现代日用瓷隧道窑的建造与安装

摘要 窑炉是陶瓷行业大型的热工设备。投资大、涉及面广、施工中交叉工程多。窑炉的建筑安装是窑炉的设计思想在窑炉实际生产中的体现。窑炉建筑安装质量的好坏不仅关系到窑炉的工艺布置是否合理，而且事关整条生产线的早日投产、经济运行和增产增收。所以窑炉建筑安装中的各项技术参数和施工步骤就显得极为重要。本文主要介绍了现代日用瓷隧道窑的制作与安装，依照窑炉建筑设计的各项参数进行施工，就能保证窑炉的安全运行。

关键词 窑炉设计，框架制作，建筑安装，工程监理

1前 言

我国的日用陶瓷窑炉发展历史悠久。近几十年来由于能源工业的进步，耐火材料工业和陶瓷工业的飞速发展，日用陶瓷窑炉也加速了现代化的进程。现代窑炉内部普遍采用轻质耐火材料、高隔热保温材料，燃料开始使用清洁能源，窑炉结构由过去的重质拱顶到现代的轻质平顶等新型结构，控制由过去的人工操作到现在的自动化运行。本文主要介绍了将一条80m长的原煤烧成隧道窑改造成一条80m长的天然气烧成的全自动化运行隧道窑的过程中，窑炉制作与安装方面的问题。

2制作与安装过程

2.1 窑炉基础的建造

现代陶瓷窑炉的重量轻，对基础的承重要求不高，3～5t/m2即可，故按老式隧道窑基础建筑即可。基础中应预留各种管道和机械设备的安装槽及基础膨胀缝。基础对水平尺寸的要求较高，水平误差为±0.5mm。

2.2 材料的检测与验收

所有进厂的施工材料都要进行检测与验收工作，对所有钢材、耐火材料、砌筑用耐火泥、轨道、机械、电器都要检查验收，确保窑炉建筑安装质量。

2.3 轨道的安装

轨道在施工前要进行校正处理，在8m长度内的弯曲度误差应小于1mm。窑内铺设轨道横枕时要注意水平高度，用固定的直尺保证轨道宽度和对齐窑的中心线，用水平仪校正好轨道高度后(此处的三个尺寸十分重要，关系到窑车能否正常运行)，再浇注混凝土。浇注同时要确保轨道接头内不得有混凝土，以保证轨道的膨胀和收缩。两条轨道的接头也不得在同一截面上。最好是先安装窑内轨道，再安装窑外轨道，其次是托车轨道，全部轨道安装检查验收完毕后，再一次性浇注混凝土。

2.4 框架制作

现代日用瓷窑炉一般都采用框架结构，进行分段加工安装。框架制作时要保证框架焊接后的尺寸，下料时要先长后短，先大后小。根据图纸设计，将需要的同一尺寸的架料一次性下足，保证相同的长度。架料再加工时(如制作框架、钻安装孔)，要制作模板，保证架料制作的一致性。

2.4.1框架制作技术要求

框架焊接后的尺寸要符合图纸要求，要求控制的技术参数如下：

（1） 每节长度误差≤1mm，高度误差≤1mm。

（2） 每节安装对角线长度误差≤1mm，每节两个对角线长度一致。

（3） 节与节之间距离误差≤1mm，三带(预热带、烧成带、冷却带)长度误差≤5mm，全窑度长度误差≤10mm。

（4） 框架顶部中心线、底部中心线与窑炉中心线误差≤1mm。

2.4.2框架安装步骤

框架按图加工完成后，要进行反复测量，符合标准后，方可进行安装。一般从窑头预热带开始安装，安装时要保证节与节之间的距离，保证框架对角线的距离。安装过程中要求焊接临时的加强筋，保证窑炉框架不变形。每安装3～5节后要测量安装的整体长度，确保长度控制在误差范围内。安装框架过程中要经常检查框架顶部的中心线、框架底部中心线与窑炉中心线的误差，保证误差小于控制的标准。全部框架安装完成后要进行打磨、除锈、油漆。

2.5 窑体砌筑

框架安装后，要对其进行检测。长度、高度、中心线全部符合标准，经双方验收后，方可进行窑体的砌筑。窑炉砌筑是将耐火材料按设计的要求，砌筑在窑炉的框架内，形成一个内部可以燃烧并与外部隔热的一个烧成空间，日用陶瓷窑炉是按照一定的工艺制度，将陶瓷坯体烧制成瓷器的大型的热工设备。

2.5.1窑体砌筑技术要求

（1） 严格按照图纸设计的要求进行砌筑。如耐火砖材质、保温棉材质、耐火泥的耐火度、膨胀缝的预留。

（2） 砌筑窑体时，泥浆要饱满，饱满度≥90%，且泥浆均匀。日用陶瓷窑炉灰缝按国家标准二类窑炉砌体进行砌筑和验收，即灰缝≤2mm。

（3） 砌筑时所有的开孔尺寸要与窑体框架的尺寸相对应砌筑，按图纸预留好加沙孔、排烟孔、抽热孔、烧嘴孔、事故处理孔、热电偶孔、急冷风孔、搅拌气幕孔、看火孔。

（4） 砌筑用的耐火泥要提前加工好，泥料中不得有结团、结块，水分也要符合要求，不能过稀或过稠。使用的陶瓷管要按要求加工好，备用。

（5） 耐火砖加工时，要用机械加工，严禁用刀乱砍，砌筑时也要保证加工面向内，避免与窑内火焰接触。施工中任何材质的耐火砖砌筑，都要使用橡胶皮锤，严禁用铁锤进行窑炉砌筑。

2.5.2窑体砌筑步骤及注意事项

（1） 确定窑墙的水平高度与宽度，特别是第一层砖的砌筑，要仔细检查尺寸是否符合图纸要求。

（2） 窑墙砌筑时，一般从窑头开始，要两边同时砌筑，保证其中心线到两边距离相等。当窑墙的高度与宽度一致时，放线时最好放通线(即一根线)，这样既可保证窑内的宽度相同，又可减少放线工作量，提高砌筑速度。

（3） 有管道通过窑墙时，先安装检查好管道，再进行窑墙砌筑。窑体的膨胀缝按图纸预留，膨胀缝要进行错缝砌筑，保证窑体既能膨胀又不与窑外相通。膨胀缝内根据各温度要求不同，填满不同材质的保温纤维棉。

（4） 砌筑烧嘴孔时，要注意烧嘴孔与看火孔的中心线相重合，避免以后看火困难。

（5） 每砌好一层后，要立即对照图纸，防止孔洞遗漏。要及时对砌筑的窑墙进行勾缝处理，保证窑墙面的平整、清洁、美观。

（6） 窑墙外有保温棉时，要先安装好耐火档板，再粘贴保温棉，最后再砌筑窑墙，保证窑墙内的保温棉严实，没有空隙。

（7） 当所有的窑墙砌好后，再进行检查，检查合格后，再砌筑安装吊顶砖。安装吊顶砖顺序为先高温区域，后低温区。吊顶砖吊装高度要符合图纸要求，吊顶砖固定检查好后，铺好保温棉，再拆下支撑模板（吊顶砖安装好后，严禁踩踏和重物对其撞击）。

（8） 吊顶砖、吊顶板安装完成后，对窑内侧进行勾缝处理，保证窑顶部平整、光滑。各膨胀缝内根据各温度要求填满不同材质的保温棉。

（9） 窑内全部砌筑后，需要进行清理。在窑车全部试运行后，方可对最高温度区域加粘多晶保温棉，保护温度最高区域的窑墙。多晶保温棉粘贴后，窑内不得有人进入。

2.6 管道的安装

窑炉管道的安装，按材质分为不锈钢管道和A3钢板管道。不锈钢管道又分为板加工的管道和成品的不锈钢管。板加工的管道主要用在助燃风管、氧化气幕风管、急冷风管上；成品的不锈钢管主要用在燃气管道上。普通A3钢板管道主要用在抽烟风管、余热风管、窑头封闭气幕、窑尾冷却风管上。

2.6.1管道安装的技术要求

（1） 管道的材质、管径要符合设计要求，加工管道时要保证管道光滑、弯头圆滑，防止管道的阻力变大。

（2） 焊接时要保证管道不焊通，以防止漏气。

（3） 天然气管道使用无缝不锈钢管道，接头用标准管道配件进行联接，管道车制管牙时，要保证符合丝牙标准，以使管道联接时不漏气。

（4） 安装管道时管道内不得有铁屑等杂物，防止堵塞管道或损坏风机。

（5） 当窑顶管道较重时，要安装支撑架。支撑架不能在窑炉的基本框架上受力，应单独在窑顶上设置拉档，进行支撑，防止窑顶变形。

2.6.2管道安装的步骤及注意事项

（1） 车下风管道的安装

当轨道安装完毕后，即可对车下风的管道进行安装。安装检查后，可进行通风试验，合格后再用胶带封好管道的小通气孔，防止浇注混凝土时，堵塞通气孔。

（2） 急冷风、缓冷风、助燃风、氧化气幕管道的安装这几处风管为不锈钢管道，加工时焊接要牢固、接口要严密、外观要清洁美观。当管道较长时应留有膨胀接头。助燃风管道最好加装防爆膜。

（3） 窑尾冷却风、封闭气幕管道的安装

窑头封闭气幕安装时，封闭机构尺寸要准确，既不能大，影响封闭效果；又不能小，影响窑车进窑安全。

（4） 抽烟风管、余热风管道的安装

此处的风管为大直径风管，加工安装时要注意安全，一般先安装好主管道，再安装支管道，支管道与主管相接时要注意支管道的方向与管道内气体流向一致，减少气体流动时的阻力。支管道上的支闸要转动灵活，密封要严密。

（5） 燃气管道、燃烧系统的安装

燃气管道一般用标准管道配件进行联接，需要焊接的地方要满焊，不能有漏气现象发生。烧嘴安装时要与对面的看火孔在同一中心线上，安装过程中不能有铁屑、杂物落入烧嘴内，堵塞烧嘴气孔。

（6） 管道的保温

抽烟风管、余热风管安装检验完后，即可对其作保温工作。确保窑炉运行时的热量损失较少。保温时要注意内层的保温棉严实，外层铝皮包裹美观大方。

2.7 风机系统的安装

风机全部在地面安装，没有制作安装台。风机安装时的基础工作很重要，要按照基础的要求施工，确保其牢固平整，地脚安装螺栓尺寸准确。风机基础与窑炉基础应同步进行，以保证其施工质量。大风机安装时应有减震装置，风管与风机接口要严密，不得漏气。风闸活动灵活，要有锁紧装置。有热风交换的风机应加装冷却水，以保证其长期安全运行。小风机安装时，要保证其风机轴水平，应尽量缩短与窑体之间的距离，以减少管道长度和气体流动的阻力。

2.8 控制系统的安装

2.8.1窑炉的主控制安装

指总开关柜的安装，它包括动力控制、故障检测控制、各种过流、过热、过压安全报警、联动控制、风机的运行控制、温度控制、压力控制、温度与压力的显示、计算机控制与管理。这部分的安装要求是：使用产品的质量要可靠、安装准确无误、控制要精确。

2.8.2窑车自动运行控制的安装

包括窑头进窑控制系统安装、窑尾出窑系统安装、窑内自动运行系统的安装。安装窑头控制系统包括：托车的自动运行、自动定位、窑车在托车上自动上下、托车上勾车前进与后退、托车与窑内进车的自动运行、窑车在回车道上的自动运行。这部分控制的部件多、定位开关多、控制程序复杂，要认真仔细地安装与检查。窑尾控制与窑头控制相差不大，一个是进，一个是出，执行过程正好相反，不再赘述。窑内自动运行主要有：窑头窑车停车检测机构、顶杆机(即顶车机)运行系统、窑头与窑尾联动系统。安装时要保证顶杆机运行平稳，顶车速度要均匀，窑头、窑尾的窑车停车检测要可靠。

2.8.3燃烧及温度自动控制的安装

它包括燃气总电磁阀的安装、过滤器安装、执行器的安装、空气比例阀的安装、自动点火控制、热电偶安装、压力转换器的安装、安全重锤安装和烧嘴安装。这几处要安装严密，不得有漏气现象的发生。执行机构运行灵活、自动点火可靠性要高，联锁装置要互相有效控制。

2.9 窑车的制作安装

窑车是窑炉运行的重要构件，事关窑炉的安全与否，窑车施工制作分为车架制作和窑车砌筑。车架制作时要保证窑车的尺寸准确，窑车轮距误差应小于0.5mm，其它各项误差应控制在1mm以内，车架的对角线应相等。车轮在同一平面，以保证窑车在窑内运行时的平稳。窑车的耐火砖砌筑也要保证其尺寸的准确性，要注意耐火材料的材质不能混淆，第一辆车架制作完成后，要放入窑内试运行，全部窑车完工后，也要全部在窑内进行试运行，确保每一辆车都能在窑内安全、平稳地运行。

2.10 托车的制作与安装

托车是一个比较精密的机器，特别是自动运行的托车，要求运行平稳、定位准确、机械传动灵活、故障率低、自我保护效果好。托车上的零件多、传动装置多、运行的电机多，安装的控制开关多。这就要求在加工时，要注意加工件的精确度，安装时，托车轮距误差≤0.5mm，托车定位的左右摆动距离≤1mm，托车上轨道与窑内、窑外轨道接头距离也要≤2mm，高度误差≤0.5mm，保证窑车上、下托车运行平稳。保证托车安全自动运行。

3结 语

窑炉砌筑安装是一个系统工程。它涉及面广、施工中交叉工程多、需要协同的部门多、处理的事情杂。在施工过程中既要保证各段工序之间的紧密配合，又要时时注意施工质量与施工安全。依照上述工程步骤，有条不紊地进行组织施工，加强督促与检查，就可以保证窑炉的施工质量，确保窑炉安全经济运行。

参考文献

1日用陶瓷工业手册[M].轻工出版社，1981

2梁善良.全自动日用陶瓷隧道窑的设计[J].中国陶瓷工业，2007，3

3宋 瑞.现代陶瓷窑炉[M].武汉大学出版社，1996

4徐培勋.隧道窑设计的改进[J].陶瓷工程，1996，2

Design and Installation of Modern Tunnel Kiln

for Daily Porcelain Ware Production

Liang Shanliang

（Hanshan Ceramic Co.,LtdChaohuAnhui 238151）

Abstract: As a large hot working equipment in ceramics line,kiln needs large amount investment,ranges over many subjects and many intercrossed projects in its construction. Building and fixing of kiln is the reflection of kiln"s design thoughts during its production course. The quality of kiln constructed and fixed not only concerns kiln"s rational layout technology,but also has a bearing on putting into production earlier for one whole working line,running economically, and increasing output and income.So it is especially important for all kinds of technical parameters and construction procedures adopted in kiln"s construction and installation.It is introduced that construction carried out in accordance with all kinds of parameters in kiln"s building and design can insure kiln operate safely.

Keywords: kiln design， skeleton design， construction and installation， supervision of construction

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