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淺談耐高溫陶瓷纖維布的生產節能工藝
點擊次數:560 發布時間:2018-10-24
  淺談耐高溫陶瓷纖維布的生產節能工藝
  結構性能鋁箔毯是金屬鋁箔和耐高溫陶瓷纖維布 的組合產品,是采用特殊設備和專用結合劑將耐高溫陶瓷纖維布 與金屬鋁箔結合牢固,形成一個整體結構的組合制品。
  1.耐高溫陶瓷纖維布 采用無爐襯水冷壁電阻爐連熔、連甩工藝成纖,雙面針刺成形,纖維長、直徑粗且均勻,抗拉強度高,抗氣流沖刷能力強,熱穩定性好。
  通過全自控化的毯加熱爐熱處理,可預先使陶纖制品發生相變化,降低產品在使用陶瓷工業的可持續發展正面臨自然生態環境的嚴峻挑戰,能源短缺又給陶瓷行業的發展提出了越來越嚴格的要求。節能降耗和減少陶瓷窯爐污染是陶瓷生產的大勢所趨,也是陶瓷工業可持續發展的重要條件。
  國內窯爐所用窯體材料大多導熱系數大,保溫隔熱性能差,因此造成窯體散熱損失大,且有些檔次質量低的輕質隔熱材料重燒線收縮大,長期使用后使窯體產生裂縫,勢必造成熱量損失。如采用一些新型質優輕質材料,既可保證窯體的密封性,延長窯爐使用壽命,又可減少窯體散熱。
  耐火磚:采用質量更輕、熱容更小、導熱系數小的輕質保溫磚、輕質高鋁磚、輕質莫來石磚等輕質耐火材料。
  保溫棉:輕質陶瓷纖維,質量輕,導熱系數小,重量只有輕質材料的1/6,容重為傳統耐火磚的1/25,蓄熱量僅為磚砌式爐襯的1/30~1/10。窯外壁溫度降到30℃~60℃。采用輕質陶瓷纖維能讓窯體散熱總能耗的20%以上下降到10%以內,節能達到10%以上。
  采用更為合理的窯體砌筑技術,合理搭配保溫材料,窯體結構設計時確定勞動保護及保溫工程效果,必需使窯體外表面溫度在允許限度以下;確定各層材料交界面溫度,檢查選用材料是否可行;選用適宜材料及經濟厚度,以保證年熱損失費用與窯體保溫工程投資的年分攤費用之和為最小值。
  燒成技術
  在燃料完全燃燒的條件下,所生產的煙氣中沒有諸如一氧化碳、甲烷、氫氣、硫磺蒸汽等可燒成分。現代陶瓷窯爐一般都選用氣體燃料,因為氣體燃料燃燒完全,熱利用率高,有利于自動控制溫度。與之相反,是燃料的不完全燃燒。不完全燃燒情況是煙氣中含有可燃氣體又可稱為氣體不完全燃燒,它是因為燃燒必需的空氣量不足,導致燃料進行化學反應的氧氣量不夠,化學反應不完全,碳的燃燒反應只進行了一部分造成的。
  采用新型燒嘴:等溫燒嘴,脈沖燒嘴,高速燒嘴、高溫輻射燒嘴等。窯爐中的燒嘴是燃料燃燒的關鍵設備,也是決定窯爐橫斷面溫度是否均勻的重要設備,結構不好會造成火焰不穩定,產品出現變形和色差。一個好的燒嘴能在助燃空氣過剩系數較低的情況下,燃燒充分,火焰穩定,易于調節,能達到節能目的。
  合理選擇空氣過剩系數。在陶瓷窯爐熱平衡支出項目中,出窯煙氣帶走熱量所占比例很大,一般在20%以上,而影響其大小的主要因素為排煙溫度和煙氣過剩空氣系數。煙氣溫度提高,將使煙氣帶走熱量顯著上升;煙氣過剩空氣系數增大,將使煙氣量上升,吸收大量燃料燃燒熱,并使火焰溫度下降,影響制品燒成,提高熱耗。當空氣系數過低時,燃料不完全燃燒一方面熱損失增大,燃料消耗量增大;另一方面也使得燃氣火焰溫度降低,影響窯內氣氛,對燒成產品不利,造成產品質量缺陷。
  提高助燃風的溫度。將助燃風預熱到一定的溫度有助于節能。據測算,助燃風達到150℃時,可節能4%。另外也使燃燒速度加快,穩定燃燒過程,提高燃燒效率,促進完全燃燒。而將冷卻帶的余熱風作為助燃風使用,即可實現能量的回收利用,達到節能目的。
  合理布設燒嘴。合理的燒嘴布置能使得窯內熱煙氣在小局部形成循環,從而使得窯爐斷面溫差減小,做到燒成,提高產品質量。
  富氧燃燒技術。增加空氣中氧的含量,可減少助燃空氣量,一方面有利于燃燒,提高燃燒溫度和燃燒效率,也提高了火焰輻射能力;另一方面減少了煙氣量,從而減少煙氣帶走的熱量。
  涂層技術
  涂層技術范圍很廣,其中紅外輻射涂層和多功能涂層在窯爐中的應用最值得關注。紅外涂層加熱工藝簡單、成本較低、紅外發射率高,具有顯著的節能效果。
  五微波輔助燒成技術
  微波輔助氣體燒成技術(MAGF)是一種較實用、合理的環保
  型潔凈新燒成技術。
  微波輔助干燥技術與傳統加熱干燥技術相結合。傳統干燥方法是物料與熱風相結合排出水分,如在干燥過程中引入微波能量,可以大大提高干燥速率和產品質量,且避免傳統干燥方法干燥陶瓷坯體時出現的不均勻,易開裂等現象。陶瓷坯體的微波輔助干燥一方面利用了傳統對流或傳導方法排出水分的優點,同時彌補了傳統加熱方法的供熱不足而導致干燥周期長、干燥不均勻的弱點,今后微波輔助干燥技術將成為我國陶瓷坯體干燥的一個研究方向。
  寬體窯爐的開發
  節約土地及土建投資
  節省燃料。根據窯體向空氣散失的熱量與窯體的外表面積成正比,拿時下內寬3.1m與內寬2.5m的燒成窯爐進行比較,寬體窯爐在散熱面積上少了15%-20%,足以說明寬體窯爐在節能上的優勢。
  節省電能。在設計同等產量下,寬體窯減少了傳動電機數量;加寬廢氣通路,縮短流程,減少排煙風機消耗功率,節省電能,全窯縮短近1/4意味著燒成帶最末端的煙氣行程減少1/4,窯內寬增加20%即煙氣通道加寬20%,窯爐的內腔是個方形管道,內腔加大減小煙氣阻力,流程縮短能有效降低排煙風機的動力消耗;縮短了助燃風管道,同樣能減少助燃風機的動力消耗。
  但現行階段下,國內已經投產的寬體窯的運行情況并不十分理想,存在的主要問題是橫截面溫差大,中間溫度偏低,容易使得中間產品形成色差,在改進了燒嘴之后有些提升,但總體產品品質仍落后于相對較窄的窯爐,所以要解決這些問題還需從工程設計、管理、調試和耐高溫陶瓷纖維布工藝等多方面著手。
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