【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用變頻控制。熱風(fēng)機(jī)均安裝有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，設(shè)配溫風(fēng)口。同時(shí)排風(fēng)機(jī)出口還接有金屬煙囪，高出房屋頂3米以上。窯外熱風(fēng)管道均設(shè)計(jì)為保溫處理，保溫采用硅酸鹽毯包裹， 鋁板裝飾，保溫效果好，即節(jié)能又實(shí)用美觀。 圖6 輥道窯急冷風(fēng)管示意圖 圖7輥道窯緩冷風(fēng)管示意圖 圖8輥道窯直冷風(fēng)管示意圖 輥道窯溫度制度溫度制度以溫度曲線表示，它表明在燒成過程中溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系。溫度曲線一般分為四個(gè)階段，即由預(yù)熱升溫、 最高焙燒溫度、保溫時(shí)間和冷卻曲線所組成。溫度曲線應(yīng)根據(jù)制品在焙燒過程中的物理化學(xué)反應(yīng)特性、原料質(zhì)量、泥料成分、窯爐結(jié)構(gòu)和窯內(nèi)溫度分布的均勻性等各方面因素等綜合確定，燒成制度曲線見圖9。（1）溫度的監(jiān)測(cè)輥道窯的溫度監(jiān)測(cè)主要是依靠沿窯長(zhǎng)方向裝在窯頂或窯側(cè)的熱電偶所反映的溫度數(shù)據(jù)。由傳熱學(xué)的原理我們應(yīng)該明白, 在預(yù)熱帶熱電偶測(cè)得的溫度高于制品溫度, 但要小于煙氣的溫度；燒成帶與預(yù)熱帶相似, 但是溫差較小, 且熱電偶測(cè)得的溫度較為接近制品的溫度；在冷卻帶與燒成帶相反,熱電偶測(cè)得的溫度小于制品的溫度而大于煙氣的溫度。圖9 輥道窯燒成制度曲線①預(yù)熱帶溫度的監(jiān)測(cè)要控制好該帶的溫度主要要控制3個(gè)關(guān)鍵溫度點(diǎn), 即窯頭溫度、預(yù)熱帶中部溫度（約500℃處）及預(yù)熱帶末端（約900℃處）。窯頭溫度過高, 易使坯體炸裂；預(yù)熱帶末端溫度點(diǎn)的位置反映了坯體的預(yù)熱效果, 并間接反映了坯體和燒成帶停留的時(shí)間。預(yù)熱帶中部溫度則是預(yù)熱帶溫度的最關(guān)鍵點(diǎn), 若太前則窯頭升溫過急易造成坯體在蒸發(fā)期造成開裂的缺陷，若太后說明窯頭溫度偏低, 使得在預(yù)熱后部不得不快速升溫, 一方面可能在573℃晶型轉(zhuǎn)化處產(chǎn)生坯體炸裂；另一方面使氧化階段時(shí)間減少, 容易產(chǎn)生黑心、針孔、氣泡等缺陷。 ②燒成帶溫度的監(jiān)測(cè) 燒成帶溫度的監(jiān)測(cè)主要是確定燒成帶的最高溫度和高溫區(qū)間長(zhǎng)度即制品在高溫下停留的時(shí)間，燒成帶的最高溫度是成瓷的最高溫度點(diǎn), 它影響到產(chǎn)品的生燒與過燒, 高溫區(qū)的長(zhǎng)度影響到保溫時(shí)間的長(zhǎng)短, 從而也影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。 ③冷卻帶溫度的監(jiān)測(cè) 冷卻帶溫度的監(jiān)測(cè)主要是急冷后的溫度（約800℃處）、冷卻帶中部溫度（約500℃處）及出窯前的溫度, 急冷后的溫度是判斷急冷好壞的依據(jù)；冷卻帶中部溫度點(diǎn)附近是制品發(fā)生石英晶型轉(zhuǎn)化點(diǎn), 這是制品產(chǎn)生風(fēng)裂的危險(xiǎn)區(qū), 其前后溫度變化應(yīng)平緩；出窯前溫度是判斷快冷的效果, 如果出窯溫度過高, 出窯后仍可能發(fā)生驚裂, 同時(shí)也不利于后道工序操作。 （2）溫度的控制①預(yù)熱帶溫度的控制預(yù)熱帶溫度的控制一般可通過調(diào)節(jié)排煙總閘、排煙支閘的開度及安裝在預(yù)熱帶的燒嘴開度來調(diào)整。但是調(diào)節(jié)排煙總閘對(duì)窯內(nèi)的壓力制度影響較大, 只有當(dāng)整個(gè)預(yù)熱帶溫度偏低偏高, 才適當(dāng)調(diào)整排煙總閘開度大小。入窯溫度一般控制在150～300℃, 太高太低均不好, 排煙支閘板開度窯頭至窯尾由小至大, 窯頭排煙支閘板不宜開得太大, 因?yàn)檫@樣會(huì)造成冷風(fēng)大量吸人, 輥下閘板的開度較輥上大, 加大輥下抽力可克服幾何壓頭造成輥上輥下溫度的偏差。此外還可以調(diào)節(jié)攪拌風(fēng)來控制預(yù)熱帶的溫度。②燒成帶溫度的控制燒成帶溫度的控制主要是控制燃料與助燃空氣的供應(yīng)量及燃料與空氣的混合程度, 要控制兩側(cè)的燒嘴噴出火焰的長(zhǎng)度一致, 且恰好在窯中央部分交接, 以免產(chǎn)生水平溫差。如果火焰較長(zhǎng)造成中間溫度過高, 此時(shí)宜開大助燃風(fēng), 反之當(dāng)火焰過短, 則窯爐中央溫度低, 此時(shí)可減少助燃風(fēng)量。另外擋火嘴和擋火磚也是調(diào)節(jié)局部火位溫度的有效方法。③冷卻帶溫度的控制冷卻帶溫度主要是控制急冷風(fēng)量、窯尾快冷風(fēng)的風(fēng)壓與風(fēng)量以及抽熱風(fēng)的風(fēng)量。急冷區(qū)要注意后段的急冷風(fēng)管的開度比前段的稍小, 以免制品發(fā)生風(fēng)裂, 緩冷區(qū)主要是控制各抽熱風(fēng)口閥門的開度, 使晶型轉(zhuǎn)化段降溫平緩, 一般抽熱風(fēng)支閥由窯尾至窯頭開度由大至小, 以保證降溫速度緩慢, 窯尾冷風(fēng)管的開度也是由窯尾至窯頭由大至小保證制品出窯溫度不至太高。 輥道窯壓力制度 （1）壓力的監(jiān)測(cè) 輥道窯內(nèi)的壓力一般不高, 窯壓的測(cè)量由微壓計(jì)分別安裝在預(yù)熱帶、燒成帶、冷卻帶三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，以供操作參考。 （2）壓力的控制壓力本身對(duì)制品的燒成影響不是很大, 它只是對(duì)窯內(nèi)的溫度、氣氛有很大的影響。輥道窯是中空窯, 氣體在窯內(nèi)流動(dòng)的壓頭損失很小, 有人測(cè)量表明每米壓降才1Pa, 壓力控制較為容易。壓力制度的控制主要是通過調(diào)整煙閘板開度來穩(wěn)定預(yù)熱帶和燒成帶之間零壓面的穩(wěn)定, 使預(yù)熱帶在微負(fù)壓下操作, 以利于水氣和坯體的氧化分解產(chǎn)生的反應(yīng)氣體的排除, 氣體在窯內(nèi)預(yù)熱帶運(yùn)行的壓差在1mmH2O。燒成帶則控制在零壓的微正壓下操作, 以阻止繼續(xù)排氣而產(chǎn)生的氣孔, 經(jīng)驗(yàn)表明輥下零壓位、輥上零壓位推后有利于操作。另外保持燒成帶與冷卻帶交界劃分的兩段進(jìn)出風(fēng)基本平衡, 也是維持窯內(nèi)冷卻帶較易劃分的重要手段。在冷卻帶要求抽熱風(fēng)量稍小于急冷風(fēng)，有少量進(jìn)人燒成帶作二次助燃風(fēng),確保燒成帶充分氧化氣氛, 提高熱利用率, 還可杜絕煙氣倒流造成煙氣熏缺陷。總之, 排煙閘的開度、噴嘴的開度、急冷風(fēng)管的開度、抽熱風(fēng)閥開度及風(fēng)量分配是壓力制度控制的主要手段。 輥道窯氣氛制度 （1）氣氛的監(jiān)測(cè) 窯內(nèi)氣氛的測(cè)量比較困難, 目前窯爐上還沒有有效的直接監(jiān)測(cè)儀器, 對(duì)于氣氛的分析可用奧氏氣體分析儀測(cè)量煙氣的氣氛。建陶行業(yè)很少去應(yīng)用。 （2）氣氛的控制 輥道窯燒制建陶制品一般為全氧化氣氛燒成,主要是調(diào)節(jié)好空氣與燃料的配比, 供給過余的空氣, 保證燃燒完全, 窯內(nèi)不出現(xiàn)冒煙, 有時(shí)氣燒窯內(nèi)因煤氣熱值波動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)瞬間還原氣氛, 要及時(shí)加以調(diào)整。4 節(jié)能方案設(shè)計(jì)根據(jù)最近走訪的幾家建筑用地板磚生產(chǎn)企業(yè)輥道窯的使用情況，設(shè)計(jì)如下節(jié)能方案。 采用DME作為燃料XX省地板磚生產(chǎn)企業(yè)的輥道窯大部分是使用重油、LPG、半水煤氣及天然氣作為燃料。隨著低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排工作的不斷深入，重油將逐漸退出陶瓷行業(yè)的舞臺(tái)；半水煤氣的主要優(yōu)勢(shì)是價(jià)格便宜，企業(yè)容易接受，但是半水煤氣的生產(chǎn)裝置—煤炭氣化裝置，屬于易燃易爆裝置，半水煤氣是由氫氣和一氧化碳組成的，極易發(fā)生安全事故，因此，政府已經(jīng)叫停了陶瓷企業(yè)興建半水煤氣裝置建設(shè)；隨著西氣東輸二期工程貫通的臨近，清潔燃料—天然氣給陶瓷行業(yè)帶來了希望，有條件的企業(yè)將燃料紛紛更換成了天然氣，然而天然氣需要管道輸送，給天然氣的普及使用帶來了極大的運(yùn)輸難度；LPG應(yīng)該算作是最早被陶瓷行業(yè)認(rèn)可的較清潔的氣體燃料，隨著我國(guó)乃至XX省石化企業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，LPG的供應(yīng)能力不斷增強(qiáng)，同時(shí)，XX沿海地區(qū)LPG的進(jìn)口量也在急劇增長(zhǎng)，這給陶瓷行業(yè)帶來了極大的便利，然而，隨著石油價(jià)格的不斷攀升，石油加工深度的不斷深入，LPG作為乙烯原料的經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于作為燃料的價(jià)值，因此，國(guó)內(nèi)石化企業(yè)LPG的銷售量也在不斷的縮減。陶瓷行業(yè)使用的以上燃料，對(duì)陶瓷行業(yè)的發(fā)展水平提升了一個(gè)臺(tái)階，然而，就陶瓷產(chǎn)品質(zhì)量而言，由于以上燃料都不同程度的含有硫，對(duì)陶瓷釉面質(zhì)量的提高造成了影響，因此，選擇一種不含硫、價(jià)格低得清潔燃料是具有歷史意義的。近幾年嶄露頭角的高效清潔燃料—二甲醚（DME）作為陶瓷行業(yè)的燃料是符合節(jié)能減排、減低成本、保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策的。 二甲醚的性質(zhì)二甲醚分子式為C2H60，%。二甲醚是一種比較惰性的非腐蝕性有機(jī)物，其主要的理化性質(zhì)見表1。在常溫、常壓下二甲醚是一種無色易燃有輕微醚香味的氣體，在空氣中的允許濃度為400106。它具有與液化石油氣（LPG）相似的特性。二甲醚具有一般醚類的性質(zhì)，二甲醚對(duì)金屬無腐蝕性，不刺激人體皮膚，不致癌，對(duì)大氣臭氧層無破壞作用，在對(duì)流層中易于降解，長(zhǎng)期暴露于空氣中，不會(huì)形成過氧化物。所以，二甲醚是一種優(yōu)良的綠色化工產(chǎn)品。二甲醚與其它燃料特性比較見表1。 表1 二甲醚的理化性質(zhì)項(xiàng)目性質(zhì)化學(xué)式CH3OCH3正常沸點(diǎn)/0C閃點(diǎn)/0C41自燃溫度/0C235臨界溫度/0C127熔點(diǎn)/0C飽和蒸氣壓（200C）/Mpa臨界壓力/ Mpa臨界密度/kg/L熱值/kj/kg28410氣化潛熱（200C）/KJ/kg460空氣中爆炸極限/%3～17對(duì)水的相對(duì)密度對(duì)空氣的相對(duì)密度液態(tài)密度（200C）/kg/L表2是二甲醚與其它燃料特性的比較。從表中數(shù)據(jù)可知，在同等溫度條件下，二甲醚的飽和蒸氣壓低于液化石油氣，其存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用等均比液化石油氣安全。二甲醚在空氣中的爆炸下限比液化石油氣高一倍，因此，在使用過程中，二甲醚作為燃料比液化石油氣安全。雖然二甲醚的熱值比液化石油氣低，但由于二甲醚自身含氧，在燃燒過程中所需空氣量遠(yuǎn)低于液化石油氣，從而使得二甲醚的預(yù)混氣熱值和理論燃燒溫度都高于液化石油氣，燃燒效率高，因此，：1。表2 二甲醚與其它燃料的特性比較 項(xiàng) 目 DME LPG 天然氣相對(duì)分子量 46 44～56 16液態(tài)密度 Kg/m3 667 501 445沸點(diǎn) ℃ 自燃溫度 ℃ 235 470 650低熱值 KJ/m3 64686 91960 34750氣化潛熱 KJ/Kg 486 426 510動(dòng)力黏度（20℃）MPas 飽和蒸汽壓(20℃) MPa 爆炸極限 ％ ～ ～ ～ 二甲醚與液化石油氣的效益對(duì)比 2009年1月份至2010年2月份華南地區(qū)液化石油氣及二甲醚價(jià)格均價(jià)變化見附件一。在此時(shí)間段內(nèi)，，：1計(jì)算，現(xiàn)在用LPG做燃料的企業(yè)每用一噸LPG改為DME以后，就可節(jié)約（）=，節(jié)約燃料費(fèi)用達(dá)到11%。如果以目前價(jià)格計(jì)算，LPG出庫(kù)價(jià)格在6300元/噸，DME出庫(kù)價(jià)格為4300元/噸，改為DME以后，可節(jié)約（63004300）=1140元，%。 LPG改造為DME，原來所有的設(shè)備、管道及管件均不用更換，只需要將原來的丁腈密封材料更換為耐DME負(fù)溶脹作用的材料即可?，F(xiàn)在以液化天然氣（LNG）作為與DME比較的基礎(chǔ)，DME的低熱值為64686KJ/m3，LNG的低熱值為34750KJ/m3，目前LNG的供貨價(jià)格為5670元/噸（），要達(dá)到34750KJ的熱量， DME，改為DME以后，原來每燒1m3天然氣，就可以節(jié)約（）=，費(fèi)用節(jié)省率為11%。要以DME替換LNG或天然氣，要增加DME儲(chǔ)存、卸車及氣化系統(tǒng)的投資，管道系統(tǒng)可以通用。根據(jù)我們?cè)谔諏毺账囍破窂S的燃燒結(jié)果，二甲醚與液化石油氣相比，替代比為（～）：1，按目前液化石油氣6500元/噸，DME按照4500元/噸計(jì)算，～%，每噸可節(jié)約燃料費(fèi)用1100～1550元。 改進(jìn)保溫措施，減少散熱損失增加保溫，減少散熱損失是最簡(jiǎn)單也是最直接的節(jié)能措施?，F(xiàn)在，XX省內(nèi)的輥道窯爐腔外表溫度大都在60℃以上，有的甚至達(dá)到80℃。如果采取增加保溫層厚度或者使用新型保溫材料等措施，使?fàn)t墻溫度降低到40℃左右，既改善了員工的工作環(huán)境，又可以降低散熱損失達(dá)3%左右，投資不大，效果卻是明顯的。 干燥系統(tǒng)的節(jié)能 陶瓷干燥工序占總能耗的20%，因此，干燥系統(tǒng)的節(jié)能也是很重要的。 噴霧干燥設(shè)備的節(jié)能措施 （1）提高干燥器的進(jìn)風(fēng)溫度，降低排風(fēng)溫度 在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能采用較高的氣體進(jìn)風(fēng)溫度。因?yàn)?，使用的氣體溫度越高，干燥器的熱效率越高。提高干燥器的進(jìn)口空氣溫度，可以提高干燥器的理論熱效率，實(shí)際熱效率亦是如此。 （2）提高陶瓷泥漿的濃度及溫度 陶瓷泥漿的濃度越大，其含水率越低,生產(chǎn)單位成品干粉所需蒸發(fā)的水分就越少，即所需的熱量就越少。所以，增加陶瓷泥漿的濃度或降低其含水率，能減少噴霧干燥制粉的熱量消耗。但是增加陶瓷泥漿的濃度，又會(huì)影響到泥漿的流動(dòng)性和粘度,不利于霧化?？梢酝ㄟ^加入陶瓷添加劑?？商岣吣酀{的流動(dòng)性，降低其粘度，改善霧化性能，有利于干燥速度的提高，降低了單位粉料的耗能量，達(dá)到了節(jié)能的效果。（3）提高陶瓷泥漿的溫度通過采用余熱或廢熱干燥泥漿等方式提高泥漿的溫度，能有效地降低泥漿的粘度，改善泥漿的霧化性能及預(yù)防泥漿堵塞噴嘴等。同時(shí)提高溫度后，陶瓷泥漿在噴霧干燥器內(nèi)不需經(jīng)過預(yù)熱階段，就能直接蒸發(fā)水分，從而降低了噴霧干燥制粉的熱量消耗。（4）排出熱風(fēng)的循環(huán)利用在陶瓷泥漿經(jīng)噴霧干燥器制備為粉料的生產(chǎn)過程中，離開干燥器的熱風(fēng)（廢氣）通常經(jīng)除塵后，直接排入大氣中，大約損失噴霧干燥制粉生產(chǎn)工序總熱量消耗的10~20%。當(dāng)離開干燥的熱風(fēng)（廢氣）溫度較高時(shí)，其熱量損失就更大了。若熱風(fēng)離開干燥器溫度高于100℃時(shí)，采用部分廢氣循環(huán)利用技術(shù)（如廢氣量的50%作為循環(huán)利用），噴霧干燥器可以節(jié)約燃料消耗15%左右，甚至更高。（5）利用熱交換器回收廢氣余熱在陶瓷生產(chǎn)工藝中，大量的熱風(fēng)直接排放于大氣中，例如窯爐的廢氣排放，干燥塔的廢氣排放等。通過熱交換器將這些熱風(fēng)利用于對(duì)進(jìn)入熱風(fēng)爐的配送冷風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱，可