陶瓷隧道炉节能技术与应用

1、 工业炉与保温技术 课 题 名 称： 陶瓷隧道炉节能技术与应用 学 生 姓 名： 黄 胜 男 学 号： 专 业： 11级热工班 老 师： 曾 东 和 2014年10 月17日陶瓷隧道窑的综合节能技术摘要：本文概要地叙述了陶瓷工业用隧道窑节能的重要性, 介绍了国内外隧道窑的综合节能技术, 指出了采用综合节能技术是我国陶瓷工业企业降低能耗、提高经济效益的必由之路。关键词: 隧道窑 综合 节能技术前言隧道窑是我国陶瓷工业的常用热工设备。虽然, 隧道窑比倒焰窑热能利用高, 但它仍然是陶瓷工业的耗能大户来, 我国窑炉热工人员在隧道窑的节能技术方面做出了不少成绩, 有利的推动了我国陶瓷工业的发展, 但是,

2、 我国隧道窑的位产品能耗与当今世界先进水平相比仍有较大的差距。因此, 研究我国陶瓷工业节能降耗技术, 促进我国陶瓷工业在能源上的合理利用方面达到国际先进水平,仍是窑炉工作者长期面对的一个课题。改革开放以后, 我国引进了一批国外先进的陶瓷隧道窑,它们的普遍特点是宽断面、明焰裸烧、轻型窑体、采用低蓄热窑车等。国外引进隧道窑由于采取了诸多节能技术, 热耗及各项技术性能都远远优于我国国产的隧道窑。近十年来, 我国窑炉工作者通过对引进窑的消化、吸收和创新, 对隧道窑节能技术的发展方向有了更深刻的认识。隧道窑的综合节能技术从我国陶瓷生产厂家的经验来看, 陶瓷工业在设计新的隧道窑和对旧的窑炉进行改造时, 应

3、结合我国特点, 走综合节能之路。具体地说, 陶瓷隧道窑的节能应该从烧成工艺、窑炉结构、所用燃料、燃烧技术、自动控制以及余热利用方面进行综合考虑。只有这样, 才能使我国隧道窑的节能技术有质的提高。下面阐述一下我国陶瓷工业隧道窑的综合节能技术的途径。1 、大力发展低温快烧陶瓷配方隧道窑的设计制造是为陶瓷烧成服务的, 它的节能效果的好坏与陶瓷的烧成工艺密不可分。这就要求陶瓷工作者对陶瓷的烧成工艺加以调整, 大力发展低温快烧陶瓷配方。（1）低温快烧陶瓷配方能缩短烧成时间、降低单位热耗隧道窑的产量与烧成周期成反比, 烧成周期越短, 窑炉的产量越高, 单位制品的热耗就愈低, 隧道窑的热效率就愈高。更加快烧

4、成速度, 除了在配方上采取措施以外, 还需要在产品造型、窑内温差及管理等诸多方面进行改善。（2）低温快烧陶瓷配方可以较大程度的降低烧成温度烧成温度的降低, 不但可以降低建窑成本, 提高窑炉的使用寿命, 而且可以节约大量热能。可见, 降低烧成温度对陶瓷工业企业具有相当重要的意义。2 、隧道窑燃料煤气化和窑型明焰连续化燃料的选择是和窑炉的结构类型密不可分的。目前, 国内对燃料的选择已有共识: 烧清洁煤气和天然气是窑炉节能的发展方向。因为烧这两种燃料的窑炉其窑车上可以不用或少用耐火材料, 窑的单位容积产量高、传热快, 燃料燃烧效率高。燃料煤气化还可以使隧道窑采取明焰裸装烧成, 这种窑单位热耗只有人工

5、直接烧煤窑炉的20 % 左右, 为煤烧隔焰窑能耗的巧% 一18 %, 仅有重油隔焰窑能耗的40% 一50 %。因此, 可以说使用清洁燃料、明焰连续化烧成是窑炉节能的根本途径。3 、隧道窑结构的改进隧道窑结构的先进于否, 与燃料消耗有极大的关系。隧道窑结构的先进, 可以减少窑内的温差, 增加窑内温度分布的均匀性, 以最快的速度进行传热, 可以使产品在较短的时间内得到大量而均匀的热量, 从而达到快速烧成的目的。因此，我国隧道窑的窑体结构进行以下几方面的改进。（1）取消窑门: 窑门的周期性启闭会导致窑内各参数的周期性波动, 建议从调整窑头负压着手, 使窑头负压接近于零压, 在窑头设置封闭气幕, 取消

6、窑门, 稳定预热带工况。（2）加宽窑体断面, 减小窑室高宽比：窑体宽断面是隧道窑的一个发展方向。从使用效果来看, 如果窑室的高宽比在0.5 一0.3 之间, 可以大幅度的减小上下温差, 加快进车速度, 从而提高产品的质量、产量以及有效热利用率。（3）适当缩短窑长: 窑体过长, 窑内阻力过大, 相应的鼓风、抽风压强也要大, 致使窑内的正负压值加大, 热烟气外溢, 冷空气人侵, 窑内的上下温差加大, 这样就会降低了产品的质量和产量, 同时也增加了能耗及建窑费用。根据引进窑的经验, 窑长在65 一80 m 之间为宜。窑长太短则不利于窑炉的控制, 操作敏感性加大, 产品很容易出现风惊等缺陷。（4） 窑

7、顶的砌筑: 近年来, 隧道窑都在向平顶发展。从引进窑来看, 平顶有重质平吊顶和纤维轻质平吊顶之分, 这两种吊顶在国产隧道窑使用较为困难。重质平顶保温性能差、热损失大、造价高、且不安全; 轻质平顶性能虽好, 但材质较昂贵, 且国内生产的质量较差, 采用也有困难。国内少部分厂家窑顶采用砖砌微拱顶形式, 值得推广。这种砖砌微拱顶虽属于拱顶, 但它在顶砖下部使砖局部延长, 整个窑顶呈上拱下平形式。它达到了平顶的效果, 且还具有施工简单、便于保温、造价低等优点。如果处理得当, 烧成带窑顶的温度大幅度降低, 节能效果良好。4 、采用轻质材料, 减少蓄热损失根据隧道窑热平衡计算的结果, 由窑体、窑车、窑具带

8、走的热量占窑炉总耗热的30 % 一50 %。因此, 减少窑体等的蓄热损失及散热损失, 就成为窑炉节能的一项重要措施。（1）采用轻质、隔热耐火材料作窑的内衬和车衬, 不但能使窑内上下温度均匀, 而且由于积蓄和散热少,还能显著的节约燃料。国外某公司有两条隧道窑, 在其他方面都相同的情况下, 一条窑的内衬为重质砖, 另一条为陶瓷纤维。结果前者的烧成时间和单位产品热耗分别为18 小时、180 Kc吐/鞠, 后者仅为15 小时、20 cK al / Kg。用陶瓷纤维作内衬的隧道窑比用重质砖作内衬的隧道窑烧成时间少3 个小时、单位产品热耗少60 cK al / Kg 产品。（2）最近几年, 国内外都在大力

9、推广轻质低蓄热窑车, 实质是采用隔热性好的轻质材料代替传统用的重质材料作窑车车衬的做法, 取得了较好的节能效果, 河北省长城陶瓷有限公司研制的新型节能窑车, 每年能节约标煤2 56 05.Zkg ,窑车带走的热损失可减少35.28 %。(3)采用匣钵、明焰烧成, 减少窑具用量, 甚至不用窑具，对降低热耗极为重要。比如, 釉面砖釉烧辊道窑, 产品用垫板或不用垫板的单位产品热耗分别为7 0 K c al / K g 和45 0 Kc al /纯不用垫板的热耗要低的多。在实际生产中, 应使用传热好、强度高、薄壁的匣钵或窑具, 减轻匣钵或窑具的重量, 改善传热, 并进一步实现无匣钵或窑具烧成。结语陶瓷工业隧道窑的节能途径是多方面的。要想从根本上解决我国陶瓷窑炉能耗大的问题, 必须走综合节能的路子。陶瓷工业企业在设计建造新的隧道窑或者在对老的隧道窑进行节能技术改造的时候, 一定要采取上述综合节能措施, 尽可能运用各种综合节能技术。只有这样, 陶瓷工业隧道窑的能耗水平才能大幅度的下降, 单位产品烧成综合能耗才可能达到或接近国外先进窑炉的节能水平,