明焰节能窑炉在精陶上应用

    1       前言

    精陶生产环节复杂，工艺控制要求严格。“原料是基础，窑炉是心脏”，烧成工艺是精陶生产的关键。我公司窑炉的改革经历了四个阶段发展：即倒焰窑、煤烧隧道窑、油烧隧道窑及明焰素烧隧道窑、明焰油烧辊道窑。随着窑炉的改革，精陶产品的产量、质量、能耗及品位也经历了质的变化。窑炉改革促进了精陶企业的发展。近年来，精陶集团创出的一条成功经验就是运用明焰节能窑炉，促使精陶工业发生了根本性变化。在素烧工艺方面，明焰素烧隧道窑的运用，取消了传统的匣钵套装工艺，综合热耗显著下降，产品质量明显提高，实现了特大异形产品的合理任意配装；油烧明焰快速辊道窑大大缩短了釉烧烧成时间，促进了精陶釉下、釉中、色釉餐具的开发及上档升级，近几年来，我公司对素釉烧明焰窑的不断改进和完善，目前在窑体结构、布置、窑体保温措施、机械传动及自动控制等方面，均能适应精陶工业的生产要求，完全可以满足各类精陶产品生产之需要；同时，为精陶工业的发展，精陶制品的上档升级奠定了基础。目前，我公司现有生产窑炉10座，其中明焰素烧窑3座，明焰釉烧辊道窑5座，烤花辊道窑2座。

    2 新型节能窑炉的综合评估

    2．1   素烧明焰隧道窑与传统隧道窑的综合评估

    素烧明焰隧道窑通过采用轻柴油作燃料，高速等温喷咀代替低压比例喷咀，窑体采用棚板结构，取消了匣钵和窑体，采用轻质绝热砖作内墙，使窑体三带传热方法发生了根本的变化，同时，燃料得到充分燃烧。因此，在提高产品质量，降低能源消耗，缩短烧成周期，提高劳动生产率等方面与传统窑炉相比显示了巨大的优势，具体表现为以下几个方面。

    2．1．1  传热方式的改变，提高了生产效率

    传统窑炉的传热方式为对流辐射→传导→辐射传热。而明焰快烧窑的传热方式：辐射、对流，传热效率大大提高，为缩短烧成周期创造了条件。目前51.8m素烧明焰隧道窑烧成周期为14.29h，而原53m素烧匣钵隧道窑烧成周期为23.82h。

    ２．１．２  小流量高速等温喷咀的布置结构大大减少了窑内温差

    由于明焰隧道窑采用了小流量多喷头的高速等温喷咀，一方面火箱结构由传统窑炉墙设计转移于窑车车面，使产品的传热更直接；另一方面沿窑体方向的喷咀布置与传统窑炉相比更紧密均匀，可以根据产品升温制度的需要任意布置，相对延长了烧成带的距离，同时采用上部增设喷咀来补充窑体顶部的温度。经过我公司５０ｍ、６０ｍ素烧明焰隧道窑与原５３ｍ、７８ｍ素烧隧道窑的温差实测对比，明焰隧道窑的温差大大减小，显示了明焰窑炉结构的优势性。

    ２．１．３  支撑式棚板结构大大减轻了劳动强度，提高了产品质量及产量

    由于传统窑炉采用重油或煤作燃料，燃烧不充分，SO₂、CO有害气体较重，烟气对产品的腐蚀较严重。因此，只能采用匣钵将产品与烟气隔开，而明焰窑炉采用轻柴油作燃料，雾化充分，燃烧完全，燃烧烟气对产品质量无影响。另外，采用了支撑式棚板结构使工人的操作强度得到很大的减轻，套装工由原来的每人每班装出车3车/人每班，增加到目前的6车/人每班，提高了工作效率。同时产量明显提高，原53m隧道窑日产量2~8万件/天，50m素烧明焰日产量3.96万件/天，产品质量由原53m隧道窑78.5%提高到目前50m素烧明焰隧道窑88%,提高近10个百分点，明显提高了企业的经济效益。

    2．1．4  隔热保温措施的运用，降低了能源的消耗

    我公司明焰素烧隧道窑窑体内墙全部采用高温轻质材质，部分预热带及烧成带内墙采用了高温绝热砖，大大降低了墙体的导热系数，并减小了墙体厚度（原53m窑墙体厚1395mm，现51.8m窑墙体厚577mm）,降低了导热量。同时窑车采用高温轻质砖砌筑，车面铺盖3cm的陶瓷棉以加强窑体车面的保温，通过以上保温措施的运用，使目前我公司素烧窑炉的燃料消耗，吨陶消耗及单位制品能耗明显低于传统窑炉，具体见表1。

     表1  传统素烧隧道窑与明焰素烧隧道窑指标评估