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鑒于整個(gè)世界性的能源緊張形勢(shì)，國(guó)家已經(jīng)指定了多項(xiàng)節(jié)能減排法規(guī)。因此，陶瓷企業(yè)節(jié)能降耗的任務(wù)更加急迫。目前，我國(guó)建筑衛(wèi)生陶瓷工業(yè)的燃料消耗，大約占總生產(chǎn)成本的30%~40%。如何采取措施，降低生產(chǎn)中的能源消耗、提高產(chǎn)品市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力已成為急待解決的問(wèn)題。
梭式窯，是間歇燒成的窯，跟火柴盒的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，窯車(chē)推進(jìn)窯內(nèi)燒成，燒完了再往相反的方向拉出來(lái)，卸下燒好的陶瓷，窯車(chē)如同梭子，故而稱(chēng)為梭式窯。
梭式窯是一種以窯車(chē)做窯底的倒焰(或半倒焰)間歇式生產(chǎn)的熱工設(shè)備,也稱(chēng)車(chē)底式倒焰窯，因窯車(chē)從窯的一端進(jìn)出也稱(chēng)抽屜窯,是國(guó)內(nèi)近十年來(lái)發(fā)展最為迅速的窯型之一。
現(xiàn)就梭式窯窯爐的結(jié)構(gòu)、以及裝燒操作方法等幾個(gè)方面，淺談一些節(jié)能的措施與方案。
1.選擇良好的窯爐結(jié)構(gòu)
陶瓷燒成使用的窯爐，它的結(jié)構(gòu)是否合理，不但直接涉及到燃料消耗，而且同產(chǎn)品的質(zhì)量有密切關(guān)系。一座內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理的梭式型窯爐，如果能夠?qū)崿F(xiàn)氣流循環(huán)順暢，窯內(nèi)壓力適當(dāng)，將大大延長(zhǎng)窯爐的壽命。
現(xiàn)在，陶建筑衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)所用的窯爐，它的結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，顯示出更加合理化的特點(diǎn)。如新型的節(jié)能型梭式窯爐，視窯爐容積大小，在窯內(nèi)同一水平面交錯(cuò)布設(shè)四條或六條噴射式高速火道，用液化石油氣作燃料的梭式窯，其燃燒室已由窯的墻外移到墻內(nèi)制品旁，改變了燃燒窯的結(jié)構(gòu)，有利于高速噴射下火焰直接進(jìn)入窯內(nèi)，使制品出現(xiàn)快速、均勻的加熱，大大地節(jié)約了燃料的消耗，取得明顯的節(jié)能效果。
其次，選擇窯爐時(shí)，窯爐的結(jié)構(gòu)要有合理的尺寸。因?yàn)楦G爐的尺寸大，單位產(chǎn)品占有的散熱面積小、熱耗小。如果窯爐的尺寸過(guò)大，窯內(nèi)溫度不易均勻，燒成時(shí)間長(zhǎng)，熱耗增大。
再者，若產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、裝燒方法不變窯的長(zhǎng)、寬、高比例不同的同樣容積窯爐，其燒成時(shí)間和燃料消耗大不相同。依據(jù)實(shí)際測(cè)算，若梭式窯的高度增高50mm，則上下溫差加大30℃、燒成時(shí)間增加并小時(shí)，燃料消耗每窯次增加5-8%。反之，同樣容積，若窯的長(zhǎng)、寬增加，高度降低，燒成效果不會(huì)出現(xiàn)上述的情況。所以，在進(jìn)行窯爐設(shè)計(jì)時(shí)，在不影響燒成產(chǎn)品品種、生產(chǎn)規(guī)格等條件下，窯的長(zhǎng)、寬尺寸可適當(dāng)增加，其高度應(yīng)偏低為宜。這樣既可減少窯內(nèi)上下溫差，又能縮短燒成時(shí)間，達(dá)到節(jié)約燃料的目的。
2.提高窯爐的密封性
眾所周知。建筑衛(wèi)生陶瓷窯爐的密封性能好壞，直接影響燃料的消耗。窯爐砌筑時(shí)用輕質(zhì)泡沫隔熱磚和硅酸鋁耐火纖維氈的蓄熱量?jī)H為耐火磚的10%左右。采用上述隔熱保溫材料砌筑窯墻、窯頂，窯的保溫性能好，高溫階段外表鐵板燃燒室處，經(jīng)表面溫度計(jì)實(shí)測(cè)，溫度僅50~80℃，可使燃料消耗減少10~15%。而采用了輕質(zhì)泡沫隔熱磚和硅酸鋁耐火纖維氈砌筑的梭式窯爐，雖然說(shuō)一次性的工程費(fèi)用較多，但由于顯著的節(jié)能效果，在投產(chǎn)之后幾個(gè)月內(nèi)，即可收回建造時(shí)的成本費(fèi)用。
陶瓷梭式窯的窯車(chē)與窯體密封為曲折封閉和砂封結(jié)構(gòu)，窯車(chē)的接頭、周邊、窯內(nèi)的周邊與窯體接觸處，用30mm厚硅酸鋁耐火纖維氈粘貼，有效阻止了窯內(nèi)煙氣升溫與冷空氣滲入，增加窯的密封性能，縮小窯爐的上下溫差，減少熱損失，縮短高火保溫時(shí)間，促進(jìn)燃料消耗的減低。
3.推廣低溫?zé)?
建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的燒成溫度，因?yàn)榕饔耘浞?、生產(chǎn)工藝、窯爐結(jié)構(gòu)、燒成制度等沿用舊的傳統(tǒng)習(xí)慣，長(zhǎng)期以來(lái)燒成溫度一直在1200-1250℃以上。現(xiàn)在完全可以通過(guò)使用低溫?zé)傻奶沾稍辖档统山ㄖl(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的燒成溫度。一切依據(jù)理論計(jì)算，陶瓷制品在高溫中燒成時(shí)，溫度每升高100℃時(shí)，就必須增加10~15%的燃料消耗。而且，由于高溫?zé)?，也?huì)嚴(yán)重影響窯爐的壽命與使用的窯具的使用次數(shù)。
4.制定合理操作方案
建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的燒成，應(yīng)該根據(jù)坯、釉的特性、窯爐結(jié)構(gòu)、燃料種類(lèi)等制定合理的燒成制度與操作方案。在燒成時(shí)，應(yīng)注意掌握好氧化焰、還原焰、中性焰三個(gè)燒成階段。在實(shí)施產(chǎn)品燒成的操作方面，應(yīng)根據(jù)窯爐結(jié)構(gòu)、窯內(nèi)溫差情況以及制品的大小、厚薄、干濕、燒結(jié)溫度范圍的要求、高火保溫時(shí)間等因素，決定各階段的燃料用量，具體操作應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
(1)在點(diǎn)火~1050℃的階段，應(yīng)為氧化階段，升溫速度應(yīng)該以210℃/小時(shí)為宜。在此階段的燃料用量由小到大，控制全氧化燒成，從觀火孔觀察不應(yīng)有一氧化碳，窯內(nèi)火焰應(yīng)該呈現(xiàn)完全清亮狀態(tài)，升溫時(shí)間4.5~5小時(shí)。
(2)在1050℃~1360℃階段，應(yīng)為還原焰階段。這時(shí)，燃料的用量控制在現(xiàn)火孔觀察有250~300mm長(zhǎng)火焰(液化石油氣窯火焰稍短)，說(shuō)明窯內(nèi)還原氣氛足夠。在窯頂溫度達(dá)到1250℃以上時(shí)，可轉(zhuǎn)為高火保溫。高火保溫時(shí)，采用較高溫度下(即燒結(jié)范圍上限)短時(shí)間燒成，可以節(jié)約燃料。一般還原時(shí)間2~2.5小時(shí)，高火保溫時(shí)間半小時(shí)，即可達(dá)到燒成產(chǎn)品的要求。
5.推廣無(wú)匣燒成
目前，建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的燒成，一般均已經(jīng)取消了匣體，而采用了無(wú)匣裝燒、明焰裸燒的方法。根據(jù)有關(guān)測(cè)試，無(wú)匣裝燒比有匣裝燒需延長(zhǎng)燒成時(shí)間可以縮短一小時(shí)，而且每窯次燃料消耗量節(jié)省15%左右?，F(xiàn)在，旁邊采用的碳化硅棚板具有良好的熱傳導(dǎo)性，已經(jīng)成為建筑衛(wèi)生陶瓷燒成用梭式窯的最理想的窯具。
另外，應(yīng)該研究產(chǎn)品燒成時(shí)的裝窯密度問(wèn)題。產(chǎn)品裝得過(guò)于密時(shí)，可以減少單位熱耗，但裝窯太密時(shí)，會(huì)直接導(dǎo)致窯內(nèi)氣流阻力大，不利于通風(fēng)，窯內(nèi)溫度不均勻。坯體與坯體空隙最小距離應(yīng)控制在5mm左右。裝坯時(shí)以棚板支柱結(jié)構(gòu)明焰裸燒，每塊棚板由三根支柱支撐。上下棚板保持平、直、穩(wěn)，均勻排列，每層的制品盡量做到高度基本一致，形狀大小不一。全車(chē)裝坯，應(yīng)以最矮小的坯體裝在中間位置;坯體高，用立柱長(zhǎng)的放在最下部或最上部，這樣，有利于保持坯體在高溫氣流下獲得熱量平衡，從而縮短燒成時(shí)間，減少燃料消耗。
6.加強(qiáng)余熱回收利用
在陶瓷燒成時(shí)，加強(qiáng)余熱回收利用、降低離窯煙氣溫度、減少漏氣、減少離窯煙氣的空氣過(guò)剩系數(shù)，是節(jié)能工作的一項(xiàng)重要措施。在防止急冷造成制品炸裂的條件下，可在窯頂拱磚面上埋設(shè)1.5英寸直徑鍍鋅管，抽出熱風(fēng)，用于干燥坯體或預(yù)熱助燃空氣。根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，如果制品、裝碼方法不變的情況下，熱窯比冷窯，每窯次可節(jié)約10~15%燃料費(fèi)用，是毫無(wú)疑問(wèn)的。
總之，建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品燒成使用的梭式窯，是近年來(lái)大力推廣的一種新型間歇式窯爐。、它的優(yōu)點(diǎn)是資金投資小，周轉(zhuǎn)快，操作掌握靈活、方便，大大改善了操作者的勞動(dòng)條件。又適合多品種、小批量的生產(chǎn)方式。因此，目前已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外許多中、小型建筑衛(wèi)生陶瓷燒成廠很手歡迎的窯爐設(shè)備。梭式窯的節(jié)能措施需要多方面、綜合性地考慮，至于采用那種措施最佳，則應(yīng)明確各個(gè)陶瓷企業(yè)的使用條件和要求，還要盡量與其它措施相互配合，以期達(dá)到節(jié)能的效果。
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