改善工艺制度，实现隧道窑烧成节能

静jing

改善工艺制度，实现隧道窑烧成节能

当前，能源的应用日益紧张，价格不断上涨，开展节能工作势在必行。它不仅可以降低成本，更能增加经济效益。寻找其节能的途径非常必要。本文在改善工艺制度，实现隧道窑烧成节能方面，进行了详细的探讨。

01合理控制燃料与助燃空气的比例
在实际生产过程中，为求稳妥，燃料与助燃空气量的比例存在着过大或过小的现象。过大表现在还原焰烧成的产品上，为保证气氛制度的工艺要求，使燃料供给过量；而过小则是用氧化焰烧成时，为了防止窑内出现冒烟或不完全燃烧的现象，过量加大助燃空气。还原焰烧成的产品燃料过量时，虽然能够适应气氛的工艺要求，但会造成较大的能源浪费。
每增加一份CO，就要多消耗一份C。若C的来源是煤炭(一般煤炭含C为50%)，那么多消耗一份C就意味着多用二份煤炭。对连续生产的隧道窑来说，这种情况下，多消耗的燃料相当多。因此，在确保产品不出现阴黄的前提下，还原气氛不必过浓。
氧化焰烧成的产品，加入过量的助燃空气时，要使这部分空气量达到产品所需要的烧成温度，就必须额外增加燃料量。曾有人计算过，隧道窑烟气中每增加1%的O2，燃料消耗就要增加2.62%。
因此，氧化烧成的隧道窑，空气过剩系数应严格控制，严禁过量空气入窑造成耗能浪费。从以上分析可知，严格控制燃料和助燃空气的比例对节能有重大意义。在实际操作上，应经常对窑炉的热工状况进行巡视，及时了解燃料的工作参数(压力、入窑前的温度、在燃烧室的雾化效果)变化，并作出相应调整，以达到节能的效果。


02适当调整冷却带进口端压力
隧道窑冷却带进口端的压力必须与烧成带末端的压力相适应。合理的控制应为:还原焰烧成时，为防止冷却带空气流向烧成带，影响烧成带的气氛和温度，适当使该处的压力微低于烧成带末端的压力，让烟气略有倒流；氧化焰烧成时则相反，该处的压力应略高于烧成带末端，允许少量冷却带热风进入烧成带作助燃空气。
此外，应避免还原焰烧成时现有的烟气倒流过多，氧化焰烧成时进入烧成带的热风过大的情况。烧还原焰时的烟气倒流过多，一方面延长了高温保温时间和区域，使能耗增多；另一方面为了保证急冷的工艺要求，不得不增大急冷风机和抽热风机的风量。这样电机使用功率增大，增加了耗电量，且影响电机的使用寿命；
同时，延缓了产品在冷却带的停留时间，影响快速烧成，降低了窑炉产量，间接增大了能耗。因此，建议适当减小冷却带热风抽出量，稍微提高冷却带进口端的压力，相应地减少烟气倒流量。进行调整时要注意烧成带最高温度点和温度值是否有变化，如果出现这种情况，则应调整烧成带末端几个燃烧室的燃烧量，必要时还可调整预热带排烟总闸的开度。
一般在氧化焰烧成的情况下，急冷时的热风进入烧成带的量会过大。为了保证最高温度和高温保温区域的稳定，使进入的那部分热风能够满足温度上的要求，必须加大燃料的投入量，这样就增加了能耗。为避免这一现象，建议适度加大冷却带的热风抽出量，尽可能减少进入烧成带的热风。同样，进行此工艺调整时，也要注意烧成带最高温度点及高温保温区域是否有变化，并根据变化作适当调整。


03加大急冷风侧面的比例
冷却带急冷段风量，大部分集中在窑顶，只有不到40%的风量分配在两侧，有的窑炉甚至不用两侧的冷却风。陶瓷产品在冷却带冷却时，窑车下部制品的温度要比上部的温度高得多。
因此，在现有的冷却制度下，为了保证下部产品在冷却时，尤其是在冷却带中部缓慢冷却阶段不出现惊裂的现象，推车速度一般不能轻易加快。因此，笔者认为适当加大急冷风在两侧的比例，尤其是侧下部的比例，使下部产品经急冷后的温度同上部产品的温差尽可能减小。
这样相应延长了500～700℃之间的缓冷区域长度，为进一步实现多烧快烧、加快推车速度创造了条件，从而使提高产量、降低产品能耗、间接实现节能成为可能。


04合理保留窑车面通道
实现稀装快烧隧道窑窑内工艺制度一般不会改变，因此，窑内的传热量大体是一个定值。如进行快速烧成、增加进车量，就能达到既增产又节能的目的。合理地保留窑车车面的通道、适当的稀装是实现这一目的的最佳途径，德国、意大利等国的经验已经证明了这一点。但是，有人担心这样做会减少产量，所以实行见缝插针的窑装，就连原设计的车面通道也塞满了小件产品。
实际上，适当加大窑车面通道和合理的稀装，一方面可以加快窑车中部的传热速度，有利于缩小水平温差；另一方面，窑车车面有了更大的空间，有利于热烟气更多地下行，缩小了上下温差；同时可以尽快排除水汽和坯体由于物化反应生成的气体。这样就可以实现快烧，稀装造成的产量减少可以由快烧来弥补。更为重要的是，稀装对产品的针孔及桔釉缺陷的减少有很大帮助，冷却时由于急冷较快使光泽度提高，这样就提升了产品品质，进而可提高经济效益。


05控制入窑产品的水分
适当提高预热带中后段温度，实现快烧适当缩短隧道窑烧成的周期，是节能增效的最佳途径。而能否缩短隧道窑烧成周期的关键因素，是确保在预热带初期使坯体快速升温、在氧化分解及晶型转化期保证各种物理、化学反应快速进行、预热带上下温差不大。为缩短隧道窑烧成的周期，建议控制入窑产品的水分，适当提高预热带中后段的温度。现在大多存在这样一个问题:在半成品还没有充分干燥或只是表面干燥的情况下，直接上釉，然后装窑烧成。
这样一来，势必造成坯体开裂或针孔缺陷的出现。为了避免这样的情况出现，一般需降低窑头温度或减慢推车速度，有时二者兼用。降低窑头温度，意味着相当一部分热烟气从预热带中后部被提前抽走，热能未被充分利用；减慢推车速度，就延长了生产周期，降低了产量。这都造成了产品烧成耗热量的增大。


06改善途径
(1)  必须严格控制入窑产品的水分在3%以下，充分保证在预热带初期能使坯体快速升温，确保整条隧道窑烧成的工艺制度；
(2) 适当提高预热带中后段温度。因为半成品氧化分解、晶型转化期及各种物理、化学反应均在预热带中后段进行。预热带中后段温度不同区域分别提高50～100℃，可以进一步促使这些反应早一点完成；此外，适当提高预热带中后段温度，可使该段的窑内压力有所提高，迫使更多的热烟气下行，从而缩小上下温差，有利于加快推车速度。这样不但能实行快烧、增加产量、节约能源，还能减少产品缺陷，提高产品品质，增加经济效益。
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