1、前言
我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái),建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)有了飛速的發(fā)展,F(xiàn)在,房地產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為支柱產(chǎn)業(yè),并成為拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的重要?jiǎng)恿。隨著人們收入的大幅度提高和觀念的改變,廚房和衛(wèi)生間在住宅中的地位有了很大的提升,因而對(duì)于高中檔的廚衛(wèi)設(shè)備的需求也大大增加,從而進(jìn)一步推動(dòng)了衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)2003年衛(wèi)生陶瓷總產(chǎn)量已超過(guò)8000萬(wàn)件。其中出口1800萬(wàn)件,出口金額近2.2億美元,分別比上年同期55.66%和53.69%。由于出口持續(xù)增長(zhǎng)和國(guó)內(nèi)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)建筑陶瓷、衛(wèi)生潔具的巨大需求,預(yù)計(jì)我國(guó)的建筑陶瓷、衛(wèi)生潔具行業(yè)總體上仍將保持良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)]。當(dāng)然,在行業(yè)的迅速發(fā)展中也還存在一些問(wèn)題:人才不足是目前各類(lèi)企業(yè)所面臨的主要問(wèn)題,也成為制約企業(yè)加強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的最大障礙。由于缺乏人才,企業(yè)在管理、產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)等方面同先進(jìn)國(guó)家相比還存在較大差距。另外,盡管近幾年我國(guó)出口產(chǎn)品數(shù)量增長(zhǎng)幅度較大,但在出口產(chǎn)品的價(jià)格和檔次上與發(fā)達(dá)國(guó)家相比則明顯偏低。我國(guó)出口的建筑陶瓷磚和衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的平均價(jià)格都不足進(jìn)口產(chǎn)品的1/3。由于出口價(jià)格低,面臨國(guó)外反傾銷(xiāo)的壓力也越來(lái)越大。還有,燃料、原材料價(jià)格上漲引起生產(chǎn)成本提高,企業(yè)間低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)造成的額外損失以及資源的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境污染加重都進(jìn)一步制約了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。為此,需要進(jìn)一步提升我國(guó)陶瓷潔具的制造質(zhì)量和水平,積極推廣先進(jìn)的材料、設(shè)備和技術(shù),以推動(dòng)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,增強(qiáng)行業(yè)的活力和競(jìng)爭(zhēng)力,去滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)的巨大需求。
在衛(wèi)生陶瓷的生產(chǎn)技術(shù)中,窯爐是其關(guān)鍵設(shè)備之一。隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)體制由社會(huì)主義計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制向社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)型,人們對(duì)窯爐所追求的目標(biāo)也從過(guò)去的"高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗"轉(zhuǎn)向于追求"優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)、靈活、綠色"等新的目標(biāo)[102]。我們必須結(jié)合我國(guó)國(guó)情及衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的實(shí)際情況,仔細(xì)地選擇窯型及其所用燃料,精心地選擇、設(shè)計(jì)、配置或砌筑窯體和各種工作系統(tǒng),以使窯爐具有更高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性,并進(jìn)一步達(dá)到整體最優(yōu)。另外,衛(wèi)生陶瓷不僅有(一次)燒成工藝,還往往為了修補(bǔ)產(chǎn)品上某些缺陷需要有重?zé)に。針?duì)我國(guó)衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的規(guī)模產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工藝的特殊性,若只采用單一窯型往往是難以滿(mǎn)足所有要求的。因此,目前在行業(yè)中,窯車(chē)式隧道窯、輥道窯和梭式窯等三種窯型都有應(yīng)用,并且相互取長(zhǎng)補(bǔ)短、互為補(bǔ)充。本文將重點(diǎn)對(duì)梭式窯及其在衛(wèi)生陶瓷行業(yè)中的應(yīng)用談幾點(diǎn)看法。因?yàn)樾l(wèi)生陶瓷的重?zé)夹g(shù)需同時(shí)考慮工藝和裝備問(wèn)題,所以文中還就此問(wèn)題單獨(dú)進(jìn)行了一些討論。
多年來(lái),我公司一方面研發(fā)了寬斷面裝配式輕體窯車(chē)式隧道窯,并在衛(wèi)生陶瓷行業(yè)得到了成功的應(yīng)用;同時(shí)也研發(fā)了用于衛(wèi)生陶瓷燒成和重?zé)乃笫礁G,并取得了一些經(jīng)驗(yàn),有若干體會(huì)。因此,也擬在文中就這些方面的內(nèi)容做些討論和介紹。
我們擬以這些不成熟的看法和意見(jiàn)與同行進(jìn)行交流,希望能夠達(dá)成共識(shí),為今后的窯爐研發(fā)和應(yīng)用,并使之在"百尺竿頭,更上一層樓"做出我們各自的貢獻(xiàn)。
2、梭式窯及其在衛(wèi)生陶瓷行業(yè)中的應(yīng)用
2.1 關(guān)于窯型
目前,在衛(wèi)生陶瓷行業(yè)中應(yīng)用最多的是三種窯型,即窯車(chē)式隧道窯、輥道窯和梭式窯。前兩種窯型是連續(xù)式作業(yè)的,而后一種窯型則是間歇作業(yè)的。
窯車(chē)式隧道窯(通常簡(jiǎn)稱(chēng)作"隧道窯")和輥道窯均是隧道式窯爐,只是裝載輸送制品的裝置不同而已。它們有隧道窯的許多共性:均分成預(yù)熱、燒成和冷卻三帶,窯內(nèi)氣流與制品逆向運(yùn)行,熱交換和熱利用較充分,窯體中的傳熱過(guò)程是定常的,無(wú)積熱損失等,因此產(chǎn)品單耗總是比間歇窯低。尤其是輥道窯,更由于窯膛截面較小,溫度更加均勻,容易實(shí)現(xiàn)快速燒成。而且由于用輥?zhàn)尤〈烁G車(chē),因而從根本上克服了因使用窯車(chē)帶來(lái)的一系列問(wèn)題,諸如因襯砌積熱而增大窯膛上下溫差及較高的窯車(chē)制造、維護(hù)費(fèi)用等。另外,輥道窯窯膛容易做到封閉嚴(yán)密,因而減少了因漏逸而造成的散失熱量,并容易維持窯內(nèi)還原氣氛。在這三種窯型中,輥道窯的產(chǎn)品單耗通常是最低的。但由于輥?zhàn)硬馁|(zhì)等問(wèn)題,輥道窯的承載能力往往不如窯車(chē)式隧道窯,F(xiàn)在,寬斷面裝配式輕體(窯車(chē)式)隧道窯的窯膛內(nèi)寬已達(dá)3.3m,年產(chǎn)量可超過(guò)100萬(wàn)件。具有很高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性,并已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前,在衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的大中型企業(yè)中,常以窯車(chē)式隧道窯作為主力窯型。
梭式窯則由于間歇作業(yè),燃燒產(chǎn)物(煙氣)和制品的顯熱都難以充分回收利用,再加上制品、窯具和窯體中的傳熱過(guò)程全都是不定常的,窯體會(huì)大量積(放)熱,因此產(chǎn)品單耗一般都會(huì)高于連續(xù)式窯爐。但由于現(xiàn)代梭式窯廣泛采用了潔凈燃料,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了熱工技術(shù)的三項(xiàng)突破,即采用了高速調(diào)溫?zé)▏姡┳旎蛎}沖燃燒技術(shù),普遍選用了新型耐火材料和隔熱材料,并配置了完善的自動(dòng)控制系統(tǒng)[114],因此使梭式窯成為新一代間歇窯的代表窯型之一。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有了極大的提升。已遠(yuǎn)非昔日傳統(tǒng)間歇窯(如倒焰窯等近代間歇窯)所能比擬的。目前,梭式窯的產(chǎn)品單耗已經(jīng)不比連續(xù)式窯爐高出許多。到20世紀(jì)90年代中期,三種窯型燒成衛(wèi)生陶瓷的產(chǎn)品單耗大致水平為[103]:
輥道窯 3.76-4.18 MJ/kg產(chǎn)品 。900-1000 kcal/kg產(chǎn)品)
窯車(chē)式隧道窯 5.02-6.27 MJ/kg產(chǎn)品 。1200-1500 kcal/kg產(chǎn)品)
梭式窯 8.36-10.45 MJ/kg產(chǎn)品 (2000-2500 kcal/kg產(chǎn)品)
目前,我公司研發(fā)的各種規(guī)格的梭式窯,產(chǎn)品單耗更進(jìn)一步降至7.53MJ/kg產(chǎn)品(1800kcal/kg產(chǎn)品)以下。
誠(chéng)然,能耗是選擇窯型的一個(gè)重要的考慮因素,但不是全部。從人們所追求的窯爐的綜合目標(biāo)看,總是應(yīng)該把"優(yōu)質(zhì)"放在首位。梭式窯內(nèi)的溫度、氣氛及其它們的均勻性容易控制使之達(dá)到工藝要求,因此制品的燒成質(zhì)量可能優(yōu)于其它窯型。"低耗"則不僅包括能耗低,而且包括窯爐建設(shè)的一次性投資和運(yùn)行中的人工費(fèi)用等,也就是要求總的生產(chǎn)成本低。梭式窯總的生產(chǎn)成本大致與隧道窯相當(dāng),尤其是在生產(chǎn)規(guī)模較小時(shí)更有其優(yōu)勢(shì)。而梭式窯最大的優(yōu)勢(shì)則是在于"靈活"。不論是工廠的窯爐建設(shè)規(guī)劃,還是對(duì)產(chǎn)品方案、燒成制度的適應(yīng)性,乃至對(duì)節(jié)假日、工作制度、市場(chǎng)需求變化的應(yīng)對(duì)都非常自如,可以使企業(yè)從容應(yīng)付。這是所有連續(xù)式窯爐很難做到,甚至根本不可能做到的。另外,梭式窯的容積和生產(chǎn)能力可大可小,占地面積小,資金投入小,且回收快,建設(shè)周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)更使許多企業(yè)在窯型選擇上偏好于它。
窯型的選擇是一個(gè)典型的多目標(biāo)決策分析問(wèn)題,它所面對(duì)的常常是一組相互矛盾的,甚至是不可比擬或不相容的目標(biāo)。對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題需要用一些更全面、更科學(xué)的觀點(diǎn)去看待和處理。熊永康曾用窯爐若干特性選擇評(píng)估表[103],高力明等則用離散模型的選擇、消去與轉(zhuǎn)換算法[104]對(duì)窯爐特性評(píng)估及窯型選擇做過(guò)一些初步的工作。應(yīng)該說(shuō),這些都是有益的嘗試與探索,希望能引起人們的關(guān)注。今后還應(yīng)盡早建立并完善窯爐特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其評(píng)估方法,使行業(yè)有所依循。
總的說(shuō)來(lái),梭式窯更適合衛(wèi)生陶瓷行業(yè)中的以下情形[103, 106]:
(1)作為主力生產(chǎn)窯爐――窯車(chē)式隧道窯和輥道窯的補(bǔ)充。既可用于重?zé),也可用于(一次)燒成,特別是對(duì)于小批量、多品種或產(chǎn)量及產(chǎn)品方案需經(jīng)常調(diào)整的情形。
。2)用于特型大件產(chǎn)品的生產(chǎn):特型大件產(chǎn)品如連體座便器,立式小便器等,其燒成制度與一般產(chǎn)品有別。而連續(xù)式窯爐的燒成制度不易經(jīng)常改變,梭式窯則有這方面的優(yōu)勢(shì)。
。3)用于高檔產(chǎn)品的生產(chǎn),特別是高檔色釉產(chǎn)品的生產(chǎn)。
。4)更適合于中小型企業(yè)窯爐改造:由于梭式窯具有基建規(guī)模小,投資少且回收快,上馬容易、見(jiàn)效快,靈活性強(qiáng),利于企業(yè)適應(yīng)客觀形勢(shì)的變化,各座窯彼此獨(dú)立,互不干擾,可以滾動(dòng)地分期改造建設(shè)和投產(chǎn)?傊,選用梭式窯常常可以在短時(shí)期內(nèi)取得明顯的效果,應(yīng)該是窯爐技術(shù)改造的一個(gè)較好的選擇與決策。
2.2 關(guān)于燃料選擇
燃料結(jié)構(gòu)是窯爐發(fā)展的主要制約因素之一。燃料的選擇對(duì)于窯爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性,尤其是自動(dòng)控制特性和操作條件的影響之大是人所盡知的。首先,選用潔凈燃料是第一要?jiǎng)?wù)。另外,從使用經(jīng)驗(yàn)上看,氣體燃料是優(yōu)于液體燃料的,應(yīng)優(yōu)先選用。目前,我國(guó)石油及其制品的進(jìn)口量逐年增加,且已在消耗量中占相當(dāng)大的比例。在選擇窯爐燃料時(shí),應(yīng)及早注意并顧及這一情況,且準(zhǔn)備相關(guān)的應(yīng)對(duì)措施。在陶瓷行業(yè)中,不宜提倡以輕柴油等作為燃料。
2.3 關(guān)于燃燒――排煙工作系統(tǒng)及余熱利用
在窯爐的諸工作系統(tǒng)中,燃燒――排煙工作系統(tǒng)是最為關(guān)鍵的,它們組織了燃燒和窯內(nèi)氣流的流動(dòng),對(duì)于制品的燒成過(guò)程及其質(zhì)量是至關(guān)重要的。二者又緊密相關(guān),因此有人將燃燒――排煙工作系統(tǒng)稱(chēng)作"燃燒模式",統(tǒng)一加以考慮。
目前,在梭式窯的燃燒工作系統(tǒng)中,按所選用的燃燒器,即燒(噴)嘴,大致可分為三類(lèi):
。1)底燒式大氣擴(kuò)散式燒嘴或文丘里管式燒嘴:
這兩種燒嘴多以液化石油氣作燃料。前者是將燃料直接噴入大氣,邊擴(kuò)散混合、邊燃燒,故燃燒速度較慢,燃燒亦不易完全。后者則由燃料噴射吸入空氣后,在文丘里管中先進(jìn)行預(yù)混合,然后將燃料與空氣的混合物一起噴出燃燒,燃燒狀況有所改善。
裝置這兩種燒嘴的燃燒工作系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。利用燃?xì)庾陨韷毫纯烧9ぷ,不需另外配置助燃風(fēng)機(jī)。但不能很好地組織窯內(nèi)氣流,且窯容較大時(shí),窯膛內(nèi)溫差就會(huì)加大,因此只適用于容積較。ɡ缧∮10m3)的梭式窯,多用于燒成工藝美術(shù)陶瓷及其它產(chǎn)品,在衛(wèi)生陶瓷行業(yè)中應(yīng)用不多。對(duì)于采用這類(lèi)燒嘴的梭式窯,也還是需要精心調(diào)試,才能得到較佳的燒成效果[109]。
(2)高速調(diào)溫?zé)▏姡┳?
這是目前在衛(wèi)生陶瓷行業(yè)幾種窯型的窯爐上應(yīng)用最多的燃燒器。應(yīng)該說(shuō)它的應(yīng)用普遍都是很成功的,對(duì)于窯爐的技術(shù)進(jìn)步起到了巨大的作用。對(duì)于高速調(diào)溫?zé)▏姡┳斓墓ぷ髟硪呀?jīng)有過(guò)許多討論[114]。這類(lèi)燒(噴)嘴最主要的特點(diǎn)就是將高溫燃料區(qū)與摻混二次調(diào)溫風(fēng)的區(qū)域從空間上分開(kāi)。這樣,一方面可以在高溫燃燒區(qū)中以很高的溫度和空間熱強(qiáng)度,使燃燒不受干擾地、迅速而完全地進(jìn)行;另一方面又可以在燃燒完成后隨心所欲地按出口質(zhì)量流量、流速或風(fēng)溫?fù)絻抖握{(diào)溫風(fēng),從而使其可以在很低溫度的地帶或階段(例如低于250℃,甚于更低)中正常作業(yè),而且由于噴入窯內(nèi)氣體的質(zhì)量流量和流速很大,形成強(qiáng)烈的受限射流,引起大流量的氣體循環(huán),在窯膛內(nèi)產(chǎn)生劇烈的攪動(dòng),使窯內(nèi)溫度均勻性大為改善,F(xiàn)在,使窯內(nèi)在最高燒成溫度地帶或階段的上下溫差不超過(guò)±5℃,甚至不超過(guò)±2℃都是不難做到的。這在以前幾乎是不可想象的。另外,采用高速調(diào)溫?zé)▏姡┳旌,?duì)流傳熱也有所加強(qiáng),這也是有利的,雖然增強(qiáng)的程度不如人們?cè)缙诠烙?jì)的那樣大。
一般地講,高速調(diào)溫?zé)▏姡┳煸诟邷氐貛Щ螂A段,接近于滿(mǎn)負(fù)荷、氧化氣氛的工況下運(yùn)行要更好些;反之,在低溫地帶或階段,小負(fù)荷,要求還原氣氛的工況下運(yùn)行就會(huì)相對(duì)差一些。而脈沖燃燒方式正好可在這些方面彌補(bǔ)其不足。
。3)脈沖燃燒――控制系統(tǒng)
脈沖燃燒是一種間斷燃燒或大小火交替燃燒的方法。在實(shí)現(xiàn)時(shí),是使用脈寬調(diào)制技術(shù),通過(guò)調(diào)節(jié)燃燒時(shí)間或大火所占時(shí)間的"占空比"來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)窯爐溫度等的調(diào)節(jié)控制。因?yàn)樗娜紵刂剖菃为?dú)的一套系統(tǒng),且又與燃燒系統(tǒng)結(jié)合的十分緊密,因此習(xí)慣上就合稱(chēng)為"脈沖燃燒――控制系統(tǒng)"。
脈沖燃燒――控制方式在其它行業(yè)的窯爐上,如冶金行業(yè)的大型熱處理爐中早就有應(yīng)用。運(yùn)行情況表明,該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)快速升溫,且溫度比較均勻,而系統(tǒng)配置又比較簡(jiǎn)單,可*性亦高。
目前,多數(shù)的陶瓷窯爐還都采用連續(xù)燃燒控制的方式,即通過(guò)控制燃料、助燃空氣流量大小來(lái)使窯內(nèi)的溫度、氣氛達(dá)到工藝要求,但由于往往受到流量測(cè)量和調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)以及燒(噴)嘴本身特性的制約,常使燃燒控制難以盡如人意。目前陶瓷產(chǎn)品對(duì)窯內(nèi)溫度的均勻性和氣氛的穩(wěn)定可控性的要求越來(lái)越高。隨著寬斷面、大窯容窯爐的出現(xiàn),迫切地要求有新的燃燒控制技術(shù)。近年來(lái),國(guó)外已有不少的窯爐制造商把脈沖燃燒――控制技術(shù)借鑒到梭式窯上。其中比較成功的有:以澳大利亞通用公司為代表的純脈沖燃燒控制技術(shù)梭式窯,用來(lái)燒成微晶玻璃制品、衛(wèi)生潔具等。以美國(guó)SD公司為代表的脈沖加比例的燃燒控制梭式窯,可用來(lái)燒成衛(wèi)生潔具、日用瓷和微晶玻璃制品等[110]。國(guó)內(nèi)也已開(kāi)始在梭式窯上采用這項(xiàng)技術(shù),并取得了成功。
普通燒(噴)嘴的負(fù)荷調(diào)節(jié)比一般為1:4左右。當(dāng)燒(噴)嘴在滿(mǎn)負(fù)荷工作時(shí),噴出氣體的流速、火焰形狀和熱效率等均可達(dá)到最佳狀態(tài)。但當(dāng)燒(噴)嘴流量減至最小流量時(shí),熱負(fù)荷急劇降低,噴出氣體流速大大降低,火焰形狀達(dá)不到要求,熱效率急劇下降。一般地,高速燒(噴)嘴工作在滿(mǎn)負(fù)荷流量的50%時(shí),上述各項(xiàng)指標(biāo)距設(shè)計(jì)要求就有了較大的差距。而脈沖燃燒則不然,它只有兩種工作狀態(tài):一種是滿(mǎn)負(fù)荷(或大負(fù)荷)工作,另一種是不工作(或小負(fù)荷工作)。只要通過(guò)調(diào)整兩種狀態(tài)的時(shí)間比就可進(jìn)行溫度調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)以不同的速率升溫或保溫。采用脈沖燃燒控制可以彌補(bǔ)燒(噴)嘴調(diào)節(jié)比低的缺陷。即使在低溫階段,仍能使燒(噴)嘴工作在最佳工況。另外,由于在脈沖的作用下,大、小火頻繁交替,噴出的高速熱氣流可使窯膛內(nèi)的氣體處于激烈的振蕩和攪動(dòng)中,使其溫度分布更加均勻。
窯內(nèi)的氣氛調(diào)節(jié)是另一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。在脈沖燃燒加比例控制系統(tǒng)中,可先將燃料與助燃風(fēng)的壓力一次性地按預(yù)定比例調(diào)整好,在運(yùn)行時(shí)只需保持這兩個(gè)壓力穩(wěn)定即可。這比傳統(tǒng)的直接測(cè)量煙氣中殘余氧含量,然后對(duì)燃料與助燃風(fēng)流量及其比例進(jìn)行控制的效果要好。這是因?yàn)閷?duì)壓力進(jìn)行測(cè)量和控制要比對(duì)氣體成分測(cè)量、對(duì)流量控制簡(jiǎn)單得多。
另外,脈沖控制中所用的儀表大大減少,僅有溫度傳感器、控制器和執(zhí)行器。省卻了許多流量、氣體成分檢測(cè)控制儀表,并且只需要雙位式開(kāi)關(guān)控制,執(zhí)行器也可由原來(lái)的氣動(dòng)或電動(dòng)閥門(mén)改為電磁閥門(mén),從而大大降低了系統(tǒng)造價(jià),還增加了系統(tǒng)的可*性。
還有,脈沖燃燒――控制系統(tǒng)不僅可以調(diào)整脈沖周期和脈寬,有純脈沖和脈沖加比例的控制方式,而且在窯內(nèi)具體配置時(shí)還可以有許多種不同的組合方式,諸如:
。1)整體式:全窯所有燒(噴)嘴的脈沖周期及脈寬是相同的,各燒(噴)嘴的脈沖的脈動(dòng)時(shí)間不同。這種方式可以只對(duì)窯內(nèi)某一代表性部位測(cè)溫及控制。系統(tǒng)最為簡(jiǎn)單,但不能調(diào)整各部位間的溫差。
。2)單點(diǎn)式:以一個(gè)或幾個(gè)燒(噴)嘴為一組,分組進(jìn)行測(cè)溫與控制。各組的脈沖周期和脈寬均可不同,因此調(diào)節(jié)余地很大,有可能做到使窯內(nèi)溫度十分均勻。但系統(tǒng)較為復(fù)雜,投入亦大。
。3)振蕩式:實(shí)際上屬于純脈沖控制方式,即利用大小火交替產(chǎn)生類(lèi)似于"移動(dòng)"火焰的加熱效果,可防止低溫階段局部過(guò)熱,并使窯內(nèi)溫度均勻一些。這種控制方式只在對(duì)于控制要求不高的窯爐中使用。
歸納起來(lái),脈沖燃燒――控制系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn):
。1)傳熱效率高,并可提高窯內(nèi)溫度的均勻性。
(2)對(duì)于脈沖加比例控制方式,無(wú)需在線(xiàn)調(diào)整,即可實(shí)現(xiàn)氣氛的精確控制與保持。
。3)可使燒(噴)嘴始終處于最佳工況,提高負(fù)荷比,減輕污染并降低能耗。
。4)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可*,造價(jià)低。
總之,脈沖燃燒――控制技術(shù)作為一項(xiàng)新技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景,對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低燃耗、減少污染可以發(fā)揮更大的作用。它是窯爐自動(dòng)控制的一次革新,并將成為燃燒控制技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。
從窯膛內(nèi)的傳熱機(jī)制看,梭式窯與一些窯車(chē)式隧道窯類(lèi)似,多采用棚板裝載多層衛(wèi)生陶瓷坯體燒成,裝窯密度相對(duì)較大,因而屬于"非中空窯",而在輥道窯中多為單層裝載,且制品以上的空間較大,裝窯密度相對(duì)較小,則屬于"中空窯"。對(duì)于非中空窯,制品之間的遮擋阻隔,窯墻內(nèi)表面的熱輻射不易達(dá)到窯中心部位的所有制品,因此需要更好地組織熱氣體的流動(dòng)以加熱所有制品,并使其溫度達(dá)到均勻。這也就是在梭式窯和一些窯車(chē)式隧道窯中必須更加重視燒(噴)嘴和排煙口布置的主要原因之一[111,112]。
在梭式窯中,燒(噴)嘴的布置主要有以下幾種方式,而且為了使噴出氣流在窯膛內(nèi)形成循環(huán)氣流,多采用平面或立面上的交錯(cuò)布置:
。1)底燒式:多用于裝有大氣擴(kuò)散式或文丘里管式燒嘴的小窯。
。2)側(cè)燒式:應(yīng)用最多。高速調(diào)溫?zé)▏姡┳斓母邷貧饬骺蓢娭?米遠(yuǎn),對(duì)于目前的梭式窯寬度而言已經(jīng)足夠。側(cè)燒式布置和操作都比較方便。
。3)頂燒式:對(duì)于窯寬過(guò)大的梭式窯。可全部采用或輔助采用頂燒式燒(噴)嘴布置,以保證火焰或熱氣流能到達(dá)窯膛中心部位。
梭式窯的排煙方式對(duì)于引導(dǎo)氣體流動(dòng)、減小窯膛內(nèi)溫差、窯爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及造價(jià)等有一些影響。但在現(xiàn)代梭式窯中其重要性已遠(yuǎn)不如燒(噴)嘴布置和燃燒控制,然而人們受傳統(tǒng)窯爐觀念的影響仍比較重視排煙方式,并寄予過(guò)多的期望,其實(shí)已經(jīng)是"時(shí)過(guò)境遷",需要人們更新觀念了。
排煙方式主要有[111]:
。1)窯膛后端墻排煙方式:窯內(nèi)氣流為半倒焰式,前后溫差較大,對(duì)于大窯容的梭式窯更甚。
(2)窯膛頂部排煙方式:窯內(nèi)氣流為升焰式,且影響窯頂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,煙囪亦難置放,故采用的不多。
。3)窯車(chē)底部中心排煙方式:窯內(nèi)氣流成倒焰式,可簡(jiǎn)化窯墻結(jié)構(gòu)、便于窯墻保溫,但地下須做煙道,對(duì)地下水位有要求,且煙氣溫降較大,故多采用機(jī)械排煙。
。4)窯體側(cè)墻排煙方式:類(lèi)似于窯車(chē)式隧道窯的排煙方式,調(diào)節(jié)方便,可不受窯長(zhǎng)限制,窯內(nèi)氣流為平焰式,氣流速度較低時(shí),易產(chǎn)生氣體分層現(xiàn)象,致使上下溫差很大,在使用高速燒(噴)嘴以后,氣流速度很大,攪動(dòng)劇烈已大有改善,因此目前在梭式窯中應(yīng)用最多。缺點(diǎn)是窯墻結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,對(duì)于輕體薄窯墻設(shè)置上有些不便。
由不同的燒(噴)嘴的布置方式與排煙方式相互組合可以構(gòu)成不同的燃燒――排煙工作系統(tǒng),即"燃燒模式"。各國(guó)的不同的窯爐廠商按各自的習(xí)慣開(kāi)發(fā)出不同的"模式",例如:
。1)日本梭式窯采用側(cè)燒,窯車(chē)底部中心排煙方式。
。2)意大利SITI公司梭式窯采用底燒,窯頂排煙方式。
。3)澳大利亞梭式窯采用側(cè)燒,窯體側(cè)墻經(jīng)下部煙道排煙方式。
。4)德國(guó)梭式窯采用底燒與頂燒結(jié)合,窯頂排煙方式。
各種"模式",各有千秋?山Y(jié)合具體情況選用。
陶瓷窯爐與其它許多工業(yè)窯爐一樣,熱利用是很不充分的,這無(wú)異于是在浪費(fèi)寶貴的有限能源。因此,回收廢熱、利用余熱永遠(yuǎn)應(yīng)該是熱工工作者的重要任務(wù)之一。
余熱利用主要是技術(shù)手段和經(jīng)濟(jì)上的投入產(chǎn)出問(wèn)題。
一些年來(lái),舊的、傳統(tǒng)的余熱利用設(shè)備和裝置,如隧道窯上裝設(shè)的余熱鍋爐等逐漸被淘汰,而另外一些新的技術(shù)及設(shè)備,如熱管(及其換熱器)、熱泵等開(kāi)始試驗(yàn)使用。
選擇的余熱利用技術(shù)及設(shè)備應(yīng)比較成熟可*,而且應(yīng)該仔細(xì)核計(jì)一下投入與產(chǎn)出。在經(jīng)濟(jì)核算時(shí)還要注意回收能量之品位。要立足于"有用"和"有效",盲目地"回收"并不總是可取的。
從理論上講,梭式窯在燒成階段的熱煙氣和冷卻階段時(shí)冷卻制品得到的熱空氣的熱焓都很大,如能回收利用是很好的[124]。但因這些"余熱"隨時(shí)間在數(shù)量和溫度(即"品位")上變化很大,真正充分地加以利用就比較困難。目前對(duì)于以液化石油氣為燃料的小型梭式窯,有利用煙囪熱煙氣加熱水用于溫?zé)豳A氣鋼瓶,促使氣化,減少剩余殘液[116];?qū)釤煔、熱空氣送往成形?chē)間干燥坯體的[124]。但在燒成階段,若控制失當(dāng),余熱利用有時(shí)會(huì)對(duì)燒成產(chǎn)生某些干擾,另外余熱利用設(shè)備比較龐大,熱效率也不高,因此一些國(guó)外的現(xiàn)代梭式窯不再設(shè)置余熱利用裝置[115]。這一動(dòng)向值得我們注意和研究。
2.4 關(guān)于自動(dòng)控制系統(tǒng)
在梭式窯中燒成時(shí),制品、窯具和窯體均處于不定常熱過(guò)程,正常工況下,還是周期性熱過(guò)程。因此,梭式窯的自動(dòng)控制需要程序(順序)控制。這比連續(xù)式窯爐的控制要復(fù)雜一些,但因在窯車(chē)式隧道窯、輥道窯各帶之間氣氛容易相互干擾,而在梭式窯中卻沒(méi)有這些干擾,這是有利的一面。當(dāng)然,在用計(jì)算機(jī)控制時(shí),要求按時(shí)間以不同預(yù)定參數(shù)值進(jìn)行程序(順序)控制已經(jīng)不是什么難事。
隨著廣泛采用輕質(zhì)耐火材料及纖維作梭式窯窯體內(nèi)襯,其熱容及其滯后均變小,窯爐的動(dòng)態(tài)反應(yīng)特性變好,整個(gè)控制特性亦更好。這些都有利于提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制品質(zhì),并有可能采用更簡(jiǎn)化的系統(tǒng)配置設(shè)計(jì),從而減少自動(dòng)控制系統(tǒng)的投入、降低窯爐總造價(jià)。前面所介紹的脈沖燃燒――控制工作系統(tǒng)就是一個(gè)成功的典型例子。
目前在梭式窯中,對(duì)于溫度、壓力、流量等被調(diào)參數(shù)通常都采用閉環(huán)調(diào)節(jié)。尤其是對(duì)溫度的調(diào)節(jié)已能達(dá)到很高的精度,例如±5℃,甚至可以做到±2℃以?xún)?nèi)。但對(duì)于氣氛的控制則比較困難。雖然可以測(cè)量煙氣中的殘余氧和一氧化碳含量,以燃料和助燃空氣流量作為控制參數(shù)進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié),但因測(cè)量?jī)x表和流量控制環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題很難做到長(zhǎng)期正常運(yùn)行。另外,被調(diào)參數(shù)溫度與氣氛之間還存在耦合,在調(diào)節(jié)控制過(guò)程中容易互相干擾。雖然從理論上可以找出一些使溫度與氣氛解耦的方法,目前在這方面的研究有很大的進(jìn)展[121],但技術(shù)上尚不夠成熟。因此,目前在梭式窯的氣氛控制中,多還是采用開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)。前面所介紹的脈沖燃燒――比例調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)即采用這一方法,而且在其中間接地用對(duì)燃料和助燃空氣壓力的測(cè)控代替對(duì)其流量的測(cè)控,從而取得較好的效果。國(guó)外一些梭式窯在自動(dòng)控制方面大致都是這樣做的[117, 118]。國(guó)內(nèi)梭式窯也已可做到這一點(diǎn)[119]。
近一些年來(lái),自動(dòng)控制理論及其控制算法都有不小的進(jìn)展,如模糊控制算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等,控制系統(tǒng)配置也更趨復(fù)雜。一些自動(dòng)控制系統(tǒng)都聲稱(chēng)完全不需要知曉熱工對(duì)象的控制特性,可以直接通過(guò)輸出――輸入信號(hào)建模,甚至無(wú)需建模就能完成控制過(guò)程。這種觀點(diǎn)是值得商榷的,它可能會(huì)誤導(dǎo)用戶(hù)。實(shí)際上,如果我們能對(duì)熱工對(duì)象及其控制特性有更深入、全面的了解,那末總是可以把自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)得更好,使其控制品質(zhì)和運(yùn)行狀況更佳。顯然,在滿(mǎn)足工藝要求的前提下,愈是簡(jiǎn)單實(shí)用的自動(dòng)控制系統(tǒng),才愈應(yīng)是我們的追求目標(biāo)。評(píng)價(jià)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng),不應(yīng)只是看它的系統(tǒng)配置及其控制算法有多么"先進(jìn)"和復(fù)雜、投資有多大,而是應(yīng)該主要看它是否能依據(jù)熱工控制對(duì)象的特性,選用最適宜、最簡(jiǎn)單實(shí)用的控制系統(tǒng)及其控制算法,具有較好的控制品質(zhì),最終能否滿(mǎn)足工藝要求,燒出好的產(chǎn)品來(lái)。這方面目前似尚存在一些認(rèn)識(shí)誤區(qū),需要加以澄清。
近來(lái),更有數(shù)字式PID溫度調(diào)節(jié)器回路設(shè)計(jì)及在梭式窯中成功應(yīng)用的報(bào)導(dǎo),可供借鑒[120]。
2.5 關(guān)于窯體結(jié)構(gòu)、砌筑材料及爐材(窯具)
一般地講,對(duì)于窯體的要求有:(1) 耐火;(2) 隔熱;(3) 結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,且具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性;(4) 不因揮發(fā)、落渣等影響產(chǎn)品(尤其使釉面)質(zhì)量。
而從傳熱角度看,在定常與不定常傳熱過(guò)程中,對(duì)砌體的熱性能要求是很不相同的:
對(duì)于連續(xù)式作業(yè)的窯爐,如窯車(chē)式隧道窯、輥道窯,窯體處于定常傳熱過(guò)程。為了減少散熱和降低窯體外表面溫度,只需加大砌體總熱阻即可達(dá)到目的。通常只需選用熱導(dǎo)率低的砌筑材料或增加砌體厚度即可。
而對(duì)于間歇式窯爐,如梭式窯,窯體、窯車(chē)襯砌全都處于不定常傳熱過(guò)程,正常工況下還是周期性熱過(guò)程。這時(shí)對(duì)窯體和窯車(chē)襯的要求就要復(fù)雜得多[114, 123]:
(1)為了減少蓄熱,接觸高溫?zé)釟怏w的"熱面"或"內(nèi)層"應(yīng)選用熱惰性系統(tǒng)b值小的材料
b = (1)
式中:λ- 熱導(dǎo)率,w/m·K
c - 平均比熱,J/kg.·K
ρ- (體積)密度,kg/m3
進(jìn)一步的理論分析表明,砌體蓄熱量與熱物性參數(shù)b值成正比。因此,從嚴(yán)格的意義上講,討論窯體和窯車(chē)襯砌的蓄熱問(wèn)題時(shí),應(yīng)以熱惰性系數(shù)b值的大小來(lái)劃分其"輕質(zhì)"與"重質(zhì)"。顯然,"輕質(zhì)"的,蓄熱少;而"重質(zhì)"的,蓄熱多。纖維材料具有極低的熱導(dǎo)率,而且體積密度亦很低,因此熱惰性系數(shù)b值很小,大致可比一些重質(zhì)耐火材料(耐火粘土磚、高鋁磚等)的b值小一個(gè)數(shù)量級(jí),是典型的最"輕質(zhì)"材料。這也就是全纖維內(nèi)襯梭式窯蓄熱少、節(jié)約能耗的機(jī)理所在。
。2)為了減少散熱,同樣要求砌體的總熱阻大。技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)方案與定常傳熱時(shí)相同。
(3)為了降低外表面的最高(瞬時(shí))溫度,應(yīng)使砌體具有較大的熱時(shí)間常數(shù)T.T.C.(Thermal Time Constant)。這一參數(shù)相當(dāng)于多層砌體結(jié)構(gòu)在內(nèi)面施加單位階躍溫度擾動(dòng)作用下,另一面(外面)溫度響應(yīng)達(dá)到某一特定值(一般規(guī)定為1-1/e = 0.632)所需的時(shí)間。熱時(shí)間常數(shù)T.T.C.愈大,則外表面溫度的巔峰值(瞬時(shí)最高溫度)愈低;反之亦然。這對(duì)于窯車(chē)的安全運(yùn)行顯然是非常重要的。
該參數(shù)不是一個(gè)物性參數(shù),而是由物性參數(shù)(主要是材料的導(dǎo)溫系統(tǒng)a=λ/cρ)、各層厚度及材料的疊放的層次順序等組成的一個(gè)綜合熱性能指標(biāo)。
纖維材料的熱惰性系數(shù)b值是很小的,但因λ,ρ均小,使得導(dǎo)溫系數(shù)a值不一定很小,致使熱時(shí)間常數(shù)T.T.C.不一定很大。所以,有時(shí)全纖維內(nèi)襯的窯體或窯車(chē)襯砌外表面溫度的峰值不一定很低。這是值得注意的。我們?nèi)粼?近外層處增加一薄層"重質(zhì)"的溫度阻隔層,就可使T.T.C.值增加許多,從而使外表面溫度峰值下降不少。
還有,從技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合效果看,選用多層結(jié)構(gòu)常常是合理的,可以很容易地全面滿(mǎn)足使用要求。全纖維內(nèi)襯窯頂使用一段時(shí)間后,因纖維老化容易掉渣(粉)造成裸裝產(chǎn)品釉面落臟?刹捎脙(nèi)面加吊"重質(zhì)"堇青石――莫來(lái)石薄板作成"天花板"結(jié)構(gòu),以解決這一問(wèn)題。由于該"重質(zhì)"層較薄,一般僅15毫米厚,因與背后的"輕質(zhì)"纖維層的"背襯效應(yīng)",不致使蓄熱明顯增加[122]。因此這是一種較為合理的結(jié)構(gòu)型式,是可以采用并加以推廣的。
最后還有一點(diǎn)要說(shuō)的是關(guān)于爐材(窯具)問(wèn)題。爐材與制品的質(zhì)量比,對(duì)于窯爐的運(yùn)行和產(chǎn)品單耗影響很大。因此,選用最優(yōu)質(zhì)的爐材(窯具),并精心碼裝制品是非常重要的。
2.6 關(guān)于衛(wèi)生陶瓷重?zé)夹g(shù)
衛(wèi)生陶瓷重?zé)侵笇?duì)那些存在局部的可修復(fù)的表面缺陷(如針孔、細(xì)裂紋等)的衛(wèi)生陶瓷瓷件進(jìn)行修補(bǔ)并再次燒成的過(guò)程。其目的是將那些帶有較少缺陷的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為優(yōu)良品。從而提高衛(wèi)生陶瓷的成品率、降低生產(chǎn)成本、獲得更大的效益。但由于重?zé)婕暗南嚓P(guān)因素較多,要想使修補(bǔ)過(guò)的部位經(jīng)過(guò)重?zé)c其它部位完全一樣,不露痕跡,是很不容易的。尤其是對(duì)于色釉制品,其難度更大。從這個(gè)意義上講,重?zé)赡鼙龋ㄒ淮危筛枰屑?xì)研究并謹(jǐn)慎從事。
重?zé)且婚T(mén)"技術(shù)",它包括工藝和裝備兩方面的問(wèn)題。
重?zé)夹g(shù)更主要的是工藝問(wèn)題。需要考慮修補(bǔ)用坯釉料與原坯釉料的燒成收縮率、熱膨脹系數(shù)、釉的熔融溫度、顏色等的匹配問(wèn)題,希望填補(bǔ)料有較寬的熔融溫度范圍,并與原來(lái)的釉具有盡可能小的色差,還需要制定重?zé)郎囟、氣氛制度和修補(bǔ)工藝規(guī)程。國(guó)內(nèi)的工藝研究人員和衛(wèi)生陶瓷企業(yè)的技術(shù)人員近年來(lái)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究工作,并已取得了基本成功,已可在工業(yè)規(guī)模實(shí)際應(yīng)用[201-207]。
相對(duì)來(lái)講,重?zé)夹g(shù)對(duì)窯爐裝備的要求并不太苛刻。一般地講,適合于(一次)燒成的窯爐基本上都可以用于重?zé)?
重?zé)郎囟纫话懵缘陀冢ㄒ淮危蓽囟龋膊荒芟嗖钸^(guò)大,另外還需與(一次)燒成盡量保持相近的氣氛,以使色釉制品發(fā)色正常,并使修補(bǔ)部位與其它部位的色差盡可能小些。另外,希望重?zé)G內(nèi)溫度分布更均勻些,并特別注意在重?zé)訜崤c冷卻階段的發(fā)生石英晶型轉(zhuǎn)變的區(qū)段降低升溫和降溫速率,以防止發(fā)生產(chǎn)品的重?zé)_(kāi)裂。
梭式窯與窯車(chē)式隧道窯、輥道窯相比具有更大的靈活性,溫度、氣氛均勻且易于調(diào)整,因此可能更適合于衛(wèi)生陶瓷重?zé),有條件的大中型衛(wèi)生陶瓷企業(yè)宜另建梭式窯以供重?zé).?dāng)然如能很好地組織生產(chǎn),也可以在連續(xù)式窯爐中集中一段時(shí)間,適當(dāng)調(diào)整燒成制度后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重?zé)齕207]。若能進(jìn)一步研究出與(一次)燒成相同溫度、氣氛的修補(bǔ)料配方,則可將重?zé)a(chǎn)品與(一次)燒成產(chǎn)品在同一座連續(xù)式窯爐中混裝。那樣的話(huà),既可不必另建專(zhuān)門(mén)用作重?zé)母G爐,而且生產(chǎn)組織管理也很方便。國(guó)外已有公司可以做到這一點(diǎn)[204],我們也應(yīng)該可以做到。
總之,裝備要為工藝服務(wù),只有工藝與裝備工作者很好地協(xié)作配合,才能更好地實(shí)現(xiàn)重?zé)に嚹康摹?/p>
3、實(shí)例
湖北黃岡華窯集團(tuán)中亞窯爐有限公司是該集團(tuán)中規(guī)模較大、技術(shù)領(lǐng)先、實(shí)力雄厚的集科研設(shè)計(jì)、加工制造、施工安裝與調(diào)試一體化的專(zhuān)業(yè)窯爐公司。業(yè)務(wù)涉及建筑衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷、微晶玻璃、粉末冶金、稀土化工、新型建材、電瓷、技術(shù)結(jié)構(gòu)陶瓷等多個(gè)行業(yè)。
多年來(lái),中亞公司在結(jié)合我國(guó)窯爐實(shí)際現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,不斷消化吸收從國(guó)外引進(jìn)成功窯爐的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),多次與國(guó)內(nèi)一些科研院所、大專(zhuān)院校以及多家國(guó)際名牌專(zhuān)業(yè)窯爐公司進(jìn)行廣泛的合作交流,先后為全國(guó)20多個(gè)省、市、自治區(qū)設(shè)計(jì)建造了各類(lèi)先進(jìn)環(huán)保節(jié)能型窯爐300余座。
特別是我公司近年研制開(kāi)發(fā)的年產(chǎn)30 ~ 90萬(wàn)件高檔衛(wèi)生瓷寬斷面組裝品牌HYZYSDY系列隧道窯,先后在唐山惠達(dá)、唐陶、唐山衛(wèi)陶、唐山莊頭北、北京東陶、重慶和湖南四維瓷業(yè)、河南長(zhǎng)葛潔達(dá)、福建廈門(mén)三鼎、廣東順德樂(lè)華(箭牌)等多家用戶(hù)投產(chǎn)運(yùn)行,反響強(qiáng)烈,得到了各用戶(hù)及相關(guān)專(zhuān)家的好評(píng)。其中在唐陶建成并投產(chǎn)的80-2.6規(guī)格窯已通過(guò)科學(xué)技術(shù)成果鑒定,先后獲得黃岡市、湖北省兩級(jí)科學(xué)技術(shù)成果獎(jiǎng),并已列入2000年國(guó)家級(jí)重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃項(xiàng)目和2002年國(guó)家級(jí)"火炬計(jì)劃"項(xiàng)目。
該系列新型衛(wèi)生陶瓷燒成用寬斷面組裝式輕體隧道窯的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),如燒成周期、燒成氣氛、控制方式、溫度控制精度、所需操作控制人員數(shù)、使用壽命、窯體外壁面溫度等均已達(dá)到國(guó)外同類(lèi)型窯爐的先進(jìn)水平,而部分技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),如投資額、建設(shè)周期、燒成合格率、單位產(chǎn)品能耗和維修等還優(yōu)于進(jìn)口窯爐,因此,是替代進(jìn)口的理想產(chǎn)品。
近年來(lái),我公司經(jīng)過(guò)不斷摸索和努力,憑借豐富的窯爐設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn),通過(guò)廣泛消化吸收自國(guó)外引進(jìn)的同類(lèi)窯爐的先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn),還相繼開(kāi)發(fā)出1-150m3規(guī)格的燃?xì)馑笫礁G系列,其主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)列于表1。這些梭式窯不僅可用于衛(wèi)生瓷的(一次)燒成,也可用于重?zé)。由?所列的數(shù)據(jù)可以看出:我公司研發(fā)的梭式窯的主要性能已接近或達(dá)到20世紀(jì)90年代初的國(guó)際先進(jìn)水平,基本可以滿(mǎn)足衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的要求。
另?yè)?jù)我們對(duì)衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的調(diào)查,了解到廠家對(duì)于40 m3,60 m3,80 m3,150 m3等幾種規(guī)格的梭式窯的需求量比較大。我們將按市場(chǎng)需求進(jìn)一步研發(fā)更多規(guī)格的梭式窯,并盡早使之規(guī)格化和系列化。
表1 燃?xì)馑笫礁G的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
4、結(jié)束語(yǔ)
梭式窯是一種現(xiàn)代化的間歇窯。它的生產(chǎn)方式和時(shí)間安排靈活,對(duì)燒成品種的適應(yīng)性強(qiáng)。它既可作為主要的燒成設(shè)備用于小批量、多品種的產(chǎn)品生產(chǎn),滿(mǎn)足市場(chǎng)多樣化的需求,又可作為輔助燒成設(shè)備用于產(chǎn)品的重?zé)托庐a(chǎn)品試制。梭式窯與窯車(chē)式隧道窯、輥道窯相比較,又具有占地少、上馬快、投資少、周期靈活、低風(fēng)險(xiǎn)、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。因此,梭式窯是陶瓷廠家不可或缺的一種生產(chǎn)設(shè)備。
對(duì)于梭式窯,有一系列的技術(shù)問(wèn)題需要逐一去解決,諸如:燃料選擇,燃燒――排煙工作系統(tǒng)配置及窯爐余熱利用,自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與配置,窯體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、砌筑材料及爐材(窯具)材料的選擇等。當(dāng)用梭式窯進(jìn)行衛(wèi)生瓷重?zé)龝r(shí),還必須與工藝技術(shù)人員一同解決好重?zé)夹g(shù)的工藝、裝備及其互相匹配適應(yīng)問(wèn)題。我們只有充分地認(rèn)識(shí)了梭式窯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作特性,設(shè)計(jì)好、選材(選型)好、施工好,并精心地調(diào)試和使用,才能真正發(fā)揮出梭式窯的優(yōu)勢(shì),同時(shí)克服其某些先天的不足。
經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)陶瓷窯爐產(chǎn)業(yè)許多公司的共同努力,已經(jīng)研究開(kāi)發(fā)出了各種用途、規(guī)格的梭式窯,其中有些已接近或達(dá)到上世紀(jì)90年代初期的國(guó)際先進(jìn)水平,基本可以滿(mǎn)足衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的要求。今后還應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)研發(fā),盡早實(shí)現(xiàn)規(guī)格化和系列化,并不斷吸收、開(kāi)發(fā)新技術(shù),以使我國(guó)的陶瓷窯爐產(chǎn)業(yè)在這一領(lǐng)域中更上一層樓。國(guó)產(chǎn)窯爐的應(yīng)用和推廣、陶瓷窯爐產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)廣大陶瓷企業(yè)廠家的支持,讓我們攜手為我國(guó)陶瓷行業(yè)的燦爛明天而共同努力奮斗!