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梭式窯:是間歇燒成的窯,跟火柴盒的結(jié)構(gòu)類似,窯車推進(jìn)窯內(nèi)燒成,燒完了再往相反的方向拉出來,卸下燒好的陶瓷,窯車如同梭子,故而稱為梭式窯。

梭式窯是一種以窯車做窯底的倒焰(或半倒焰)間歇式生產(chǎn)的熱工設(shè)備,也稱車底式倒焰窯,因窯車從窯的一端進(jìn)出也稱抽屜窯,是國內(nèi)近十年來發(fā)展最為迅速的窯型之一。梭式窯除具有一般倒焰窯操作靈活性大,能滿足多品種生產(chǎn)等優(yōu)點外,其裝窯、出窯和制品的部分冷卻可以在窯外進(jìn)行,既改善了勞動條件,又可以縮短窯的周轉(zhuǎn)時間。但由于間歇燒成,窯的蓄熱損失和散熱損失大,煙氣溫度高,熱耗量較高。新型節(jié)能型梭式窯改進(jìn)了窯體砌筑結(jié)構(gòu),增設(shè)了廢氣余熱利用裝置,使這一缺點很大改善。

梭式窯的生產(chǎn)系統(tǒng)由燃料供給及燃燒設(shè)備、燃燒風(fēng)機(jī)、煙氣-空氣換熱器、調(diào)溫風(fēng)機(jī)和排煙風(fēng)機(jī)等組成。梭式窯的窯體為矩形,窯墻的砌筑沿厚度方向分為三層結(jié)構(gòu),工作襯即采用高強(qiáng)度高檔耐火隔熱磚,夾層是隔熱耐火材料,外層采用耐火纖維氈貼在窯壁上。窯頂采用平吊頂結(jié)構(gòu),砌筑也分為三層,內(nèi)層為高強(qiáng)度高檔隔熱磚,吊掛于吊頂磚下方,夾層是隔熱磚,頂層采用耐火纖維氈,既為隔熱層又為密封層。由于窯門經(jīng)常移動,所以窯門的砌筑為兩層,內(nèi)層為高強(qiáng)度高檔隔熱磚,外層為隔熱層,采用耐火纖維氈貼于窯門金屬殼上。燒嘴安裝在窯墻上,視窯的高度設(shè)一排或兩排。以窯車臺面為窯底并和窯頂、窯墻構(gòu)成窯的燒成空間,窯車襯磚中心留設(shè)主煙道,與地下煙道相接。窯的一端(或兩端)設(shè)有窯門,窯門可單獨(dú)設(shè)置也可砌筑在窯車端部。窯車兩側(cè)裙板插入窯墻砂封槽內(nèi),窯車與窯車之間,窯車與端墻、窯門之間設(shè)有曲封槽,耐火纖維擠緊,起密封作用。在窯墻砂封槽下部留有許多通風(fēng)孔,有利于窯車底部散熱,延長了窯車的使用壽命。

火焰窯爐內(nèi),燃燒產(chǎn)物是以對流傳熱和輻射傳熱的形式把熱量傳給制品。

1、對流傳熱:煙氣和制品之間的溫差成正比,與窯內(nèi)煙氣的流速的0.8次方成正比;

2、輻射傳熱:煙氣和制品的絕對溫度的四次方之差成正比。

① 若通過增大煙氣與制品之間的溫度差來提高傳熱效率,從傳熱的觀點來說是好的;

但從造成制品內(nèi)外溫差來講是不好的。

② 如果通過增大煙氣的流速,就能使整窯制品都較均勻而迅速地加熱。

采用高速調(diào)溫?zé)��?煙氣與制品間的溫差不大,而窯內(nèi)煙氣的流速卻比使用一般的燒嘴增大致十倍,從而在保證制品的燒成質(zhì)量的同時提高了傳熱速率,實現(xiàn)制品允許的盡可能快的燒成目的。

③ 現(xiàn)代間歇式梭式窯爐,采用了高速調(diào)溫?zé)��?燃燒產(chǎn)物以很高的進(jìn)度(100米/秒以上)。噴射入窯。這樣,在整個燒成過程中,燃燒產(chǎn)物的對流傳熱速率就大大地提高;

即使在高溫階段,對流傳熱的作用也大。

④但在使用高速調(diào)溫?zé)�嘴時,制品碼裝時要留有在料垛間要留出100-400mm的火焰通道,通常其寬度隨窯爐寬度尺寸的增大而增大。

最好使窯內(nèi)氣流能造成一個旋轉(zhuǎn)氣流,避免高速的火焰直接沖刷到局部的制品上,影響火焰的流動,造成較大的溫差。

典型的梭式窯以輕型、薄壁、節(jié)能為特征,其主要特點是:

1、適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)。

2、采用輕型薄壁式窯墻結(jié)構(gòu),內(nèi)襯采用高溫輕質(zhì)材料。

3、裝卸磚在窯外進(jìn)行。

4、采用高速等溫?zé)��?高低錯落布置,噴出高速氣流,使窯內(nèi)氣流強(qiáng)烈地旋轉(zhuǎn),對流換熱效果極大提高,高溫階段窯內(nèi)各點溫差可控制在5 ℃以內(nèi)。在低溫階段,采用調(diào)溫風(fēng)增大煙氣量,調(diào)節(jié)噴入窯內(nèi)煙氣溫度,窯內(nèi)溫差在5 ℃~10℃之間。升溫、降溫速度快,燒成周期短。

5、可配置適宜的檢控儀表(如下圖),采用PLC控制,實現(xiàn)全自動化操作。

由于梭式窯屬于間歇窯,窯的蓄熱損失和散熱損失大,煙氣溫度高,熱耗量較高。需要增設(shè)廢氣余熱利用裝置,使這一缺點得到很大改善。

一般此類窯溫度在1350-1650度,煙道出口溫度在1100-1400度左右,所以有大量的熱量白白浪費(fèi),熱利用率只有20-40%,如果使用換熱器,可將煙道中的熱量進(jìn)行回收,回收熱量加熱助燃風(fēng)、烘干、或其他用途。

如果使用金屬換熱器,可以進(jìn)行余熱回收,但如果煙道溫度達(dá)到800度以上,金屬換熱器非常容易被高溫?fù)p壞,無法達(dá)到余熱回收的目的。

如普通情況下窯溫高于800度,而煙道溫度低于800度,這種情況看起來適合用金屬換熱器,但如果出現(xiàn)停電、燃?xì)饬科�大、助燃風(fēng)量不足等情況,都會使煙道溫度快速高于800度,使金屬換熱器很快被燒壞。

而陶瓷換熱器使用,已攻克這一難關(guān),陶瓷換熱器具有以下特點:

1、耐高溫,耐腐蝕,所以可以把陶瓷換熱器放在煙道出口較近、溫度較高的地方,那么它的余熱利用率高,換熱效果好,節(jié)能率高。但金屬換熱器放在陶瓷換熱器的部位就很快被燒壞了。

2、使用壽命上,同等情況下陶瓷換熱器是金屬換熱器幾倍或幾十倍。

3、如果不使用換熱器,助燃風(fēng)溫度就是一般常溫(-10℃-40℃),但通過陶瓷換熱器加熱的助燃風(fēng)溫度可達(dá)300℃-800℃,不但可以達(dá)到節(jié)能的目的,而且提高了環(huán)境效益。

梭式窯按照采用能源分類為:天然氣爐、煤氣發(fā)生爐和直接燃煤式。天然氣爐具有環(huán)保、高能效、最高溫度高,前期需要開設(shè)天然氣管道或者采用灌裝燃?xì)?需配置天然氣專用燃燒器。煤氣氣發(fā)生爐主要由爐體、供風(fēng)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、加煤機(jī)構(gòu)、卸渣裝置、捕焦氣、電器控制系統(tǒng)等組成。該設(shè)備具有工藝簡單,占地少,投資小,操作簡單;機(jī)械上煤,濕式出渣,無二次污染;煤氣出口溫度400-550℃,熱能利用率極高等特點。直接燃煤式爐趨于淘汰,污染大,能效低。