陶瓷窑炉节能降耗和减少污染

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陶瓷窑炉节能降耗和减少污染

陶瓷工业的可持续发展正面临自然生态环境的严峻挑战，能源短缺又给陶瓷行业的发展提出了越来越严格的要求。节能降耗和减少陶瓷窑炉污染是陶瓷生产的大势所趋，也是陶瓷工业可持续发展的重要条件。
一 窑炉分类
间歇式窑炉
能耗大，产量较低，排烟温度在６００℃～８６０℃，很大一部份热能直接被高温烟气带出窑体，且烟气的利用很困难。
提高梭式窑内温度场均匀性及热利用率的方法：
①采用新型烧嘴，如：等温烧嘴，脉冲烧嘴，高速烧嘴，高温辐射烧嘴等。
②合理设计烧嘴的布设位置及数量，
③改善码坯的放置，
④合理设计排烟方式，
⑤高温烟气的余热再利用，
⑥合理选择烧成曲线及周期。
连续式窑炉
①隧道窑
温差大，特别是预热带；窑具、窑车蓄热量大，窑体散热量大，能耗高。现阶段下可采用的新技术：无匣裸烧，轻质窑车，高性能轻质耐火保温材料在窑体上的使用。
②辊道窑
单产品能耗较低。
产量大：墙地砖产量15000ｍ２／ｄ以上。窑炉长度长，一般窑炉有效长度也在150m以上，长的甚至可达400m；截面宽，一般可达2.5m，内宽最宽可达3.0-3.2m；
加大力度研发宽断面窑炉。
合理控制助燃风量及采用热风助燃技术。
合理调节排烟风机，抽热风机对于烟气、热风的抽出量。
合理设置挡火墙、挡火板，使窑内各区温度均匀性更高。如辊道窑截面高度虽然很小，但在预热带仍存在上下温差问题，严重时达100多度。在预热带合理设置一定数量的挡火挡火墙、挡火板，可使热烟气上下循环运动，达到减小上下温差的目的。另外，挡火墙的设置使窑内有效截面降低，增加气流速度，进而强化窑内对流换热及更易升温。同时可改善预热带温度曲线的可调性和可控性，提高产品产量和质量。
对于宽体窑适当延长烧嘴或延长火焰的长度，如在普通烧嘴上采用碳化硅套等。
在结构上，将全窑平顶或全窑筑拱的结构改造为烧成带筑拱，预热带、冷却带平顶的结构，可有效的减少断面温差，并且能达到节能降耗的效果。
余热利用。窑尾快速冷却段的余热利用是很有价值的，虽然这部分余热温度不高，但是利用起来非常简单，大部份可送至干燥窑干燥陶瓷坯体，并可抽取做为助燃风。


二 保温技术
国内窑炉所用窑体材料大多导热系数大，保温隔热性能差，因此造成窑体散热损失大，且有些档次质量低的轻质隔热材料重烧线收缩大，长期使用后使窑体产生裂缝，势必造成热量损失。如采用一些新型质优轻质材料，既可保证窑体的密封性，延长窑炉使用寿命，又可减少窑体散热。
耐火砖：采用质量更轻、热容更小、导热系数小的轻质保温砖、轻质高铝砖、轻质莫来石砖等轻质耐火材料。
保温棉：轻质陶瓷纤维，质量轻，导热系数小，重量只有轻质材料的１／６，容重为传统耐火砖的１／２５，蓄热量仅为砖砌式炉衬的１／３０～１／１０。窑外壁温度降到３０℃～６０℃。采用轻质陶瓷纤维能让窑体散热总能耗的２０％以上下降到10％以内，节能达到１0％以上。
采用更为合理的窑体砌筑技术，合理搭配保温材料，窑体结构设计时确定劳动保护及保温工程效果，必需使窑体外表面温度在允许限度以下；确定各层材料交界面温度，检查选用材料是否可行；选用适宜材料及经济厚度，以保证年热损失费用与窑体保温工程投资的年分摊费用之和为最小值。在同一表面积情况下，窑体散热损失的大小与窑炉表面温度成正比关系，所以应该尽量降低窑体外壁温度使之更加节能。
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