浅谈梭式窑的节能

浅谈梭式窑的节能

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兰垡坐堕查璺旦垒垦ICS1995年第4期

浅谈梭式窑的节能

张乃欠卓

广东省大埔饔(514200)(514200)丁,7年,广东省大埔陶瓷研究所1,/年,6 一

,前言

陶瓷工业在轻工行业中是能耗大户,

其燃料消耗占陶瓷生产成本的30—40%(

国外25%左右).当今,能源紧张,梭式窑(

抽屉式窑)等新式窑炉使用轻柴油或液化

石油气作燃料,价格高昂.如何减少能耗,

降低成本,提高产品市场竞争力,已成为陶

瓷工业急待解决的问题.本文拟从烧成陶

瓷制品的梭式窑炉窑炉结构和装烧操作要

素等方面阐述几点节能的措施.

二,节能措施

1,改进窑炉结构,是节能的基础.

窑炉的结构合理与否,不单涉及到燃

料的消耗,而且同产品质量有直接的关系.

窑炉的结构在不断的改进中得到发

展,油烧(0轻柴油)梭式窑在窑内同一水

平面交错布设四条或六条喷射式高速火道

;气烧(液化石油气)梭式窑的燃烧室已由

窑的墙外,移到窑的墙内制品旁.燃烧室结

构的改进,有利于高速喷射下火焰直接进入窑内,打破传统陶瓷窑炉以自然流动为主的工作状态,而利用压力造成高速气流的引射作用,使气流再循环,再搅拌,有效地组织窑内烟气的流动,强化烟气对流传热过程,使窑内温度均匀上升,对制品快速,均匀地加热,节约了燃料消耗.

若产品结构,装烧方法不变,而窑的长, 宽,高比例不同的同样容积窑炉,其烧成时间和燃料消耗大有不同.依据实际测定:若梭式窑的高度增高50mm,则上下温差加大30℃,烧成时间增长半小时,燃料每窑次消耗增加5—8%.反之,同样容积,若窑的长,宽增加,高度降低,则烧成不会出现上述的情况.所以,在不影响烧成对象,生产规模等条件下,设计窑炉的窑的长,宽尺寸可适当增加,其高度相应偏低为宜.这样,既可减少窑内上下温差,又能做到缩短烧成时间,达到节约燃料的目的.

2,加强窑炉的隔热性,是节能的保证.

窑炉的隔热性能好坏,直接影响燃料

的消耗.窑炉砌筑时用轻质泡沫隔热砖和硅酸铝耐火纤维毡,将大大减轻窑墙重量和窑的厚度,且导热系数小,可减少窑的散热损失和窑墙蓄热量,使升降温灵活.在相同的条件下,硅酸铝耐火纤维毡的蓄热量仅为耐火砖壁的蓄热量的10%左右.采用上述隔热保温材料砌筑窑墙,窑顶,窑的保温性能好,高温阶段近燃烧室外表铁板,经

WREA一890M表面温度计实测,温度仅50℃,可使燃料消耗减少10—15%,虽一

次性工程费用较大,但几个月内即可得到

补偿.

另外,梭式窑的窑车与窑体密封为曲

折封闭和砂封结构,窑车的接头,周边,窑

门的周边与窑体接触处,粘贴30mm厚硅

酸铝耐火纤维毡,有效阻止了冷空气侵入.

增加窑的隔热性能,可以缩小窑炉的上下

温差,减少热损失,节约燃料消耗.

3,降低烧成温度,是节能的关键.

本县生产的细瓷器的烧成温度,因坯

堡些堕鳖!Q§垒垦垦垒璺1995年第4期41 釉配方,生产工艺,窑炉结构,烧成制度等

沿用旧的传统习惯,一直在1350℃一1400 ℃之间.<日用陶瓷工业手册)指出,细瓷器的烧成温度范围为1250℃～1410℃,可见

可以适当降低成瓷温度,达到节约燃耗的

目的.依据理论计算:瓷器在高温(1200℃)

烧成,温度每升高100℃,需增加10—20%

的燃料消耗,并且,严重影响了窑具的使用

寿命.

一

九九四年,在县科委等有关部门的

重视下,组织科技人员开展"降低成瓷温度" 的坯釉配方,烧成工艺的研试工作,将96

件仿古陈设艺术青花瓷在1300℃烧成,产

品合格92.7%,产品质量符合部颁GB

10813.2—89"陈设艺术青花瓷"的要求,烧成时间缩短一小时,燃料节省20—25%. 最终获得成功并通过鉴定

4,掌握好操作要素,是节能最有效的

措施.

陶瓷的烧成要根据坯釉的特性,窑炉

结构,燃料种类等制定烧成制度.烧成时应注意掌握好氧化焰,还原焰和中性焰三个烧成阶段,因各种火焰在烧成过程中要求温度,气氛不一,燃料用量不同.若过早烧还原焰或燃料用量过大,不单会造成产品烟熏等缺陷,且浪费了燃料.所以,烧成操作上,应根据窑炉结构,窑内温差情况以及制品的大小,厚薄,干湿程度,烧结范围的要求,高火保温时间等因素,决定各阶段的燃料用量,具体要求如下:

点火1050℃为氧化阶段,升温速度

为210℃/小时,此阶段燃料用量由小至大,控制全过程为氧化烧成,从观火孔观察室内不应有一氧化碳(co)的黑烟停留,火焰通明透亮,升温时间4.5—5小时. 1050℃1160℃为还原焰阶段,燃料

用量控制在打开观火孔观察要有250—300mm长火焰,说明窑内还原气氛(COz) 足够.窑顶温度达到1250~以上,可转烧

高火保温.高火保温时,可采用较高温度下(即烧结范围的上限)短时间烧成,可以节约燃料.一般还原时间2—2.5小时,高火保温时间半小时.

5,快速烧成,是节能重要的环节.

实现快速烧成要解决两方面的问题.

一

是研制适应快速烧成的坯釉配方,以保

证在快烧时间内,坯釉物化反应,成瓷化进行完全;二是采用结构合理,上下温差小的梭式窑炉烧成,以保证热量迅速传递,制品均匀受热与冷却.

梭式窑由于坯体烧成过程是在同一空

间的不同时间进行,其烧成制度随时间的

变化而变化.了解陶瓷制品烧成过程的物

化反应,结合窑炉情况,掌握好三个烧成阶段,这样,才能在快烧上做文章.比如:要求

坯体入窑水分<3%;在500℃以前,提高

气体流速,加强窑内通风,有利于结晶水的排除,分解,缩短烧成时间.高火保温后可

以急冷,缩短烧成周期.所以,升温和冷却

速度直接影响烧成周期的长短,烧成周期

的缩短不仅能提高窑炉的利用率和生产率, 而且能节省较多的燃料,降低了成本.

6,有匣改无匣的装烧工艺,是节能重

要的途径.

匣钵装烧制品,因匣钵的重量比制品

大数倍,且导热性不良,传热速度缓慢,热

损失大,匣钵的存在不但占去装窑的空间, 而且使火焰不能把热量直接辐射到制品上,增大了燃料消耗,延长烧成时间.除装

烧浅平盘类产品,(用匣钵装烧可增加装窑数量15—20%,)可使用匣钵外,现都采用