工业窑炉烧成气氛和能耗的调节

怎样控制陶瓷窑炉的烧成气氛有些多企业为了追求单窑产量的最大化，不断地加快烧成速度，缩短烧成周期。而操作工最常用的手段就是加大燃料供应量，但燃料供应量增加后往往没有及时调节助燃空气的供应量和助燃风机总闸的调节，造成烧成气氛由氧化气氛变为还原气氛。一些操作工为了降低预热带后段的温度而减小排烟闸的开度，影响了窑炉压力平衡和气体流速，使预热带的氧化气氛减弱，如控制不好容易造成前炉燃烧状态不良，使气氛出现波动。这样操作不仅影响到全窑压力制度的变化，而且会使气氛发生变化。比如加大冷风，容易使零压面向预热带移动，反之零压面又会向冷却带方向移动，这些都会使气氛发生改变。为了稳定压力，必须相应调节抽热闸的开度，以平衡全窑的气体进出量，稳定零压面。在实际生产中，采用何种气氛制度来烧制陶瓷产品，要根据产品配方中原料的组成以及烧制过程中各阶段的物化反映情况来确定。当原料中所含有机物和碳较少，且粘性低、吸附性弱、含铁量较高时，适合与还原气氛烧成；反之,xxxxxxxxxxx，则适合与氧化气氛烧成。烧成气氛的控制受到窑炉结构和设备配置的限制，比如风机风量的大小，风管直径的大小，排烟口、抽热口、抽湿口位置的设置等，都会影响到烧成气氛的控制。但是，最关键的还是稳定压力制度和合理操作燃烧器。压力变化会影响到气体的流动状态，因此窑内压力制度的波动会引起气氛的波动，要控制好气氛，就必须稳定好压力制度，而稳定压力制度的关键在于控制好零压面。在窑炉预热带，因要排走水分和燃烧时产生的烟气，故压力相对比窑外环境的低，对比之下窑内气压处于负压状态；在冷却带要鼓入冷空气使制品冷却，压力相对比窑外环境的高，对比之下窑内气压处于正压状态；在正负压之间有一零压面，烧成带就处在预热带和冷却带之间，因而零压面的移动就会引起烧成带气氛的变化。当零压面位于烧成带前段，处于烧成带与预热带之间时，烧成带的气压为微正压状态，气氛为还原气氛；当零压面位于烧成带的后端时，烧成带处于微负压状态，气氛为氧化气氛。烧成的燃料是否完全燃烧将会影响到窑炉气氛，特别是烧成带的气氛。因此合理地操作燃烧器，控制好燃料的燃烧程度，是控制窑内气氛的重要手段。在燃料完全燃烧的情况下，燃料中的全部可燃成分在空气充足时能完全氧化，燃烧产物中没有游离C及CO、H2、CH4等可燃成分，保证氧化气氛的实现；当燃料不完全燃烧时，燃烧产物中存在一些游离C及CO、H2、CH4等，使窑内气氛呈还原性。要使燃料完全燃烧，须注意以下三点：①确保燃料与空气充分，均匀地混合；②保证充足的空气供给，并保持一定的过剩空气量；③确保燃烧过程在较高的温度下进行。工业窑炉的适用范围及节能比较1、梭式窑。间隙式生产窑炉，适合小批量多品种生产，由于生产的灵活性，现在很多中小陶瓷瓷厂都还采用这种窑炉。但由于是间隙式，窑壁、台车要吸热消耗能量，总的比较起来耗能相对较高，但通过窑炉设计和制造者的努力，比如采用高速燃烧机快速烧成，采用轻质耐火保温材料减少窑炉蓄热，有的快速烧成梭式窑已达到与旧有隧道窑相媲美的节能效果。2、隧道窑。故名思议，它的窑体像隧道。其实广义上的隧道窑包含辊道窑、台车式隧道窑、推板窑炉、转盘窑都属于隧道窑的范围。狭义上的隧道窑。我们仅指台车式隧道窑，但潮式叫法叫推板窑炉，五年前在潮州听到真把我搞糊涂了，事实上我要说明一下，推板窑炉是耐火板直接承载在耐高温的导轨上，（如刚王砖导轨或刚玉球导轨能原地滚动）耐火板一块接着一块，由于受耐火板承载推力所限制，一般不长，长则二十米，短则几米，一般烧成高温粉末或特种陶瓷，日产量不大。由于推进器直接推动耐火板前进，叫推板窑。但这里都习惯了，我也知道了潮州的推板窑是台车式隧道窑。隧道窑由于连续式生产，预热带的热量基本是由烧成带的烟气带来的余热供应，由于窑炉窑壁不像梭式窑，不存在升温再冷却的循环热损失，烧成带的高温烟气余热大部分能利用，故比间隙式窑炉节能效果好。但由于台车还是要经过升温再冷却，浪费部分热量，它的节能效果及温差不及辊道窑。3、辊道窑。是用耐高温的陶瓷棍棒直接驱动耐火板前进，装载产品的耐火板直接承载在棍棒上，又称罗拉窑。我们最早引进是烧成墙地面砖，没有托板，地面砖直接放在棍棒上，由于在预热、烧成、冷却过程中温差极小，烧成时间从我们过去用梭式窑、隧道窑烧成的十几个小时，一下缩短几十分钟，故而推广到艺术陶瓷、日用陶瓷，随着棍棒质量的提高，从低温型逐步到中高温型转变。由于辊道窑是耐火板直接承载于原地滚动的棍棒上前进，它没有像隧道窑要用一个个台车吸收很大一部分热量，它也比隧道窑的气密性好得多。所以它的节能效果比隧道窑要好，它的一个最大缺陷就是烧成高温还原的产品，对棍棒的质量要求较高，采用碳化硅棍棒，可较好地解决1350℃以内的高温陶瓷产品的烧成。但它还没有解决窑变釉，结晶釉的烧成，因为它速度较快。以上我们分析了，梭式窑、隧道窑、辊道窑的大致结构及优缺点，我们可以根据自己的产品结构、产量以及经济能力来选用适合自己的窑炉：1、对于日产量在20M3以下，且产品种类较多，烧成温度各一，由于其本身产量难以满足隧道窑的生产量，我们推荐采用快速烧成梭式窑。2、对于日产量或大于20M3，但其釉色复杂，如窑变结晶釉需一定的恒温及冷却时间，我们从您建窑经济上的考虑，可采用传统梭式窑或电热梭式窑；如果您窑变釉或结晶釉只是部分，您可以选用快速窑，快速窑不是只快，也可以慢的。慢，温差可控制很小。但慢的节能效果差。3、对产量较大、高度较高、重量较重、温度较高、釉色单一，可选用台车式隧道窑。如高温日用陶瓷，卫浴陶瓷4、对温度在1300℃以内，产量较大的艺术陶瓷、日用陶瓷、卫浴陶瓷，我们建议您采用辊道窑，或大型快速梭式窑。电热窑与燃气窑的优缺点：电热窑由于发热体不产生烟气，在烧成过程中只有坯体本身的挥发物排出，对梭式窑而言窑炉可以很密封，只需几个排气孔，没有烟气带出热量。烧成1200℃以下中低温氧化烧成，现在生产成本较燃气窑低。据测算在电费0.8元/度，液化气价格6.2元/KG，这个比价是一个平衡点。用连续式电热辊道窑烧成1220℃以下的氧化产品，现在生产成本要比燃气辊道窑低15％以上，但要一个200kva以上的变压器、这个投资不小，对变压器容量还有过剩的陶瓷厂，可在预热带或靠近烧成带加装电热线用电热来预热升温，高温带还是用燃气，但电热窑不能烧还原，对烧成1260℃以上对发热体质量要求较高，价格较贵。1280℃以上烧成发热体要用硅钼棒。硅钼棒容易老化、使用寿命不是太长。选用电热窑炉要看电价,像福建平均电价只有0.5-0.6元/度,就可以选用电热窑炉，这两年我在福建就做了不少的电热辊道窑，但广东的电价较高、在液化气的价格居高不下的情况下在原有窑炉上改装电热是合算的，但要保留原有燃气功能。怎样才能降低隧道窑投资成本1、因地制宜选择窑型隧道窑的窑型是多种多样。目前我国在砖瓦烧结方面，主要采用了大断面、中断面与小断面之分（如：1.9m、2.5m、3.3m、4.6m、4.8m、6.9m、9.2m），拱顶、微弧顶、平吊顶之分、产量大小的长短之分，产量大小的长短之分，烧结工艺的一次码烧与二次码烧之分，窑型的选择决定着投资的大小。笔者从事窑炉行业上的工作已有20多年的经历，很多投资者都在咨询这方面的情况，导致笔者一言无法回答，一两句话很难说清楚，要想选择合理的窑型，首先从投资及技术含量上定位。现在的窑型有很多种特点：其一，自动化的控制程度有高有低，半自动半人工，主要靠人工，较普通的控制方式；其二，窑炉使用时的寿命有长短，有选高档的耐热隔热材料，有造中档的耐热隔热材料，有选普通一般的材料，俗话说一分钱一分货；其三，窑炉上的配套设备有选择一备一用，有选择单机运行；其四，在窑炉的外观上有选择装饰隔热，有原装砌筑不变的，金属结构方面有选择成型制品定型规格的异型材料，有选择人工制作的简易材料结构的；其五，窑型的使用多功能性方面有着不同的特点，在南方与北方有着气候使用的变化，热量使用与放空方面都有不同的区别。其次从燃料上的适用性方面定位。现在烧结砖燃料方面也有多种多样，如：页岩、粉煤灰、煤矸石、粘土、江河淤泥、山渣土、矿物尾料、垃圾余料等等无援可生产烧结砖。然后从烧结砖温度上选择定位，烧结温度决定着窑炉的选材投资大小，烧成温度过高的窑炉在选材方面有着质的不同区分，烧成温度来源于燃料的选择，在燃料选择方面，要分析它的烧成曲线窄与宽之分，而后定出它的温度。在窑炉选型的时候一定要把握以上几方面相互关系。合理的选择窑型是投资者至关重要的一环。2、制定合理的设计方案设计是否合理与完善的方案，它直接制约着投资者而且制约着窑炉的好坏。笔者通过很多生产线来比较，同一类型的燃料制品与同一类型的窑炉有着不同的结果，关键在以下方面做好文章：首先确定好四带关系（干燥、预热、烧成、冷却），四带关系不能一概而论按常规现象所定，要把握制品燃料的不同点，因地制宜，适合本燃料的特性，设计制定烧成区段的长短尺寸。窑炉的设计尺寸长短不能过于保守。其一，在结构上的功能使用性方面，应合理的配制，千万要控制过于的技术复杂化，烧结砖与其它制品在烧制上有不同的区别，它的烧成范围，产品的稳定性急冷急热范围略宽于其它行业制品，满足产品自身的需要就可以。其二，在设计选材方面把好适用关。窑炉寿命的长短，很大程度上取决于用材，窑炉用材直接与投资发生关系，如何处理以上这两者关系，对于投资者来说是最难确定的环节，一般投资者一是质量要好二是投资要省，那么对于制定合理的选材方案来说难度增大，在此笔者作一举例：东北某矸石砂封槽设计时选择的是砼制品，而南方有某一建材厂的窑炉砂封槽选择型钢，从直观上大家认为砼制品比型钢投资小，但在实际使用过程中确有不同的区别。砼制品在窑炉运行时容易损坏，导致窑炉不能正常工作，但型钢结构损坏这种问题就不容易出现，投资成本上升与生产成本都应一并考虑，在选材上千万不能单一考虑省钱，但有的结构选择上也有节省钱的文章可做，例如烧结砖隧道窑探头砖以下的局部结构而言，选用材料时不能千篇一律，包括温区选材要区别对待，能适应标型的不能选择异型，能适应一般的不能选择高档的，能适应普通粘土砖不能选择高铝砖，能就近采购的不能外购。过去我们在很多窑炉施工时发现设计选材未分区域使用标准，而是千篇一律、一概而论，无形增大投资，那么要节约投资的话就应该在这方面狠下功夫，减少不必要的投资浪费，为投资者们着想，如其它结构选材方面，窑顶、窑墙、保温、隔热、耐火、钢结构等诸方面都应适应与适用为前提进行合理使用。3、合理调整资金使用方向合理地使用资金，能使项目投资达到理想状态，否则会给投资回收带来诸多不利。怎么合理，对于投资者来说这是运筹帷幄的关键。就目前我国很多砖瓦企业的投资结果来看，有的一些企业在投资未收回时，企业就面临着倒闭现象，这种现象说明了什么？其关键的一点，企业负担过重，投资结构不合理，加上砖瓦产品的特性（因砖瓦企业是微利）有很多项目都是贪大求洋，不结合自身的因果关系，例如有一砖瓦企业，在生产烧成车间地面采用陶瓷地砖镶贴，这种做法与现有的生产条件不相符合，这种投资无形给企业带来投资成本加大，生产摊销增加压力。有的企业在采购设备时过于求洋，就目前我国很多砖瓦机械设备在技术性能方面不比国外机械设备差，有的地方还高于国外设备高性能。如若生产高负加值的产品，装饰砖、喷砂砖、拉毛砖、压花砖，生产这类产品的机械设备，就目前而言可能需要进口较先进的技术设备。举出这种类似的情况说明了什么？投资者的资金应使用在结合自身的需求上，合理的运用资金，不能盲目选择，千万要算一下投资成本、生产成本、销售成本，企业是靠盈利而生存，不是靠装饰而摆设。在原料进场与厂区所选地址上应拉近距离，而不要单一考虑。现在有很多企业在这一问题上出现不少的重复投资，应采用就地取材，减少原材料重复输入，节约生产投资成本。总而言之，如何降低烧结砖隧道窑投资成本呢？除以上所叙述的三方面的关系之外，千万不能忽视软配件环节，如近配条件与长期配合条件，充分利用现时的国家有关资源综合利用政策，把握时机，调整决策投资思路，为企业选择一条适合自身的发展之路。工业炉的铺炉工艺与烘炉工艺正确的