窯頂是窯體的重要組成部分,它對于窯的壽命有決定性影響。窯頂所選材質必須能長期承受高溫、重量輕、保溫性能好,其結構應嚴密不漏氣,并有利于窯內氣流的合理分布。
簡述
窯頂除要有一定的強度、耐溫和保溫性能奸以外,還要不漏氣,重量輕,推力小和盡量減少窯內氣體分層。
焙燒建筑陶瓷隧道窯,一般都采用拱形窯頂。這種窯頂,結構嚴密、磚形簡單、用鋼材少,而且在燒戍帶由于拱下面有較大的焰氣流動空間,有利于輻射傳熱。但在預熱帶由于拱下有較大的空間,使得煙氣更易從上部流動,增大了預熱帶上下溫差。
窯頂內層用耐火磚,中間是保溫層(為利用窯頂余熱也有做成空的),頂表面用紅磚砌筑。小型遂道窯頂表面可用紅磚,也可用鋼板。
窯頂材料和厚度應根據窯內溫度,拱的跨度和拱高來定。窯內溫度高,耐火材料要好、要厚;拱的跨度大,拱平時,拱要厚。窯頂總厚度則根據窯內溫度、保溫情況來定。對焙燒建筑陶瓷明焰隧道窯,即溫度在1300℃以下,拱跨在1.7米以內的窯,內層拱磚在預熱帶和冷卻帶用230毫米厚粘土磚。燒成帶用230毫米或230毫米再加113毫米厚的粘土磚。但對焙燒衛生瓷隔焰隧道窯來講,燒成帶內層拱磚,由于拱跨比較大,跨過隔焰道的窯拱承受溫度比較高,可采用250—300毫米厚的高鋁磚。如拱跨過隔焰道,但承受溫度在1300℃以下,拱磚仍可采用230—250毫米厚的粘土磚。
拱頂保溫層中,預熱帶和冷卻帶中溫部分可采用硅藻土磚或粉、或水渣、爐渣等,厚度113~150毫米左右。燒成帶和冷卻帶高溫部位為輕質粘土磚或水渣、爐渣等,若要利用余熱也可做成115~200毫米的空層。如果拱頂采用粉料保溫時為防止粉料在拱頂膨脹時掉落到拱磚縫內,停窯時拱磚復原不了,以及為使拱頂嚴密,在拱頂上可平鋪一層磚,再在其上抹一層10毫米厚的粘土熟料泥漿。而且要在粉料保溫層上部摻一層水渣或爐渣做骨料,以免沉陷。
窯頂表面,可鋪砌一層紅磚,便于走人檢查。
作用
窯頂的作用與窯墻相似,但窯頂支撐在窯墻上。它除了應耐高溫、耐腐蝕、絕熱性能好和具有一定的機械強度外,還應具有:(1)結構嚴密,不漏氣,堅固耐用;(2)質量輕,以減小窯墻負荷;(3)橫向推力小,以節省加固結構材料的用量;(4)有利于減少窯內氣體分層:,
磚瓦工業隧道窯窯頂結構形式較多,一般可分為拱頂和平頂兩大類。
拱頂又有單心拱、雙心拱、三心拱、掛鉤磚微拱之分。
一般單心拱多用60°、90°、120°、180°拱心角。雙心拱多用180°拱心角。三心拱有三個60°的拱心角。拱心角越小則拱越平,橫向推力越大。從窯內溫度均勻性來說,希望拱心角越小越好。
平頂:(1)微拱加風擋。可用于中、小斷面窯;(2)吊平頂。可吊耐火磚、耐火混凝土和陶瓷纖維折疊壓縮模塊。陶瓷纖維折疊壓縮模塊的優點是:①質量輕;②隔熱保溫性能好;③建窯工期短;④窯爐使用壽命長。已被越來越多的廠家接受。
要求
(1)砌筑拱形頂時,應預先檢查拱腳表面,表面應平整,角度應正確,長度方向表面誤差不大于±5mm,拱胎模經檢查合格后,方可砌筑。
(2)輪窯拱形頂砌筑時,宜與兩側的壓拱墻同時進行。壓拱墻未完成施工,不宜拆除拱模。
(3)輪窯拱頂的投煤孑L宜采用耐火混凝土代替普通磚加工,耐火混凝土可用現澆方式施工,與拱頂砌筑同時進行。
(4)輪窯頂部應設有保溫隔熱層,露天的輪窯頂應設防水層并有排水設施。
(5)平吊頂結構采用輕質耐火混凝土板吊頂時應現場預制,并與吊掛材料配合施工。耐熱葫蘆與吊板宜留膨脹間隙,預制后進行試驗,達到設計指標后方可施工。預制吊掛件位置應準確,誤差不大于±2.5mm。
(6)吊掛材料采用的耐熱鋼鉤的加工尺寸應符合設計要求。
(7)吊掛磚或吊掛板應預砌筑,并進行選分和編號,必要時應加工。吊掛磚或吊掛板不允許有裂紋、缺損、扭曲和毛刺等缺陷。
(8)吊頂砌筑時,吊頂板之間、吊頂板與預留孔之間的空隙應采用耐高溫的硅酸鋁纖維制品填塞、封閉。砌筑時應調整耐火吊掛磚或吊掛板底面高度一致,底平面平整度誤差不大于±5mm。
(9)鋪設窯頂保溫隔熱層剛。應分層鋪設,錯縫施工,不允許產生通縫。鋪設時宜采用高溫粘接劑,分層粘接。
類型
窯頂一般有拱頂、平吊頂、吊拱頂三種類型。
1、拱頂
窯頂結構為一拱形,通過拱腳磚架設在窯墻上,拱腳磚兩邊的窯墻上安設有拱腳梁,以承受拱頂產生的橫推力,窯墻外設有立柱,通過上下拉桿拉緊,使窯頂和窯墻形成一個整體。
有時為了使拱頂結構更加堅固,避免拱頂下落,可做成雙心拱,即拱頂由兩個半弧構成,左方拱弧的圓心移至拱心垂直線之右,右方亦然。
2、平吊頂
平吊頂窯頂是平的,窯頂磚通過吊掛機構吊在窯頂上面的鋼梁上。吊掛方法是兩塊大吊磚之間夾數塊小吊磚,大小吊磚之間凹進和凸出的部分互相咬合形成一個整體,通過金屬吊桿懸掛于鋼梁上。
平吊頂窯頂不易下沉。窯墻所承受的載荷小,有利于延長窯體壽命。平吊頂結構便于碼放磚垛,與窯頂之間的間隙較小,有利于窯內氣流的合理分布。但建造平頂窯需要較多的投資和鋼材,氣密性也沒有拱頂結構好。這種結構多用于燒成溫度比較高的鎂磚和高鋁磚隧道窯上。
3、吊拱頂
隧道窯在溫度最高的燒成帶采用吊拱頂。這種窯頂較之平頂窯節省鋼材,節約投資,窯頂的氣密性較好,散熱也比較少。這種結構僅用于燒成鎂質和高鋁質制品的小型隧道窯。
吊拱頂的大吊磚通過吊桿掛在鋼梁上,大小吊磚之間用“銷釘”連成一個整體。各吊掛點的大吊磚的數目可為1~2塊,但中心吊掛點的大吊磚應在3塊以上,以利吊掛。材質多為鎂鋁質。
參考資料 >