陶瓷燒成的節(jié)能方法中,比較常用的是加厚窯墻以減少窯墻散熱,或充分利用余熱等措施,而對(duì)助燃風(fēng)消耗的能量沒(méi)有給予足夠重視,本文認(rèn)為燒成節(jié)能的關(guān)鍵是通過(guò)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理的燒嘴,使火焰能打到窯爐中間,從而減小溫差,而無(wú)需加入過(guò)量的助燃風(fēng),從而減少窯爐能耗。
各種節(jié)能措施的利弊分析
窯墻厚度的增加,會(huì)帶來(lái)很多弊端,首先隨著窯墻厚度的增加,輥棒隨之加長(zhǎng),輥棒的兩個(gè)支點(diǎn)距離也加大,易造成輥棒下垂,其結(jié)果是磚陣變差,橫向走三塊600mm×600mm磚坯時(shí),兩邊的兩塊會(huì)往中間扭,與中間的一塊相頂,導(dǎo)致在燒成區(qū)磚坯變形。其次,輥棒是易耗品,隨著輥棒長(zhǎng)度的增加,價(jià)格也隨之增加,陶瓷廠的后續(xù)成本會(huì)增加很多。
最有效的一種節(jié)能方法,就是使用合適的助燃風(fēng)量,我們可以計(jì)算一下,一條日產(chǎn)18000m2的輥道窯,每小時(shí)需煤氣量7400m3,需助燃風(fēng)量10000m3,設(shè)想助燃風(fēng)量如超過(guò)20%,也就是每小時(shí)多用2000m3,將這些多余的助燃風(fēng)從常溫加熱至1250℃,每立方米約需消耗1700kJ的熱量,則每小時(shí)需多耗用193kg煤炭,每年按300天計(jì)算,每年需多消耗煤炭1390t。
但目前,很多陶瓷企業(yè)僅僅關(guān)注窯墻的溫度,而對(duì)助燃風(fēng)量沒(méi)有給予足夠重視,其實(shí)窯墻的散熱占總能耗的比例很少,而大量的熱被煙氣帶走了,有的窯爐甚至煙氣帶走的熱要占總能耗的50%,多余的助燃風(fēng)不僅要額外消耗煤炭,而且也加大了排煙風(fēng)機(jī)的負(fù)荷。在排煙不摻入冷風(fēng)的前提下,排煙溫度越高,一般代表著助燃風(fēng)過(guò)量越多,則能耗也越高。
當(dāng)然,這需要窯爐的設(shè)計(jì)者和調(diào)試者共同努力,才能達(dá)到目的。如窯爐的燒嘴不合理,火焰達(dá)不到窯爐的中間,就會(huì)造成窯爐斷面溫差大,使產(chǎn)品出現(xiàn)色差,這時(shí)調(diào)試者就不得不加大助燃風(fēng)量,使火焰達(dá)到窯爐中間。所以窯爐設(shè)計(jì)者的重要任務(wù),就是設(shè)計(jì)燒嘴時(shí),要達(dá)到在不用加大助燃風(fēng)時(shí),就能把火焰打到窯爐中間的目的,即靠結(jié)構(gòu)保證窯爐斷面溫度均勻,而不是靠加大助燃風(fēng)。尤其是在設(shè)計(jì)寬體窯時(shí),此點(diǎn)更為重要。
有的調(diào)試人員為了解決斷面溫差問(wèn)題,將燒嘴的助燃風(fēng)間隔加大和減小,即一對(duì)燒嘴打中間,另一對(duì)燒嘴打兩邊,這樣雖然解決了溫差問(wèn)題,但又出現(xiàn)了窯爐斷面氣氛不一致的問(wèn)題,中間趨向氧化氣氛,兩邊趨向還原氣氛,導(dǎo)致磚燒成后出現(xiàn)色差。
窯爐是否節(jié)能,燒嘴結(jié)構(gòu)是否合理是關(guān)鍵的一個(gè)方面。燒嘴技術(shù)的研究,筆者認(rèn)為三分理論、七分實(shí)踐,很難做到恰如其分,必須在實(shí)踐中不斷摸索,才能設(shè)計(jì)出比較合理的燒嘴。目前市場(chǎng)上流行著幾種長(zhǎng)短焰燒嘴,各個(gè)窯爐公司使用的也不盡相同,但都是朝著節(jié)能的方向在努力。寬體窯成功者甚少,其實(shí)主要原因還是在這方面研究得不夠透徹,有的雖然達(dá)到了設(shè)計(jì)產(chǎn)量,但因?yàn)橹硷L(fēng)量大,能耗也會(huì)偏高。
幾年來(lái),科達(dá)機(jī)電在這方面進(jìn)行了深入的研究,改善燒嘴結(jié)構(gòu),利用合理的助燃風(fēng)量達(dá)到節(jié)能的目的,頗有成效。例如承接的廣東一家知名陶瓷公司的兩次燒內(nèi)墻磚生產(chǎn)線窯爐,目前日產(chǎn)25000m2,素?zé)G和釉燒窯內(nèi)寬均為3.1m,實(shí)測(cè)每平方米產(chǎn)品消耗3.3kg煤炭(素?zé)?170℃,釉燒1130℃,有助然風(fēng)加熱措施。),比該公司現(xiàn)有生產(chǎn)線每平方米產(chǎn)品節(jié)約1kg煤炭,一天就節(jié)約25t煤炭,每年可節(jié)約7500t煤炭。承接的臨沂一家陶瓷公司日產(chǎn)25000m2內(nèi)墻磚輥道窯,實(shí)測(cè)每平方米產(chǎn)品用3.3kg煤炭(素?zé)?100℃,釉燒1120℃,沒(méi)有助燃風(fēng)加熱措施),比該公司現(xiàn)有生產(chǎn)線每平方米產(chǎn)品節(jié)約0.6kg煤炭,目前產(chǎn)量是每天30000m2,每天可節(jié)約18t煤炭,每年可節(jié)煤5400t。
筆者認(rèn)為,用控制助燃風(fēng)用量達(dá)到節(jié)能的目的,是最簡(jiǎn)單最有效的節(jié)能方法。窯爐設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)腳踏實(shí)地為用戶著想,在這方面多做一些研究。






