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新型環形旋轉式隧道窯同比老式窯爐節能60%↑

發布時間:2017/9/12 丨 文章來源:admin 丨 瀏覽次數:532

 當前, 能源的應用日益緊張, 價格不斷上漲, 開展節能工作勢在必行。它不僅可以降低成本, 更能增加經濟效益。陶瓷生產的能耗很高, 窯爐是其中最主要的能耗設備, 對隧道窯而言更是如此。

  1、合理控制燃料與助燃空氣的比例

  在實際生產過程中, 為求穩妥, 燃料與助燃空氣量的比例存在著過大或過小的現象。過大表現在還原焰燒成的產品上, 為保證氣氛制度的工藝要求, 使燃料供給過量; 而過小則是用氧化焰燒成時, 為了防止窯內出現冒煙或不完全燃燒的現象, 過量加大助燃空氣。還原焰燒成的產品燃料過量時, 雖然能夠適應氣氛的工藝要求, 但會造成較大的能源浪費。從方程式2C+O2=2CO 可以看出, 每增加一份CO,就要多消耗一份C。若C的來源是煤炭( 一般煤炭含C 為50%) , 那么多消耗一份C就意味著多用二份煤炭。對連續生產的隧道窯來說, 這種情況下, 多消耗的燃料相當多。因此, 在確保產品不出現陰黃的前提下, 還原氣氛不必過濃。

  氧化焰燒成的產品, 加入過量的助燃空氣時, 要使這部分空氣量達到產品所需要的燒成溫度, 就必須額外增加燃料量。曾有人計算過, 隧道窯煙氣中每增加1%的O2,燃料消耗就要增加2.62%。因此, 氧化燒成的隧道窯, 空氣過剩系數應嚴格控制, 嚴禁過量空氣入窯造成耗能浪費。從以上分析可知, 嚴格控制燃料和助燃空氣的比例對節能有重大意義。在實際操作上, 應經常對窯爐的熱工狀況進行巡視, 及時了解燃料的工作參數( 壓力、入窯前的溫度、在燃燒室的霧化效果) 變化, 并作出相應調整, 以達到節能的效果。

  2、適當調整冷卻帶進口端壓力

  隧道窯冷卻帶進口端的壓力必須與燒成帶末端的壓力相適應。合理的控制應為: 還原焰燒成時, 為防止冷卻帶空氣流向燒成帶, 影響燒成帶的氣氛和溫度, 適當使該處的壓力微低于燒成帶末端的壓力, 讓煙氣略有倒流; 氧化焰燒成時則相反, 該處的壓力應略高于燒成帶末端, 允許少量冷卻帶熱風進入燒成帶作助燃空氣。此外, 應避免還原焰燒成時現有的煙氣倒流過多, 氧化焰燒成時進入燒成帶的熱風過大的情況。燒還原焰時的煙氣倒流過多, 一方面延長了高溫保溫時間和區域, 使能耗增多; 另一方面為了保證急冷的工藝要求, 不得不增大急冷風機和抽熱風機的風量。這樣電機使用功率增大, 增加了耗電量, 且影響電機的使用壽命;同時, 延緩了產品在冷卻帶的停留時間, 影響快速燒成, 降低了窯爐產量, 間接增大了能耗。因此, 建議適當減小冷卻帶熱風抽出量, 稍微提高冷卻帶進口端的壓力, 相應地減少煙氣倒流量。進行調整時要注意燒成帶最高溫度點和溫度值是否有變化, 如果出現這種情況, 則應調整燒成帶末端幾個燃燒室的燃燒量, 必要時還可調整預熱帶排煙總閘的開度。一般在氧化焰燒成的情況下, 急冷時的熱風進入燒成帶的量會過大。為了保證最高溫度和高溫保溫區域的穩定, 使進入的那部分熱風能夠滿足溫度上的要求, 必須加大燃料的投入量, 這樣就增加了能耗。為避免這一現象, 建議適度加大冷卻帶的熱風抽出量, 盡可能減少進入燒成帶的熱風。同樣, 進行此工藝調整時, 也要注意燒成帶最高溫度點及高溫保溫區域是否有變化, 并根據變化作適當調整。

  3、加大急冷風側面的比例

  冷卻帶急冷段風量, 大部分集中在窯頂, 只有不到40%的風量分配在兩側, 有的窯爐甚至不用兩側的冷卻風。陶瓷產品在冷卻帶冷卻時, 窯車下部制品的溫度要比上部的溫度高得多。因此, 在現有的冷卻制度下, 為了保證下部產品在冷卻時, 尤其是在冷卻帶中部緩慢冷卻階段不出現驚裂的現象, 推車速度一般不能輕易加快。因此, 筆者認為適當加大急冷風在兩側的比例, 尤其是側下部的比例, 使下部產品經急冷后的溫度同上部產品的溫差盡可能減小。這樣相應延長了500~700℃之間的緩冷區域長度, 為進一步實現多燒快燒、加快推車速度創造了條件, 從而使提高產量、降低產品能耗、間接實現節能成為可能。

  4、合理保留窯車面通道, 實現稀裝快燒隧道窯窯內工藝制度一般不會改變, 因此, 窯內的傳熱量大體是一個定值。如進行快速燒成、增加進車量, 就能達到既增產又節能的目的。合理地保留窯車車面的通道、適當的稀裝是實現這一目的的最佳途徑, 德國、意大利等國的經驗已經證明了這一點。但是, 有人擔心這樣做會減少產量, 所以實行見縫插針的窯裝, 就連原設計的車面通道也塞滿了小件產品。實際上, 適當加大窯車面通道和合理的稀裝, 一方面可以加快窯車中部的傳熱速度, 有利于縮小水平溫差; 另一方面, 窯車車面有了更大的空間, 有利于熱煙氣更多地下行, 縮小了上下溫差; 同時可以盡快排除水汽和坯體由于物化反應生成的氣體。這樣就可以實現快燒, 稀裝造成的產量減少可以由快燒來彌補。更為重要的是, 稀裝對產品的針孔及桔釉缺陷的減少有很大幫助, 冷卻時由于急冷較快使光澤度提高, 這樣就提升了產品品質, 進而可提高經濟效益。

  5、控制入窯產品的水份, 適當提高預熱帶中后段溫度, 實現快燒適當縮短隧道窯燒成的周期, 是節能增效的最佳途徑。而能否縮短隧道窯燒成周期的關鍵因素, 是確保在預熱帶初期使坯體快速升溫、在氧化分解及晶型轉化期保證各種物理、化學反應快速進行、預熱帶上下溫差不大。為縮短隧道窯燒成的周期, 建議控制入窯產品的水份, 適當提高預熱帶中后段的溫度。現在大多存在這樣一個問題: 在半成品還沒有充分干燥或只是表面干燥的情況下, 直接上釉, 然后裝窯燒成。這樣一來, 勢必造成坯體開裂或針孔缺陷的出現。為了避免這樣的情況出現, 一般需降低窯頭溫度或減慢推車速度, 有時二者兼用。降低窯頭溫度, 意味著相當一部分熱煙氣從預熱帶中后部被提前抽走, 熱能未被充分利用; 減慢推車速度, 就延長了生產周期, 降低了產量。這都造成了產品燒成耗熱量的增大。

  其改善的途徑是:

  (1) 必須嚴格控制入窯產品的水份在3%以下, 充分保證在預熱帶初期能使坯體快速升溫, 確保整條隧道窯燒成的工藝制度;

  (2) 適當提高預熱帶中后段溫度。因為半成品氧化分解、晶型轉化期及各種物理、化學反應均在預熱帶中后段進行。預熱帶中后段溫度不同區域分別提高50~100℃, 可以進一步促使這些反應早一點完成;此外, 適當提高預熱帶中后段溫度, 可使該段的窯內壓力有所提高, 迫使更多的熱煙氣下行, 從而縮小上下溫差, 有利于加快推車速度。這樣不但能實行快燒、增加產量、節約能源, 還能減少產品缺陷, 提高產品品質,增加經濟效益。


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