隧道窯爐的驚風問題,是指外界冷空氣未經控溫、控濕的設計通道,異常侵入窯內,或窯內高溫煙氣反向竄入低溫段的現象。驚風會破壞窯內溫度、氣氛的穩定性,導致制品燒失率高、色澤不均、開裂變形,同時增加能耗、縮短窯體耐火材料壽命,是隧道窯生產中需主要防控的工藝問題。
一、驚風問題的產生原因
驚風的本質是窯內壓力場失衡,配合密封失效、設備故障等誘因共同作用,主要原因可分為以下四類:
1.壓力制度不合理
隧道窯爐正常運行時,窯內壓力需呈分段梯度分布:預熱帶前段微負壓、中段至燒成帶微正壓、冷卻帶合理負壓,以此隔絕外界空氣侵入。若風機選型不當(如排煙風機風量過大、冷卻風機風壓失衡)、風門調節失誤,會導致窯內負壓過大或正壓溢出,形成“吸力”或“推力”缺口,引發驚風。
2.密封系統失效
密封是阻斷驚風的第一道防線,密封失效是中小型隧道窯爐驚風的常見原因。
---窯體密封缺陷:窯墻與窯頂的膨脹縫、觀察孔、測溫孔密封不嚴;窯體耐火磚開裂、脫落形成縫隙,成為冷空氣侵入通道。
---窯車與窯體密封缺陷:窯車與窯墻兩側的砂封槽積灰堵塞、砂封板磨損變形;窯車之間的連接密封件(如石棉繩、耐火纖維氈)老化破損,導致上下段窯體貫通處漏風。
---進出料端密封缺陷:進料口、出料口的簾幕(如耐火纖維簾、氣動密封門)損壞或未正常落下,形成大面積進風缺口。
3.設備運行故障
---風機故障:排煙風機、冷卻風機轉速異常波動,或風機葉輪積灰、軸承損壞導致風量風壓不穩定,破壞窯內壓力平衡。
---窯車運行故障:窯車軌道不平、車輪磨損,導致窯車運行時與窯體間隙忽大忽小;窯車裝載量不均,運行時傾斜晃動,加劇密封縫隙漏風。
---余熱回收系統故障:余熱換熱器堵塞、閥門卡滯,導致煙氣排出不暢,窯內壓力異常升高,引發煙氣倒流。
4.操作與工藝管理不當
---頻繁、長時間開啟窯門檢修或取放樣品,未及時關閉密封裝置;
---制品碼放不合理,如碼垛過密導致窯內氣流通道堵塞,局部壓力異常;
---升溫、降溫速率控制不當,窯內溫度驟變引發氣流紊亂,間接加劇驚風。
二、驚風問題的危害
1.影響制品質量
冷空氣侵入會使窯內局部溫度驟降,制品受熱不均,易出現開裂、變形、黑心等缺陷;同時,過量氧氣進入會改變窯內氣氛(如氧化性氣氛過強),導致陶瓷、耐火材料等制品色澤發灰、光澤度下降,還原焰燒成的制品還會出現“燒生”現象。
2.增加能源消耗
侵入的冷空氣需要被加熱至窯內溫度,會額外消耗燃料;而高溫煙氣的反向竄動,會帶走大量熱量,降低熱能利用率。據統計,密封不良導致的驚風,會使隧道窯爐能耗增加10%~30%。
3.損害窯體與設備
冷空氣與高溫窯墻、窯頂接觸,會產生劇烈的溫差應力,加速耐火材料的剝落、開裂,縮短窯體使用壽命;同時,冷熱氣流交替沖擊風機葉輪、換熱器等設備,會導致設備部件腐蝕、變形,增加維護成本。
三、驚風問題的排查與解決措施
(一)快速排查方法
1.壓力檢測法
在窯內預熱帶、燒成帶、冷卻帶的不同位置布置壓力測點,使用微壓計測量各點壓力值,對比工藝設定值。若預熱帶負壓絕*值過大,或燒成帶正壓值異常波動,大概率存在驚風問題。
2.煙氣示蹤法
在窯門、砂封槽、膨脹縫等易漏風部位,釋放煙霧劑(如發煙筆),觀察煙霧流向:若煙霧被吸入窯內,說明此處負壓漏風;若煙霧被高溫煙氣吹出,說明此處正壓漏風。
3.溫度檢測法
用紅外測溫儀檢測窯體外壁溫度,若局部位置溫度明顯偏低,說明該位置存在冷空氣侵入,是漏風點。
(二)針對性解決措施
1.優化隧道窯爐內壓力制度
重新核算風機風量風壓,匹配窯爐產能,通過調節風機變頻器、風門開度,建立穩定的壓力梯度:預熱帶前段負壓控制在-5~-15Pa,燒成帶微正壓控制在5~20Pa,冷卻帶負壓根據冷卻需求調整。
采用自動壓力控制系統,通過壓力傳感器實時監測窯內壓力,自動調節風機轉速或風門,避免人工調節的滯后性。
2.強化密封系統
---窯體密封:對膨脹縫、觀察孔、測溫孔等部位,采用耐火纖維棉、高溫密封膠封堵;更換開裂的耐火磚,修補窯體缺陷。
---窯車密封:定期清理砂封槽積灰,更換磨損的砂封板;窯車之間加裝耐高溫的柔性密封件(如陶瓷纖維氈),減少連接間隙;在窯車兩側安裝側擋板,縮小與窯墻的間隙。
---進出料端密封:更換損壞的密封簾幕,安裝氣動或電動密封門,實現進出料時的快速密封;條件允許時,設置氣封裝置,在進料口、出料口噴出高壓氣流,形成氣幕阻擋冷空氣侵入。
3.隧道窯爐維護與故障處理
定期清理風機葉輪、煙道內的積灰,檢查風機軸承、電機運行狀態,確保風機風量風壓穩定;
檢修窯車軌道,更換磨損車輪,調整窯車水平度,保證窯車運行平穩,減少密封間隙波動;
及時清理余熱回收系統的換熱器堵塞物,修復卡滯閥門,確保煙氣排放通暢。
4.規范操作與工藝管理
---減少隧道窯爐窯門開啟次數和時間,檢修或取樣時盡量縮短操作周期,操作完成后立即關閉密封裝置;
---優化制品碼放方式,保證窯內氣流通道暢通,避免局部氣流堵塞;
嚴格按照升溫曲線控制隧道窯爐溫度,避免大幅升溫降溫,維持窯內氣流穩定。
我們日常防控要點:建立定期巡檢制度,每班檢查密封件、風機、風門的運行狀態,及時發現并處理漏風隱患;定期校準壓力、溫度檢測儀表,確保數據準確,為壓力制度調整提供依據;對操作人員進行培訓,使其掌握壓力調節、密封維護的基本技能,避免因操作失誤引發驚風。