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耐火材料行業知識

工業窯爐節能方法

  由于工業窯爐是集發熱、傳熱,反應的功能于一身,有的還兼有輸送物料的功能。因此,從滿足鍛燒制品要求考慮選擇窯爐類型時,需要分析的因素有:熱能來源、供熱方法、傳熱方式,余熱利用,爐內氣氛性質及運料方法等。
  1、熱能來源
  硅酸鹽工業中,燃料費用在生產總成本中所占比例較大,例如生產普通硅酸鹽水泥時,以煤粉作為燃料,其燃料費用約占成本的13%?14%。如果以油作燃料,則燃料費用在成本中的比例還要高。
  使用何種燃料需要進行比較,選用燃料首先要根據國家的燃料政策,其次所選用的燃料不僅要能滿足生產制品的工藝要求,而且要求在總成本中所占比例盡可能低。
  2、供熱方法
  工業窯爐內產品在燒成時,均希望獲得盡可能均勻的加熱。為此,人們曾設想過多種均勻供熱的方法。常用的有四種:
 、賰炔抗幔焊鶕䶮芍破沸再|和窯爐結構的許可,將燃料混入物料中進行燃燒供熱。例如燒制輕質耐火材料時,在泥料中加入鋸末、焦炭粉、無煙煤粉等,此時,不僅供熱均勻,還由于可燃物的燃盡,使制品具有一定的氣孔率。例如用立窯煅燒水泥熟料時采用黑生料球法,燃料(無煙煤粉)與生料粉緊密接觸,不僅傳熱速度高,熱利用也好,其熱有效利用率可達50%。但是由于燃料混入物料內部,燃料與空氣接觸不良,燃燒不集中,溫度不髙,容易出現燃料未盡、熟料欠燒。特別是當料球大小過分不均勻時,更加嚴重。
 、诘撞抗幔河捎跓釟饬饔邢蛏细∩内厔,因而易造成加熱室內溫度分布不均勻。并且由于底部燃燒燒嘴維修困難,燒嘴覆蓋面不大,所以底部燃燒應用并不多。
 、蹅让婀幔菏枪杷猁}工業使用最為廣泛的供熱方法,如倒焰窯、梭式窯、隧道窯、池窯等。由于側面燃燒的橫焰植蓋面大,能夠在較大面積的窯爐底部上獲得較均勻的溫度分布。為了避免火焰直接沖刷在物料上引起在物料上結焦或過燒變形,可采用火焰對準燃燒通道或采用擋火墻的辦法。在側面燃燒中,如在一般隧道窯中那樣,由于受到燒嘴噴射力的限制,窯不宜太寬。
 、茼敳抗幔焊G的寬度可不受限制。燒嘴設在頂部,數目可不受限制,從而可以采用小流量、多點分散的配置方式,進一步改善窯內溫度分布的均勻性和火焰氣體對制品的傳熱條件。
  3、傳熱方式
  明焰傳熱:火焰直接進入窯內進行傳熱;
  半隔焰傳熱:部分火焰直接進入窯內進行傳熱;隔焰傳熱:火焰不進入窯內進行的傳熱。
  4、余熱利用
  工業窯爐的預熱利用主要是指排出的燃燒產物的顯熱與加熱制品帶走的顯熱的利用。這些顯熱所帶走的熱量數量較大,如果能很好地加以利用,其經濟效益、社會效益都是顯著的。
  例如:硅酸鹽工業余熱回收主要用于:料粉或生坯的預熱;煤氣、燃油及助燃空氣的預熱;余熱發電及其他供熱。
  5、回收余熱的方式
 、儆械挠酂崾窃诟G爐內茛接加以利用的,如回轉窯及隧道窯的預熱帶;②有的采用通用的換熱設備,如換熱器、蓄熱器、熱管等固收熱量;③有的則采用專用的預熱器,冷卻機等設備加以回收。一些專用設備將結合具體窯爐加以敘述。
  6、物料的輸送方式
  對于粉狀和塊狀物料已有多種加料和出料設備可供選用,如螺旋輸送機、皮帶輸送機,氣力提升泵等,就是對于單機日產幾千噸水泥熟料的回轉窯實現加料和出料的機械化和自動化也已經不成問題。
  值得討論的是具有-定形狀的制品,如陶瓷制品、耐火材料制品的裝窯與出窯。在運送制品方面,減輕勞動強度的裝罝分為兩大類:一類是用于間歇式窯的裝窯與出窯;一類為連續式窯上的進料和使制品穿過窯爐運行的裝置。
  間歇式窯是分批地裝料和出料的工業窯爐。目前國內主要還是靠人工進行裝、出窯,及利用一些簡單的器械減輕勞動強度,如可放置托盤的小車、可升降的叉車等。對于大型制品,可用窯車送入間歇式窯,窯車即間歇式窯的窯底,制品燒成后,再將窯車拉出,從而大大簡化裝、出窯的操作,梭式窯(或稱抽屜窯)即為此類間歇窯。
  窯車可以平穩而連續地向窯內運送成型制品,是很有效的一種運料方法,廣泛用于隧道窯。采用合適的推車機構,可滿足一定燒成制度的需要。
  輥道輸送裝置這種裝置由一系列平行排列的輥子構成輥道。每組輥子橫穿窯墻支承在窯外的兩側支座上。輥子的傳動有四種形式:鏈條鏈輪式傳動、斜齒輪傳動、傘型齒輪傳動以及渦輪傳動等。


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