工业窑炉节能问题的探讨

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1、工业窑炉节能问题的探讨摘要：工业炉窑耗能占比大、排放污染严重。电石、铁合金、黄磷、钢铁、有色金属、纯碱和建材等高能耗、高污染的“两高”产业均有工业炉窑。在中国以煤为主的能源结构下，工业炉窑是主要的污染排放源之一，也是耗能大户。据统计，目前国内各种工业炉窑（不包括锅炉）约有11万台，约占全国总能耗的1/4，占工业总耗能的60%。因此，在中国能源短缺，环境污染日益加剧的前提下推进节能环保、发展绿色产业，特别是推进工业炉窑这一高污染、高能耗行业的节能减排对中国而言已是箭在弦上，刻不容缓。关键词：工业窑炉节能技术一、工业炉简介工业炉是在工

2、业生产中，利用燃料燃烧或电能转化的热量，将物料或工件加热的热工设备。广义地说，锅炉也是一种工业炉，但习惯上人们不把它包括在工业炉范围内。工业炉按供热方式分为两类：一类是火焰炉(或称燃料炉)，用固体、液体或气体燃料在炉内的燃烧热量对工件进行加热；第二类是电炉，在炉内将电能转化为热量进行加热。工业炉按热工制度又可分为两类：一类是间断式炉又称周期式炉，其特点是炉子间断生产，在每一加热周期内炉温是变化的，如室式炉、台车式炉、井式炉等；第二类是连续式炉，其特点是炉子连续生产，炉膛内划分温度区段。在加热过程中每一区段的温度是不变的，工件由低温

3、的预热区逐步进入高温的加热区，如连续式加热炉和热处理炉、环形炉、步进式炉、振底式炉等。工业炉在其生产过程中经常会涉及熔炼、干燥、烘烤、加还化学反应等加热的工序。而工业炉窑就是用于这些工序的加热设备。而为这些设备提供热源的燃料主要有气体燃料、液体燃料、固体燃料和电。使用这些加热设备，容易发生烧伤、触电事故。如果使用气体、液体燃料，一旦发生泄漏或溢出，亦可能构成火灾、爆炸的危险。二、现代窑炉节能原理及途径（一）窑炉设计受窑炉设计工作者本身的知识水平及经验的限制，行行有状元，你要做窑不单是找一个能做出一个像窑的师傅来做窑，他还应该懂得陶

4、瓷烧成过程中的物理化学变化，他应该懂得热力学、流体力学的基本原理，他应该对材料学机械工程学美学有一定的研究，他还应懂电学及自动控制理论，他应该有设计方案及设计图纸，不然是知其然不知其所以然的全盘照抄那是剽窃，或者是理所当然不切实际的自我想象，那最终是提高陶瓷工厂的烧成成本来给他交学费，两败俱伤。为了大家少走弯路，我就窑炉设计的几个大原则给大家作一个介绍：1、耐火保温材料的选用：隔热、轻质、耐高温以及长的使用寿命，是对窑炉耐火材料的要求。所谓隔热就是热阻大（热的转导率小），轻质就是减少窑炉的蓄热（对梭式窑尤其重要）气密性好。我们的窑

5、炉设计如果在耐火材料的应用上利用保温瓶的设计思路来考虑，那真是了不起的窑炉。保温瓶内胆上镀银，内部反射层保持热能能在内胆腔里不跑掉。（我们的窑炉内壁是不是能附着一个能进行反射的附着层。我们在进行探讨和实验）保温瓶中层抽真空，它气密性没得说，真空阻止热传导，但辐射没有阻挡效果，所以它在外胆上再镀银防止辐射损失，窑炉现在要做成保温瓶式还很难，但采用轻质的隔热效果较好的耐火保温材料还是可以做到。砌砖上如何降低热传导还是有办法，现在比较好的轻质保温材料是莫来石砖，以及棉砖再贴高温多晶棉，台车尽量减少重质砖的数量，裸露部分涂辐射层。承重部分

6、除外。2、高效率的燃烧机，对梭式窑而言，高速燃烧机能增加对流换热效果。这是现在传统窑改造的思路之一，高速燃烧机火焰速度可达100M/秒以上，它能在同等时间内热气流能与产品多次碰撞换热，所以热效率高。对辊道窑、隧道窑可采用平火焰或高速燃烧机，脉冲式燃烧机可以缩小温差、但用于陶瓷窑炉还有局限性。3、合理的规格尺寸，快速烧成窑由于受火焰速度及力度的控制，其长度也受到一定限制，合适的台车长度以3.5～5M为宜。其高度以1.3M以上，快速装窑高度达2M还没有发现不好之处，温差也在合理的范围之内，相反其节能效果比低矮的窑炉要好。但传统窑则不宜

7、太高，太高上下温差大。对隧道窑、辊道窑而言，如果不受产量限制适当宽一些，双板窑、三板窑比单板窑节能效果要好，但高度则不宜太高，因排烟系统的设计制约，热气上浮，太高则上、下温差大。不考虑产品高度以300～600为宜。其长度也不宜太长30～60M为佳，太长、烧成带窑内正压大、热气外溢，预热带、冷却带负压大，冷气在底部进入窑内温差加大，都对节能效果有影响。有错误的观念以为隧道窑越长越能节能那没有道理，当然也不是越短越好；长的隧道窑那是对大、重、升温或冷却都很慢的产品而设计的。辊道窑由于气密性较好对长度没有严格限制4、窑炉的自动控制是节能

8、的有效保障。一个好的窑炉除了好的窑体结构外，还须有好的自动控制。自动控制就是把成功的操作方法输入到智能仪表或电脑自动进行烧成操作，窑的烧成操作控制需控制温度曲线、气氛曲线和窑压曲线，对传统梭式窑而言，控制窑压就是控制气氛，对快速梭式窑及辊道窑、隧道