摘要 筆者根據自己長期的生產經驗,對輥道窯設置短窯段提出了自己的觀點,分析了其可能存在的缺陷以及解決方法。
關鍵詞 輥道窯,短窯段,缺陷
近幾年以來,輥道窯市場出現了長短窯段搭配的設計,也就是說,一般窯段的長度是2.1米左右,設計者有意在燒成區或預熱區加入一些長1.8米左右的短窯段,有的是以加大單位窯長供給的熱功率為目的,有的是以使沿窯長方向的溫度更為均勻為目的,這種結構到底合不合理呢?窯爐界人士仁者見仁,智者見智,說法不一。在這里,筆者并不想反對任何人,只想闡述一下自己的觀點,供大家討論。筆者認為,設置短窯段,使窯段加密,有以下三點缺陷:
(1) 在燒成區加入短窯段,會有加大窯爐斷面溫差的趨勢。
我們都知道,在一定產品和產量的前提下,窯爐內的用熱總量是一定的,所以分配到各燒嘴的能量也是一定的,加入短窯段,其實等于加密了燒嘴,燒嘴的密度加大,相應分配到每個燒嘴的能量就變小,而燒嘴的噴出速度是和煙氣量成正比的,在燒嘴磚出口直徑不變的前提下,能量變小,也就相當于每個燒嘴的煙氣量也變小,噴出速度隨之降低,從而使火焰長度縮短,最后的結果是降低了窯爐中間的溫度,所以說會有加大窯爐斷面溫差的趨勢。
(2) 增加了砌筑難度,縮短了窯爐的壽命。
窯段雖然縮短,但是窯段上的功能設備卻不能少,每段窯有16個大小不同的孔(其中有8只燒嘴、6個觀察孔、2個事故處理口),窯段縮短也就是相當于縮小了這些孔的距離,無疑增加了砌筑的難度,尤其是事故處理口,最邊上的一塊磚只能立砌,這些部位很容易損壞,所以也就降低了窯爐的壽命。
(3) 降低了窯爐的保溫性能,增加能耗。
1) 一般燒嘴磚的材質是重質耐火材料,而這種重質磚的導熱系數是很大的,單位長度窯爐燒嘴密度的加大,會增加散熱面積,從而降低了窯爐的保溫性能。
2) 在預熱區加短窯段,吸進冷風的機會增多,能耗加大。因為預熱區是負壓,往窯內吸冷風更多,尤其當窯爐較長時,預熱區負壓很大,漏風更厲害,從而使預熱區不易升溫,其結果是使能耗加大。
3) 在燒成區加入短窯段,因為燒成區呈微正壓,會加大單位長度窯爐的事故處理孔和觀察孔的密度,使熱氣外溢更多,當然能耗會加大。
從以上分析可看出,一般情況下,無論在預熱帶還是在燒成帶,加入短窯段均不是一個好的方法,尤其設計寬體窯時更應注意,因為這個方法有擴大斷面溫差之嫌,更不能采用。
那么,是否加短窯段就沒有一點好處?其實世界上的事情沒有任何絕對,第一個提出加短窯段的人其初衷肯定是好的,只是后邊的人沒有充分理解,盲目跟風,從而造成了與自己愿望相反的結果。
以下三種情況,是人們采取窯段加密手段的理由:
(1) 產品是快速燒成(35min以下)配方,燒成溫度又較高(1190℃以上)的情況。因為燒成速度快、燒成溫度高的產品單位時間需求熱量大,燒嘴加密,可提高單位時間的供熱量。
(2) 當使用燃料為重油時,因為煙氣較臟,燒嘴又易結焦,處理結焦問題時,很容易將大量的產品表面弄臟,造成廢品。所以一般陶瓷廠不愿意點燃輥棒上部的燒嘴,而盡量用下部的燒嘴,這樣輥棒下部的燒嘴就變成一只當兩只使用,從而顯得熱功率不夠,這時使得有人想到了用加短窯段的方法來加大燒嘴單位時間的供熱量。
(3) 窯爐太長時(大于250m),因為預熱帶負壓太大,吸進冷風太多,預熱區溫度不容易升起,也使得有人想到了用加短窯段的方法來加大燒嘴單位時間的供熱量。
筆者認為,以上三種情況,采取加密窯段的方法,均不如加大單只燒嘴熱功率的方法來解決更好。單個燒嘴熱功率的加大,既可起到解決燒嘴熱功率不足的問題,又可避免了上面提到的三點缺陷。
當市場上流行一種操作手段時,設計者應該仔細論證這個操作手段的利弊,搞清楚后再決定是否采用,決不能人云亦云,盲目跟風,這樣很可能顧此失彼,使結果走到相反的方向上去。