李振中
摘要 笔者根据自己长期的生产经验,对辊道窑设置短窑段提出了自己的观点,分析了其可能存在的缺陷以及解决方法。
关键词 辊道窑,短窑段,缺陷
近几年以来,辊道窑市场出现了长短窑段搭配的设计,也就是说,一般窑段的长度是2.1米左右,设计者有意在烧成区或预热区加入一些长1.8米左右的短窑段,有的是以加大单位窑长供给的热功率为目的,有的是以使沿窑长方向的温度更为均匀为目的,这种结构到底合不合理呢?窑炉界人士仁者见仁,智者见智,说法不一。在这里,笔者并不想反对任何人,只想阐述一下自己的观点,供大家讨论。笔者认为,设置短窑段,使窑段加密,有以下三点缺陷:
(1) 在烧成区加入短窑段,会有加大窑炉断面温差的趋势。
我们都知道,在一定产品和产量的前提下,窑炉内的用热总量是一定的,所以分配到各烧嘴的能量也是一定的,加入短窑段,其实等于加密了烧嘴,烧嘴的密度加大,相应分配到每个烧嘴的能量就变小,而烧嘴的喷出速度是和烟气量成正比的,在烧嘴砖出口直径不变的前提下,能量变小,也就相当于每个烧嘴的烟气量也变小,喷出速度随之降低,从而使火焰长度缩短,最后的结果是降低了窑炉中间的温度,所以说会有加大窑炉断面温差的趋势。
(2) 增加了砌筑难度,缩短了窑炉的寿命。
窑段虽然缩短,但是窑段上的功能设备却不能少,每段窑有16个大小不同的孔(其中有8只烧嘴、6个观察孔、2个事故处理口),窑段缩短也就是相当于缩小了这些孔的距离,无疑增加了砌筑的难度,尤其是事故处理口,最边上的一块砖只能立砌,这些部位很容易损坏,所以也就降低了窑炉的寿命。
(3) 降低了窑炉的保温性能,增加能耗。
1) 一般烧嘴砖的材质是重质耐火材料,而这种重质砖的导热系数是很大的,单位长度窑炉烧嘴密度的加大,会增加散热面积,从而降低了窑炉的保温性能。
2) 在预热区加短窑段,吸进冷风的机会增多,能耗加大。因为预热区是负压,往窑内吸冷风更多,尤其当窑炉较长时,预热区负压很大,漏风更厉害,从而使预热区不易升温,其结果是使能耗加大。
3) 在烧成区加入短窑段,因为烧成区呈微正压,会加大单位长度窑炉的事故处理孔和观察孔的密度,使热气外溢更多,当然能耗会加大。
从以上分析可看出,一般情况下,无论在预热带还是在烧成带,加入短窑段均不是一个好的方法,尤其设计宽体窑时更应注意,因为这个方法有扩大断面温差之嫌,更不能采用。
那么,是否加短窑段就没有一点好处?其实世界上的事情没有任何绝对,第一个提出加短窑段的人其初衷肯定是好的,只是后边的人没有充分理解,盲目跟风,从而造成了与自己愿望相反的结果。
以下三种情况,是人们采取窑段加密手段的理由:
(1) 产品是快速烧成(35min以下)配方,烧成温度又较高(1190℃以上)的情况。因为烧成速度快、烧成温度高的产品单位时间需求热量大,烧嘴加密,可提高单位时间的供热量。
(2) 当使用燃料为重油时,因为烟气较脏,烧嘴又易结焦,处理结焦问题时,很容易将大量的产品表面弄脏,造成废品。所以一般陶瓷厂不愿意点燃辊棒上部的烧嘴,而尽量用下部的烧嘴,这样辊棒下部的烧嘴就变成一只当两只使用,从而显得热功率不够,这时使得有人想到了用加短窑段的方法来加大烧嘴单位时间的供热量。
(3) 窑炉太长时(大于250m),因为预热带负压太大,吸进冷风太多,预热区温度不容易升起,也使得有人想到了用加短窑段的方法来加大烧嘴单位时间的供热量。
笔者认为,以上三种情况,采取加密窑段的方法,均不如加大单只烧嘴热功率的方法来解决更好。单个烧嘴热功率的加大,既可起到解决烧嘴热功率不足的问题,又可避免了上面提到的三点缺陷。
当市场上流行一种操作手段时,设计者应该仔细论证这个操作手段的利弊,搞清楚后再决定是否采用,决不能人云亦云,盲目跟风,这样很可能顾此失彼,使结果走到相反的方向上去。