热工设备陶瓷工业窑炉
工业窑炉
安拓:工业炉的定义工业窑和工业炉统称为工业窑炉。
主要是指那些利用燃烧反应把材料加热的装置,“窑”多用于硅酸盐工业系统,如生产陶瓷、玻璃、水泥等产品的炉子。
“炉”多用于冶金和机械系统,主要用于冶炼和制备钢铁和各种有色金属材料,按用途可分为焙烧炉、鼓风炉、冲天炉、转炉、平炉和坩埚炉等。
窑炉主要是指回转窑,回转窑由筒体、滚圈、托轮、挡轮、传动装置热交换装置、窑头及燃烧室、窑尾、窑头及窑尾密封装置、砌体等部分组成。
会转窑筒体多采用普通钢板焊接而成。
有色冶金中由于工艺过程和气氛的要求,也有个别的窑炉选用锅炉钢板和耐热钢板焊接而成。
对通体的基本要求是应有走狗的刚度与强度。
回转窑生产能力大,机械化程度高,维护及操作简单,能适应多种工业原料的烧结、焙烧、挥发、煅烧、离析等过程,因而被广泛地应用于冶金、水泥、耐火材料、化工等部门。
回转窑按照窑型可分为直筒型、摇头扩大型、窑尾扩大型、两端扩大型四类。
①直筒型:筒体形状简单,制造和安装方便,物料在窑内填充系数一致,移动速度均匀。
②窑头扩大型:燃烧空间大,窑头的的供热能力可以增大,有利于提高产量。
③能增大物料干燥的受热面,便于安装换热器,降低热消耗及烟尘率,多用于湿法加料的窑。
④两端扩大型:兼有以上两种的优点,且中间的填充系数提高,有利于防止料层滑动;但是气流速度加快,增大了烟尘率。
此外,还有扩大高温烧成带的“大度窑”,这种窑在干燥带的能力足够时可显著提高生产能力,但缺点是操作难于掌握。
局部扩大的窑型适用于窑内各段带能力存在明显不平衡时作为调整措施,将热工上薄弱环节的部分扩大,即可获得较显著的强化生产的效果。
就目前国内外新建回转窑的情况看,目前窑型发展的趋势以直筒型为主,且筒体尺寸向大型发展。
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工业窑炉简介
目录目录 (1)工业炉窑简介 (2)一、工业窑炉简述: (2)二、工业炉窑历史、现状 (3)三、行业发展趋势 (4)四、窑炉的工作原理、参数、工艺条件 (4)4.1原理 (4)4.2工业窑炉的参数 (5)4.3工业窑炉的工艺条件 (6)五、工业窑炉节能现状 (6)5.1 热源改造,燃烧系统改造 (6)5.2 窑炉结构改造 (7)5.3 余热回收与利用 (10)5.4 控制系统节能改造 (12)工业炉窑简介一、工业窑炉简述:窑炉是用耐火材料砌成的用以煅烧物料或烧成制品的设备。
按煅烧物料品种可分为陶瓷窑、水泥窑、玻璃窑、搪瓷窑、石灰窑等。
前者按操作方法可分为连续窑(隧道窑)、半连续窑和间歇窑。
按热原可分为火焰窑和电热窑。
按热源面向坯体状况可分为明焰窑、隔焰窑和半隔焰窑。
按坯体运载工具可分为有窑车窑、推板窑、辊底窑(辊道窑)、输送带窑,步进梁式窑和气垫窑等。
按通道数目可分为单通道窑、双通道窑和多通道窑。
一般大型窑炉燃料多为重油,轻柴油或煤气、天然气。
窑炉通常由窑室、燃烧设备、通风设备,输送设备等四部分组成。
电窑多半以电炉丝、硅碳棒或二硅化钼作为发热元件。
其结构较为简单,操作方便。
此外,还有多种气氛窑等。
在具体行业,窑炉还有更多细分类型,如水泥回转窑、玻璃池窑、钢铁的高炉和转炉,化工行业的一些设备也可归为窑炉。
但通常意义上的工业窑炉,范围主要指金属和无机材料的煅烧设备。
窑炉大致分为箱式、井式、梭式、网带式、回转式、窑车式、推板式隧道电阻炉、真空炉、气体保护炉、超高温管式推板炉(碳管炉)、钨钼粉焙烧炉、还原炉等各种高、中、低温工业窑炉,工作温度200~2500℃。
可用于ZnO压敏电阻器、避雷器阀片、结构陶瓷、纺织陶瓷、PTC&NTC热敏电阻器、电子陶瓷滤波器、片式电容、瓷介电容、厚膜电路、片式电阻、磁性材料、粉末冶金、电子粉体、稀土化工、聚焦电位器、陶瓷基板、高铝陶瓷及其金属化,触头材料、硬质合金材料、钨钼材料等的烧成。
工业炉窑标准
工业炉窑标准工业炉窑是工业生产中常用的热处理设备,它们广泛应用于冶金、化工、玻璃、陶瓷、建材等行业。
为了确保工业炉窑的安全运行和产品质量,国家和行业都制定了一系列的标准,其中包括了设计、制造、安装、使用和维护等方面的要求。
本文将结合国家标准和行业标准,详细介绍工业炉窑标准的内容和要求。
一、设计标准在工业炉窑的设计标准中,主要包括了炉窑的结构设计、燃烧系统设计、热能利用和烟气处理等方面的内容。
国家标准《工业炉窑设计规范》(GB 50016-2014)规定了炉窑设计中的基本要求、荷载计算、结构设计、安全防护措施等内容,包括了对炉窑结构材料、热工性能和安全性能的要求,确保了炉窑在设计阶段就具备了安全可靠的基本保障。
标准还规定了炉窑燃烧系统的设计要求,包括燃料的选择、燃烧系统的安全性能、烟气的排放标准等内容。
炉窑燃烧系统的设计必须符合环保要求,确保燃烧过程中产生的废气排放达标,保护环境。
二、制造标准工业炉窑的制造标准主要包括了材料选用、制造工艺、焊接质量、设备安装等内容。
国家标准《工业炉窑制造与安装工程施工规范》(GB 50236-98)对工业炉窑制造的各个环节都做了详细规定,包括了炉窑的材料选用、焊接工艺、设备安装调试等方面的要求。
对于炉窑的主要结构材料,标准要求必须符合国家标准或行业标准,并且必须有合格证明。
制造工艺必须符合相关标准要求,焊接工艺必须符合《焊接质量等级和验收标准》(GB 3323-87)的规定。
对于炉窑的设备安装也有详细的要求,包括了设备的稳固性、安全防护措施等方面。
三、安装与调试标准工业炉窑的安装与调试标准主要包括了设备安装、燃烧系统调试、热工性能测试等内容。
国家标准《工业炉窑设备安装工程施工规范》(GB 50174-2008)对炉窑设备的安装要求、安装质量检验、安全防护措施等做了详细规定。
在燃烧系统的调试方面,标准要求必须由具有相应资质的专业人员进行,必须符合相关的燃烧调试标准,确保燃烧过程的安全可靠。
工业窑炉概述简介
在烧制陶瓷制品时,在温度为200~ 500℃这 一阶段,排除的即为此类结构水(粘土矿物中的结 晶水和层间水),此时分解速度快,制品也不致开 裂。
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在快速烧成窑中,若坯体干燥(入窑水分<0.5%),脱水温度提
高到700℃,只需几分钟就可以达到完全脱水的程度。
将高岭石的温度再升高,至980℃左右,遂发生放热反应而开 始生成莫来石(3A1203·2SiO2)并发生明显体积收缩。所以应将70% 左右的粘土先行煅烧成熟料,促使其体积稳定后再加工制砖。
16
固相反应是传统硅酸盐材料以及新型无机功能材料生 产过程中的基本反应,它直接影响到这些材料的生产过 程和产品质量。
固体和固体之间反应的特点是反应只在相界面上进行。 首先在相界生成一产物层,接着在相界上继续进行反应。 因此反应物在产物层中的扩散往往成为控制反应速度的 主要因素。
(四) 烧结
17
9
碳酸盐、硫酸盐类矿物在500~1000℃进行分解反应,成为多孔质的
氧化物:
CaCO3 ⎯6⎯00~⎯105⎯0C→ CaO + CO2 MgCO3 ⎯4⎯00~⎯900⎯C→ MgO + CO2 4FeCO3 + O2 ⎯⎯800⎯C→ 2Fe2O3 + 4CO2 Fe2 (SO4 )3 ⎯560~⎯750⎯C→ Fe2O3 + 3SO3 MgSO4 ⎯氧⎯化⎯焰⎯900⎯C,还⎯原焰⎯9⎯00⎯C→ MgO + SO3
如果这种氧化物不需要进一步反应,则这种反应活性是不利的,因为 它们易于水化、碳化,这就需要在更高的温度下烧成更稳定的形态, 如用做耐火材料原料时的情况。
14
陶瓷制品: 碳酸盐、硫酸盐的分解应在釉面玻化以前完成,
工业窑炉的概念
工业窑炉的概念工业窑炉是一种用于加热物体的设备,主要用于加热和处理金属、玻璃、陶瓷、石材等材料,以达到特定的物理、化学或材料学要求。
窑炉的概念涉及到其结构、工作原理、应用领域和分类等多方面内容。
下面将从这些方面详细介绍工业窑炉的概念。
窑炉的结构一般由加热室、加热元件、控制系统和排放系统组成。
加热室一般是一个封闭的空间,用于容纳待加热物体。
加热元件通常是在加热室中产生并传递热量的部件,常见的有电加热元件、气体燃烧器和燃油喷油器等。
控制系统主要负责控制加热温度、时间和其他参数,以保证加热过程的稳定和可靠性。
排放系统则用于排除燃烧产生的废气和废渣。
窑炉的工作原理主要是通过加热元件产生的热量传递给待加热物体,使其温度升高并实现特定的物质变化。
加热室中的空气和燃料在燃烧过程中产生高温气体,这些高温气体通过对流和辐射等方式传递给待加热物体。
在炉内,待加热物体接受到热量后,其内部分子开始运动,产生应力、形变或化学反应,从而实现物质的热处理、熔化或变形等目的。
工业窑炉的应用领域十分广泛,包括冶金、玻璃、陶瓷、石材、塑料、纤维和电子等行业。
在冶金行业,窑炉主要用于金属的熔炼、锻造、淬火和退火等工艺。
在玻璃行业,窑炉则主要用于玻璃的熔化、成型和退火等处理。
在陶瓷行业,窑炉被用来烧制陶瓷制品,如陶瓷器皿、砖瓦和瓷砖等。
在石材行业,窑炉用于石材的烧结、热处理和表面修饰等工艺。
此外,窑炉在塑料加工、纤维制造和电子组装等领域也有广泛应用。
根据不同的加热原理和使用目的,工业窑炉可以分为多个不同的类型。
常见的窑炉类型包括电阻加热窑炉、感应加热窑炉、燃气窑炉、燃油窑炉、煤炭窑炉和太阳能窑炉等。
在电阻加热窑炉中,通过通电的加热元件直接产生热量;在感应加热窑炉中,则利用交变电磁感应产生加热效应。
而燃气窑炉、燃油窑炉和煤炭窑炉则是通过燃料燃烧产生热能。
太阳能窑炉则是利用太阳能对待加热物体进行加热。
不同类型的窑炉适用于不同的加热需求,选择适合的窑炉类型可以提高加热效率和质量。
陶瓷烧成与窑炉热工
在还原气氛下 CaSO4+CO﹥910℃ CaSO3+CO2↑ CaSO31080~ 1100℃CaO+SO2↑ Fe2O3+CO1000~ 1100℃2Fe+CO2↑ CaO和Fe0促进烧成 致密化,减少泛黄 现象
(3)形成大量液相和莫来石 ①985℃开始出现液相,温度越高,液 985℃ 相越多 液相的作用: A、促使晶体(如莫来石)长大; B、填充坯体孔隙拉紧颗粒,促进坯体致密 化,提高瓷件抗蚀性和机械强度; C、液相会阻碍气体排出,易发生冲泡和变 形。 ②1100℃以上开始形成莫来石. 1100℃以上开始形成莫来石.
(四)、完全燃烧和不完全燃烧 )、完全燃烧和不完全燃烧
完全燃烧:燃料燃烧后完全转变为不 可再燃烧产物的一种燃烧方式 不完全燃烧:燃料燃烧后的烟气中有 可再燃烧产物的一种燃烧方式
(五)、燃料的种类 )、燃料的种类
1、固体燃料:柴、烟煤、无烟煤、煤 粉等 2、液体燃料:重油、柴油、焦油、液 态煤等 3、气体燃料:发生炉煤气、焦炉煤气、 液化石油气、天然气
(三)结构和原理图
七、隧道窑
(一)定义
隧道窑是连续烧成陶瓷制品的热工设备, 它的主体是一条隧道,是一种按逆流原 理工作的横焰式窑。
(二)隧道窑的特点: 隧道窑的特点:
1、利用烟气余热预热坯体,废气排出温度 低,约200℃ 低,约200℃; 2、产品冷却之热加热空气,可助燃或作干 燥介质,产品出窑温度低; 3、连续窑,窑体温度不变,不蓄热,热耗 低; 4、产量大,劳动条件好; 5、较适合产品单一的生产: 6、调控不便,一次投资大
1、水分蒸发期(室温~摄氏300℃) 水分蒸发期(室温~摄氏300℃ 此阶段主要是排出干燥中未除掉的水分。 要求:①入窑坯体水分小于2%否则,坯体 要求:①入窑坯体水分小于2%否则,坯体 有可能因水分蒸发而开裂;或与窑炉SO2 有可能因水分蒸发而开裂;或与窑炉SO2 发生化学反应,造成坯体蒙上一层“白霜” 发生化学反应,造成坯体蒙上一层“白霜” 或产生气泡缺陷;②加强窑内通风,使水 汽及时排除。此阶段坯体强度缓慢提高。 一般升温速度:20~35℃ 一般升温速度:20~35℃/hr
热工设备1
(4)型号规格 国产部分中高温井式电阻炉的型号规格于表中。
型号
35-6 Jl74-03 RJ250-12 RJJ-110-8 J2-30 SL69-81 JL77-01
额定功率 (kW) 35 280 50 110 30 90 250
0.7)
测温 仪表
光学 高温 计
全辐 射光 学高 温计
主要特点
采用低电压导电系 统15V,100kW功 率,35min温度可 达构 气氛电炉主要由炉体、温度控制及测量、气氛控制及测试三部
分组成。 气氛电炉能满足各种实验条件的要求,控制方便灵活。
炉膛温度采用热电偶测量,温度控制由精密温度自动控制仪控
11~130
1
1600
730×220×110
15
1
55-16Q
55
380
11~130
1
1600
860×300×190
25
1
48-16Q
48
380
11~130
1
1000~1600
5.感应炉
(1)基本结构 感应炉亦称感应熔炼
炉或感应加热炉。一种无 芯感应熔炼炉的炉体结构。 主要由感应圈、坩埚、倾 炉用液压缸、转动轴、炉 架等机构做组成。按其电 源的频率分,有工频、中 频和高频三种。
11.电子束炉
(1)基本结构 一种四支电子束炉的炉体结构如图所
示。主要由电子束、水冷籽晶夹头、水冷 炉床、静电屏、电离真空和油扩散泵相连 的瓣阀等部件所构成。
(2)工作原理 利用高速运动的电子的能量作为热源
的原理而制成的,故亦称电子轰击炉。
窑炉及陶瓷烧成
葫芦窑是景德镇人在元代把马蹄窑和龙窑的特点 结合起来,产生的新窑体。
葫芦窑综合了马蹄窑半倒焰的技术和龙窑窑体结 构的长处,形成了南北优势并存的产物。
第一讲
窑炉及陶瓷烧成
李萍 2013年5月
陶瓷是火的艺术。 烧成(烧结)是在热工设备中进行的。 这里热工设备指的是陶瓷生产窑炉及其附属设备。 烧结陶瓷的窑炉类型很多,同一种制品可在不同 类型的窑内烧成,同一种窑也可烧结不同的制品。
第一节 窑炉的发展历程——古代窑炉
1. 最原始烧陶的方法是不用窑的 垒坯露天烧:在地面上挖一浅坑或在地面铺上小 石头块,上面放上陶坯后,用干枝柴草围住周围 顶部,外面涂抹较稠的黄土泥,上留通风小孔, 地面点火烧制。
窑内容量大约在200-240m3左右,整个窑由多个室串联组成, 每个窑室有大有小,窑头与窑尾小,越接近中间越大,每个窑 室的隔墙下有通火孔,窑室的每个后顶上有排气口,同时每边 各开一个窑门,窑长因各地不同而异。
8. 明末景德镇创造发明了烧制温度达1300℃以上 的景德镇窑。
窑身如半个瓮俯覆,又似半个蛋形覆置,也象一个前 高后低的隧道。 景德镇窑是在明末清初时期,在葫芦窑基础上演化而 成的。其特点是把葫芦窑两室之间的折腰取消,使之 变成“形如覆瓮”的蛋型,所以也叫瓮形窑或蛋形窑, 景德镇人把这个独具地方特色,独具技术优势的属于
梭式窑
梭式窑是一种现代化的间歇窑,其结构与 隧道窑的烧成带相近,由窑室和窑车两大部 分组成,坯件码放在窑车棚架上,推进窑室 内进行烧制,在烧成冷却后将窑车和制品拉 出窑室外卸车,窑车的运动犹如织布机上的 梭子,故称为梭式窑。
工业炉窑分类及情况说明
工业炉窑分类及情况说明工业炉窑是一种用于加热和处理金属和非金属材料的设备。
根据其用途和运行原理的不同,工业炉窑可以分为多种类型。
以下是一些常见的工业炉窑分类及情况说明:1.干燥炉窑:干燥炉窑广泛应用于工业生产中的物料干燥过程。
它们通过加热空气或其他气体来除去物料中的水分和其他挥发性成分,提高物料的质量和加工效率。
干燥炉窑通常分为间歇式和连续式两种类型,并可根据物料处理量的大小和干燥要求的不同而选择不同的炉窑尺寸和加热方式。
2.烧结炉窑:烧结炉窑用于将粉状的金属、陶瓷或其他材料加热到足够高的温度,使其颗粒之间发生键合,形成坚固的块状。
这种过程被称为烧结。
烧结炉窑通常具有多个加热区域,可以在不同温度和气氛下完成烧结过程。
对于不同类型的材料,需要选择适当的烧结炉窑,以确保得到所需的烧结效果。
3.焙烧炉窑:焙烧炉窑广泛应用于矿石冶炼和化学工业中的一些过程。
焙烧是指将矿石、礦泥或其他原料加热到一定温度,以使其产生化学和物理变化,从而改善处理性能。
焙烧炉窑通常具有适当的温度控制系统和气氛控制系统,以确保焙烧过程的成败。
4.煅烧炉窑:煅烧炉窑用于将金属氧化物或其他化合物加热到高温下,以使其分解或发生反应,从而得到所需的金属或化合物。
煅烧炉窑通常需要在高温下提供适当的氧气或其他气体,以确保煅烧过程的顺利进行。
5.熔融炉窑:熔融炉窑用于将金属或其他物料加热到其熔点以上,使其变为液体状态。
熔融炉窑通常需要提供高温和适当的气氛,以确保物料可以完全熔化,并且得到所需的纯度和质量。
熔融炉窑广泛应用于金属冶炼、玻璃制造、陶瓷制造和其他工业生产过程中。
6.环保炉窑:环保炉窑是一类注重减少能源消耗和环境污染的炉窑。
与传统炉窑相比,环保炉窑通常采用先进的燃烧控制技术和废热利用技术,以最大程度地减少能源的浪费和排放的废气,从而达到绿色和可持续发展的目标。
总的来说,工业炉窑是现代工业生产中不可或缺的设备之一、通过合理选择和运用不同类型的工业炉窑,可以提高生产效率、降低能源消耗和环境污染,从而对工业生产的可持续发展做出贡献。
热工设备设施及场所-工业窑炉-安全检查表
炉体
炉体金属结构件应完整、牢固,无腐蚀或破损;耐火材料应能承受高温、腐蚀、摩擦和化学侵蚀,砌体的墙面、窑顶和底部应保持完整,无破损。
《机械制造企业安全生产标准化规范》AQ/T 7009-2013第4.2.17.3条
3
燃油、燃气窑炉
使用液体或气体燃料的炉窑或场所应设报警显示,其氧气、天然气、煤气、液化石油气、燃油管路等应设安全阀和自动切断装置。
工业窑炉安全检查表
序号
检查项目
检查内容
依据
符合性
检查人
检查日期
1
炉体
1.炉门升降机构应完好,外露传动源自分应设置防护罩。2.水冷却炉门的管道应保持畅通,不泄漏;并设有防冻措施;出水管路上严禁安装阀门。
3.炉门应设置上下限位装置,并确保进出炉时切断电源。
《机械制造企业安全生产标准化规范》AQ/T 7009-2013第4.2.17.1条
7
安全防护
以操作人员的操作位置所在平面为基准,凡高度在2m之内的所有传动带、转轴、传动链、联轴节、带轮、齿轮、飞轮、链轮、电锯等外露危险零部件及危险部位,都必须设置安全防护装置。
《生产设备安全卫生总则》GB5083-1999第6.1.6条
《机械制造企业安全生产标准化规范》AQ/T 7009-2013第4.2.17.5条
6
气体渗碳炉
气体渗碳炉炉盖升降机构应灵敏,风扇转动平稳;冷却水管、输油管道应畅通、无渗漏;排气管、漏油器应畅通;氨气瓶严禁靠近热源、电源或在强日光下曝晒。现场应配置防止意外事故的氧气呼吸器。
《机械制造企业安全生产标准化规范》AQ/T 7009-2013第4.2.17.5条
《机械工业职业安全卫生设计规定》JBJ18-2000第3.2.19条
工业炉窑分类及情况说明
工业炉窑分类及情况说明工业炉窑是一种采用高温腐蚀性气体、液体或固体对物体进行加热、熔化、熔炼、烧结等工艺的设备。
根据不同的加热方式、工艺要求以及适用产业的不同,可以将工业炉窑分为多种不同的分类。
下面将详细介绍几种常见的工业炉窑分类及情况说明。
1.分类依据加热方式:(1)直接加热炉窑:是指燃烧热源直接与被加热物体接触,传热效率高。
例如电阻炉、卤素炉、气体燃烧炉等。
(2)间接加热炉窑:是指燃烧产生热源通过换热方式传递给被加热物体。
例如燃气锅炉、油炉、蒸汽炉等。
2.分类依据工艺要求:(1)熔化炉窑:主要适用于冶金、有色金属等行业,用于金属材料熔炼和浇铸。
例如高频感应炉、电弧炉等。
(2)烧结炉窑:用于烧结金属、陶瓷等材料,以提高材料的强度和耐磨性。
例如热风炉、回转窑等。
(3)干燥炉窑:主要用于物料的除水和干燥过程,例如热风循环烘箱、真空干燥箱等。
(4)焙烧炉窑:用于矿石、粉末材料的处理,例如钼矿焙烧炉、钢铁焙烧炉等。
(5)煅烧炉窑:主要用于石膏、石灰等材料的熟化过程。
例如石膏煅烧炉、窑炉等。
3.分类依据适用产业:(1)冶金炉窑:主要用于金属冶炼和热处理过程,例如电阻炉、炉台等。
(2)玻璃炉窑:用于玻璃制造过程中的熔化、成型等工艺,例如浴池窑、玻璃熔窑等。
(3)陶瓷炉窑:适用于陶瓷行业中的瓷砖、陶瓷器皿等的烧制过程。
例如陶瓷窑、专用烧烤炉等。
(4)钢铁炉窑:主要用于钢铁冶炼、铸造和热处理过程,例如高炉、连铸机等。
(5)化工炉窑:用于化工行业中的化学反应、炼油、石油加工等工艺。
例如炼油炉、喷燃炉等。
总之,工业炉窑的分类及情况说明涉及到加热方式、工艺要求以及适用产业的不同。
每一种分类都有其特定的应用领域和工艺要求,满足不同行业的生产需求。
随着科学技术的不断进步和工业发展的需要,工业炉窑的种类将继续不断扩展和完善,以适应不同产业的需求。
窑炉设计——精选推荐
目录1 前言·············································1设计任务书及原始资料·····························2烧成制度的确定···································3窑体主要尺寸的确定······························4工作系统的确定··································5窑体材料及厚度的选择····························6燃料燃烧计算······································7燃料消耗量计算··································8冷却风量的计算······································9排烟道与通风管道计算和阻力计算·······················1 前言陶瓷工业窑炉是陶瓷工业生产中最重要的工艺设备之一,对陶瓷产品的产量、质量以及成本起着关键性的作用。
热工设备与工业窑炉期末考试复习总结!
一、热工设备概述和干燥过程a)热工设备的定义(如窑炉):产生热量、利用热量的设备(耗能核心设备)b)烧成的定义:将经过加工处理的原料置于高温下经煅烧反应,此高温加工的过程c)制品的产量,质量以及能耗高低在很大程度上取决于烧成工序,即与制品的烧成工艺(如:温度制度、气氛与压力制度)、热工设备的类型(如竖窑、回转窑、隧道窑、间歇式窑、玻璃池窑和电阻炉等)及流程等有密切的关系。
d)窑炉是硅酸盐产品进行烧成所用的热工设备,它是既能产生热、又能将此热有效地传给物料并使物料产生所需化学反应的装置。
可按产品种类分、烧成制品状态、作业的性质、热源、使用的燃料。
各种窑炉根据废气余热利用方案的不同,又可进一步细分为不同的类型。
选择窑炉需要分析如下因素:i. 1.热能来源:固液气三种ii. 2.供热方法:内部、底部、侧面和顶部4种方式,以侧面供热为主要iii. 3.传热方式:明焰、半隔焰和隔焰iv. 4.余热利用:排出的燃烧产物和加热制品带走的显热利用,主要用于生料粉或生坯的预热;煤气、燃油及助燃空气的预热(对原料和燃料的预热),具体表现为预热带、预热器、蓄热室v. 5.炉内气氛性质(氧化、还原【如玻璃池窑】、中性和特殊【如作为反应烧结的原料】,准确说法是某种气体分压较高)及运料方法等。
e)干燥过程:用加热蒸发的方法除去物料中的部分物理水分的过程:外扩散和内扩散,常用对流加热利用热空气对物料进行干燥的流程:如图所示,空气进入加热器被加热后进入干燥器,在干燥器内把热量传给物料用于蒸发物料中的水分,然后排出干燥器。
热含量指:在湿含量X的湿空气中,1千克干空气所含热量与X千克水蒸气所含热量的总和,表示为I,单位kJ/kg(即干空气和湿水分的热量总和)f)干燥过程的物料平衡原则:i.①干燥前后的干物料与水分总和恒定;ii.②干燥前后的干物料质量不变,湿物料质量在减少。
g)干燥过程的热量平衡(也即能量守恒)i.输入热量=输出热量,可列出热平衡方程。
陶瓷工业窑炉能耗现状及节能技术
陶瓷工业窑炉能耗现状及节能技术一.陶瓷工业窑炉概况陶瓷工业窑炉按样式分:辊道窑、隧道窑、梭式窑。
按热源分:燃油窑、燃气窑、电窑、微波窑。
陶瓷产品主要分为:建筑陶瓷、日用陶瓷、卫生陶瓷、特种陶瓷。
建筑陶瓷具有薄、平、规则的特点,全部采用辊道窑快速烧成。
日用陶瓷根据产品的各自特点,小而薄的可采用辊道窑烧成;大而不规则的则采用隧道窑烧成。
卫生陶瓷大多体型大,不规则,厚度不一多采用隧道窑或梭式窑生产。
特种陶瓷根据产品的样式以及物理化学要求大多采用电辊道窑、燃气梭式窑或微波窑烧成。
二.能耗因素影响陶瓷窑炉能耗的因素有:1.窑炉样式。
隧道窑、梭式窑的窑车具带走的热量占窑炉总耗热的20%左右。
国内辊道窑能耗在450—1200Kcal/kg 瓷,隧道窑的能耗在1000Kcal/Kg瓷以上。
2.窑炉结构。
窑墙的保温蓄热性能、窑顶结构对于气体流动的影响、各种管道分布的合理性及对热量的利用率的影响。
3.窑炉尺寸。
窑炉宽度增加1m,单位制品的能耗大概减少2.5%。
窑炉越长,窑头排烟带走的热量就越少。
窑炉越高,散热面积越大,能耗越大。
4.窑炉燃料。
同样的温度要求下,洁净燃料所需的空气量和产生的烟气量少,排烟带走的热量就少。
微波、电热、燃气、燃油、燃煤窑炉的能耗依次增大。
5.窑炉材料。
窑体材料的热导率越低,窑体散热越少,材料越轻,窑体蓄热越少。
6.窑炉控制。
目前国内大多采用计算机自动监测控制系统,合理调节窑内温度、压力、气氛,从而减少燃料消耗;合理调节风机和传动电机频率,减少无用功。
7.窑炉烧嘴。
目前国内新建窑炉大多采用高速预混式节能烧嘴,该烧嘴可调节空气过量系数,高速,减少宽断面温差。
8.窑炉余热的回收利用。
目前国内陶瓷窑炉基本都采用直接热回收利用的方式,如:加热空气、干燥坯体等,动力回收的很少。
9.产品。
产品的原料、规格、性能的不同,烧成参数也不同,能耗自然也不同,产品烧成温度降低100℃,单位产品热耗可降低10%。
目前广东外墙砖的能耗大概为530—1000Kcal/Kg瓷,仿古砖480—700Kcal/Kg瓷,抛光砖530—800Kcal/Kg瓷,日用卫生陶瓷大概为1000—2000Kcal/Kg瓷。
陶瓷烧成窑的三种窑炉类型,它们都用这些耐火材料
陶瓷烧成窑的三种窑炉类型,它们都用这些耐火材料(2016-12-22 11:45:50)转载▼分类:耐火材料烧成是生产陶瓷很重要的工序,它是在热工设备--窑炉中进行。
陶瓷用的窑炉类型有:(1)按其外形和操作分,有间歇式和连续式。
间歇式窑如倒焰窑,连续式窑如隧道窑。
(2)按热源分,有使用燃料的火焰窑(烧煤、煤气或重油等)及电热窑炉。
(3)按火焰是否接触产品分,有明焰窑及隔焰窑(马弗窑)。
以上焙烧陶瓷的窑炉,因其具体用途不同,工作环境不一,应使用不同的耐火材料。
一、陶瓷烧成窑分类(一)隧道窑隧道窑因其产量高,燃耗低,劳动条件好,易机械化、自动化,是目前陶瓷及耐火材料工业应用较多的现代化窑炉。
隧道窑有多种分类,其划分见下表。
隧道窑的窑顶用耐火砖砌筑,或用耐火浇注料预制块砌筑。
窑底则由多台窑车组成。
窑车沿固定的导轨移动。
料坯放在窑车上由窑头推入窑内,经过预热、烧成和冷却,最后从窑尾出窑而获得成品。
(二)倒焰窑倒焰窑是陶瓷工业目前常用的一种火焰窑炉,亦是烧制耐火制品的热工设备。
因为火焰在窑内是自窑顶倒向窑底的,所以叫倒焰窑。
倒焰窑为间歇操作。
其容积随生产的需要和工艺条件而变化,容量小的只有几立方米,大的可达200?300立方米。
其外形可以分为圆窑和方窑两种。
圆窑窑内上下温差较小,约20℃左右,上下温度分布比较均匀,目前使用较多。
窑的烧成制度、亦随烧成制品的材质而变动。
倒焰窑的砌体遭受高温和燃烧气流的冲刷作用,以及温度变化的影响,所以,窑衬材料应具有较髙的髙温力学性质、良好的抗热震性。
倒焰窑属间歇式窖,热损耗较大,装、出窑劳动强度大、条件较差,与隧道窑相比产量较低,但具有生产上的灵活性。
(三)梭式窑梭式窑是一种窑车式的倒焰窑,其结构与传统的矩形倒焰窑基本相似。
梭式窑结构示意图如下图。
梭式窑烧嘴安设在两侧窑墙上,窑底用耐火材料砌筑在窑车钢架结构上,即窑底吸火孔、支烟道设于窑车上,并使窑墙下部的烟道和窑车上的支烟道相连接;窑车在窑室底部轨道移动,窑车数视窑的容积而定;窑车之间及窑车与窑墙之间设有曲封和砂封。
工业窑炉节能技术措施
根据用途、加热方式、工作介质等因素,工业窑炉可分为多种类型,如火焰窑 、电热窑、气氛窑等。
工业窑炉的发展历程与重要性
工业窑炉发展历程
自19世纪初以来,工业窑炉经历了从简单燃烧器到复杂自动化系统的演变,成为 现代工业生产中不可或缺的重要设备。
工业窑炉的重要性
工业窑炉在建材、冶金、化工、陶瓷等领域发挥着重要作用,对国民经济发展具 有重要意义。
工业窑炉节能技术 措窑炉的能效问题及影响因素 • 工业窑炉节能技术措施及应用案例 • 工业窑炉节能技术措施的未来发展趋势 • 结论与展望
01
工业窑炉概述
工业窑炉的定义与分类
工业窑炉定义
工业窑炉是指用于高温加热、烧结、熔融、合成等工艺过程的热工设备。
燃料类型
使用的燃料类型不同,会对窑炉的能效产生影响。例如,使用天然 气相比燃煤可以提供更高的热效率和更低的污染物排放。
操作条件
操作条件如温度、压力、气氛等都会对窑炉的能效产生影响。
能效评价方法与标准
能效评价方法
评价窑炉的能效通常采用能量利用效率、热效率等指标,通 过对比不同设备或不同时间的能效表现,找出优劣。
节能技术措施二:采用新型保温材料
总结词
采用新型保温材料对工业窑炉进行保温,减少热量损失。
详细描述
根据窑炉的结构和使用工况,合理设计窑炉的保温结构, 如采用多层保温、设置保温隔热层等,使保温材料充分发 挥其性能,减少热量损失。
详细描述
新型保温材料具有优良的保温性能和稳定性,如纳米陶瓷 纤维、硅酸盐复合绝热材料等,可有效减少窑炉表面的热 量损失,提高热效率。
新材料的应用
高效隔热材料
使用高效隔热材料,降低窑炉的热量损失,提高热效率。
工业窑炉设备制造工艺流程
工业窑炉设备制造工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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建筑卫生陶瓷工业窑炉节能技术要求
建筑卫生陶瓷工业窑炉节能技术要求建筑卫生陶瓷工业作为重要的制造业领域,其生产过程中的能源消耗一直是关注的焦点。
窑炉作为核心设备,在陶瓷生产中占据了较大的能源比重。
因此,掌握和应用有效的节能技术对于降低企业成本、提高能源利用效率以及实现可持续发展具有重要意义。
一、窑炉结构优化合理的窑炉结构设计是节能的基础。
首先,要优化窑体的保温性能。
选用高质量的保温材料,如陶瓷纤维、纳米微孔绝热材料等,减少窑体表面的散热损失。
同时,增加保温层的厚度,确保热量能够被有效地保留在窑内。
其次,改进窑炉的燃烧系统。
采用先进的燃烧器,如脉冲燃烧器、比例调节燃烧器等,能够精确控制燃料的供给和燃烧过程,提高燃烧效率,减少不完全燃烧造成的能源浪费。
再者,优化窑炉的内部结构。
合理设计窑车、窑具的布局,减少气流阻力,保证窑内气体的均匀流动,从而提高传热效率,使产品受热更加均匀,缩短烧成周期。
二、余热回收利用在陶瓷窑炉的运行过程中,会产生大量的高温余热。
有效地回收和利用这些余热是节能的重要手段。
一是通过安装余热锅炉,将窑炉排出的高温烟气中的热能转化为蒸汽,用于生产过程中的加热、干燥等环节,或者用于发电。
二是采用换热器,将余热用于预热助燃空气或燃料,提高燃烧温度,降低燃料消耗。
此外,还可以利用热管技术回收余热,热管具有高效的传热性能,能够快速将热量从高温端传递到低温端,实现余热的有效利用。
三、控制与监测系统建立先进的窑炉控制与监测系统对于节能至关重要。
通过采用智能控制系统,实时监测窑内的温度、压力、气氛等参数,并根据产品的工艺要求进行精确调节。
例如,利用自动化的温度控制系统,能够根据不同的烧成阶段自动调整加热功率,避免温度过高或过低造成的能源浪费。
同时,压力控制系统可以保持窑内合适的压力分布,减少漏风,提高能源利用效率。
四、燃料选择与优化选择合适的燃料并进行优化也是节能的关键。
在条件允许的情况下,优先使用天然气等清洁能源,其燃烧效率高,污染物排放少。