窯爐(如梭式窯)是陶瓷企業(yè)最關鍵的熱工設備,也是耗能最大的設備,但是窯爐能耗的水平,主要取決于窯爐的結構與燒成技術。其中以梭式窯為例,其窯爐的結構是根本,如果沒有一個很好的設計,要想提高燒制技術在某種程度上是非常困難的,甚至于無能為力;相反,有了好的窯爐結構,也需要有更先進的燒成技術作保證。梭式窯窯爐的燒成技術對陶瓷是至關重要的。它不僅直接影響到產(chǎn)品質量、產(chǎn)量、成本和能耗,而且還決定著環(huán)境的污染程度。兩者相互依存,缺一不可;只有使以上兩者合理的配合才能保證新型梭式窯窯爐燒成質量的提高,又能較少能源消耗和有害氣體的排放。
梭式窯窯爐技術革新圍繞著以下幾個關鍵性問題:(1)窯爐結構的優(yōu)化;(2)窯爐燒成技術的創(chuàng)新;(3)合理選用燒嘴;(4)余熱回收利用;(5)大范圍采用自動控制技術;(6)研究開發(fā)更先進的保溫材料和涂層技術。
其中積極采用先進的煙氣余熱回收技術,降低排煙熱損失是實現(xiàn)工業(yè)窯爐(即梭式窯)節(jié)能的主要途徑。當前國內(nèi)外煙氣余熱利用主要用于干燥、烘干制品和生產(chǎn)的其他環(huán)節(jié)。采用換熱器回收煙氣余熱來余熱助燃空氣和燃料,具有降低排煙熱損失,、節(jié)約燃料和提高燃料燃燒效率、改善爐內(nèi)熱工過程的雙重效果,一般認為:空氣預熱溫度每提高100攝氏度,即可節(jié)約燃料5%。現(xiàn)有梭式窯窯爐余熱利用方式主要有以下幾種:(1)在換熱器中用煙氣余熱加熱助燃空氣和煤氣;(2)設置預熱段或輥道干燥窯,用煙氣余熱加熱濕坯;(3)設置余熱鍋爐,用煙氣余熱生產(chǎn)蒸汽;(4)加熱空氣作為烘干坯件的熱源;(5)利用煙氣余熱來發(fā)電和供暖等。
隨著陶瓷窯爐燒成技術及其它相關技術的發(fā)展,可以估計今后陶瓷窯爐的發(fā)展方向;在窯爐結構上,向連續(xù)式窯爐長度上發(fā)展;在窯體、窯具的材料商,采用輕質陶瓷纖維,采用先進的涂層技術;在燒成技術上,向溫度均勻性高、低污染方向發(fā)展,如采用微波燒成技術;在檢測控制方法上,采用多變量模糊控制技術;在研究方法上,將窯爐熱工理論和計算流體力學相結合。
上述方法和技術將是科研工作者研究重點,也是陶瓷工業(yè)節(jié)能降耗的發(fā)展方向。