一、工業(yè)窯爐型號分類
工業(yè)窯爐按用途來分的話可以分為四大類:1、陶瓷、耐火材料工業(yè)窯爐(隧道窯,梭式窯爐);2、玻璃窯爐(玻璃熔爐,退火爐);3、水泥窯爐(立窯,回轉(zhuǎn)窯);4、鋼鐵工業(yè)窯爐(煉鐵高爐,煉鐵轉(zhuǎn)爐)。
工業(yè)窯爐是指加熱或熔化金屬和非金屬的不可缺少的裝置, 加熱或熔化金屬的裝置稱為工業(yè)爐,加熱或熔化非金屬的裝置稱為窯爐。 工業(yè)窯爐是工業(yè)生產(chǎn)中加熱的主要設(shè)備, 同時工業(yè)窯爐作為能耗較高的設(shè)備。近幾年全國工業(yè)窯爐年能耗約占總能耗的比率超過了二成,占工業(yè)總能耗的近六成。
由于工業(yè)窯爐是集發(fā)熱、 傳熱、反應(yīng)的功能于一身, 有的還兼有輸送物料的功能。 因此,從滿足煅燒制品要求考慮選擇窯爐類型時,需要分析的因素有:熱能來源、 供熱方法、 傳熱方法、余熱利用,爐內(nèi)氣氛性質(zhì)及運料方法等。
(1) 熱能來源硅酸鹽工業(yè)中,燃料費用在生產(chǎn)總成本中所占比例較大,例如生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥時,以煤粉作為燃料, 其燃料費用約占成本的 13%-14%。如果以油作燃料, 則燃料費用在成本中的比例還要高。
(2) 供熱方法工業(yè)窯爐內(nèi)產(chǎn)品在燒成時, 均希望獲得盡可能均勻的加熱。 為此,人們曾設(shè)想過多種均勻供熱的方法。
二、工業(yè)窯爐四種供熱方式
1、 內(nèi)部供熱:根據(jù)燒成制品性質(zhì)和窯爐結(jié)構(gòu)的許可, 將燃料混入物料中進行燃燒供熱。例如燒制輕質(zhì)耐火材料時, 在泥料中加入鋸末、 焦炭粉、無煙煤粉等, 此時,不僅供熱均勻,還由于可燃物的燃盡, 使制品具有一定的氣孔率。 例如用立窯煅燒水泥熟料時采用黑生料球法,燃料(無煙煤粉)與生料粉緊密接觸,不僅傳熱速度高,熱利用也好,其熱有效利用率可達 50%。但是由于燃料混入物料內(nèi)部,燃料與空氣接觸不良,燃燒不集中,溫度不高,容易出現(xiàn)燃料未盡、熟料欠燒。特別是當料球大小過分不均勻時,更加嚴重。
2、 底部供熱:由于熱氣流有向上浮升的趨勢, 因而易造成加入熱室內(nèi)溫度分布不均勻。并且由于底部燃燒燒嘴維修困難,燒嘴覆蓋面不大,所以底部燃燒應(yīng)用不多。
3、 側(cè)面供熱:在硅酸鹽工業(yè)使用較為廣泛的供熱方法,如倒焰窯、梭式窯、隧道窯、池窯等。 由于側(cè)面燃燒的橫焰覆蓋面大, 能夠在較大面積的窯爐底部上獲得較均勻的溫度分布。為了避免火焰直接沖刷在物料上引起在物料上結(jié)焦或過燒變形, 可采用火焰對準燃燒通道或采用擋火墻的辦法。 在側(cè)面燃燒中, 如在一般的隧道窯中那樣, 由于受到燒嘴噴射力的限制,窯不宜太寬。
4、頂部供熱:窯的寬度可不受限制。燒嘴設(shè)在頂部,數(shù)目可不受限制,從而可以采用小流量、 多點分散的配置方式, 進一步改善窯內(nèi)溫度分布的均勻性和火焰氣體對制品的傳熱條件。
三、工業(yè)窯爐傳熱方式
明焰?zhèn)鳠幔夯鹧嬷苯舆M入窯內(nèi)進行傳熱;
半隔焰?zhèn)鳠幔翰糠只鹧嬷苯舆M入窯內(nèi)進行傳熱;
隔焰?zhèn)鳠幔夯鹧娌贿M入窯內(nèi)進行傳熱。
四、工業(yè)窯爐余熱利用
工業(yè)窯爐的余熱利用主要是指排出的燃燒產(chǎn)物的顯熱與加熱制品帶走的顯熱的利用。這些顯熱所帶走的熱量數(shù)量較大, 如果能很好的加以利用, 其經(jīng)濟效益、 社會效益都是顯著的。例如,硅酸鹽工業(yè)余熱回收主要用于:料粉或生坯的預(yù)熱;煤氣、燃油及助燃空氣的預(yù)熱;余熱發(fā)電及其他供熱。
通常煙氣余熱利用方法有:
1)裝設(shè)預(yù)熱器,利用煙氣預(yù)熱助燃空氣和燃料;
2)裝設(shè)余熱鍋爐,
生產(chǎn)熱水或是蒸汽,以供生產(chǎn)或生活;
3)利用煙氣作為低溫爐的熱源或用來預(yù)熱冷的工件或爐料。
五、 回收余熱方式
1、余熱是在窯爐內(nèi)直接加以利用的,如回轉(zhuǎn)窯及隧道窯的預(yù)熱帶;
2、采用通用的換熱設(shè)備,如換熱器、蓄熱器、熱管等回收熱量;
3、則采用專用的預(yù)熱器, 冷卻機等設(shè)備加以回收, 一些專用設(shè)備將結(jié)合具體窯爐另敘。