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1、第2卷第4期材料研究与应用Vo1.2,No.42008年12月MATERIALSRESEARCHANDAPPLICATIONDec.2008文章编号:167329981(2008)0420292205陶瓷窑炉的节能技术曾令可,刘涛,王慧,刘平安(华南理工大学材料学院,广东广州510640)摘要:详细论述了当前陶瓷窑炉一些先进的节能技术,如窑炉结构、烧成技术、低成本燃料等,并对未来节能的发展方向提出了一些展望.关键词:陶瓷窑炉;能耗;节能技术中图分类号:TQ174.655.9文献标识码:A众所周知,国家“十一·
2、五”计划中明确提出了能改革.“十一·五”节能专项规划,要求调整产业结构、能源结构,遏制高能耗、高污染行业过快增长,大力推进1国内外陶瓷行业能耗的差距节能工作.陶瓷产业是高能耗、高污染的行业,尤其是对资源的消耗和环境的污染都非常严重,属于政中国陶瓷工业的能源利用率与国外相比差距较府和大众“紧盯”的行业之一.在佛山建筑陶瓷行业大,发达国家的能源利用率一般高达50%以上,美的节能、排放及环保问题显得尤为严重,在2007年国达57%,而我国仅达到28%～30%.在陶瓷工业佛山216家能源审计不合格企业的黑名单中,陶瓷
3、的一般工艺流程中,能耗主要体现在原料的加工、成企业竟占了84家,陶瓷企业的变革理应首当其冲.型、干燥及烧成部分.其中干燥和烧成工序的能耗约为此,国家出台了一系列的强制性节能措施,如开征占总能耗的80%.在建筑、卫生陶瓷方面,国内外能燃油税、环境税,建立政府节能减排工作问责制及一耗存在着一定的差距(表1).票否决制等机制,以此强制性督促陶瓷产业进行节表1国内外建筑陶瓷和卫生陶瓷的能耗统计对比结果建筑陶瓷卫生陶瓷能耗先进国家中国先进国家中国-1)0.04烧成热耗/(kg标煤·kg～0.140.10～0.210.1
4、1～0.290.17～0.43-1)0.77综合热耗/(kg标煤·t～6.422.5～15238～476400～1800-2)2.3电耗/(kW·h·m～5.122.5～5.5249～553230～600以日用陶瓷在国内烧成能耗状况为例:燃煤隧39725kJ/kg,折合1.00～1.35kg标煤/kg.而国外道窑为41816～54361kJ/kg,折合1.42～1.85kg窑炉以气体燃料为主,烧成能耗为12545～25090标煤/kg;燃油隧道窑为33453～45998kJ/kg,折合kJ/kg,折合0.43
5、～0.86kg标煤/kg,烧成能耗只有[1]1.14～1.57kg标煤/kg;燃气隧道窑为29271～我国的一半左右.基于我国陶瓷行业能耗高,国家收稿日期:2008209206作者简介:曾令可(1944—),男,广东揭西人,教授博导.第2卷第4期曾令可,等:陶瓷窑炉的节能技术·293·出台了《建筑、卫生陶瓷产品单位能源消耗限额》标准(表2).表2建筑、卫生陶瓷产品单位能源消耗限额及新建企业能源限额审议标准的主要指标-1)-1)综合能耗/(kg标煤·t能耗/(kW·h·t分类单位能耗限额新建企业能源限额单位能耗
6、限额新建企业能源限额卫生陶瓷≤850≤700≤750≤600吸水率≤10%的陶瓷砖≤350≤300≤450≤400吸水率>10%的陶瓷砖≤300≤250≤350≤3002.2先进的烧成技术2陶瓷窑炉的节能技术2.2.1低温快烧技术在陶瓷生产中烧成温度越高,能耗就越高.据热窑炉是陶瓷企业最关键的热工设备,也是耗能平衡计算,若烧成温度降低100℃,则单位产品热耗最大的设备,但是窑炉能耗主要取决于窑炉的结构可降低10%以上,且烧成时间缩短10%,产量增加与烧成技术.窑炉技术革新应围绕着以下几个关键10%,热耗降低4
7、%.因此,在陶瓷行业中,应用低温性问题:窑炉结构的优化、烧成技术的创新、合理选快烧技术,不但可以增加产量、节约能耗,而且还可用烧嘴、余热回收利用、大范围采用自动控制技术及以降低成本.如佛山某企业和华南理工大学合作,采[2]研究开发更先进的保温材料及涂层技术.用超低温配方烧成技术,将现有的建筑陶瓷产品的2.1优化窑炉结构烧成温度降低约200℃,达到1000℃以下,单位制品66随着窑内高的增加,单位制品热耗和窑墙散热的燃耗降低了25%,能耗为3×10～5×10J/kg,量也增加.当辊道窑内高由0.2m增高至1.2
8、m时,仅为普通烧成技术的75%左右,大大降低了生产热耗增加4.43%、窑墙散热量增加33.2%.所以从成本.节能的角度讲,窑内高度越低越好.随着窑内宽度增2.2.2一次烧成技术大,单位制品热耗和窑墙散热减少.当辊道窑内宽从采用一次烧成技术,一次烧成比一次半烧成(900℃左右低温素烧,再高温釉烧)和两次烧成技术1.2m增大到2.4m,单位制品热耗减少2.9%,窑更节能、综合效应更佳,同时可以解决制品的
