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一种有效的陶瓷烧成节能方法

2018-12-11 17:22 来源: 未知
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  陶瓷烧成的节能方法中,比较常用的是加厚窑墙以减少窑墙散热,或充分利用余热等措施,而对助燃风消耗的能量没有给予足够重视,本文认为烧成节能的关键是通过设计结构合理的烧嘴,使火焰能打到窑炉中间,从而减小温差,而无需加入过量的助燃风,从而减少窑炉能耗。
 
  各种节能措施的利弊分析
 
  窑墙厚度的增加,会带来很多弊端,首先随着窑墙厚度的增加,辊棒随之加长,辊棒的两个支点距离也加大,易造成辊棒下垂,其结果是砖阵变差,横向走三块600mm×600mm砖坯时,两边的两块会往中间扭,与中间的一块相顶,导致在烧成区砖坯变形。其次,辊棒是易耗品,随着辊棒长度的增加,价格也随之增加,陶瓷厂的后续成本会增加很多。
 
  最有效的一种节能方法,就是使用合适的助燃风量,我们可以计算一下,一条日产18000m2的辊道窑,每小时需煤气量7400m3,需助燃风量10000m3,设想助燃风量如超过20%,也就是每小时多用2000m3,将这些多余的助燃风从常温加热至1250℃,每立方米约需消耗1700kJ的热量,则每小时需多耗用193kg煤炭,每年按300天计算,每年需多消耗煤炭1390t。
 
  但目前,很多陶瓷企业仅仅关注窑墙的温度,而对助燃风量没有给予足够重视,其实窑墙的散热占总能耗的比例很少,而大量的热被烟气带走了,有的窑炉甚至烟气带走的热要占总能耗的50%,多余的助燃风不仅要额外消耗煤炭,而且也加大了排烟风机的负荷。在排烟不掺入冷风的前提下,排烟温度越高,一般代表着助燃风过量越多,则能耗也越高。
 
  当然,这需要窑炉的设计者和调试者共同努力,才能达到目的。如窑炉的烧嘴不合理,火焰达不到窑炉的中间,就会造成窑炉断面温差大,使产品出现色差,这时调试者就不得不加大助燃风量,使火焰达到窑炉中间。所以窑炉设计者的重要任务,就是设计烧嘴时,要达到在不用加大助燃风时,就能把火焰打到窑炉中间的目的,即靠结构保证窑炉断面温度均匀,而不是靠加大助燃风。尤其是在设计宽体窑时,此点更为重要。
 
  有的调试人员为了解决断面温差问题,将烧嘴的助燃风间隔加大和减小,即一对烧嘴打中间,另一对烧嘴打两边,这样虽然解决了温差问题,但又出现了窑炉断面气氛不一致的问题,中间趋向氧化气氛,两边趋向还原气氛,导致砖烧成后出现色差。
 
  窑炉是否节能,烧嘴结构是否合理是关键的一个方面。烧嘴技术的研究,笔者认为三分理论、七分实践,很难做到恰如其分,必须在实践中不断摸索,才能设计出比较合理的烧嘴。目前市场上流行着几种长短焰烧嘴,各个窑炉公司使用的也不尽相同,但都是朝着节能的方向在努力。宽体窑成功者甚少,其实主要原因还是在这方面研究得不够透彻,有的虽然达到了设计产量,但因为助燃风量大,能耗也会偏高。
 
  几年来,科达机电在这方面进行了深入的研究,改善烧嘴结构,利用合理的助燃风量达到节能的目的,颇有成效。例如承接的广东一家知名陶瓷公司的两次烧内墙砖生产线窑炉,目前日产25000m2,素烧窑和釉烧窑内宽均为3.1m,实测每平方米产品消耗3.3kg煤炭(素烧1170℃,釉烧1130℃,有助然风加热措施。),比该公司现有生产线每平方米产品节约1kg煤炭,一天就节约25t煤炭,每年可节约7500t煤炭。承接的临沂一家陶瓷公司日产25000m2内墙砖辊道窑,实测每平方米产品用3.3kg煤炭(素烧1100℃,釉烧1120℃,没有助燃风加热措施),比该公司现有生产线每平方米产品节约0.6kg煤炭,目前产量是每天30000m2,每天可节约18t煤炭,每年可节煤5400t。
 
  笔者认为,用控制助燃风用量达到节能的目的,是最简单最有效的节能方法。窑炉设备供应商应脚踏实地为用户着想,在这方面多做一些研究。
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