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梭式窯詳細(xì)介紹
梭式窯裝窯出窯都在窯外進(jìn)行,對燒成制品適應(yīng)性強(qiáng),能適應(yīng)不同尺寸、形狀和材質(zhì)制品的燒成。它既可用作生產(chǎn)的主要燒成設(shè)備,特別適合小批量多品種的生產(chǎn),滿足市場多樣化的需求,又可作為輔助燒成設(shè)備,例如產(chǎn)品的重?zé)托庐a(chǎn)品的試生產(chǎn)使用,應(yīng)是陶瓷行業(yè)不可缺少的燒成設(shè)備。
此外,梭式窯結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,大型梭式窯的投資要比相同產(chǎn)量的中、小型隧道窯低。
梭式窯的熱耗要比輥道窯和隧道窯高一些。由于輕質(zhì)耐火磚,特別是耐火纖維技術(shù)的發(fā)展,燃燒技術(shù)和余熱利用技術(shù)以及窯爐設(shè)計水平的提高,梭式窯向節(jié)能化和大型化發(fā)展,其熱耗也在逐漸下降,優(yōu)于一些隧道窯。因此,對中、小批量陶瓷的生產(chǎn),高效節(jié)能梭式窯應(yīng)該是一種合理的窯型。在西方發(fā)達(dá)國家,梭式窯得到迅速的發(fā)展,它是近年歐美采用較多的窯型。
一、結(jié)構(gòu)
梭式窯是一種窯車式的倒焰窯。燒嘴安設(shè)在兩側(cè)窯墻上,并視窯的高矮設(shè)置一層或數(shù)層燒嘴。窯底用耐火材料砌筑在窯車鋼架結(jié)構(gòu)上,窯底吸火孔、支煙道設(shè)于窯車上,并使窯墻下部的煙道和窯車上的支煙道相連接。利用卷揚(yáng)機(jī)或其它牽引機(jī)械設(shè)備,使裝載制品的窯車在窯室底部軌道上移動。
為充分利用梭式窖的生產(chǎn)能力,通常配備窯內(nèi)可容納2倍,甚至3倍以上的窯窯車數(shù)量的車。
制品的裝卸都是在窯外進(jìn)行。裝好坯體的窯車被推入窯內(nèi)后開始點(diǎn)火燃燒,經(jīng)過預(yù)熱、燒成、冷卻這三個階段以后再將窯車?yán)龈G外,卸下燒好的產(chǎn)品,再準(zhǔn)備下一個循環(huán)的燒制過程。
梭式窯具結(jié)構(gòu)多種多樣,采用的材料也各不相同。通常使用堇青石莫來石質(zhì)或碳化硅質(zhì)的空心長立柱、棚板及薄形多孔板,和使用重結(jié)晶碳化硅質(zhì)或氮化硅結(jié)合碳化硅質(zhì)的橫梁、各種形狀的支凳、棚板聯(lián)鎖件等窯具來支承和固定制品。
梭式窯由于常是多層碼裝,故棚架多層,高度較大,因此棚架的穩(wěn)固性十分重要。
二、燃燒系統(tǒng)
梭式窯的燃燒系統(tǒng):布置在兩側(cè)的窯墻上,燃燒室的結(jié)構(gòu)及布置方法視所用的燃料而異。
燒油或燒煤氣時,可視窯體的高矮而設(shè)置一層或多層燒嘴;火焰進(jìn)入梭式窯內(nèi)以后,是從上而下加熱坯體。
1.燃料通過燒嘴燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)釤煔鈴母G車兩側(cè)與窯墻之間的縫隙流到窯車的頂部以后,在煙囪抽力的作用下再通過窯車上坯體之間的縫隙向下流動;在此過程中,熱煙氣把熱量傳給窯車上的坯體,使其燒制為產(chǎn)品。
2.煙氣完成傳熱后的熱煙氣其本身變?yōu)閺U氣,最后從排煙系統(tǒng)和煙囪排向大氣。由于熱煙氣從上向下的流動符合流體力學(xué)中使氣流均勻分布的“分散垂直氣流法則“,所以梭式窯內(nèi)的溫度比較均勻,沒有像隧道窯內(nèi)那樣的氣流分層現(xiàn)象,這也是梭式窯的一大優(yōu)點(diǎn)。
三、傳熱特點(diǎn)
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4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(diǎn)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)欤瑹煔馀c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,存整個燒成過程中,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)鞎r,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。燒嘴在向一平面上應(yīng)交錯布置,以免互相干擾,減弱高速噴射的作用。
四、高速調(diào)溫?zé)靽姵鏊俣群蜔煔鉁囟葘ΩG內(nèi)溫度分布、綜合換熱系數(shù)、熱效率的影響
1.對窯內(nèi)溫度分布的影響:高速調(diào)溫?zé)焱ㄟ^提高燃燒產(chǎn)物的噴射速度,使得窯內(nèi)煙氣的流速大大增加,從而提高了對流傳熱速率。這種高速噴射不僅保證了整窯制品能夠較均勻而迅速地加熱,而且縮短了生產(chǎn)周期,提高了窯的生產(chǎn)能力及產(chǎn)品質(zhì)量,同時也節(jié)省了燃料消耗量。
2.對綜合換熱系數(shù)的影響:高速燒嘴的應(yīng)用加快了窯內(nèi)焰氣的運(yùn)動速度,使得焰氣對坯件的對流傳熱系數(shù)顯著提高。特別是在中低溫階段,由于高速燒嘴的使用,對流傳熱量約占全窯的很大比例,從而提高了窯內(nèi)的綜合換熱系數(shù)。
3.對熱效率的影響:高速調(diào)溫?zé)焱ㄟ^提高燃燒產(chǎn)物的噴射速度,不僅提高了對流傳熱效率,還有助于提高窯爐的熱效率。此外,通過優(yōu)化燒嘴的布置和采用特定的技術(shù)措施,可以進(jìn)一步改善窯內(nèi)溫度的均勻性,提高熱效率。
五、安全管理
1.窯爐操作人員須經(jīng)安全技術(shù)培訓(xùn),熟悉可燃?xì)怏w基本性質(zhì)和各種設(shè)備性能,熟悉使用消防器材,能排除設(shè)備常見故障,按操作規(guī)程進(jìn)行操作。
2.使用單位必須選派熟悉燃?xì)獍踩R的專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)安全管理工作,制訂以崗位責(zé)任制為中心的安全操作規(guī)程和操作記錄表卡,制訂事故預(yù)案和救援方案,定期對設(shè)備進(jìn)行巡回檢查,發(fā)現(xiàn)事故隱患及時整改,確保安全運(yùn)行。
3.操作人員應(yīng)經(jīng)培訓(xùn)上崗,堅守崗位,做好運(yùn)行檢查和記錄,加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng),發(fā)現(xiàn)重大事故隱患時,及時向安全管理人員匯報。
4.非操作人員不得隨意動用設(shè)備或開啟閥門,主氣閥(或電磁閥)在每次開啟前,都應(yīng)檢査窯爐各燃燒嘴燃料閥門,并確認(rèn)其處于關(guān)閉狀態(tài)(燃燒嘴安裝熄火自動切斷燃料的除外)。在開啟后,各燒嘴單獨(dú)打開閥門分別點(diǎn)火。
5.作業(yè)場所應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng),按消防法的有關(guān)規(guī)定配備消防器材。
6.作業(yè)場所發(fā)生漏氣時,嚴(yán)禁使用一切用電設(shè)備,避免金屬碰擊,并杜絕一切火源火種。
7.發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故,操作人員應(yīng)迅速切斷供氣、供電,采取有效措施撲滅火災(zāi),保留現(xiàn)場并迅速上報。
梭式窯,抽屜窯