首先，介绍一下海南岛的气候特征：海南岛四面环海，地处我国南部热带北缘,属热带季风气候，素来有“天然大温室”的美称。这里长夏无冬,年平均气温22~26℃，全年无霜冻，冬季温暖；雨量充沛，年平均降雨量为163mm。雨源主要有锋面雨、热雷雨、和台风雨。全年湿度大，年平均气压约23百帕至26百帕。在改造调试的五十天时间内，测得平均湿度为77%。空气湿度大的一个典型例子就是：刚刚洗过晾晒在日光下的湿衣服两天晒不干。其空气湿度不亚于内地干旱地区砖坯隧道干燥室内的空气湿度。仪器测得空气湿度如下图示：

再简略谈谈这里的做砖原材料以及燃料。做砖原材料以灰砂岩为主，内燃料为原煤。灰砂岩的典型特征是吸水性特强，太阳下暴晒也仅仅能晒干表皮，而且一旦表皮结硬壳，里面的水分根本排不出去。其烧结温度范围偏窄（仅为±30℃，超出这一范围高则过火，低则欠火），烧成操作难度很大。灰砂岩如下图所示：

气候特征以及灰砂岩的特性，决定了原材料的自然含水率就高达26%~28%。也就是说原材料制备不需要加水，成型后的含水率就高达25%~27%。码坯机的抓手勉强能将坯体抓起放上坯垛。抓手稍紧则坯子变形，稍轻坯子就会滑脱落地。从码坯机抓手滑落地上的坯体随即就变形为一个泥饼子。码上坯垛的坯子用手轻轻一摁就是个深坑，如下图所示：

改造前的这两条生产线是烘烧一体的窑型，断面为3.6m的平顶隧道窑。窑炉全长33个车位共118m。采取的是窑头抽风排潮、顶送热风底排潮、窑尾抽取余热顶送干燥段的干燥——焙烧模式。客观地说，这种干燥——焙烧工艺放在内地干旱少雨、空气干燥地区是没有多大问题的。但是，这种干燥——焙烧工艺极其不适合多雨且湿度高的热带海岛地区，尤其是这么短的窑体就更不适宜。

改造前与原设计单位沟通时，设计方称：“这种设计工艺在内地大江南北甚至长城内外都是成功的。而之所以在海南岛问题不断，烧不出合格产品，根本原因是烧窑师傅水平不行。烧窑师傅不能透彻理解领会他们的设计理念，没能在具体的干燥焙烧中加以贯彻，才导致烧制不出合格产品”。答案是：他们的设计没有任何问题！对于原设计方的这种说法，我不敢苟同。我认为他们没有从根本上认识并找到问题的根源所在；不能从根本上认识到这种设计工艺在特定地域有其适应性的问题，导致了在窑炉设计以及建造中屡犯同样的错误，害己害人。这就是我写这篇文章并拿出来以期与业内人士探讨的初衷。

有些窑炉公司或者设计单位，往往拿一张一成不变的图纸去建造不同原料、不同地域、不同气候区域的窑炉，一套图纸走天下，从不考虑当地的原材料、气候等因素是否适合这种工艺。这种工艺适合北方但未必适合南方，适合平原但未必适合高原，适合煤矸石但未必适合页岩，适合页岩但未必适合黏土，适合气候干燥地区但未必适合多雨高湿地区。再就是用短短118米的窑既干燥又焙烧，根本满足不了干燥脱水所需以及焙烧理化反应所需；即便勉强烧出砖，烧制出的产品也是根本不符合国家标准要求的次品砖，根本达不到国家标准要求的质量标准。用这种墙材砌筑的建筑物肯定会是处处遗留隐患。这种“烘烧一体”的设计工艺，笔者认为除了能减少分体式干燥——焙烧时从干燥室出来进窑损失的一小部分热能，减少一部分投资外，对砖的质量弊大于利！尤其是在这种高温高湿地区，而且把隧道窑建的这么短，能干燥焙烧出质量达标的优质砖无异于天方夜谭。改造调试前的产品如下图：

改造前，排潮风机是一台14号离心风机，送热是一台6号轴流风机。经计算和论证，改造前的送排风量远远达不到干燥焙烧这种高含水率坯体。而且全窑就设12对排潮闸，并且由于抽风道设计的不合理导致抽送风阻力极大。这既迟滞了风的流速又减少了本就欠缺的风量。结果导致大量潮湿气体不能及时排出窑外引起干燥段塌坯；风速风量过小导致焙烧火行速度缓慢。在于一条窑里同时出现塌垛与火行速度慢并存的奇特现象。不合理的设计以及设备配置的欠缺就导致干燥所需时间远远大于30h。进车间隔达2.5~3h。

要想把成型含水率高达25%~27%的坯体干燥到6%以内含水率的合格坯体，必须要给够所需的风量、温度、湿度与排潮量。笔者是这样认为的：任何一种原料，要想烧制出好的制品，必须首先要把好干燥这一关。没有好的干燥坯体做基础，一旦进入焙烧段，就会问题连连，烧制出不合格的制品就在所难免。而很多烧窑师傅往往片面地认为热风温度只要够高，就能干燥出好的砖坯。而实际操作中结果是这样的：热风温度较高，送风量偏小，干燥效果不佳；热风温度偏低，但送风量偏大，反而干燥效果更佳；送风量大了，但是干燥段的湿度低了干燥效果也不行。因此，我得出的结论是：单纯用热风温度的高低来衡量干燥效果，是片面的；在风量不变的前提下，温度和湿度是确定干燥效果的决定性因素；衡量干燥效果的好坏，要兼顾风量、温度以及干燥室预热段的湿度，三者不可偏废。否则坯体在预热干燥阶段就会出问题。

那么除去干燥所需的18个车位和高温预热满足晶形转换所需的7个车位后，留给高温焙烧保温和冷却的车位也仅仅就8个车位不足29m的区间了。那么这29m的区间要想很好地完成焙烧、保温和冷却各个阶段理化反应所需的时间与长度区间，烧出优质完好的制品，可能吗？在快烧急冷状态下出窑的制品从成色到抗压强度、抗冻融性能、吸水性等各方面，能不能达标我们可以想象一下吧。

根据以上的综合分析与理论论证、数据计算分析后，我们给出比较合理的改造方案如下：

1、更换匹配不合理的抽送风风

2、机

根据该窑型垛型、窑车码坯量与各个风道以及坯垛距离窑顶的高度，风道的截面积与风道长度及各种因素产生的风阻，经过理论计算，确定排潮风机更换为既满足排潮需要又兼顾预热升温需求，风量、风压、风速相互匹配的离心风机。抽余热风机更换成能满足要求的轴流风机。使两台风机既能满足干燥焙烧所需的风量、风速与排潮量，又有一定的余量为可能的提产预留空间。

3、改造余热利用系统

在前部的干燥段最合适的位置重新布设进风口，设置风幕来平衡前后段的风压避免气体窜流，做到干燥——焙烧互不干扰。保留以前窑尾30号位顶部三道取余热缝，增设一对冷风口调节热风温度；新增加9对抽热闸，用抽热风机完成余热的抽取与输送。这9对闸既能提高火行速度又能分担排烟风机的负荷。最主要的是避免了以前排潮风机的强抽力而导致的预热带负压过大，导致坯体干燥分层的弊端，使前部坯体干燥上下更趋于均衡。

4、改造不合理的排潮口

改造前的排潮口与窑车不吻合，与窑车上的坯垛也不吻合，导致坯垛在干燥段要么塌垛，要么坯体开裂或者中下部坯垛干燥不透。经改造后，排潮口与坯垛风道，排潮口与窑车和窑车的接头部位相吻合。同时还重点改变排潮口的角度，让风更顺畅地排出窑外，并增设一倍以上的排潮口。送热风口做到上中下左右送风均衡。

5、改变码坯方式，使之更趋于易干燥易排潮易焙烧

以前的轮窑讲究七分码三分烧，现在的隧道窑的码坯方式照样很重要。坯垛的大小、码放形式与稀密程度，直接关系到风在窑内坯垛间的分布与走向，关系到干燥质量的优劣与火行速度的快慢。根据海南坯体含水率高，坯体软干燥排水难度大的特性，制定了既保证垛型稳定不至于晃塌，有易于通风干燥和焙烧的二压五垛型。在调试生产中验证，这种垛型只要操作合理，既能快速干燥，又能加快火行速度，提高产量。

6、更换原料配方，根据灰砂岩的特性合理调整

配方合理不合理，直接关系到坯体的化学组成是否合理。合理的化学成分的搭配，能既节约原料成本又能降低干燥——焙烧的难度，从而可烧制出优质砖。不要以为那些裂纹砖、过火砖、残砖断砖都是烧窑师傅技术不行或者是窑有问题造成的，其实导致这些质量问题的出现，有很大一部分原因就是不合理的原料搭配造成的！所以万万不可忽视原料的选择与合理搭配。

7、更换不合适的原料破碎、成型设备，选择适合高含水率的破碎、成型设备。

由于这里原料高含水率的特性不适合筛粉，故采用了三道对辊机，分粗、中、细（有齿辊）破碎对辊机。既避免了湿物料堵塞筛网的难题，又达到了坯体成型所要求的合理粒度与均匀度。

7、加长隧道窑长度

由原来的33个车位118m加长到36个车位130m（其实还应该再加长，但是由于业主不愿意过多投入，只好利用现有空地尽量加长窑体）。尽最大可能地延长干燥、预热、焙烧保、温和冷却各带的长度，使坯体尽可能地在窑内完成各个区段所需完成的理化反应，保证出窑产品的质量。

经过以上的改进后，基本达到了既最少投入又收到最佳效果的目的。调试期间，从18号位拿出坯垛中部的砖坯测试水分，共29次的数值平均值为3%，比预想的干燥效果还好。坯体进入24号位时就能达到约600℃，进入28号位的预设高温区时温度达到950℃上下。由于使用的是挥发分比较高的燃料，有起火快熄火快的特性。所以，砖出窑的温度也仅仅是95~120℃。调试结束将两条改造后的生产线交付业主前所出产品如下图：

通过以上七个大的方面的改进。改造投产后，顶车速度由原来的2.5~3h顶一车提高到70~80min顶一车。出窑制品无残断、无裂纹。以最低投入、最小范围的改动，实现了在高湿气候、高含水率坯体、不易控制烧结的情况下烧制出了合格制品的目的。