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窑炉节能的途径和方法
来源:耐火材料商情网 日期:2019-09-11

    一、改进窑炉结构是节能的基础窑炉的结构合理与否,不仅涉及燃料的消耗,而且同产品质量有直接关系。结构合理的窑炉,因气流循环顺畅,窑内压力适当,将大大延长窑炉的寿命。窑炉的结构在不断改进中得到发展,新型油烧(0#轻柴油)梭式窑,在窑内同一水平面交错布设四条或六条(数量视窑炉的大小而定)喷射式高速水道,用气作燃料(液化石油气)梭式窑的燃烧室已由窑的墙外移到墙内制品旁,改变了燃烧窑的结构,有利于高速喷射下火焰直接进入窑内,打破传统陶瓷窑炉以自然流动为主的工作状态,利用压力造成高速气流的引射作用,使气流再循环,形成紊流,强化烟气对流传热过程,使窑内温度均匀上升,使制品出现快速、均匀的加热,节约了燃料消耗。
    窑炉要有合理尺寸。窑炉的尺寸大,单位产品占有的散热面积小、热耗小;窑炉尺寸过大,窑内温度不易均匀,烧成时间长,热耗增大。若产品结构、装烧方法不变,窑的长、宽、高比例不同的同样容积窑炉,其烧成时间和燃料消耗大不相同。依据实际测算,若梭式窑的高度增高50mm,则上下温差加大30℃、烧成时间增加半小时,燃料消耗每窑次增加5-8%。反之,同样容积,若窑的长、宽增加,高度降低,烧成效果不会出现上述的情况。所以窑炉设计时,在不影响烧成产品品种、生产规模等条件下,窑的长、宽尺寸可适当增加,其高度应偏低为宜。这样,既可减小窑内上下温差,又能缩短烧成时间,达到节约燃料的目的。
    二、加强窑炉的密封,是节能的保证
    窑炉的密封性能好坏,直接影响燃料消耗的大小。窑炉砌筑时用轻质泡沫隔热砖和硅酸铝耐火纤维毡的蓄热量仅为耐火砖的10%左右。采用上述隔热保温材料砌筑窑墙、窑顶,窑的保温性能好,高温阶段外表铁板燃烧室处,经WREA-890M表面温度计实测,温度仅50~80℃,可使燃料消耗减少10~15%。而采用了轻质泡沫隔热砖和硅酸铝耐火纤维毡砌筑的梭式窑炉,虽然说一次性的工程费用较多,但由于显著的节能效果,在投产之后几个月内,即可收回建造时的成本费用。
    陶瓷梭式窑的窑车与窑体密封为曲折封闭和砂封结构,窑车的接头、周边、窑内的周边与窑体接触处,用30mm厚硅酸铝耐火纤维毡粘贴,有效阻止了窑内烟气升温与冷空气渗入,增加窑的密封性能,缩小窑炉的上下温差,减少热损失,缩短高火保温时间,促进燃料消耗的减低力度。
    三、添加换热器加强余热回收利用
    梭式窑烟道内高达1200度的废气是很值得利用的。然而传统的金属换热器由于其本身材质的限制,使得无法在温度如此高的烟道内长时间地正常运行;此外,废气中大量的酸性物质也在不时的侵蚀着换热器。这样,就让金属换热器在使用一次后就报废掉了,而企业则也白白地浪费掉了一部分开支。
    那么,这样是不是就意味着换热器在梭式窑就无用武之地了呢?难道就眼睁睁地着着大量的可以利用的能源白白流失掉吗?答案是否定的。
    陶瓷换热器就可以解决这些问题,使余热得到合理的利用。陶瓷换热器的使用方法直接、简单、快捷、高效、环保、节能。把陶瓷换热器放在距离烟道出口较近、温度较高的地方,不需要掺冷风与高温保护,当窑炉温度是1250℃-1650℃时,烟道出口温度约1000℃-1350℃左右,可把空气预热到300℃-750℃,或更高的温度,使用300℃-750℃的热空气与燃气形成混合气进行燃烧,可节能25%-45%,甚至更多的能源。它不但为企业提高了工作效率,也降低了生产成本。
    四、制定合理的操作方案
    以建筑卫生陶瓷为例:
    建筑卫生陶瓷产品的烧成,应该根据坯、釉的特性、窑炉结构、燃料种类等制定合理的烧成制度与操作方案。在烧成时,应注意掌握好氧化焰、还原焰、中性焰三个烧成阶段。因各种不同火焰要求,温度气氛不一,燃料用量不同。若过早烧还原焰或燃料用量过大,不单会造成产品烟薰等缺陷,而且造成不必要的燃料浪费。因此,在实施产品烧成的操作方面,应根据窑炉结构、窑内温差情况以及制品的大小、厚薄、干湿、烧结温度范围的要求、高火保温时间等因素,决定各阶段的燃料用量,具体操作应注意以下几点。
    (1)在点火―1050℃的阶段,应为氧化阶段,升温速度应该以210℃/小时为宜。在此阶段的燃料用量由小到大,控制全氧化烧成,从观火孔观察不应有一氧化碳,窑内火焰应该呈现完全清亮状态,升温时间4.5-5小时。
    (2)在1050℃―1360℃阶段,应为还原焰阶段。这时,燃料的用量控制在现火孔观察有250―300mm长火焰(液化石油气窑火焰稍短),说明窑内还原气氛足够。在窑顶温度达到1250℃以上时,可转为高火保温。高火保温时,采用较高温度下(即烧结范围上限)短时间烧成,可以节约燃料。一般还原时间2-2.5小时,高火保温时间半小时,即可达到烧成产品的要求。

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