1 前言

　　兩年前我院為國內(nèi)某大學(xué)生產(chǎn)燒成溫度為1650℃的高鋁質(zhì)過濾載體,而設(shè)計建造了一座2.5m3高溫燃氣梭式窯。該窯作為間歇式窯爐具有升溫快、溫差小、產(chǎn)品質(zhì)量好、操作簡單、勞動強度低等優(yōu)點。是目前國內(nèi)陶瓷及耐火材料行業(yè)較先進的熱工設(shè)備之一。

　　高溫窯爐所用燃料的選擇是非常重要的。液化石油氣燃燒熱功當(dāng)量值高，價格比與輕柴油相當(dāng)，燃燒潔凈，輸送方便，是高溫窯爐的首選燃料。

　　但是，對于窯爐內(nèi)襯材料來說，1650℃在當(dāng)時其性能，造價和使用壽命都是一個非常值得關(guān)注的問題。因此，合理的結(jié)構(gòu)和恰當(dāng)?shù)倪x村是高溫窯爐設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　2 窯爐的結(jié)構(gòu)

　　2.1 窯體

　　窯體容積：長×寬×高：2100×1500×1340 如圖1所示，窯頂為拱型結(jié)構(gòu)。燒嘴在窯的兩側(cè)墻上，每側(cè)8支交錯排列，燒嘴對面有觀火孔。燒嘴的噴射區(qū)為火道，其寬度為230mm，不設(shè)擋火墻。窯的頂部兩列燒嘴蹭位置設(shè)一個測溫孔。

　　窯墻的耐火保溫材料由內(nèi)至外依次為：剛玉莫來石輕質(zhì)磚、高鋁聚輕球磚、輕質(zhì)高鋁合金磚，硅酸鮮艷奪目纖維棉花做最外層的保溫，窯墻總厚度675mm.

　　窯頂?shù)谋�溫材料層�?shù)，每層的村質(zhì)與窯墻相同。

　　2.2 窯車砌體

　　窯車的表面積為：長×寬：2100×1300mm

該窯的傳熱方式為倒焰式。窯車的最上層是帶孔的車面磚，村質(zhì)是重質(zhì)剛玉。車面磚下部是同三層剛玉莫來石重質(zhì)磚支撐起一個空間為廢煙氣排出通道，通道出口在窯車的一端，截面積為600×201mm.

　　煙道走火面為剛玉莫來石輕質(zhì)磚,以下幾層分別為三級高鋁磚、高鋁聚輕球磚、輕質(zhì)高鋁合金磚。

　　2.3 窯門

　　窯門在窯車上與窯車同行，其砌體結(jié)構(gòu)與窯體相同。

　　2.4 外接煙道

　　外接煙道在窯的端墻上，截面積為：600×201mm.煙道閘板設(shè)在中間部位，以便于工作調(diào)節(jié)。

　　2.5 燒嘴磚

　　燒嘴磚結(jié)構(gòu)為旋流式，村質(zhì)為重質(zhì)剛玉，其比重2.9g/cm3.

　　3 燃燒系統(tǒng)與燃料系統(tǒng)

　　3.1 燃燒系統(tǒng)

　　燃燒系統(tǒng)包括燃氣燒嘴、高壓風(fēng)機、風(fēng)管路、空氣蝶閥、針型閥等。燒嘴選用DT-12型旋流式燃氣燒嘴，每支燒嘴的燃燒能力為24kg/h.在選擇燒嘴時注意到流量的大小很關(guān)鍵，前提是必須能升溫到1650℃，而且還要考慮到低溫下易于控制而不滅火。因為600℃以前需要十幾個小時，升溫速度不能超過1℃/min。

　　助燃風(fēng)機選用9-19高壓離心式通風(fēng)機，功率11.5kw.

　　風(fēng)管路選用為3mm厚的鋼板卷制而成（￠200mm)。經(jīng)過的排煙口上一個空氣預(yù)熱器然后分支到燒嘴上。

　　3.2 燃料輸送系統(tǒng)

　　燃料輸送系統(tǒng)由容量為50kg的液化氣鋼瓶一組六個，由三個輪揣向上供氣。整個系統(tǒng)由鋼瓶、高壓管、輸氣管、壓力表、調(diào)壓閥、閥門等組成。

　　鋼瓶的加熱方式采用水浴式加熱，水溫在50℃。

　　4 窯體外殼及窯車鋼結(jié)構(gòu)

　　（1）窯體耐火材料被金屬外殼所保護。金屬外殼由10#槽鋼焊接成框架架，有500mm埋于地下，型號鋼上焊有3mm厚的熱軋鋼板。

　�。�2）窯車主梁有12#工字鋼，邊框為12#槽鋼，其上鉆孔固定沙封板，窯車上鋪5mm厚鋼板。窯車輪徑￠75mm,有309軸承。使用效果不理想，因為該窯車總量11噸多，四個軸承的承重才10噸，雖然軸承有一定的過載系數(shù)，但不耐用，大約3-4個月需更換一次。

　�。�3） 窯門在窯車上，有10#槽鋼與3mm厚鋼板組成。10#槽鋼焊有長300mm不銹鋼拉丁埋于窯門砌體內(nèi)。

　　5 調(diào)試

　　產(chǎn)品的升溫制度見表1，產(chǎn)品實際升溫制度見表2。

　　第一次試燒一烘窯與產(chǎn)品同時進行，其產(chǎn)品的升溫較慢也適用烘窯。

　　烘窯開始時，燒嘴前的燃氣壓力。0。1MPa。先點燃下部兩支燒嘴，燒嘴助燃風(fēng)的蝶泳閥開度約為1，為保證低溫下窯內(nèi)溫度的均勻性，煙道閘板閘下170mm,窯內(nèi)徽正壓。40分鐘后點燃蹭位置燒嘴，燒嘴壓力降至0。04MPa,隨著火煙囪的加強,增加煙囪抽力,閘板開度調(diào)至120mm.當(dāng)溫度到達106℃時閘板全部抽出,到208℃時閘板口處用磚塊蓋嚴,煙囪抽力達到最大.在80℃至200℃時煙囪排出大量的煙氣(為產(chǎn)品所含有機物),到370℃基本排完.

　　在400℃左右時不增加燃氣壓力,靠調(diào)節(jié)閘板開度來控制窯內(nèi)的升溫、保溫。在第570分鐘時開始下閘板50mm，10分鐘后下到100mm到第630分鐘下閘板到160mm,使窯壓力接近零壓。600℃以后逐漸增加燃氣量及風(fēng)閥開度，同時也逐漸抽出閘板以便于工作增加煙囪抽力。到1400℃以后基本上是正壓操作，直至1550℃燒成結(jié)束。全窯燒成時間26。5小時，燃氣量750kg.

　　6 使用效果分析

　�。�1）從升溫快慢講，該窯在1350℃以前，升溫快慢可調(diào)，℃調(diào)以后，要想加快升溫速度就有些困難，無論增加燃氣量還是調(diào)節(jié)風(fēng)量大小，都不能立竿見影。只是在較緩慢升溫一段時間，窯內(nèi)溫度較均勻后，有一段較快的升溫速度，但也不會超過10分鐘，爾后升溫又較緩慢。原因是煙囪彎頭太多，阻力大，抽力小。膽該窯振蕩器瘟過程比較穩(wěn)定，升溫速度平均50-60℃/h,窯內(nèi)溫度比較均勻，窯后產(chǎn)品質(zhì)量好。

　　(2)該窯在經(jīng)過十幾窯的燒成后,就改燒1650℃.所需時間35小時,用氣量950kg.說明該結(jié)構(gòu)的窯爐能夠燒高溫。內(nèi)襯材料選擇合理，節(jié)能效果明顯。

　�。�3）煙道從端上開口比煙道貌岸然從窯車蹭位置開口結(jié)構(gòu)簡單、牢固，減少維修。煙道貌岸然從端墻上走火，可使熱功當(dāng)量的廢煙氣得到再次利用，有利于提高升溫速度及節(jié)能。  

　�。�4）經(jīng)過預(yù)熱器的熱風(fēng)溫度為60℃左右。說明使用液化石油氣作燃料，有用加熱風(fēng)也可以升高溫。