高温梭式窑的设计

高 温 梭 式 窑 的 设 计

t 程爱民

中国第五冶金建设公司 上海2019001 选型

根据生产要求,烧成产品为莫来石砖,每窑生产能力为45t,周期要求短。由于倒焰窑装、出窑时间较长,砖烧成后,窑温须降到100e 以下才能出窑,不能充分利用窑体蓄热。采用梭式窑,可提前将需烧成的砖装在台车上,当窑温降到500e 左右,就可出窑,而装、出窑时间很短,能充分利用窑体蓄热。尽管梭式窑须设置台车、轨道、电托车及装料平台等,投资大,但考虑到多方面因素,选用梭式窑较合理。2 性能

根据该窑产品(莫来石砖)烧成热工制度,选用2266mm @2258mm 台车,共8台(炉内4台),窑长9300mm,宽2300mm,窑体总高度4520mm,有效容积30m 3,弧形拱顶结构,在炉柱上设置拱脚梁。每窑装砖能力45t,生产周期5d 。成型后的砖坯直接装在干燥车上,在隧道干燥器内250e 烘烤24h,要求砖坯残余水分[2%,直接将烘烤后的砖装在台车上,侧立装,无须用其他砖密包。莫来石砖烧成温度1460e 8h,烧成温度曲线见图1

。

图1 莫来石砖实际烧成曲线

3 窑体内衬

窑墙和窑顶内衬用莫来石砖,该砖在高温下体积稳定,

适用于高温窑衬工作条件。窑墙结构和温度分布见图2。

图2 窑墙结构和温度分布图

4 高温手段

采用R50低压比例调节烧嘴,具有三级空气雾化和烧嘴内回油功能。多级雾化能调节火焰长度;烧嘴内回油有

利于保证烧嘴内油温和油量的稳定。该烧嘴在操作过程中雾化空气喷出口断面可以调节,雾化和汇合质量都较好,火焰较短,雾化矩张角较小,并能实现比例调节,操作方便;还具有燃烧稳定,噪音较小等优点。两侧窑墙内设置4对烧嘴,在内侧设置挡火墙,使火焰直接在烧嘴拱内燃烧,以提高热效率,达到高温烧成目的。燃料为重油,采用电加热,预热温度为80e 。考虑到厂内能源综合利用,空气不预热,在总烟道口设置一台高温风机,将高温烟气直接送到隧道干燥器,用于干燥成型后的砖坯。5 窑体结构

在台车砌体上设置排烟口和排烟通道,窑体两侧墙内设置支烟道和排烟口。生产时,烟气通过台车排烟口进入台车内的排烟通道,再由炉墙排烟口进入支烟道。支烟道在端部墙汇合为总烟道,总烟道断面面积为0.58m 2。

炉门单独设在一节台车上,制品烧成后可充分通过炉门处降温。考虑到该窑长度和不破坏拱顶强度,炉顶不设置降温孔。热电偶布置在炉顶和炉底:炉顶拱部分安装3支,分别位于台车与台车之间的正上方,用于测定炉内气氛温度;炉底安装2支,测定台车下面气流温度,确定砂封、泥封是否严密以及台车与台车之间是否窜火。

为了降低成本,窑墙外只设炉柱,炉墙外侧砌筑红砖,不设置铁壳。两相对炉柱之间通过拉条(<30钢筋)连接,中间设置闭式花兰螺栓,便于在高温阶段窑体热膨胀时进行调整。6 密封

台车与炉墙之间采用砂封,砂封槽设在砼基础上;台车之间以及台车和端部炉墙之间采用高温胶泥密封;炉门与台车、

炉墙之间采用曲封和高温胶泥密封。

图3 台车与炉墙、台车与台车间曲封结构

7 烧嘴

烧嘴共设置4对,左右对称布置,烧嘴砖为刚玉质异型

砖,靠炉内两拱中心角为180e ,外侧拱中心角90e ,三层拱呈阶梯形。烧嘴砖可以从外层拱取出,便于更换。烧嘴处拱下面的底为活底,如果燃料油雾化不充分,易在底上积渣,长期使用后,底砖可以更换,不致于破坏其他砌体结构。

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/耐火材料2002/2

8结语

该窑的设计不但满足了制品烧成热工制度,还降低了能耗。通过窑的生产情况来看,窑内温度分布均匀,制品合

格率92%,连续生产时,每窑耗油9t左右。

程爱民:男,1974年生,助理工程师。编辑:李光辉

晶体纤维产业的现状与展望

t许伟荣浙江欧诗漫晶体纤维研究开发中心德清313219

1晶体纤维的基本概况

1.1晶体纤维的技术性能和作用

晶体纤维是国际上一种新型的超轻质耐高温隔热材料,它由莫来石微晶体构成,集晶体材料和纤维材料特性于一体,具有良好的耐急冷急热性能,最高使用温度可达1600e,熔点达到1840e。晶体纤维的热导率是传统耐火砖的1/6,容重只有其1/25,可根据不同行业的需要,加工成各种不定形的毡、板、纸、砖等制品,是高温工业窑炉及其他热工设备内衬隔热、密封,以及替代国外高档进口耐火材料的理想材料。使用晶体纤维能达到节能增产,减少炉内温差,提高产品质量,减少备品备件消耗,延长炉体使用寿命,改善工作环境的作用,并可作为开发增强型复合材料的原料。因此,它的应用范围十分广阔,具有较好的市场发展前景。

1.2晶体纤维的生产工艺和特点

晶体纤维的生产工艺与普通的硅酸铝耐火纤维有着很大的区别。普通硅酸铝纤维是采用电熔融法制取的,属玻璃态纤维,它会随着温度升高而出现高温失透、析晶粉化现象,从而极大地限制了产品使用温度的提高。而晶体纤维的生产主要是采用化学/胶体法0,通过化学胶体法制取胶体后,再通过高速离心甩丝成纤,经高温煅烧处理后制得。纤维纯白柔软,弹性很高,犹如脱脂棉,可用于开发各种容重的纤维制品、混配制品等纤维深加工产品,并且晶体纤维的使用温度比一般玻璃态纤维的使用温度要提高300e左右,属技术密集型产品。

1.3晶体纤维的国内外发展状况

在国外,晶体纤维的研究与开发始于20世纪70年代初,并由英国I.C.I公司蒙德分公司发明和发展,最高使用温度可达1600e。除此之外,只有美国、日本、法国等少数发达国家才能工业化生产这种材料。从20世纪70年代末至20世纪80年代初晶体纤维主要试用于轧钢加热炉,而后进入工业化生产应用的蓬勃发展期,在冶金、化工、机械、电子、陶瓷等行业广泛应用。

我国晶体纤维的研制始于20世纪80年代初,随后其生产技术日趋成熟,晶体纤维的应用已列入/九五0期间国家级重点科技成果推广计划,晶体纤维产品现已在国内冶金行业,以及化工、电子、陶瓷、玻璃、机械等行业广泛应用,产生了明显的节能效果。

2对新世纪加速产业化的展望

2.1必须借鉴国外的成功经验

从20世纪90年代开始,以美国为代表的发达国家加快了知识创新、科技创新的高新技术产业化步伐,竞相把资金、人才、物力集中投向高新技术领域,大力发展新能源、新材料与节能环保等新兴产业,并使国际资本进一步向高新技术产业集中,注重知识产权的保护力度,从而占据了国际竞争的制高点。耐火材料生产企业也不例外,不仅早已开始进行了企业兼并、重组和联合,而且还形成了更大规模的跨国经营。可以说,依靠科技创新,加速高新技术产业化,实行强强联合,不仅可以优势互补,提高产品的质量和企业的技术实力,有利于提高企业的知名度,而且更有利于增强产品的竞争力。因此,这已成为当今世界经济科技发展的大趋势,国内晶体纤维生产也必须借鉴,而不能盲目发展规模极小、产品质量无法稳定与保证的作坊式家庭工厂,使国内晶体纤维的发展有悖于国际科技发展的潮流。

2.2要实现可持续发展战略

晶体纤维作为隔热节能环保材料在西方国家得到了广泛而深入的开发利用,可以说近十年国外在耐火纤维行业的技术发展主要集中在应用技术的开发以及由应用而提出的深加工产品开发方面。

随着我国工农业生产的发展,一方面能源消耗在逐年增加,另一方面能源的利用率仍十分低下,在热工窑炉的利用率方面远不如发达国家。这说明节能降耗、节能增效将会促进和带动我国隔热节能材料的发展。虽然,晶体纤维不仅可以用在1300~1550e的热面层,而且短期最高使用温度还可达1600e,是制造高温真空成型制品以及中温(1100~1300e)混配纤维制品的主要原料,也是当前国际上解决中温的主要趋向。由于高温晶体纤维的突破,带动了混配纤维和大比表面积材料制品的深加工开发,但由于

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