关键词   推板窑   双通道  双向   高温

    1．  前言

    为了提高和稳定95、99高铝瓷产品合格率，消除倒焰窑的人工操作及天气影响带来的产品质量的波动性和随机性，降低劳动强度和能耗，我厂二台高温双向推板窑自1997年3月分投入运行以来，产品质量大大提高，烧成合格率由原来的30~40%提高到90%以上质量控制程度不存在过烧或生烧，并且原来的5台1700℃传统高温倒焰油窑已经全部停用。

    2．  技术性能指标

    l  最高使用温度：1720℃（三角锥温度）；

    l  额定功率：95KW；

    l  控温精度：≤±2℃；

    l  炉内温差：≤±5℃；

    l  炉表温差：≤60℃

    l  产品出口温度：≤80℃；

    l  推进速度：200—600mm/h；

    l  发热体：U形硅钼棒和U形硅碳棒；

    l  炉膛截面尺寸：10000×260×250mm。

    3．  特点及组成

    3．1高温双向推板窑的最大特点

    3．1．1能耗低，节能显著。与单向单孔推板窑相比，在相同产量的前提下，能耗只有单向单孔推板窑的70%左右，年测算可节电40万度/台。

    3．1．2高效率。一台双向孔推板窑的产量是单向单孔推板窑产量的两倍。而成本投资仅为两台单向单孔推板窑总成本的确/3。

    3．1．3产品出口温度低。10米高温双向双孔推板窑1630℃产品出口温度低于9米单向单孔推板窑内1350℃产品出口温度。

    3．1．4全自动循环

    3．1．5两通道内产品的运动方向相反

    3．2高温双向推板窑的组成

    高温双向推板窑由双通道窑体、机械推进装置和控温系统三部分组成。

    3．2．1双通道窑体。窑体分三节组合。炉壳采用型钢（角钢、槽钢）、钢板焊接而成。整个炉体底部设置滚轮，滚轮可在铁轨上纵向移动，保证了炉体的整体水平。炉体内有两通道，每一通道分为四大段：预热段、中温段、高温段和冷却段。两通道内产品运动方向相反。两通道相互通气，适合相互之间的热空气对流和热辐射。两通道除高温段共一组控制外，其余均为单独控制，一通道的预热段与另一通道的冷却段相通。预热段有一排气孔，该排气孔能起一箭双雕作用：一是排除预热段至高温段制品排出来的废气；二是由于排气孔上铁皮烟囱的抽力作用，将另一通道冷却段产品周围的热空气由至预热段加热制品，充分利用了余热，并加速冷却了另一通道高温段出来的产品。

    3．2．2机械推进装置。机械推进装置位于窑体长度方向的两端。机械推进装置的底部也装有滚轮，可在铁轨上纵向移动。每一端的机械推进装置包含主推和横推。主推的作用是将制品慢速送入窑内。横推的作用是将装好的制品送到主推前方，为下一次主推动作做好准备。两端机械推进装置的作用是相的。动作的同步性或延时性均由时间继电器控制。

    推进器采用无级调整、慢进快退。控制方式含自动和手动两种，并设置了手摇装置以利停电时备用。推头装备了压力传感器和超压报警仪。速度和压力可数显。进出口工作台设置了循环系统见图1。

    3．2．3控温系统。控温系统有6路，均采用可控硅移相触发、PID自动调节、数字显示温度。每路均为独立定值自动控制，既可自动，又可手动。为了能及时了解电窑的运行情况和便于考核复查，系统设置了电流表、电压表、功率表、电度表及温度打印仪。控制原理如图2。

    4．  节能比较

    比表1可以看出：

    4．1高温双向推板窑的产品单耗比1350℃~1360℃中温推板窑的产品单耗低；比1.6立方米倒焰油窑节能27.8%[计算公式：（11.86-8.56）/11.86×100%=27.8%]。

    4．2产品出口温度比中温窑的低

    4．3炉侧表面温升也比其他窑炉低。

    由此看出，高温双向推板窑节能显著，有发展前景。

    5．  节能分析

    高温双向推板窑的节能特点：a)产品单耗低；b)产品出口温度低；c)炉表温升低。

    高温双向推板窑之所以那么节能，除了在电器控制上优化设计，选用功耗小的仪表及使可控导通角尽量增大外，更重要的因为在窑炉结构和选材方面精心设计。

表1几种窑型指标比较

Table1 The index comparisons of several kinds of kilns

    在窑沪结构设计方面，该窑炉内两通道相通，两通道之间只在立柱均匀间隔。除高温段两组加热系统和发热体布置公共外，每一通道中温段和预热段均为单独控制，且两通道冷却段的余热正好在窑内得以相互利用，相互补充，达到了节能的目的。如A通道产品出高温段后，进入冷却段，正好将自身的余热辐射给B通道中温段和预热段的产品。A通道冷却段的高温热空气正好能均匀进入B通道中温段和预热段，实现对流换热。这就充分利用了A通道冷却段产品释放出来的余热，大大减轻了B通道中温段和预热段发热体的负荷，从而达到节能的目的。由于B通道进口外烟囱抽力的作用，随着A通道冷却段产品的缓慢前进，产品周围的热空气也将随之抽送于B通道，加热进入预热段的制品。这就加速了A通道产品的冷却使产品出口温度明显降低。同理可说明，B通道冷却段产品的余热交换给A通道中温段和预热段的制品。

    在耐火材料选材方面，选用新型高强度、抗剥落氧化铝空心球制品作内衬。

    新型高强度、抗剥落氧化铝空心球制品理化指标为：

    l  Al₂O₃: ≤99%;

    l  气孔率：55—69%;

    l  体积密度：1.25—1.6g/cm3;

    l  常温耐压：25—55Mpa;

    l  荷重软化：0.2Mpa≥1700℃;

    l  导热系数：<0.9W/M.K

    l  重烧线收缩：1800℃≤0.2%

    l  烧成温度：1780℃--1810℃

    6．  问题与探讨

    高温双向推板窑在节能和稳定产品质量方面，取得了成功，深受用户好评。但是，经过一年半的运行中，也发现一些问题。

    6．  进车器工作性能有时不稳定。主要表现在：

    6．1．1横推有时不工作，是因为：a)推板对面的行程开关被刚玉砂卡住，需手拨动一下；b)皮带太松，需人工调节。

    6．1．2主推运行不到位，中途停止。主要因为：a)对面行程开关失灵；b)保险丝熔断或主推的交流接触器接触不良；c)推力下限或时间继电器设定不合适。

    6．1．3主推速度失调，是因为推头前端压力传感器信号中断或调整器问题。

    6．2钼棒经常断，有时一个班次换2支，造成较大的经济损失。断棒有三种情况：a)钼棒底部圆弧处熔断，属底部温度过高，可在原装配基础上提高一公分；b）钼棒中部焊接处熔断，属厂家质量问题；c)棒夹打电弧熔断棒头，属人工操作问题；

    a)       和b)两种情况机会均等。C)种情况要少一些。

    6．3仪表显示温度1630℃，而窑内出来的三角锥显示温度为1750℃（31#三角锥弯倒），必须有效解决两者的显示温差。

    7．  结论

    经过一年半的运行证明，高温双向推板窑烧出来的产品质量稳定，烧成合格率在90%以上，操作方便，全自动循环。若能选用高质量的电器元件（如进口），整个系统运行将更加稳定。

    在节能方面，由于该窑选用了新型高强度、抗剥落氧化铝空心球制品作内衬，陶瓷纤维和绝热莫来石砖作保温层，两通道冷却段的余热相互充分利用，使产品单耗、炉表温升、产品出口温度均低于中温窑的指标，比传统高温窑节能27.8%。

    除产品怕污染及有特殊要求外，可以预见，今后的单孔推板窑将向余热互用的高温双向推板窑发展，单孔推板窑将被取而代之。

信息来源：中国陶瓷信息资源网