风机及排潮风机的风压、风量对干燥效果有较大影响。

（二）码坯注意事项

在各类建筑用砖生产线上，窑车码坯是砖厂生产的一个关键环节，是在窑车上按一定的码坯方式与码坯密度将砖坯码放成砖垛。码坯方式与码坯密度是否合理，不仅直接影响干燥质量和焙烧质量，而且会影响窑炉的生产效率，是决定焙烧窑烧成质量的重要因素。

在隧道焙烧窑生产工艺中，讲究“七分码三分烧”，在具体的生产实践中，要进行长期的摸索，以确定适用于生产的码车方案。码车方案的确定，要根据原料的具体情况确定，以利于烧成为原则，确保砖垛通风顺畅。合理的码车方案，不仅能使窑内气流分布均匀，而且能增加砖坯在干燥和焙烧过程中的受热面积，从而提高干燥和焙烧的生产效率和产品质量。

码坯方式分为：有垛间火道和无垛间火道两种。火道是指坯垛与坯垛间、砖坯与砖坯间留设的间隙，做为火焰与气流的通道。要根据产品品种与焙烧工艺的具体情况来确定是否留设。

码窑密度具体由原料的发热量来决定，根据原料的发热量适时码垛的多少；

但要微调为主，不宜频繁变动。

对于内燃砖，应确保在一定时间段内每一窑车上砖坯发热量一致。这就要求及时测定进入生产线的原料热值，根据热值变化情况调整窑车的码坯量，减少因原料热值波动而引起窑内温度波动，影响到成品质量。

不论何种码车方案，都要做到边密中稀，码垛整齐、稳固，尽量做到风道一致，砖垛不能东倒西歪，避免在窑内发生倒垛事故。砖垛的两边是码车的关键，一定要控制好，不能歪斜，甚至突出窑车，造成砖垛不稳、或砖垛擦窑墙。（三）砖坯的排潮和干燥

砖坯的排潮和干燥过程主要就是从坯中排出水分，其包括排潮和干燥阶段，主要是干燥阶段，干燥阶段又分加热、恒速干燥、降速干燥、平衡等几个阶段。排潮主要是在常温下通过空风流动带走坯体表面大于空气湿度的水分，一般来说该阶段过程较短。隧道窑一般都采用干燥室来排潮和干燥，采用来自预热带中的余热空气来进行排潮和干燥，气流方向与坯砖入窑方向正好相反，高温空气首先进到处在干燥平衡阶段的坯砖界，这样要求预热带过来的气体温度和流量及速度要有很大的要求，首先要求配煤量适当，一般坯砖热量控制在260-360Kcal/Kg 为好，最佳290-330Kcal/Kg，这样正常情况下烧成温度一般控制在950-1050度左右，这产生的余热温度就不会过高；新国标生产的矩形孔砖由于孔洞率大肋相对来说变小，原材料在蒸发水分的脱水过程叫干燥收缩，干燥收缩率和干燥敏感性这是应该重视的一个指标，通常收缩率大于6%会带来大量裂纹，影响成品率。图3图4显示干燥收缩曲线和坯体（420页）升温曲线关系。在操作上需注意，保障或协调好烘干燥系统的正常运作，包括查看各风机是否运转正常，进出坯车的状况等事项。

干燥室一般情况下每次只允许装入一车湿坯块，应杜绝长时间的不进坯车、短时间内又连续推入数车的现象，最好向外拉一车干坯时就要在数分钟内装入一车湿坯。其次，向干燥室或焙烧窑内装入坯车或往外拉出干坯或成品车时，室门或窑门敞开的时间应越短越好，做到快速开启与关闭。再次，每次装入湿坯时做到轻拉慢推，以确保坯垛的稳定性不被破坏，装入干燥室或焙烧窑前要检查坯垛是否完好如初，符合装入标准。发现有倾斜易倒或两侧、顶部凸出、超高现象时都要一一做修整。

无论是人工码坯还是机械码坯，要点是便于烘干、利于焙烧、牢固稳定。1、依照火道标尺操作，确保纵横火道的畅通，火道内禁扔坯块等杂物。2、禁突出过多，顶部严禁超高码放。做到上下垂直码放，并且结构合理。3、上部的的纵横牵拉环节要码放到位，以确保其坚固稳定性能。4、轻拿轻放，严禁猛烈磕摔坯块。5、抓坯过程中药剔除残次品，含水率太高的一律要淘汰。6、坯机机械抓手在抓坯过程中，如果出现个别坯块的脱落，应及时的补足，并做到头对头、缝对缝，工整如原样。

四、焙烧

（一）烧成隧道窑

烧结砖厂技术改造中，烧成隧道窑及窑车的费用占技改投资一半以上。此外，至干燥窑出来干坯，生产费用已达到生产成本的2／3，通过隧道窑烧成，获得合格产品后，能收回生产成本并产生利润，如产生废品，不仅生产费用不能收回，还得继续承担处理废品的费用。由此可见烧成隧道窑在生产工艺中的重要地位。评价隧道窑的技术指标有三项：生产能力、产品质量及烧成热耗。

烧结砖厂技术改造中，当采用一次码烧工艺时，烧成隧道窑与干燥隧道窑的窑车及窑断面面积相同，但二者的热工系统、窑体结构及长度不同。烧成隧道窑长度主要由年产量及原料的烧成周期确定。年产量越高，在一定的烧成周期内，在保证烧结砖热工性能条件下，要求火行速度加快，通过隧道窑烧成的产品越多，因而隧道窑长度需要增加。不同原料有不同的烧成周期，因而隧道窑的长度也有不同。

新建隧道窑生产线时，一般需要对主要原料及辅助原料进行化学成分、矿物组成的分析，并进行相应的土工实验及热工实验，初步确定原料的烧成温度曲线，再通过相应的生产线进行试验，最终确定窑炉的烧成周期和焙烧曲线。即便如此，隧道窑的结构、砖坯人窑水分、风机、热工系统等因素会对烧成周期有影响，依然需要在生产实践中进行调整。

根据烧结砖工艺的要求，混合料中化学成分的含量要求如下:

SiO2：55％~70％，A1203：10％~25％，Fe203：2％～10％，CaO：<15％，MgO：<5％，SO3<5％，K2O+Na20<3％，烧失量：<10％。化学成分中SiO2及A12O3，对烧成温度及烧成周期产生影响；含量较高时，应适当提高烧成温度，含量较低时，可适当降低烧成温度。其含量会影响烧成周期，进而影响到隧道窑的长度。绝大多数砖瓦原料的烧成温度在900℃~1 050℃之间。很多原料中SiO2及A12O3含量偏低的烧结砖生产企业，烧成温度为900～950℃之间时，就能够生产出高质量的产品，此时，隧道窑长度不宜过长。、

当前，烧结空心砖生产实践中，烧成隧道窑规格一般是，截面为2.5 m～3.0 m时，窑长为80 m~110 m；截面为3.3 m ~3.9 m时，窑长为90 m～130 m；截面为4.6 m～9.2m时，窑长为144m～155m。隧道窑的长度由年产量及原料性能决定。当窑断面、码窑密度、最高烧成温度、焙烧时间及燃料确定后，长度适宜的隧道窑可确保焙烧过程比较稳定，能较好地适应进窑干坯含水量的波动、原料成分的变化，对提高产品产量及质量有好处。如果继续增加隧道窑长度，不仅增加冷热

烟气的流程，增大隧道窑内阻力，加大热工系统阻力，增加排烟风机功率消耗，同时增加了隧道窑、窑车及厂房的建设费用。长窑不是提高烧结空心砖产量的唯一条件。对于年产6 000万块(折普通砖)烧结空心砖生产线，可采用2条烧成隧道窑，窑断面3.6 m～3.9 m，长度130 m左右。当采用硅酸铝纤维模块吊平顶时。能有效地降低隧道窑造价。

（二）隧道窑工作原理及其优点

隧道窑一般是一条长的直线形通道，两侧及顶部有固定的窑墙及窑顶（顶部有平顶和拱顶之分），底部铺设的轨道上运行着窑车，窑车上装载着烧成产品，依次窑车进车，窑尾出车。窑体构成了固定的预热带，冷却带，通常称为隧道窑的“三带”。燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或在引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。隧道窑的中间为烧成带，在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段制品，鼓入的冷风经制品而被加热后，再抽出送入干燥窑作为干燥生坯的热源，这一段便构成了隧道窑的冷却带。烧结砖隧道窑使用的燃料有固体、液体和气体3种不同的燃料。目前我国大部分隧道窑使用的是固体燃料，也就是煤。称作内燃烧结，有条件的地方也使用外烧结法，也就是油和气作为燃烧原料。

隧道窑是连续化生产，中间没有间断期，烧成周期短产量大，不受自然天气的影响，节约燃料。它主要是利用逆流原理工作，因此热利用率较高，与常规轮窑相比热利用率高达50%左右。隧道窑生产可节省劳力，能改善劳动环境，可减少环境污染，操作简便，装卸产品便于实现机械化。减轻了工人的劳动强度。在提高产品质量上，与轮窑相比，减少了工人二次倒运，烧成温度可控可调。容易掌控其烧成规律，破碎率较低。隧道窑和窑体内配套设备比较耐用，因为隧道窑与轮窑相比窑内不受急冷急热的影响，所以窑体使用寿命较长，一般在5年内不大修。隧道窑在占地面积上与相同产量和规格的轮窑相比要少2/3。隧道窑与轮窑所用砌筑材料和配备设备不一样。因此，投资造价要高于轮窑，但后期生产成本低于轮窑。

（三）隧道窑的种类

隧道窑可按内宽、产量、结构、运转自动化程度等各项指标进行分类。

1、按隧道窑的断面宽度分类

可分为3.0m，3.3m，3.6m，4.6m，4.8m，6.9m，7.3m，9,3m，10.3m等不同宽度的隧道窑。，窑道工作断面(内宽)小于3m的，称为小断面隧道窑，3~4.5m的为中断面隧道窑，大于4.5m的为大断面隧道窑。

2、按窑炉结构分类

（1）按窑顶结构可分成拱顶隧道窑，吊平顶隧道窑两大结构。

（2）按窑体结构分类有全砖砌体结构窑体，有砖混结构加钢立柱，钢拉杆的窑体，也有钢筋砼框架结构的窑体。

（3）组装式，全纤维，楷装结构窑体。

3、按窑型的单条产量分类

可分为年产标砖1.2亿块、8000万块、6000万块、5000万块、3000万块、2000万块等多种规格型号。

4、按生产工艺方式分类

可分为一次码烧、一次半码烧和二次码烧。

5、按运转自动化程度分类

可分为全自动测控的隧道窑，半自动运转的隧道窑，手动控制的隧道窑等。（四）隧道窑的结构与生产

（1）隧道窑按长度方向可分为预热带、焙烧带和冷却带（包括保温），通称为隧道窑的“三带”。对于一次码烧隧道窑而言，在预热带前还有一个干燥段。如在干燥好的砖坯基础上再用人工码至烧成窑车上进行焙烧，称为二次码烧。

（2）隧道窑内铺设有轨道，装载砖坯的窑车从窑进口端依次进入，与窑内气流相对运动，窑车在轨道上进行，经预热、焙烧带加热到即定烧成温度，再经过保温和冷却带出窑，即为成品。

（3）焙烧用的燃料，从焙烧带的投煤孔或燃烧室、或烧嘴，进入窑内燃烧加热烧结砖坯。废气从预热带经排烟孔烟道排出。冷却制品后变热的热空气，一部分由热风抽出口抽出供干燥用，一部分进入焙烧带作助燃用。

（4）在焙烧隧道窑内，制品烧成温度均在1000℃左右，在窑体结构选材上，需要在焙烧带选用较好的耐火材料砌筑窑墙和窑顶，预热带和冷却带则可用较普通的耐火砖，或黏土、页岩烧结砖。平吊顶隧道窑则采用倒T 形耐火混凝土吊板或吊梁，吊梁有混凝土和钢结构吊梁。

（5）为了窑炉密封保温性能好，避免漏风对窑内焙烧过程的影响和高温气体对窑车下部金属结构的影响，窑内两侧墙设砂封槽，槽内填充砂子，窑车两侧则有砂封板插入砂封槽内隔断上下气流的互相流动。在窑墙和窑顶均设有保温隔热耐火材料，使窑内的导热系数变小，热量不致流失，从而有效地进行热源循环使用，达到节能降耗的目的。在隧道窑结构上设有余热利用系统，将抽取的热空气供干燥室烘干砖坯使用或作为北方地区冬季供暖使用。一般在窑炉的进出端设有窑门，使窑内操作稳定，不受外界影响。

（6）隧道窑配套的设备：进出口窑门、推车机、电动拖车、窑车、回车卷扬机以及排烟风机（烟囱）、冷却鼓风机、抽热风机、换热器等辅助设备。

（7）隧道窑的工作系统主要由以下几方面来确定。一是窑的主要尺寸，由焙烧产品品种、规格、产量及窑炉的使用寿命均有影响。所以，对温度的控制十分重要。对窑炉温度的监控，主要部位是预热带、焙烧带、冷却带的顶部温度。窑内压力是标志窑炉正常与否的最重要参数，窑内压力制度确定之后，基本就可确定窑内的通风量，因此也决定了产品的生产率及制品质量。通风量的变化将会影响窑炉温度的升降。窑炉的温度变化需要一个较长过程，但压力变化却是瞬间而已，压力监测必须在同一个部位上下设置。

（五）一次码烧和二次码烧区别及选择

一次码烧工艺是指坯体成型出来的湿坯由人工或机械码放在窑车上或窑内成垛，直接进入砖窑焙烧成产品砖的工艺。湿坯干燥和砖坯焙烧同步进行，成型后的湿坯只码一次，故称为一次码烧工艺。主要分为轮窑一次码烧和隧道窑一次码烧两种，前者较少，制约条件较多，后者较普及。对生产工艺要求严格。二次码烧工艺过程是：成型出来的湿坯采用自然或人工进行干燥，然后由人工或机械将干坯运码在砖窑里成垛，进行焙烧成砖。湿坯在干燥时码一次，干坯在焙烧时码一次，共码二次故称为二次码烧工艺。主要分为轮窑二次码烧和隧道窑二次码烧两种，两种工艺非常普及。

什么情况选择一次码烧工艺：

a.原料的性能要适宜。一次码烧工艺所用原料的自然含水率不能大于16%，干燥收缩率低于3%，干燥敏感性系数小于0.8。因为一次码烧工艺是将湿坯码在窑车上或窑内成垛，垛高要达到窑设计产量要求的高度，一般要码9~15层，较适合页岩和煤矸石原料，不适合高掺量粉煤灰原料。

b.湿坯体强度较高。湿坯体强度要达到2.5~2.8kg/cm2，否则底下几层湿坯因强度低而被压裂。湿坯必须是半硬塑或硬塑挤出成型，挤出压力必须大于

2.5MPa，真空室的真空度达到80%以上，原料的颗粒机配要合理。

c.产品外形与结构要求不复杂。产品尺寸不能过大，不能多边角，孔洞壁不能太薄，孔形不能太复杂才能适宜一次码烧工艺。

什么情况选择二次码烧工艺：

a.采用自然干燥、轮窑焙烧的二次码烧工艺。通常情况下，生产粘土实心砖、多孔砖和孔洞率不高的空心砖，并进行季节性生产的砖厂，一般采取塑性挤出成型。

b.采用小断面隧道式干燥室干燥，轮窑或隧道窑焙烧二次码烧工艺。当产品为实心砖、多孔砖、模数砖或空心砖时，原料属于中等塑性，干燥线收缩率在4%以上，塑性挤出成型。

c. 采用大断面隧道式干燥室干燥，隧道窑焙烧二次码烧工艺。当原料塑性指数较高，干燥敏感性系数1以上时，干燥线收编率较大，产品是规格较大的薄壁、多孔（楼板砖、大块薄壁多孔承重砖和烧结空心砌块）制品时采用，生产过程应配有自动机械码坯、自动上下架系统，该工艺自动化程度高，投资大，要求人员素质高，砖制品质量好。