目前我国陶瓷行业面临着严峻的形势。陶瓷在生产过程中,30%~40%的余热没有得到合理利用,而其中能耗重要环节在窑炉。作为陶业的“心脏”,窑炉占陶瓷生产总能耗的60%~70%。”
陶业节能减排在窑炉,而窑炉技术的革新,则要从窑炉结构的优化、烧成技术的创新、合理选用喷枪、余热回收利用、大范围采用自动控制技术,以及研发更先进的保温材料和涂层技术等方面入手。
窑炉发展到现在,不是说某一方面就能带来很大的节能效果,而是窑炉方方面面的改进。在保温性能不变的情况下,如采用一些新型质优轻质材料,让窑墙做得更薄,既可保证窑体的密封性,延长窑炉使用寿命,又可减少窑体散热。
目前陶瓷窑炉保温材料,常用的是轻质陶瓷纤维和纳米板。轻质陶瓷纤维质量轻,导热系数小,蓄热量为砖砌式炉衬的1/30~1/10。采用轻质陶瓷纤维,能让窑体散热总能耗的20%以上下降到10%以内,节能达到10%以上。纳米板能抑制热传导、对流和辐射,具有超低导热系数,隔热保温性能是传统材料的3至4倍。
除新型保温材料外,新型节能枪也是提升窑炉节能效果的不二法门。烧嘴是燃料燃烧的关键设备,也是决定窑炉横断面温度是否均匀的重要设备,结构不好会造成火焰不稳定,产品出现变形和色差。我国的窑炉企业通过收窄的高速喷嘴的改造,能保证空气和燃气充分快速混合,在很短的时间内达到燃点,产生强大的冲击力,这样能把高温的燃气喷射得比较远,从而使窑内的温度均匀。
热回收利用,同样是各大窑炉企业努力的一个方向。目前大多数窑炉企业通常是利用助燃风系统,将冷却带的余热循环利用。据测算,当助燃风达到150℃时,可节能4%。
早在2006年,窑炉的控制方法,已经开始由90年代人工手动调节控制,转向智能化控制。现在,智能化控制已经进入窑炉的各个操作环节,能将整条窑炉生产线形象实时地呈现在画面上,能方便、及时监视窑炉运行的基本情况。使用自动监控技术,是目前国外普遍采用的有效节能方法,它主要用于窑炉的自动控制系统,使窑炉的调节控制更加精准,对节能降耗、稳定工艺操作和提高烧成质量,有着重要的意义。
窑炉要节能,就是要控制燃烧室里的氧含量,这是最核心的问题。氧气控制好了,燃烧效果就好,自然就节能了。智能化这块,软件方面可以编得更精细一点,对燃气压力稳定性的控制方面可以做得更好,以保证生产的稳定性,这对节能是非常有帮助的。
目前,很多陶企业在不同程度上都实现了智能化控制,这让辊道窑在低碳节能和智能化方面实现重大突破。
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