1、溫度制度、壓力制度、燒成氣氛,四熱工制度及熱工制度的調(diào)節(jié),圖1-18,操作要求：窯內(nèi)的溫度制度容易控制； 窯內(nèi)溫度應(yīng)均勻,1.溫度制度（燒成曲線）,升溫速率、升溫時間（升溫曲線）、最高燒成溫度、保溫時間、降溫速率、降溫時間（降溫曲線）。,決定因素：所燒制品的種類,影響因素：燃料的種類、熱值、消耗量、空氣過剩系數(shù)、一次空氣與二次空氣的比例及溫度等,預(yù)熱帶：前高后低、上高下低、中間高兩邊低 燒成帶：均勻 冷卻帶：后高前低、下高上低、中間高兩邊低 但對某一磚垛：預(yù)熱帶：中間低兩邊高 冷卻帶：中間高兩邊低（傳熱學(xué)）,隧道窯內(nèi)溫度分布特點,溫度的控制： 燒成帶控制兩側(cè)噴槍的燃料量進行溫度控制； 冷卻帶改

2、變冷卻風(fēng)機的鼓風(fēng)量及抽熱風(fēng)機的抽風(fēng)量來保證產(chǎn)品的冷卻速度及冷卻帶的溫度曲線； 預(yù)熱帶改變窯頭排煙機的排煙量,溫度的檢測與控制,燒成曲線是保證燒成產(chǎn)品質(zhì)量的主要工藝參數(shù)，只要保證預(yù)熱帶、燒成帶和冷卻帶的溫度曲線符合工藝要求即可。,溫度的檢測多采用接觸式的測溫?zé)犭娕迹湟苑墙佑|式紅外輻射高溫計。,預(yù)熱帶溫差產(chǎn)生的原因及消除措施：,窯車蓄熱 磚垛碼放不合理,原因： 偏流現(xiàn)象：窯內(nèi)熱氣流在上部流動，流速大于底部流速,負壓造成冷熱氣體分層：負壓導(dǎo)致冷空氣從窯體不嚴密處漏入窯內(nèi)，并向下流動,消除預(yù)熱帶溫差的措施：,窯底均壓平衡 （窯車上下壓力平衡，避免冷熱氣體分層-主要措施） 措施：分段抽鼓風(fēng)，多擋板,圖

3、1-19,加強密封（砂封、曲封、取消窯底檢查廊）,設(shè)置窯頂氣幕：一定壓力的氣體由氣幕磚的噴射通道，與窯內(nèi)氣流成一角度噴出，在頂部形成一道道氣幕。,圖1-20,耐熱風(fēng)機把預(yù)熱帶的熱氣體由窯頂小孔抽出，通過窯頂、窯墻通道送入窯內(nèi)； 噴射器將窯內(nèi)磚垛下部的氣體引射到窯內(nèi)上部，形成窯內(nèi)上下氣流循環(huán)。,窯內(nèi)橫向循環(huán),增熱循環(huán)： 排煙孔抽出的煙氣與增熱爐出來的煙氣混合后，從窯頂重新送入窯內(nèi)各磚垛間，使煙氣上下循環(huán)，可以加快對流換熱，降低上下溫差。,輔助燒嘴 （預(yù)熱帶安裝高速燒嘴，耐火材料窯爐很少用）,改進窯的結(jié)構(gòu) （低、寬、短方向發(fā)展）,圖1-23,圖1-18,2.壓力制度（壓力曲線）,沿隧道窯長度方向壓

4、力（靜壓）分布的規(guī)律。壓力制度是為了保證溫度制度和氣氛制度的實現(xiàn)。理想的狀況為窯內(nèi)零壓左右。,隧道窯內(nèi)壓力分布特點： 預(yù)熱帶負壓； 冷卻帶正壓 燒成帶微正壓； 預(yù)熱帶靠近燒成帶“零壓”,壓力的檢測與控制: 一般采用膜盒壓力表或微差壓變送器檢測壓力，組成單回路控制系統(tǒng)，改變排煙機的轉(zhuǎn)速以改變排煙量，從而保證零壓面的位置。,窯內(nèi)壓力制度的變化因素： 推車間隔時間的改變、裝窯密度的改變、各種氣流的流量、壓強的變化等，使零壓位改變,壓力制度的調(diào)節(jié),A.預(yù)熱帶負壓和冷卻帶正壓絕對值大小的調(diào)節(jié)： 低壓操作 B.零壓位的調(diào)節(jié)：零壓位的位置，通過調(diào)節(jié)煙道閘板來控制,調(diào)整封閉或取消窯底檢查廊； 調(diào)整窯底通道截面

5、和氣流的流量； 窯底通道設(shè)置一定數(shù)目與高度的障礙板。,A.預(yù)熱帶負壓和冷卻帶正壓絕對值大小的調(diào)節(jié)： 絕對值越小越好，即低壓操作:出入窯內(nèi)的氣體少，有利于生產(chǎn)，降低能耗，窯溫均勻。,措施窯底均壓（靜壓）平衡，即： 窯底通道的壓力制度和窯內(nèi)的壓力制度趨于一致。,B.零壓位的調(diào)節(jié)：零壓位的位置，通過調(diào)節(jié)煙道閘板來控制 提起閘板，零壓位向冷卻帶方向移動； 降低閘板，零壓位向預(yù)熱帶方向移動。,0,0,在0壓位00面與（預(yù)熱帶總煙道處）面間列伯努力方程式： hs0+hg0+hk0=hs1+hg1+hk1+hw0-1,hs0+hg0+hk0=hs1+hg1+hk1+hw0-1 近似認為： hg0 =hg1（

6、hg = Hg（h-a）， hk0 =hk1 （hk = hu2/2） ， 則 hs0=hs1+hw0-1 hs1排煙機或煙囪所造成的抽力，通常情況， 可視為常數(shù) hs0hw0-1，hw0-1 煙道閘板。,提起煙道閘板， hw0-1減小， hs0則減小，若原為0壓，經(jīng)調(diào)節(jié)變?yōu)樨搲海?壓位向冷卻帶方向移動，如移至01點，全窯負壓增大；,hs0hw0-1，hw0-1 煙道閘板。 hs0=hs1+hw0-1,降低煙道閘板， hw0-1增大， hs0則增大，若原為0壓，經(jīng)調(diào)節(jié)變?yōu)檎龎海?壓位向預(yù)熱帶方向移動，如移至02點，全窯正壓增大。,hs0hw0-1，hw0-1 煙道閘板。 hs0=hs1+hw0

7、-1,C. 制定壓力制度時，必須根據(jù)燃料發(fā)熱量的高低來制訂：,高熱值燃料（QyDW 1850Kcal/Nm3 ）：采用小壓差分散燒成的壓力制度（適合于天然氣、重油及混合煤氣）。小壓差分散燒成法是指窯內(nèi)正負壓絕對值的差數(shù)小，燒嘴開啟范圍較分散，這種燒成方法使窯內(nèi)溫度均勻，產(chǎn)品質(zhì)量好且穩(wěn)定，成品率高，燃料消耗低。 高熱值燃料采用較大的正壓操作，窯內(nèi)氣流流速快，燃料中一些可燃成分得不到充分燃燒就被排除窯外，導(dǎo)致窯內(nèi)的氣氛不佳，煙囪冒黑煙，浪費燃料。同時，由于壓差大，窯車結(jié)構(gòu)及砌體容易損毀，預(yù)熱帶分層嚴重，產(chǎn)品質(zhì)量不均勻，成品率低。,低熱值燃料（QyDW 1850Kcal/Nm3 ）： 采用大壓差集中

8、燒成的壓力制度。 因為小壓差氣流在窯內(nèi)流速慢，窯內(nèi)溫度升不上去，要改變這種現(xiàn)象，必須加快氣流流速，增加單位時間內(nèi)氣流和磚垛的傳熱速度，只有這樣才能提高窯溫，為此必須采用大壓差的壓力制度，并在某幾個車位集中多給燃料與空氣，確保磚垛中心部位的溫度，防止在其它部位出現(xiàn)欠燒品。,空氣過剩系數(shù)的概念 燃料燃燒時的實際空氣量與理論完全燃燒所需的空氣量的比值,3.燒成氣氛,3.燒成氣氛,氧化氣氛空氣過剩系數(shù)1 ，火焰短，沖擊力強，溫度高。 中性氣氛空氣過剩系數(shù)=1，火焰溫度高，但難控制。 還原氣氛空氣過剩系數(shù) 1，火焰溫度低，長且柔和。 燒成氣氛由所燒制品的種類決定。多數(shù)制品采用弱氧化或弱還原性氣氛。 氣氛

9、的控制 一般采用氣體分析儀進行氣體成分分析，控制回路一般為單回路控制系統(tǒng)，控制對象一般為燒嘴助燃風(fēng)量的大小。,4.熱工制度的調(diào)節(jié),所謂熱工制度調(diào)節(jié)，即根據(jù)制品的特點及生產(chǎn)要求來改變隧道窯中某些可變因素使其達到合理的熱工制度。 在隧道窯的實際操作中，主要是調(diào)節(jié)三大風(fēng)機（排煙機、一次風(fēng)機、冷卻風(fēng)機）、管道閘板開啟度、燃料用量、流速的大小、壓力的高低、推車制度等。,掌握預(yù)熱帶溫度以及減少溫差的措施； 關(guān)于排煙機的調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)排煙機一定要在預(yù)熱帶溫度變化之前，當溫度有下降的趨勢，排煙機應(yīng)開大，但溫度的提高是需要一定時間的，一旦預(yù)熱帶溫度有升高的趨勢，排煙機必須立即關(guān)小。如果燒成帶前端的溫度普遍下降，應(yīng)開

10、大排煙機閘板，可逐漸把溫度升高。,預(yù)熱帶,燒成帶,要求： .在燒成帶要保證制品具有足夠高的燒成溫度和保溫時間。 .為了按溫度曲線升溫，必須合理使用燒嘴。 .必須注意一、二次空氣的配比和燃料與空氣的混合程度。 .窯內(nèi)必須有一定壓力制度，一般燒成帶處于 “微正壓” 狀態(tài)，將“零壓”車位控制在預(yù)熱帶、燒成帶交界處附 近的某12個車位上。,窯溫不穩(wěn)定的因素：,.兩側(cè)溫差在同一車位上，兩側(cè)的溫度不均勻。 A.窯兩側(cè)開啟的燒嘴不按比例使用燃料和空氣量，或燃料、空氣量的變化不相對應(yīng)。,窯內(nèi)正常燃燒的現(xiàn)象： 火焰連續(xù)、均勻地充滿爐膛，在正壓車位的各測溫孔冒火不冒煙，火焰應(yīng)呈形狀完整的圓錐形，火焰平穩(wěn)有力并有一

11、定的方向性。,B.采用液體燃料重油燒嘴的隧道窯，若一側(cè)被焦油堵塞，燃料噴不進去，送入的一次空氣不能起到助燃作用，而起到了冷卻降溫的作用，這時應(yīng)把堵塞的燒嘴卸下來，將焦油除掉后再安裝使用。 .上下溫差由于氣體偏流的原因而造成上部溫度高、下部溫度低，為了克服此現(xiàn)象，必須嚴格執(zhí)行上密下稀、邊密中稀、前密后稀的裝磚原則。 .前后溫差窯車前后存在溫差，主要與火焰的長短有關(guān)。,.首先要控制氣、油、風(fēng)的供給量，從少量的氣、油、風(fēng)開始，逐漸升溫或降溫，防止溫度突變。 .當燒成帶前端溫度偏低時，可采用增加燃料和增加一次空氣的辦法，當效果不顯著時，再增開排煙機閘板，適當增加氣流流速，提高燒成帶前部的溫度。,窯溫的

12、調(diào)節(jié)方法：,冷卻帶,冷卻制品用的空氣用量，要根據(jù)以下兩個原則確定： .要保證制品的冷卻效果，窯車出窯后制品的溫度一般應(yīng)低于100。 .保證燒成帶有足夠的二次空氣量。 .有抽熱風(fēng)設(shè)備時，熱風(fēng)的抽出量應(yīng)適當。若抽力過大，會引起該處溫度急劇下降，易引起燒成帶熱氣流向抽出熱風(fēng)的風(fēng)口方向倒流，破壞窯內(nèi)氣流的運動方向。,六.碼磚的原理,1.磚垛的穩(wěn)定性 保證磚坯有一定強度。 必須做到“平、穩(wěn)、直”。 平即窯車平面與各層磚坯都必須平整，以免磚垛歪斜。故碼磚時常撒些窯砂。窯砂種類隨磚種不同而異。 穩(wěn)指每一塊磚、每一列磚和每一垛磚都必須放置穩(wěn)固。 直指磚垛上下、前后都必須碼直，使各窯車的磚垛成為一條直線，以保證

13、氣流通道暢通。,異型磚與普通磚有一定比例，異型磚置于上部。 此外，設(shè)計裝磚圖時，應(yīng)保證磚剁與窯頂、窯墻間不小于100毫米的距離,2.碼磚的技術(shù)操作 對標普形磚采用側(cè)裝，每塊磚之間留有指縫（約10mm）。 對荷重軟化點接近燒成溫度的制品：平裝。 對荷重軟化點比燒成溫度高的制品：立裝。 磚垛中，下部縱向通道一般應(yīng)比上部縱向通道面積大。,為了綜合考慮各種因素， 碼磚操作必須注意下列參數(shù)的正確選取：,裝磚密度：單位體積內(nèi)的裝磚量。 它反映磚垛的阻力狀況和傳熱情況。裝磚密度與燒成制度相配合。裝磚密度影響產(chǎn)量。,g裝磚密度，t/車； 推車間隔時間， min; J 年工作日，日； 成品率； G成年成品產(chǎn)量,

14、t/年。,碼垛的傳熱面積 指暴露在外面與氣流進行熱交換的面積。,橫向靠自然對流換熱 縱向靠強制對流換熱,增加縱向比表面，有利于 提高熱交換效果。,A縱向通道截面積之和，m2 F窯的橫截面積，m2,m值參考數(shù)據(jù)如下： 燒成粘土、硅磚，m值一般取3035%； 燒成高鋁磚、鎂質(zhì)制品，m值一般取4050%；,設(shè)計裝磚圖時一般以有效截面積m%值作為控制指標：,外內(nèi)通道比K值 磚垛與窯墻、窯頂構(gòu)成的外通道截面積應(yīng)大于磚垛間縱向通道的截面積之和。一般用K作為控制指標。,A0磚垛與窯墻、窯頂之間的外通道 截面積，m2 Ai磚垛間縱向通道截面積之和，m2,K值一般應(yīng)大于1，其參考數(shù)據(jù)為： 燒成粘土、硅磚，K值一

15、般取1.31.6； 燒成高鋁磚、鎂質(zhì)制品，K值一般取1.31.4；,幾種裝磚圖,七.砌筑與烘烤（自學(xué)）,烘窯：指窯爐建成后，在使用之前要先烘烤。 1.為什么要烘窯？ 窯爐砌筑時本身所含水分和砌筑泥漿摻入的水分很多，在開工生產(chǎn)之前，需排除這些水分。 窯體砌材在急速升溫時會產(chǎn)生膨脹，產(chǎn)生應(yīng)力，使某些部位產(chǎn)生開裂。 窯體砌體種類不同，熱膨脹系數(shù)不同，急速升溫時，產(chǎn)生的膨脹量不同，某些部位產(chǎn)生應(yīng)力集中而開裂。,2.如何烘烤？（編制烘烤方案）,物質(zhì)準備 技術(shù)準備 組織準備 制訂烘烤曲線： 根據(jù)窯體的水分含量、砌材種類、施工季節(jié)、窯體結(jié)構(gòu)確定，保證整個過程均勻緩慢升溫，不出現(xiàn)裂紋，不變形等。,制訂烘烤方法

16、 A.直接烘烤法：在燃燒室插入臨時煤氣管烘烤。 B.固定火箱法：臨時砌筑一個火箱車，并將其置于燒成帶與冷卻帶交接處。 烘窯操作 A.記錄參數(shù)：各點溫度、窯體膨脹情況、各風(fēng)機的風(fēng)量與風(fēng)壓、煙道閘板的開度等。 B.及時調(diào)整加固件拉桿和緊脹器、吊掛螺絲等，使之松緊適度。,八.熱平衡測試與計算（自學(xué)）,1.目的與意義 評價隧道窯的熱利用水平，檢查各項熱經(jīng)濟指標，以便調(diào)整操作，改進結(jié)構(gòu)，提高熱效率。 為改造舊窯爐，設(shè)計新窯爐，編制節(jié)能規(guī)劃提供依據(jù)。,2.熱平衡計算的內(nèi)容 預(yù)熱帶和燒成帶的熱平衡、 冷卻帶的熱平衡、全窯的熱平衡 物料平衡計算：即進出隧道窯的物料量，它包括入窯濕磚坯、出窯制品量、濕磚坯中脫出

17、物理水、磚坯中的灼減量等,氣體平衡計算：即進出隧道窯的各種氣體量。 燃料燃燒計算：燃燒所需的空氣量、生成的煙氣量、燃燒溫度的計算。 熱平衡計算：根據(jù)實測與計算結(jié)果，求出物料與氣體的平均溫度，并據(jù)此查出相應(yīng)的比熱，然后逐項計算其收入、支出的熱量，將結(jié)果列入熱平衡表中,列出熱平衡方程。 收入的熱量=支出的熱量,九.節(jié)能措施,1.能源利用的評價 能源的有效利用指當消耗同樣的能源時可獲得多少效益的問題。用“熱效率”來表征。 熱效率：它是指隧道窯燒成制品所消耗的有效熱量與所供給的熱量之比。 國標（GB258881）中規(guī)定“有效熱量”：達到工藝要求時理論上所必須消耗的熱量。,對于一般制品，有效熱量應(yīng)包括如

18、下部分： 將制品加熱到最高溫度所需要的熱量。 坯體中加熱及液化耗熱量。 坯體中結(jié)晶水脫水耗熱量。 其它：坯體燒成過程中發(fā)生物化反應(yīng)吸收的熱量（有時放熱）。 供給的熱量一般包括： 燃料的低位熱值QDWy（主要熱源）。 燃料帶入的顯熱。 助燃空氣帶入的顯熱。 如重油之類還包括霧化劑帶入的顯熱。 損失的熱量=供給的熱量有效熱量。,隧道窯（工業(yè)爐）的熱損失主要包括： 從爐體表面各部位散失的熱量。 爐體的蓄熱損失（對間歇窯來說占大部分）。 燃料不完全燃燒的熱損失。 排煙帶走的廢氣余熱損失。 接縫、孔眼和爐門等密封不嚴的部位泄露損失的熱量。 窯車蓄熱損失（不穩(wěn)定傳熱，蓄熱損失較大）。,各種工業(yè)窯爐的熱損失

19、一般都很大，我國工業(yè)窯爐的熱效率平均為30%左右，而國際水平則為50%以上。因此，我國工業(yè)窯爐的節(jié)能仍有很大的潛力。,2.節(jié)能技術(shù)（適用于各種窯爐）,減少爐體散熱和蓄熱 爐體材質(zhì)=耐火材料+保溫材料 建立窯體的傳熱數(shù)學(xué)模型，進行傳熱計算，設(shè)計最佳的材質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)。經(jīng)過了三個發(fā)展階段： 重質(zhì)耐火材料+輕質(zhì)保溫材料+紅磚 輕質(zhì)耐火材料+陶瓷纖維 輕質(zhì)節(jié)能筑爐材料模塊 輕質(zhì)節(jié)能筑爐材料模塊將輕質(zhì)、高溫陶瓷纖維等不同材質(zhì)合理地組合裝配成輕型模塊。,輕質(zhì)節(jié)能筑爐材料模塊的特點： A.高強、保溫新型耐火材料的復(fù)合體，由半輕制致密耐火板、高溫陶瓷纖維、耐火材料連接件、高溫粘接劑有機結(jié)合而成。 B.平均容重為

20、0.30.35g/cm3，為重質(zhì)耐材的1/7，輕質(zhì)保溫磚的1/3。 C.高溫導(dǎo)熱系數(shù)0.250.28W/Mk。 D.為系列產(chǎn)品，可根據(jù)不同窯爐溫度的要求生產(chǎn)用于不同溫度的輕質(zhì)節(jié)能筑爐模塊。,選用不同窯型 目前，陶瓷行業(yè)用的比較多的有隧道窯、梭式窯、輥道窯三大類。,改進窯的結(jié)構(gòu) 窯高高度增加，窯爐的散熱面積增大，而產(chǎn)量不變，單位制品熱耗和窯墻散熱量增大，且窯內(nèi)上下溫差增大。從節(jié)能及減少窯內(nèi)溫差來看，窯內(nèi)高度越低越好。 寬度窯爐內(nèi)寬增大，單位時間制品產(chǎn)量增大，單位制品熱耗和減少?，F(xiàn)在已有了大于3m的窯寬。 長度窯長增加，產(chǎn)量增加，單位制品的熱耗減少。且窯長增加，窯內(nèi)煙氣能更好地加熱制品，窯頭煙氣帶

21、走的熱量減少。但窯長增加，窯內(nèi)氣流流動的阻力增大。長度應(yīng)適宜，一般100m左右。,.合理組織燃燒 對于燃料窯爐來說，燃料燃燒過程必須滿足工藝要求，如爐溫、火焰形狀、窯內(nèi)氣氛等。A.合理選用燃料：從燃料的熱能經(jīng)濟看，燒城市煤氣、天然氣最經(jīng)濟，其次是重油，人工直接燒煤最差。B.選用合理的燃燒設(shè)備近年來已開發(fā)并推廣應(yīng)用的燃燒裝置有：調(diào)焰燒嘴、平焰燒嘴、高速燒嘴、高速調(diào)溫?zé)?、自身預(yù)熱燒嘴、油氣兩用燒嘴、預(yù)熱式（低NOX）燒嘴等。 正確選用高效燃燒裝置可以提高傳熱速率，強化窯內(nèi)傳熱，燃料燃燒完全，提高窯爐壽命，降低窯爐燃耗。,.余熱回收與利用 煙氣帶走的熱量占工業(yè)窯爐總熱量的3070%。當煙氣排煙溫度

22、為10001300時，煙氣余熱將占總能耗的5070%。,煙氣余熱的有效利用途徑 過程內(nèi)利用回收的熱量直接返回窯內(nèi)。 利用高溫?zé)煔庵苯宇A(yù)熱物料（如隧道窯、連續(xù)退火爐上的無氧化加熱）、在煙道中安裝空氣煙氣換熱裝置實現(xiàn)對空氣或燃料氣進行預(yù)熱。 過程外利用利用高溫余熱來生產(chǎn)蒸汽（余熱鍋爐）或者利用煙氣發(fā)電以二次能源的形式外供。 余熱回收設(shè)備主要是換熱器 近年來我國開發(fā)和推廣應(yīng)用的高效換熱器有：片狀換熱器、噴流管式換熱器、筒式輻射噴流換熱器、片狀噴流換熱器各種組合式換熱器、蓄熱器等。窯爐配置換熱器可節(jié)能1520%。,制定合理的燒成制度（選用最佳燒成曲線） 減少窯爐吸冷風(fēng)和冒火 采用全封閉式窯門，加強窯體的密封性能，制定合