我國隧道窯熱耗明顯偏高，如何節(jié)能

與發(fā)達國家隧道窯相比，我國隧道窯熱耗明顯偏高。

1  焙燒制度應和原料性能相匹配

    有的磚廠原料制備、成型、干燥等工序過分“簡化”，將大量“不健康”、帶有隱傷的坯體送入窯內(nèi)，或窯的焙燒制度和原料性能不匹配，致使優(yōu)質(zhì)原料制出的是劣質(zhì)產(chǎn)品，造成資源和能源的浪費，十分可惜。

    隨著人們生活水平的不斷提高，對墻體材料的綜合性能要求也越來越高。但國家嚴禁用農(nóng)田好土制磚。提倡用煤矸石、粉煤灰、爐渣、淤泥、頁巖等原料制磚，煤矸石、粉煤灰、爐渣等做原料不但消化了廢渣，而且還可利用它所含的發(fā)熱量，是一舉兩得的好事。但是對制磚來講，這些不少屬于難對付的劣質(zhì)原料。用劣質(zhì)原料制出好的產(chǎn)品，就必須根據(jù)其理化性能“門當戶對”地選擇工藝流程和生產(chǎn)設備，設計好最關鍵、最核心的設備——隧道窯，并要制定與原料性能相匹配的焙燒制度，才能使“粗糧細作”，做出高品質(zhì)、低能耗的產(chǎn)品來。

2  控制窯內(nèi)合適的過?？諝庀禂?shù)

    我國絕大多數(shù)隧道窯采用固體煤作燃料（當然也有不少采用煤矸石等固體廢渣作燃料的），只有極少數(shù)隧道窯的燃料采用天然氣（發(fā)生爐煤氣）或重油。為了使燃料趨于完全燃燒，實際上應供給比理論值較多的空氣量。多出的那部分叫過剩空氣。實際空氣用量與理論空氣用量之比值稱為過剩空氣系數(shù)（a）。氣體燃料和空氣非常容易混合，所以氣體燃料燃燒時，a可以小一些；液體燃料燃燒時雖然要霧化成微小的顆粒，但比氣體分子還是大得多，故其燃燒時的a值應比氣體燃料的大；固體燃料和空氣的接觸更差，故它的a值最大，理想隧道窯a的取值大致是：氣體燃料為1.05～l.10；液體燃料為l.l～1.2；固體燃料為l.2～1.5。但因漏氣和還垛各部位阻力不一致，而使空氣在窯道橫斷面不易分布均勻，故一般固體燃料經(jīng)過燒成帶的a值控制為2～3。

    如果a值太小，由于窯道同一橫斷面各部位或多或少存在一定程度的“不均勻性”，致使有些部位燃料在窯內(nèi)得不到足夠的助燃空氣而不能完全燃燒。所謂不完全燃燒是指：①炭末燃燒，未發(fā)出熱量；②在缺氧情況下生成氧化碳（CO），未生成二氧化碳（CO2），只發(fā)出17％的熱量，83％的熱量未發(fā)生。不但浪費了燃料，而且牽制了窯溫上升速度。例如：有的隧道窯的外投煤爐渣中還殘存著2090kJ／kg－6270kJ／kg（500heal.／kg～1500kcal/kg）的發(fā)熱量；有的隧道窯中制品內(nèi)燃料未燃透，成品“黑心”、“壓花”很重，往往每塊普通實心磚中還殘余627kJ（150kcal）或更高的發(fā)熱量。均屬此類情況。

    如果a值太大，多余的空氣不但未起到助燃作用，而且“冷的進來、熱的出去”，還帶走不少熱量。實踐證明，在完全燃燒的情況下，經(jīng)過燒成帶的a值增加重，窯的熱效率約下降6％。窯溫同樣上升緩慢。例如上海大中磚廠年產(chǎn)2000萬塊普通實心磚的隧道窯，原來經(jīng)過燒成帶的。值為3.5，后來將其降為2.5，每年節(jié)省標煤約60t。必須著重指出，有些磚廠隧道窯a值已很大，但由于空氣未能和燃料合理地接觸，燃料仍不能完全燃燒。這樣，就得承擔兩部分損失：其一是多余空氣帶走的熱量；其二是燃料未能完全燃燒而損失的熱量。因此，往往要消耗更多的燃料。正確的做法是：千方百計縮小窯道同一橫斷面各位勻”程度，在此基礎上，選擇恰當?shù)腶值是節(jié)省熱能和確保成品有較高的產(chǎn)量、質(zhì)量的重要途徑之一。

3  生產(chǎn)空心磚

    空心磚不但在使用過程中節(jié)省能耗，而且在焙燒過程中也降低能耗。隨著其孔洞率的增加，燃料消耗也有所減少。原因是：①熱能消耗量是與坯體質(zhì)量成正比的；②空心坯體由于孔洞的存在，壁、肋薄，熱氣體與其接觸面積大，傳熱、燒透快，有利于快速燒成和內(nèi)燃的完全燃燒。例如：上海振蘇磚廠從生產(chǎn)實心磚改為生產(chǎn)孔洞率為33％的空心磚后，產(chǎn)量增加了22％標塊，熱能消耗減少了20％。又例如：山東省鄒平縣紅廟磚廠的一次碼燒隧道窯，焙燒窯的規(guī)格為92.84m×2.5m×l.85m（從車面至窯內(nèi)拱頂），干燥窯的長度為68m。生產(chǎn)普通實心磚時的產(chǎn)量：10.5萬塊／d，改產(chǎn)空心磚后每標塊節(jié)省燃料為42％。

4  選擇合理的窯型、碼窯形成和操作方式

    選擇合理的窯的規(guī)格尺寸和結(jié)構形式，是窯內(nèi)熱能是否可以合理利用的重要方面。窯的規(guī)格尺寸和結(jié)構形式應根據(jù)焙燒溫度曲線和壓力曲線確定。要因地制宜、因原料制宜、因具體情況制宜，切忌生搬硬套。

    一般隧道窯出窯磚的溫度不應高于60℃。某磚廠由于隧道窯偏短，出窯磚溫度達300℃左右，致使制品和窯車帶出大量熱量。還有一個磚廠，雖然隧道窯的長度較為合適，但是為了追求高產(chǎn)量，不切實際地縮短進車時間，迫使燒成帶向冷卻帶偏移了24m，出窯磚能看熊熊火焰，高達500℃以上，熱磚遇到外界大氣急冷，啞音、裂紋占50％以上，造成資源和能源很大浪費。這些作法應予糾正。

    坯垛中的橫坯或連續(xù)橫坯形成的橫帶，對氣體流動阻力大，應盡量少用橫坯或橫帶，橫坯可以密碼。這是因為氣流“喜歡”沿著順坯之間的空隙前進，橫坯密碼和稀碼所產(chǎn)生的阻力相差不大，其密碼能較充分地利用窯道空間，既能增加產(chǎn)量，又能節(jié)省燃料?！叭譄G、七分碼窯”說明了碼窯的重要性，碼窯形式?jīng)Q定著窯內(nèi)氣體運動的好壞。在通風能力不變的情況下，它可決定：①能否由冷卻帶輸送恰如其分的空氣量（包括允許范圍內(nèi)的過剩空氣量）到焙燒帶；②能否使焙燒帶各橫斷面的溫度上下左右均勻一致（當然冷卻帶和預熱帶各橫斷面的溫度上下左右均勻也很重要）。因此，在確定碼窯形式時應考慮做到：在坯垛穩(wěn)定的前提下減少阻力、火路暢通，確?；鹦兴俣燃瓤煊址€(wěn)、窯內(nèi)同一橫斷面溫差小，外燃煤由火眼投下能均勻四散。

    凡需外投煤的，應做到勤投少量，看火投煤，以求的完全燃燒。如一次投煤量過大，投煤間隔時間很長，勢必造成初加煤時氧氣不足，燃燒不暢，而在長期間隔中又不能保持火度平穩(wěn)上升。投入窯內(nèi)的煤不應全部落在窯底，也不應落得太少，落到窯底的煤最適宜量為10％～15％。最好采用加煤器取代人工投煤，由于加煤器加煤很均勻，更避免頻繁開啟火眼蓋而造成漏氣，導致熱量損失和牽制焙燒速度。和人工投煤相比，加煤器加煤可節(jié)省燃料20％左右。此外，對隧道窯維護不佳、漏氣嚴重、隧道窯有地下水滲入風道、煙道，也是當前有些些磚廠額外消耗能量的原因，應設法避免。

5  充分發(fā)揮隧道窯的生產(chǎn)能力

    實踐證明，只有充分發(fā)揮隧道窯的最大生產(chǎn)能力（但不是不切實際地提高產(chǎn)量），才能既產(chǎn)量高，又熱能消耗低。例如：重慶市秦江縣的甲磚廠和乙磚廠用同一座山的頁巖做原料，采用相同的工藝流程和設備選型，焙燒用的隧道窯規(guī)格型號也相同：85.34m×2.5m×1.97m（從車面至窯內(nèi)拱頂）生產(chǎn)相同規(guī)格的空心磚。甲磚廠產(chǎn)量：8.5萬標塊/天、條，熱耗量為3469.4kJ／標塊：乙磚廠產(chǎn)量：11.5萬標塊／天.條，熱耗量為2633.4kJ／標塊。乙磚廠隧道窯比甲磚廠隧道窯平均每標塊磚熱量消耗少836kJ。有些磚廠由于生產(chǎn)不平衡，原料制備、成型、干燥工序生產(chǎn)能力偏低，磚坯供不應求，隧道窯不能充分發(fā)揮其生產(chǎn)能力，長期蹲火燒，或燒火一個時期，?；鹨粋€時期，產(chǎn)量不高，熱能消耗必然大。須知，隧道賽是磚廠的重要熱工設備，只能坯等窯，絕不允許窯等坯，定時進車是穩(wěn)定傳熱、貫徹既定溫度曲線和壓力曲線的起碼要求，如果這一點做不到，該廠不可能有理想的效果。 

6  用好余熱

    抽取隧道窯冷卻帶余熱、窯皮換熱和高溫煙熱送往干燥室作為磚坯干燥介質(zhì)，是當前大多數(shù)磚廠采取的一項節(jié)能措施。磚瓦行業(yè)把這一做法稱之為“余熱干燥”。實際上要使干燥和焙燒一直平衡作業(yè)，余熱只能滿足干燥所需熱能的30％左右，不足部分一般以窯內(nèi)增加燃料消耗的辦法進行補充。故抽余熱的窯比不抽余熱的窯熱能消耗約多292.6kJ／kg。隧道窯頂上能否設置鍋爐或水箱，要看制品能否在該區(qū)段經(jīng)得起急冷考驗而定。鍋爐或水箱一般放在冷卻帶，如放在預熱帶會較顯著地多耗燃料。超內(nèi)燃的煤矸石磚，且原料含硫量不大于l％（含流量高，對鍋爐或水箱鋼材腐蝕快），鍋爐或水箱可放在預熱帶。溫度區(qū)域要求：鍋爐或水箱宜放在700℃左右部位。因石英在573℃由于晶型轉(zhuǎn)化而伴隨著較大的體積變化，如在這一區(qū)域放置鍋爐或水箱，吸熱急冷，極易影響磚的質(zhì)量。鍋爐或水箱長度不宜超過6m，以免由于溫降過大而給磚的質(zhì)量帶來不利。由于吸熱，一臺5m長的鍋爐或水箱兩端溫差約100℃。有的廠利用余熱燒出的蒸汽或水未能合理使用，白白排放至外界。十分可惜，但有的廠卻使用得較好，如某廠將熱水（如是蒸汽亦可）用作混料攪拌水，泥料經(jīng)熱處理后，不但降低了成型水分，而且提高了坯體強度。

7  把好窯車質(zhì)量關

    窯車在隧道窯焙燒過程中扮演著重要角色，搞得不好它會造成大量熱能浪費，甚至導致隧道窯無法正常生產(chǎn)。要求窯車在結(jié)構合理的前提下，外形規(guī)整、輕便、牢固；窯車與窯車接縫處及窯車與砂封槽接縫處密封性能好。有的磚廠貪圖便宜，購置的窯車材質(zhì)差、精度差，在窯內(nèi)周轉(zhuǎn)幾次就明顯變形。漏氣、擦墻、卡砂封槽、脫軌......隨著時間的推移不斷變本加厲，弄得磚廠焦頭爛額，不可收拾。這種現(xiàn)象絕不是個別，應引以為戒。

    車面要采用隔熱保溫性能良好的砌筑材料。某廠92.84m×2.5m的隧道窯年產(chǎn)4000萬標塊空心磚，原采用隔熱保溫性能不太好的普通實心磚鋪設窯車的車面，經(jīng)測定，窯車帶走熱量占總熱耗的13.65％，且車下檢查坑道很熱；為了降低熱耗，該廠對窯車進行了改造：將車面改用空心磚，空心磚下方為20mm厚的硅酸鋁纖維氈，硅酸鋁纖維氈下面以水泥膨脹珍珠巖鋪平。經(jīng)改造后的窯車質(zhì)量從原來的2430kg／輛減少至1890kg／輛，降低了22％。結(jié)果是：車下檢查坑道溫度約降低20％，起散熱損失也隨之大幅度降低；窯車蓄熱損失約減少了50%，年節(jié)省標煤約83t。

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