移动式隧道窑及采用该隧道窑生产粘土制品的工艺布局

摘要

本发明涉及一种用于粘土制品生产的移动式隧道窑及采用该隧道窑的生产工艺布局。所提供的隧道窑的窑底是固定不动的圆环状窑底,窑体是圆弧形活动窑体,该窑体两侧设有置于环形轨道上的行走轮。在环状窑底内侧的场地设置一个与窑底同心的环形原料陈化仓槽,制坯机设置在场地的中心部。本发明采用坯件不动窑体动的工作方式,改变了传统的装、出窑操作,并省去了大量台车及辅助设施,从而大大减小了建窑费用。

说明书

本发明属于粘土制品生产技术领域，是一种移动式隧道窑及采用该隧道窑的生产工艺布局。

目前，焙烧砖瓦之类粘土制品的设备主要有轮窑和隧道窑。轮窑的热效率较低，工作环境恶劣，劳动强度大，且以手工操作为主。因此，除一些小规模砖厂采用轮窑外，大中规模砖厂多采用隧道窑。现有的隧道窑具有一个隧道式窑体，其窑底由多台台车组成。砖坯码在台车上，从窑体的一端进入，经过予热、焙烧、保温、冷却区段后再从窑体的另一端出来。台车进、出窑室需配备顶车机、摆渡车及牵引机等设备，还需铺设一些辅助轨道，以便使台车返回到窑室的入口处。因此，现有隧道窑的投资相当大，其中众多的台车约占投资的三分之一。另外，由于台车是在高温环境下运行，其日常的维修费用较高，而台车底的漏风现象又造成了相当一部分的热量损失。

本发明目的是针对上述现有焙烧窑所存在的问题，而提供一种建造费用较低，且具有较高热效率的移动式隧道窑以及采用该隧道窑生产粘土制品的工艺布局。

实现本发明目的的基本思路是让窑体移动而坯件不动，这样可以省去大量的台车。其具体的解决方案是：所提供的移动隧道窑包括隧道式窑体和窑底。所说的窑底是固定不动的圆环状窑底；所说的窑体是与圆环形窑底同心的圆弧形活动窑体，该窑体的两侧设有行走轮，该行走轮置于窑底两侧的环形轨道上。待烧坯件码在圆环状的窑底上，而窑体则沿着环形轨道移动，将窑底上的坯件依次进行予热、焙烧、保温和冷却，工艺过程与现有的隧道窑相同。烧成的坯件从窑底上卸去后，再码放新的待烧坯件，等待下一循环的焙烧。

为了减小传热损失、减轻窑体重量，本发明的窑体内壁可采用轻质耐火纤维毡叠装而成。

采用本发明的隧道窑来生产粘土制品时，还应有相应的工艺布局，以便充分利用圆环状窑底内侧的场地空间，缩短物流路程，提高生产效率，具体的工艺布局如下：

在前述圆环状窑底内侧的圆形场地空间设置一个与窑底同心的环形原料陈化仓槽，制坯机设置在前述场地空间的中心部。粘土料、陈化料及制成的坯件可以用车辆输送，也可用输送机输送。

当用输送机输送时，可按如下方案布局：在窑底外侧场地与内侧圆形场地空间之间设有一个跨越窑体上方的粘土料输送机，该粘土料输送机的出口位于前述窑底内侧场地空间的中心处，该粘土料输送机出口的下方设有一个通向前述陈化仓槽、且可沿陈化仓槽作圆周移动的原料溜槽；在陈化仓槽与制坯机之间设有一个可沿陈化仓槽作圆周移动的陈化料输送机。陈化仓槽上方设有跨越陈化仓的移动式栈桥。来自窑底外侧的粘土原料由前述的粘土料输送机和溜槽进入陈化仓槽，陈化处理后的原料再由陈化料输送机送至场地中央处的制坯机，制成的坯件通过栈桥被送至窑底码放，准备下一步的焙烧。

本发明将陈化仓设计成环形槽，并配有沿陈化仓移动的溜槽和粘土料输送机，一方面可以沿环形陈化仓槽顺次取出已陈化好的原料，并补入新的粘土原料，使陈化处理循环不断地进行下去，另一方面也使场地空间得到了充分利用。前述可绕陈化仓移动的溜槽出口为陈化仓进料端，陈化料输送机的入口为陈化仓的出料端。

本发明采用坯件不动，而窑体在环形轨道上作循环移动的工作方式，省去了传统的装、出窑操作及现有隧道窑所需的大量台车及与台车相配的辅助设备，不但大大减小了建窑费用及维修费用，而且可节省劳力，改善劳动条件，并便于机械化操作。由于取消了台车及一些辅助设施，不但设备故障率大为减少，而且也消除了以往的隧道窑因车底漏风所造成的热量损失，使热效率得以提高。另外，由于坯件在烧制过程中是不动的，因此破损率较小。与本发明隧道窑相配合的生产工艺布局不但缩短了物流路程，而且使场地空间得到有效的利用，从而提高了整体生产效率。

下面结合附图对本发明的内容加以详细描述。

图1是本发明整体工艺部局的示意图。

图2是图1A-A处的剖视图。

图3是本发明窑体体壁的一种结构图。

图4是本发明窑体体壁的另一种结构图。

图5是本发明窑体行走轮的结构图。

图6是图5的俯视图。

图7是本发明窑体实例之一简图。

图8是本发明窑体实例之二的展开图。

如图1、图2所示。窑底1为圆环形，是用耐火板铺设而成的。窑底的内外侧铺设有环形轨道2，其断面为三角形。窑体3为圆弧状，其两侧设有置于轨道上的行走轮29，因此，窑体3可沿轨道2移动。为了充分利用窑底1内侧所围成的场地空间5，本发明在场地空间的中心区设置制坯机6及其辅助设施等，中心区的外围设置圆环形陈化仓槽7，该陈化仓槽与窑底1同心。粘土制品的生产过程是粘土料需先经过陈化处理，然后送制坯机制成坯件，坯件干燥后送窑炉焙烧。由于本隧道窑的窑底是一个封闭的圆环，所以粘土料与陈化仓槽之间，以及陈化仓槽、制坯机和隧道窑之间还需有输送通道。为此，在窑底1的内、外侧场地之间架设一个固定的跨越窑体上方的粘土料输送机8，其出口端9位于场地空间5的中心处。在输送机8的下方设置一个通向陈化仓槽7的溜槽10，溜槽10的进料斗11正对输送机的出口端9。所以，粘土料可经输送机8、溜槽10落入陈化仓槽7内。溜槽10的出口端12为自由端，其进料端(即料斗11)铰接在枢轴51上，因此溜槽可绕枢轴51旋转，以便给环形陈化仓槽的空缺区补充原料。在陈化仓槽7与制坯机6之间也设置一个陈化料输送机13，它的出料端铰接在另一中央枢轴52上，因此陈化料输送机13的进料端也可沿陈化仓槽移动，以便顺次将陈化料取出，送至制坯机处。移动式栈桥15跨越在溜槽10与输送机13之间的陈化仓槽空缺区14上，作为制坯机于窑底之间的坯件输送通道。

如图3、图4所示：窑体内壁16由装在骨架20上的耐火纤维毡叠层17、位于耐火纤维毡叠层内侧的耐火涂覆层18及位于耐火纤维毡叠层外的水泥砂浆包覆层19组成。其中骨架20是由穿越耐火纤维叠层的纵向拉筋21、与纵向拉筋21相连的″之″字形横向拉筋22及外层钢网23组成。制作时，耐火纤维毡(一层或几层)与″之″字形横向拉筋22相间叠放，再用纵向拉筋21穿越耐火纤维毡和横向拉筋，并通过螺拴将它们夹紧，形成墙板状。涂覆层18是先用高压泥浆泵将耐火泥浆挤渗到耐火纤维毡表层内，形成一定厚度的挤渗层，再涂覆一层耐火泥浆，这样可提高内壁的气密性。由于采用了上述的窑体体壁结构，所以窑体可在工厂分段制作，然后根据需要在现场拼接成所需长度的窑体。图中编号：53-火眼，24-夹层空间，作为空气换热通道或烟道，25-外壁，26-砂封板，27-砂封槽。

图4所示为单层内壁结构，夹层空间24位于外壁与内壁之间。图3为窑体体壁的另一种结构形式，其中外壁54与内壁55均采用图3的内壁结构形式，其它结构与图4相同。

在上述窑体的侧面设有安装行走轮29的外伸梁28，它同时固连在外壁及内壁骨架20上。由于窑体较长，且在热状态下行走，若行走轮与窑体为刚性联结，则当轨道位置有偏差，或轨道上有异物，或窑体变形等情况发生时，可能会出现行走轮脱轨现象。为避免这一情况的出现，本窑体行走轮的轮架与窑体之间为弹性联结，其具体的一个实例如图3、图5、图6所示。行走轮29每两个为一组，安装在轮架30上，轮架的中央处设有一根橡胶棒31，窑体外伸梁28的纵向部分32置于该橡胶棒上，即窑体的重量由各行走轮的轮架承担。这样，每一组的两个行走轮可以该橡胶棒为支点上下摆动，同时该橡胶棒在受力时还可作弹性弯曲，既避免了脱轨，又起到了减震作用。

在二次码烧工艺中，隧道窑的窑室通常分为预热、焙烧、保温和冷却四个区，本发明二次码烧隧道窑的窑室布局也是如此。图7是本发明二次码烧隧道窑的简图。窑体进料端设有升降式窑门装置33，它由闸板34和闸板导轨35组成。窑体哈风口36通过窑体内烟道37与置于窑体顶部的引风机38相通，以便将窑室内的烟气排出。

图8给出了本发明一次码烧隧道窑的结构，它与现有的隧道窑一样，将窑体加长，增设干燥区50。本实例窑体的空气换热通道39通过引风机40、窑体干燥区的体壁内通道41与窑体低、中温干燥区的窑室相通；而窑体预热区的窑室哈风口42通过另一引风机43及窑体的另一内通道44与高温干燥区的窑室相通。即，来自上述空气换热通道39的较低温度的空气进入低、中温干燥区；而来自预热区的较高温度的烟气进入高温干燥区，使较湿的新坯件在干燥时逐渐由低温转入高温，从而既保证了干燥质量，又避免了坯件的开裂或变形。图中编号：46-低温干燥区进风口，47-中温干燥区进风口，48-高温干燥区进风口，49-窑顶引风机。