隧道窯吊頂方式的性能對(duì)比
瀏覽次數(shù)：1006 發(fā)布日期：2017年5月9日
要增加隧道窯產(chǎn)能就必須在窯體寬度方向上擴(kuò)展空間，由此有了大斷面隧道窯，其斷面從過去的2.4m、2,8m、3.3m擴(kuò)大到目前普遍采用的4.6m、6.9m、9.2m甚至很過10m的斷面，窯頂形式從半圓拱、圓弧拱、微弧拱過渡到平吊頂結(jié)構(gòu)。由于隧道窯斷面的擴(kuò)大，隧道窯的頂結(jié)構(gòu)就顯得尤為重要。一方面，隧道窯頂結(jié)構(gòu)必須滿足結(jié)構(gòu)的需要，保證承重、密封和安全，滿足窯爐附屬設(shè)備安裝和工人操作的需要；另一方面，窯頂結(jié)構(gòu)還必須耐火、承受高溫、抗熱沖擊和耐腐蝕。
吊頂材料為耐火吊板或耐火纖維模板
1、耐火吊板+錨式吊柱
該窯頂結(jié)構(gòu)從下至上依次為“錨式吊柱+耐火吊板+耐熱鋼構(gòu)+主、次梁”。
該窯頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：①結(jié)構(gòu)簡單；②不受施工條件限制；③造價(jià)適中。
該窯頂?shù)娜秉c(diǎn)是：①錨式吊柱易損，受力不均，錨爪部易折，即結(jié)構(gòu)不盡合理；②對(duì)溫度波動(dòng)敏感，原料熱值波動(dòng)影響大；③密封性差。
2、耐火吊板（薄板）+吊柱
窯頂結(jié)構(gòu)從下至上依次為“耐火吊柱+耐火吊板（薄板）+保溫棉+耐熱鋼構(gòu)+主梁”。該結(jié)構(gòu)吊頂方式與上述兩種類似，區(qū)別在于吊頂板的厚度，其厚度只有20mm~30mm，因此該窯頂結(jié)構(gòu)比較輕巧。
3、耐火纖維模塊
窯頂結(jié)構(gòu)從下至上依次為“硅酸鋁纖維模塊（內(nèi)置耐熱吊掛件）+主、次梁”。該結(jié)構(gòu)有硅酸鋁纖維模塊替代了上述窯頂中的耐火板和保溫層。耐火纖維具有質(zhì)輕、耐高溫和保溫功能，可以廣泛應(yīng)用于各行業(yè)高溫窯爐，耐火纖維模塊在隧道窯上的應(yīng)用使隧道窯斷面可以向更寬的方向發(fā)展成為可能。
吊頂材料為不定型耐火燒注料——輕質(zhì)（或重質(zhì)）耐火混凝土板
1、窯頂為整體現(xiàn)澆耐火混凝土板
窯頂結(jié)構(gòu)從下至上依次為“現(xiàn)澆耐火混凝土板+耐火吊柱磚+耐熱鋼構(gòu)+主梁（鋼梁或鋼筋混凝土梁）”。該吊頂結(jié)構(gòu)的代表窯型為從臺(tái)灣引進(jìn)的中斷面隧道窯。
該窯頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：①由于整體現(xiàn)澆，密封性能好；②耐火吊柱磚在現(xiàn)澆時(shí)置入，各個(gè)吊柱磚受力均勻。
該窯頂?shù)娜秉c(diǎn)：①施工難度大，施工過程需要大量模板，內(nèi)頂標(biāo)高及平整度控制嚴(yán)格；②維修難度大，特別是在生產(chǎn)過程中不便于修補(bǔ)；③由于整體現(xiàn)澆，其適應(yīng)斷面較小。
2、窯頂為整體預(yù)制單位，拼裝窯頂，瓦楞鐵承重結(jié)構(gòu)
窯頂單元預(yù)制成型，結(jié)構(gòu)從下至上依次為“輕質(zhì)耐火混凝土板+耐火磚葫蘆+耐熱鋼構(gòu)+保溫棉+瓦楞鐵承重結(jié)構(gòu)”。隧道窯窯頂為多個(gè)預(yù)制單元拼裝而成。該吊頂結(jié)構(gòu)的代表窯型為從法國西方公司引進(jìn)的斷面寬度為9.20m隧道窯。
該窯頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：①窯頂安裝速度快，外觀漂亮；②密封性能好；③輕質(zhì)耐火混凝土質(zhì)輕，既耐火又隔熱保溫。
該窯頂?shù)娜秉c(diǎn)是：①窯頂單元要提前預(yù)制，需要較大的預(yù)制和翻轉(zhuǎn)平臺(tái)，預(yù)制及安裝難度大；②由于窯頂單元面積較大且窯頂被瓦楞鐵承重結(jié)構(gòu)覆蓋，內(nèi)頂局部破損不易發(fā)現(xiàn)、不易修補(bǔ)和維修；③輕質(zhì)耐火混凝土配方要求嚴(yán)格。
3、窯頂為置入吊鉤組件小塊預(yù)制單元，拼裝窯頂
結(jié)構(gòu)從下至上依次為“輕質(zhì)耐火混凝土預(yù)制板（置入耐火磚葫蘆+耐熱鋼構(gòu)）+保溫棉+普通鋼構(gòu)+主梁（鋼梁或鋼筋混凝土梁）”。由于上述所述結(jié)構(gòu)使用性能優(yōu)良，考慮到整體預(yù)制單元制造及安裝的困難，將整體預(yù)制單位進(jìn)一步分解為小塊單元，每塊輕質(zhì)耐火混凝土板置入4~8葫蘆，將輕質(zhì)耐火混凝土板上做保溫層并與主梁保持隔離一定空間。
該窯頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：①使用性能優(yōu)良；②小塊預(yù)制單元易制造、易安裝、易檢查、易維修；③瓦楞鐵承重結(jié)構(gòu)改為主、次梁結(jié)構(gòu)，造價(jià)低且安全。
該窯頂?shù)娜秉c(diǎn)是：①由于窯頂由較小的小塊預(yù)制單元拼裝而成，窯頂密封性能較差；②腐蝕氣體上竄，吊鉤易受腐蝕，甚至受氣氛影響吊鉤晶體結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致易損；③輕質(zhì)耐火混凝土配方要求嚴(yán)格。
4、窯頂為小塊預(yù)制單元，吊鉤組件分體，拼裝窯頂
結(jié)構(gòu)從下至上依次為“耐火磚葫蘆（置入耐熱鋼構(gòu)）+輕質(zhì)耐火混凝土預(yù)制板+保溫棉+普通鋼構(gòu)+主梁（鋼梁或鋼筋混凝土梁）”。該吊頂方式改耐火磚葫蘆（置入耐熱鋼構(gòu)）與輕質(zhì)耐火混凝土預(yù)制板一體為分體結(jié)構(gòu)，主要克服上述結(jié)構(gòu)中輕質(zhì)耐火混凝土預(yù)制板與吊鉤使用壽命不一致的問題，便于更換吊鉤組件。輕質(zhì)耐火混凝土預(yù)制板單獨(dú)澆注成型，在指定位置預(yù)留耐火磚葫蘆安裝空間。
該窯頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：①使用性能良好；②便于輕質(zhì)耐火混凝土預(yù)制板在工廠制造和長途運(yùn)輸；③易維修，特別針對(duì)易受腐蝕吊鉤，方便更換吊鉤組件，節(jié)約維修費(fèi)用。
該窯頂?shù)娜秉c(diǎn)是：①由于吊板上預(yù)留耐火磚葫蘆安裝空間，導(dǎo)致窯頂安裝間隙增多，窯頂密封性能差；②吊鉤易受腐蝕。
5、窯頂為小塊預(yù)制單元、置入耐火吊柱、組合吊鉤分體拼裝窯頂
結(jié)構(gòu)從下至上依次為“輕質(zhì)耐火混凝土預(yù)制板（置入耐火吊柱）+組合吊鉤+主、次梁結(jié)構(gòu)”。該吊頂方式克服了窯頂安裝間隙多的毛病，保留了方便更換吊鉤的優(yōu)點(diǎn)。
該窯頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：①使用性能良好；②組合吊鉤造價(jià)低；③易維修，方便更換組合吊鉤組件。
該窯頂?shù)娜秉c(diǎn)是：①組合吊鉤結(jié)構(gòu)復(fù)雜；②窯頂密封差，組合吊鉤易受侵蝕。
從材料上分，不定型耐火澆注料吊頂材料分為輕質(zhì)和重質(zhì)兩種，輕質(zhì)耐火澆注料，密度p≤1.5g/cm3;重質(zhì)耐火澆注料，如磷酸鹽類密度，密度p≥2.1g/cm3。相對(duì)輕質(zhì)耐火澆注料而言，重質(zhì)耐火澆注材料的優(yōu)點(diǎn)是：①配方傳統(tǒng)且容易掌握；②造價(jià)低。缺點(diǎn)是：①重質(zhì)耐火澆注料保溫性能較差；②預(yù)熱帶吊板易受腐蝕；③預(yù)制板結(jié)構(gòu)重、吊鉤受力較大、窯頂承重結(jié)構(gòu)較大。
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