梭式窯作為一種先進的焙燒設備,在我國機械行業(yè)的電工陶瓷、砂輪廠;建材行業(yè)的衛(wèi)生陶瓷廠;環(huán)保和耐火材料等行業(yè)的工廠已經(jīng)得到廣泛應用。它以能耗低、溫度均勻、燒成周期短、自動化程度高、生產(chǎn)靈活等特點，使上述行業(yè)的燒成工藝發(fā)生了變革性的進步，產(chǎn)生了很大的技術經(jīng)濟效益，正在逐步取代和淘汰傳統(tǒng)的倒焰窯甚至隧道窯。隨著我國科技水平的不斷進步，相關產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，更加節(jié)能、自動化程度更高的梭式窯將會得到越來越廣泛地應用。
梭式窯的結構特點
梭式窯結構形式近似于臺車式加熱爐、熱處理爐、在陶瓷和耐火材料行業(yè)稱之為梭式窯，顧名思義，窯車的運動軌跡就像一個“梭子”一樣從窯內(nèi)拉出、推進。也有稱作抽屜窯，也足取窯車推進拉出之意。由于梭式窯是間歇式燒成設備，每個燒成周期都經(jīng)過加熱和冷卻過程，因此，窯體和窯車的蓄熱、散熱量大小直接影響窯爐的熱效率。梭式窯多采用輕質(zhì)耐火材料，以最大限度地減少蓄熱和散熱損失;同時配置調(diào)溫高速燒嘴，以避免火焰溫度與待燒制品之間溫差過大，而造成的制品缺陷.并通過高速氣流在窯內(nèi)的擾動和卷吸作用，增加對流換熱效率;基本采用平頂結構，使窯頂與窯墻相互獨立，既能自由伸縮，為窯體輕型化提供了條件，同時又充分利用了窯內(nèi)空間;棱式窯采用下排煙的形式，為均勻窯內(nèi)溫度和簡化車間地面設施提供了有利條件。
上述特點是梭式窯之所以節(jié)能、溫差小和燒成周期短的關鍵所在.也是梭式窯有別于加熱爐、熱處理爐的重要方面。目前，國內(nèi)常用的梭式窯燒成室容積，小的只有幾個立方米，大的可以達到近200m3，沒有一個固定的系列，完全根據(jù)用戶需要確定。本章主要介紹的是大容積的梭式窯的結構特性和設計、施工要求。
大型梭式窯大致由幾部分組成，包括窯爐鋼結構、窯體耐火材料、窯門啟閉系統(tǒng)、窯車、進出車系統(tǒng)、窯爐基礎(含內(nèi)外軌道基礎)和煙道、燃燒系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。
梭式窯窯體的耐火材料結構通常由以下幾部分構成：車臺面以上和以下窯墻砌體、窯門、窯頂砌體以及窯車臺面砌體。通常車臺面以下窯墻由重質(zhì)耐火磚砌筑，其余三部分均由抗熱震性好、導熱和膨脹系數(shù)小的輕質(zhì)耐火材料砌筑。根據(jù)使用溫度的不同，采用不同的高強度輕質(zhì)磚加隔熱纖維材料或采用多晶莫來石等復合耐火纖維模塊構成窯的燒成空間。常用耐火材料見表。 窯墻、窯頂耐火材料是通過特殊的結構形式固定在窯體鋼結構上的。因此，窯體鋼結構必須有足夠的強度和剛度作為支撐。通常，鋼結構根據(jù)窯爐高度不同，由不同規(guī)格的型鋼(多用工字鋼或方鋼管)作為立柱,不同厚度的鋼扳(δ=4~6mm)作為墻板，根據(jù)窯爐寬度選定不同規(guī)格的型鋼作為橫梁。同時梭式窯大都設有操作平臺。
以電瓷行業(yè)梭式窯為例，其窯墻耐火材料一般是由輕質(zhì)莫來石磚(300~348mm )+硅酸鋁耐火纖維(80~100mm)或輕質(zhì)莫來石磚(230mm)+輕質(zhì)高鋁磚(114mm)+硅酸鋁耐火纖維(80~100mm)這樣兩種輕質(zhì)磚加隔熱層結構組成;極少數(shù)的電瓷梭式窯也采用了全纖維耐火材料的窯墻、窯頂結構。目前耐火纖維的產(chǎn)品在經(jīng)過反復加熱冷卻以及受高速氣流沖刷后，存在著收縮大、易老化和極易發(fā)生纖維粉化剝落現(xiàn)象。而對于電瓷、陶瓷產(chǎn)品燒成的棱式窯，出現(xiàn)了這種情況就會造成產(chǎn)品外觀和性能上的缺陷，這完全不同于金屬加熱或熱處理爐的加熱對象。一旦出現(xiàn)纖維粉化剝落的情況，就很難根除，因此，在對產(chǎn)品外觀要求比較嚴格的陶瓷、電瓷梭式窯窯體耐火材料的選擇時，都十分謹慎。
輕質(zhì)磚加耐火纖維的窯墻是以“浮錨”結構的形式，將耐火磚與窯墻鋼板間進行連接，作為窯墻的穩(wěn)固措施。
棱式窯的窯墻、窯頂和窯門，用輕質(zhì)莫來石磚砌筑時，常采用氣硬性耐火泥漿來砌筑。這種泥漿要求有良好的砌筑性能，既能保證合適的施工時問(一般要求在90~120s)，又要求在施工一段時間之后能開始硬化，產(chǎn)生良好的常溫(或低溫)粘接強度(要求可以達到0.5MPa以上);同時有能滿足在1000~1600℃溫度范圍內(nèi)使用的多種規(guī)格。
用于梭式窯的輕質(zhì)耐火磚，要求有良好的熱穩(wěn)定性，安全使用溫度下的重燒線變化率小，熱導率達到性能指標要求。
在兩側窯墻上每條火道 的位置，上下交錯布置了若干支調(diào)溫高速燒嘴，高速噴出的焰氣作為梭式窯的熱量供應源和擾動卷吸作用的動力源。梭式窯的燒嘴布置形式與泛指的工業(yè)爐燒嘴大都布置在爐墻下部是有明顯區(qū)別的，梭式窯窯內(nèi)更強調(diào)氣流在垂直斷面上的上下循環(huán)和水平面上的循環(huán)的共存，這對均勻窯內(nèi)溫度是十分必要的。
常用的大型梭式窯窯門由鋼結構和輕質(zhì)耐火材料組成，耐火材料一般由輕質(zhì)莫來石磚(230～270mm)+硅酸鋁耐火纖維(30~80mm)構成,重量大都在3—6t。其開閉機構形式有回轉(zhuǎn)式、平移式和升降式3種。窯門本體由吊梁懸吊，按不同開閉形式移動。目前大部分梭式窯窯門開閉均采用電動機構驅(qū)動，極少的廠家還采用人工操作、無論哪種關閉形式,關鍵點在于窯門與窯體的密封。
梭式窯窯車及臺面砌體組成梭式窯的窯底，與窯墻、窯頂和窯門組成燒成空間。窯車由鋼架、車輪和砌在上面的耐火材料組成。車臺面耐火材料的結構形式和材質(zhì)選擇時，既要考慮其承載能力和加強隔熱效果，又要盡量減少窯車砌體的蓄熱散熱損失。輕質(zhì)窯車的推廣應用為降低產(chǎn)品熱耗提供了有效途徑。
除個別從國外引進梭式窯采用上排煙(主要是由于建窯地點地下水位太高的原因)外，國內(nèi)絕大部分大型梭式窯均采用下排煙。
根據(jù)氣體垂直分流法則，在窯內(nèi)的高溫氣流從上向下流動是保證窯內(nèi)水平方向溫度均勻的重要條件。梭式窯在垂直斷面的上下均布置高速燒嘴，加上下排煙，這就是棱式窯溫度均勻，可以實現(xiàn)快速燒成的重要的結構特點。這在機械行業(yè)的熱處理爐等爐子上得到了驗證。
由于煙道布置在窯基礎底板下部，建窯地點地下水位較高的梭式窯煙道，多做成防水煙道。也有的窯為了避免地下水對煙道的影響，做成分散多條的淺煙道。在煙道內(nèi)放置換熱器的煙道，其較深處的側邊，還設有滲井作為煙道防水的輔助設施。
窯爐基礎由C-15以上標號的混凝土搗制，根據(jù)土質(zhì)和地耐力情況的差異，多做成鋼筋混凝土結構。窯車軌道安裝在窯爐混凝土基礎之上。鑒于梭式窯的荷載狀況，通常選用22kg/m以上規(guī)格輕軌。