提高陶瓷窯爐熱效率的具體措施

王春明

廣西歐神諾陶瓷有限公司 廣西梧州 543000

1 做好陶瓷窯爐結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析

1.1 降低窯爐的內(nèi)高

陶瓷窯爐內(nèi)部高度越低，陶瓷成品越好。其原因是陶瓷窯爐內(nèi)部高度越低，意味著內(nèi)部產(chǎn)品的熱量消耗和窯壁的散熱量就越小，從而達(dá)到降低能耗的目的。例如，將輥道窯內(nèi)高度由1．2m降低到0．2m，可降低4．43%的熱耗，有效降低窯壁散熱量約1/3。如果窯高增加，窯內(nèi)熱氣流會(huì)分層，導(dǎo)致窯內(nèi)上下層溫差較大，直接影響陶瓷產(chǎn)品質(zhì)量。

1.2 增加爐內(nèi)寬度

在一定范圍內(nèi)，增加爐寬有利于降低熱耗。因?yàn)楫?dāng)窯寬在一定范圍內(nèi)增大時(shí)，上下拱之間的距離就會(huì)增大。雖然燃料消耗會(huì)增加，但內(nèi)部煙氣的增加是有限的，這意味著煙氣速度降低，熱交換越來(lái)越充分。同時(shí)，增加窯內(nèi)空間，降低內(nèi)阻，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

1.3 適當(dāng)延長(zhǎng)窯長(zhǎng)

實(shí)踐表明，延長(zhǎng)爐長(zhǎng)可降低熱耗和熱耗。將輥道窯長(zhǎng)度從50m增加到100m，可降低單位產(chǎn)品的熱耗，大大提高窯的熱效率。

1.4 拱頂、平頂結(jié)構(gòu)優(yōu)化

早期采用平屋頂或吊頂結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以選擇了平屋頂。拱頂?shù)倪x擇可以顯著增加窯內(nèi)截面積，控制煙氣在窯內(nèi)的流速，達(dá)到二次燃燒和提高燃燒效率的目的?？紤]到實(shí)際情況，可以選擇燒成帶擋板的結(jié)構(gòu)來(lái)解決溫差問(wèn)題。在高溫燃燒區(qū)，應(yīng)設(shè)置多通道擋板。當(dāng)窯體燃燒時(shí)，擋板兩側(cè)受熱，可有效增大輻射面積，提高傳熱效率，溫度分布均勻。

2 先進(jìn)燒成技術(shù)與余熱回收利用分析

2.1 先進(jìn)燒成技術(shù)分析

（1）低溫快燒技術(shù)。燒成溫度越低，能耗越低。根據(jù)熱平衡原理，燒結(jié)溫度降低100℃時(shí)，單位產(chǎn)品熱耗可降低10%左右。通過(guò)合理使用低溫快燒技術(shù)，大大降低了能耗，增加了產(chǎn)量，節(jié)約了成本，滿足了可持續(xù)發(fā)展的需要。

（2）一次點(diǎn)火技術(shù)。所謂一次燒成技術(shù)，即窯內(nèi)一次燒成陶瓷制品。與二次燃燒技術(shù)相比，一次燃燒技術(shù)具有能耗低、環(huán)保性能好、綜合效果好等優(yōu)點(diǎn)。可避免后期產(chǎn)品開裂問(wèn)題，適當(dāng)延長(zhǎng)陶瓷產(chǎn)品的使用壽命，大大提高陶瓷產(chǎn)品的合格率[1]。

（3）清潔燃燒技術(shù)。也就是說(shuō)，在陶瓷制品的燒成過(guò)程中，選擇天然氣、液化氣或二甲醚作為燃料。這種新的燃燒技術(shù)有助于促進(jìn)陶瓷工業(yè)的發(fā)展。清潔燃燒技術(shù)具有能耗低、熱銷高、燃料充足等優(yōu)點(diǎn)，可以替代傳統(tǒng)的煤氣化爐在我國(guó)推廣應(yīng)用。此外，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，有效控制環(huán)境污染。

2.2 余熱回收與二次利用技術(shù)

（1）冷卻帶余熱利用。陶瓷窯爐生產(chǎn)中冷卻帶余熱的利用有三種方式：一是利用烘干機(jī)回收余熱，完成青磚的干燥。由于原磚含水率不高，對(duì)溫度要求不高，利用冷卻余熱可以滿足干燥要求。其次，利用余熱預(yù)熱助燃空氣，助燃空氣一般可預(yù)熱到200攝氏度以上，保證爐膛內(nèi)充分燃燒。最后將冷卻帶的余熱送至噴淋塔，對(duì)塔內(nèi)漿液進(jìn)行加熱，達(dá)到節(jié)能減排的目的[2]。

（2）煙氣余熱利用。冷卻帶的熱風(fēng)溫度一般保持在300-400℃之間。如果用廢熱直接干燥胚胎，則綠胚表面會(huì)出現(xiàn)裂紋。因此，可以引入含水量高的廢氣來(lái)控制快速干燥問(wèn)題。但是這里的廢氣是指清潔能源燃燒產(chǎn)生的氣體。

3 做好相關(guān)設(shè)備安裝與運(yùn)行節(jié)能

3.1 選擇合適變壓器

動(dòng)力照明供電設(shè)備廣泛應(yīng)用于配電系統(tǒng)中。通過(guò)調(diào)整繞組匝數(shù)比可以改變電壓或電流。變壓器使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波，直接影響電網(wǎng)的運(yùn)行，降低電能質(zhì)量，影響陶瓷生產(chǎn)。甚至?xí)档驮O(shè)備運(yùn)行效率、設(shè)備損壞等，嚴(yán)重威脅工人的安全。變壓器節(jié)能時(shí)，要對(duì)各點(diǎn)的用電運(yùn)行和電能質(zhì)量進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，做到合理分配，防止事故發(fā)生，隨時(shí)提供報(bào)告，便于故障后的數(shù)據(jù)分析，查明事故原因，采取合理措施。

3.2 儀器設(shè)備安裝

①找平、找正、放線。設(shè)備安裝前，應(yīng)根據(jù)建設(shè)工程的實(shí)際情況和有關(guān)圖紙確定安裝基線。在確定基準(zhǔn)線的過(guò)程中，由于測(cè)量位置的不同，測(cè)量結(jié)果也會(huì)發(fā)生變化。因此，需要對(duì)測(cè)量位置進(jìn)行檢查，重新檢查時(shí)應(yīng)做相應(yīng)的標(biāo)記工作。②地腳螺栓處理。地腳螺栓的處理應(yīng)嚴(yán)格按照施工圖紙的放線進(jìn)行，施工過(guò)程中應(yīng)避免出現(xiàn)留洞的情況。但在實(shí)際施工中，存在的一個(gè)重要問(wèn)題是安裝人員對(duì)錨固位置的安裝，容易對(duì)后續(xù)工作產(chǎn)生不利影響。③裝配。對(duì)于自動(dòng)化儀器設(shè)備的安裝，要做好零件的裝配，具體需要做好零件的匹配度檢查，保證零件尺寸和相互之間的精度，確保裝配工作能嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)完成，從而進(jìn)一步減少安全隱患。④管道安裝。由于自動(dòng)化儀表設(shè)備的管道接口有多種連接方式，施工前需確定接口方式，了解管道模型后，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行管道連接。⑤配電箱安裝。配電箱主要用于控制現(xiàn)場(chǎng)用電情況，自動(dòng)化儀表設(shè)備的主要能源是電力，要做好電能的接收和分配工作。其中，電箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)器，以避免安全事故的發(fā)生。⑥電纜敷設(shè)。一是要保證電纜質(zhì)量，保證電纜敷設(shè)成直線，避免長(zhǎng)度不匹配。對(duì)于彎管，需要進(jìn)行相應(yīng)的弧度處理，以避免電纜磨損，影響使用。其次，為了避免電纜在使用過(guò)程中被擠壓，必須對(duì)絕緣層和保護(hù)層進(jìn)行確認(rèn)。

3.3 及時(shí)更換零部件

設(shè)備在長(zhǎng)期使用過(guò)程中,零件的使用頻率和本身質(zhì)量不同,因此壽命也存在差異。為最大化發(fā)揮設(shè)備的價(jià)值，需要及時(shí)對(duì)設(shè)備的零件進(jìn)行更換。在更換之前，需要對(duì)設(shè)備的工作情況進(jìn)行排查，并及時(shí)鎖定零件損壞的位置，通過(guò)及時(shí)更換和測(cè)試，確保設(shè)備的工作狀態(tài)。

電子自動(dòng)化融合技術(shù)在設(shè)備電氣設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)中應(yīng)用價(jià)值較高，具體可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信息的采集與分析，將不安全因素消除，保證系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，有助于改善設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。選擇實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，可以根據(jù)具體要求設(shè)置檢測(cè)裝置參數(shù)，將參數(shù)檢測(cè)控制在合理范圍內(nèi)，超出就會(huì)產(chǎn)生較大數(shù)據(jù)變動(dòng)，警報(bào)系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。同時(shí)，企業(yè)技術(shù)人員要對(duì)掘進(jìn)機(jī)等經(jīng)常使用的設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格評(píng)估，保證設(shè)備在工作狀態(tài)下能夠持續(xù)、穩(wěn)定地運(yùn)行，避免出現(xiàn)諸如時(shí)快時(shí)慢等消耗能源情況。通過(guò)保證設(shè)備正常運(yùn)行，提高陶瓷窯爐運(yùn)行的效率。

4 結(jié)語(yǔ)

陶瓷窯爐熱效率的提高需要從運(yùn)行開始，直接關(guān)系到行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，要不斷規(guī)范行業(yè)發(fā)展，全面落實(shí)陶瓷窯爐熱工檢測(cè)和熱效率計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)我國(guó)陶瓷行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。