陶瓷烧成中的节能技术
摘 要:陶瓷窑炉烧成过程消耗的能源占陶瓷制备总能耗的60%以上,要想使陶瓷行业节能降耗并实现低碳,陶瓷窑炉是关键。本文针对陶瓷窑炉烧成过程的节能技术进行全面的分析,为陶瓷行业可持续发展、实现陶瓷行业的节能目标做努力。
关键词:陶瓷窑炉;节能减排;窑炉结构;烧成技木
1 引言
中国陶瓷工业产量在世界上遥遥领先,2012年我国陶瓷砖总量达到90亿m2,卫生洁具2亿件,日用陶瓷300亿件,工艺美术陶瓷50亿件,均占全球的60%以上,总能耗达2~3亿t,占全国总能耗的3%~5%。
窑炉是陶瓷企业最关键的热工设备,也是耗能最大的设备,干燥及烧成中的能耗占陶瓷生产总能耗的60%~80%,窑炉设备能耗的水平,主要取决于窑炉的结构与烧成技术,其中窑炉的结构是根本,烧成技术是保证;只有使两者合理的搭配才能既保证窑炉烧成质量的提高,又减少能源消耗。窑炉型式主要有梳式窑或倒焰窟、隧道窑及辊道窑。
陶瓷窑炉烧成中的节能关键技术:
(1) 窑炉结构的优化;
(2) 烧成技术的创新;
(3) 烧嘴的选用;
(4) 余热回收利用;
(5) 自动控制技术的采用;
(6) 更先进的保温材料和涂层技术的研究开发等。
2 窑炉结构优化
2.1窑炉内高
随着窑炉内高的增加,单位制品热耗和窑墙散热量也增加。如:当辊道窑内高由0.2 m升高至1.2 m时,热耗增加4.43%,窑墙散热升高33.2%,窑内高度增加会引起通道内温度分层,增大窑内热气流的上、下分层,特别是隧通窑,有的内高达1 m以上,其上、下温差,特别是预热带内的上、下温差高达300~500℃。某引进全纤维、烧卫生洁具辊道窑就是因窑内通道太高,温差太大无法烧成,不得不把窑内高度整体下降,才解决烧成质量问题,所以从烧成质量控制、节能降耗的角度讲,窑内高度越低越好。
2.2窑炉内宽
随着窑炉内宽度的增大,单位制品热耗和窑墙散热减少。如:当辊道窑窑内宽从1.2 m增大到2.4 m时,单位制品热耗减少2.9%,窑墙散热降低25%。如把辊道窑的内宽由2.5 m扩大到3.0 m,每天产量则可以从10000 m2增加到15000 m2,窑体散热面积由1206 m2增加到1422 m2,每生产1 m2砖,窑墙散热面积由0.1206 m2减少到0.0948 m2;如果窑墙外表面温度与环境的温度差不变,则窑体外壁的散热损失可减少27.2%。例如,中窑为佛山某企业改造内墙砖烧成窑炉,把原来两条长140 m、内宽2.4 m的辊道窑改为...
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