适用于内墙砖烧成的宽体辊道窑的设计
时间：2021-01-07 16:01:15 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：本文详细地介绍了适用于内墙砖烧成的宽体辊道窑结构的设计及特点，分析了节能措施及使用的效果。陶瓷行业总能耗中70%～80%是在干燥、烧成过程，故陶瓷窑炉节能是关键，陶瓷高能耗是阻碍行业发展的最大屏障。如何设计出适用于内墙砖烧成的宽体辊道窑达到节能降耗的目的，这是政府和企业的急需。
关键词：内墙砖；宽体辊道窑；节能
1 节能减排的形势要求
我国在2009年哥本哈根世界气候大会上承诺到2020年单位国内生产总值的二氧化碳排放量比2005年下降40%～45%，“十二五”规划纲要中明确指出，我国建筑卫生陶瓷单位工业增加值能耗降低20%，生产过程中产生的固体废弃物利用率要达70%以上。广东省十二五自定节能目标应下降20%，比全国万元GDP能耗下降16%还要高。纲要中还指出，到2015年化学需求量控制在170.1万t、氨氮排放量控制在20.39万t、氮氧排放量控制在109.9万t，比2010年要分别下降12%、13.3%和16.9%。这将使我国陶瓷行业面临着一场更加严峻的节能减排形势，特别是对陶瓷窑炉的技术升级提出了更高的要求。
陶瓷行业总能耗中70%～80%是在干燥、烧成过程，故陶瓷窑炉节能是关键，陶瓷高能耗是阻碍行业发展的最大屏障。如何设计出适用于内墙砖烧成的宽体辊道窑达到节能降耗的目的，这是政府和企业的急需。
2 窑炉结构的设计
2.1 设计参数
（1） 产品性质：内墙砖生产线；
（2） 燃料：发生炉煤气（低位热值1250 kcal/Nm3）；
（3） 生产能力：23000 m2/天；
（4） 产品规格：300 mm×600 mm 内墙砖；
（5） 烧成温度：设计极限温度1250 ℃，使用温度：1180 ℃；
（6） 干燥温度：80～180 ℃；
（7） 素烧（一次）烧成周期：32 min，釉烧（二次）烧成周期：33 min。
2.2 高温素烧工艺
（1） 干燥窑窑长：97656 mm；
（2） 素烧窑炉总长：233280 mm；
（3） 素烧窑内宽：3200 mm；
（4） 釉烧窑内宽：3200 mm；
（5） 釉烧窑炉总长：224640 mm；
2.3 窑炉结构（以素烧窑为例）
2.3.1素烧窑金属结构
每个标准单元构件都由碳钢框架制成，它们支撑绝热的内衬，外部有钢板保护，以利于检查和正常维修。这些窑炉标准单元用金属方管制成可移动的框架构件（每个标准单元放在8根钢辊上）。在方管中间，有一个“固定点”。在膨胀和收缩过程中，可从该点起移动。
2.3.2窑体结构
（1） 排烟预热带窑体结构
排烟余热带窑体结构示意图如图1所示
（2） 预热带（拱顶）结构
预热带（拱顶）结构简图如图2所示。
（3） 高温段结构
高温段结构示意图如图3所示。
（4） 急冷段窑墙结构
急冷段窑墙结构图如图4所示。
（5） 缓冷段窑体结构
缓冷段窑体结构示意图如图5所示。
（6） 直冷、缓冷区窑体结构图
直冷、缓冷区窑体结构示意图如图6所示。
2.4 燃烧系统的温度控制及安全装置
（1） 该窑采用新型高效节能喷枪组。为使窑内温度分布均匀，减小温差，喷枪上下左右交错密排。
（2） 每支喷枪的对面有观火孔，观火孔可以查看喷枪燃烧状态，砖坯的走位。
（3） 每8支枪组成一个控制区进行PID自动控制。
（4） 停电自动关闭煤气总阀。
（5） 为了确保安全、可靠。气站设有压力表、蝶阀、过滤器、气动安全阀，配流量计，放散阀，防爆装置等安全设备。
2.5 助燃系统
（1） 由四台鼓风机（两开两备）及助燃主管、支管组成。引风口同时与余热主管连接及外界连接，利用余热助燃，适当配置外界冷风，既安全又节能。
（2） 助燃风调节阀使用铜闸阀，一级风机在氧化带，二级风机在烧成带。
（3） 采用助燃风加热系统。助燃风机将助燃风打入助燃主管，经过急冷段上端，将助燃风引入助燃换热管，通过换热管与窑内热量进行热交换，从而达到加热助燃风的目的。加热后的助燃风送入助燃主管，最终将加热后的助燃风送入燃烧器进行燃烧。急冷换热助燃加热系统的最大优点就是成功利用窑炉本身的热量，既达到了加热助燃风的目的，降低窑体外表面温度及散热量，又不会额外消耗能源，从而达到节能降耗，提高经济效益的目标。
2.6 冷却系统
冷却系统包括急冷、缓冷、终冷、余热回收四个部分。急冷设于烧成带未端，由高压离心鼓风机，环境空气通过总管、支管、手动蝶阀，直接将窑外冷空气经不锈钢管通过细孔高速打入窑内。急冷采用变频调速、PID智能控制，既节能又自动调温。缓冷处于急冷和快冷之间。此段不直接打入冷却风，通过抽热风机将环境空气吸入，进入窑内导热良好的风管，并将换热后的热空气送入干燥器内，冷空气在换热过程中，使制品得到间接的冷却，让制品安全跨过573 ℃的晶型转变关键阶段。终冷段设在窑尾，它通过自然进冷风，由低压大流量引风机强制排出热交换后的热风，达到快冷制品目的。抽热吸口，设于冷却带，热风从不同的抽风口经由支管、阀门和热风总管，由锅炉引风机抽出送入干燥窑，使余热能得到充分利用。风机出口装有调节闸板，风机装有减震器。
3 窑炉的结构特点
3.1 合理配置烧嘴解决窑炉宽度上断面温差
