管火金（廣東摩德娜科技股份有限公司，佛山　528222）

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節(jié)能與環(huán)保

超寬窯在拋光地磚生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

管火金
（廣東摩德娜科技股份有限公司，佛山528222）

本文介紹了3.85 m超寬窯的主要技術(shù)參數(shù)及其顯著特點(diǎn)，筆者認(rèn)為其多種創(chuàng)新結(jié)構(gòu)和集成技術(shù)將會(huì)發(fā)揮出更大的功能，一定會(huì)比3.1 m寬體窯更加節(jié)能、高效、高產(chǎn)、智能，并將進(jìn)一步推動(dòng)陶瓷企業(yè)更新現(xiàn)有窯爐，加快陶企轉(zhuǎn)型升級(jí)。

超寬窯；拋光地磚；節(jié)能；高效

1　引言

陶瓷磚用寬截面輥道窯（簡(jiǎn)稱(chēng)寬體窯）以其節(jié)能、高效、產(chǎn)量大等優(yōu)勢(shì)獲得了陶瓷企業(yè)的廣泛認(rèn)可。廣東摩德娜科技股份有限公司 （簡(jiǎn)稱(chēng)摩德娜）3.0 m的寬體窯自從2009年在越南ROYAL瓷磚公司成功投產(chǎn)以來(lái)，不斷創(chuàng)新、升級(jí)，目前已研發(fā)出用于生產(chǎn)拋光地磚的3.85 m寬輥道窯（簡(jiǎn)稱(chēng)超寬窯），其產(chǎn)量大幅增加，單位能耗顯著下降，管理成本明顯減少。本文主要介紹了超寬窯的技術(shù)參數(shù)及其顯著特點(diǎn)。

2　超寬窯的主要技術(shù)參數(shù)

超寬（輥道）窯的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

3　超寬窯的顯著特點(diǎn)

3.1產(chǎn)量大

目前，陶瓷企業(yè)用于拋光地磚生產(chǎn)的窯型主要有2.5 m內(nèi)寬的輥道窯和3.0～3.1 m的寬體窯。

3.85m超寬窯每排可以進(jìn)5片600 mm×600 mm規(guī)格的磚，或者每排進(jìn)4片800 mm×800 mm規(guī)格的磚；3.1 m寬體窯每排可進(jìn)4片600 mm×600 mm規(guī)格的磚，或者每排可進(jìn)3片800 mm×800 mm規(guī)格的磚；而2.5 m內(nèi)寬的窯爐每排僅進(jìn)3片600 mm×600 mm規(guī)格的磚，或者每排僅進(jìn)2片800 mm×800 mm規(guī)格的磚。在窯長(zhǎng)和燒成周期相同的情況下，3.85 m超寬窯與3.1 m寬體窯相比，600 mm×600 mm規(guī)格的磚產(chǎn)量可以增加25%，800 mm×800 mm規(guī)格的磚產(chǎn)量可以增加33.3%；3.83 m超寬窯與2.5 m內(nèi)寬的輥道窯相比，600 mm×600 mm規(guī)格的磚產(chǎn)量可以增加66.7%，800 mm×800 mm規(guī)格的磚產(chǎn)量可以增加100%。由此可見(jiàn)，在同等條件下，超寬窯的產(chǎn)能和效率大大提高了。

3.85m超寬輥道窯與其他拋光磚窯爐的產(chǎn)能比較情況如表2所示。

3.2溫差小

根據(jù)窯爐燒成冷卻工藝特點(diǎn)，摩德娜設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)和功率不同的高速等溫節(jié)能燒嘴、長(zhǎng)短和噴口大小不同的燃燒室以及改變火焰流向的、縱橫交錯(cuò)的多孔噴火分流器（摩德娜專(zhuān)利產(chǎn)品），縮小了燒成截面溫差；并且研發(fā)出自由移動(dòng)的“急冷彎管”（摩德娜專(zhuān)利產(chǎn)品）及縱向均布的間接冷卻管（摩德娜專(zhuān)利產(chǎn)品）控制冷卻帶溫差。這些創(chuàng)新結(jié)構(gòu)和綜合技術(shù)將窯內(nèi)的截面溫差控制在±2.5℃以?xún)?nèi)，解決了燒成過(guò)程因溫差大帶來(lái)的產(chǎn)品色差和變形問(wèn)題以及冷卻過(guò)程因溫差大造成的開(kāi)裂和變形等缺陷，提高了產(chǎn)品合格率，為超寬窯爐的正常生產(chǎn)提供了有力保證。

表1　3.85 m超寬（輥道）窯主要技術(shù)參數(shù)

表2　3.85 m超寬輥道窯與其他拋光磚窯爐產(chǎn)能比較

3.3傳動(dòng)優(yōu)

3.85m超寬輥道窯采用超高溫特種輥棒和精密加工的高強(qiáng)度輥棒軸套，利用“弧形”輥棒自動(dòng)糾正運(yùn)行中的磚坯走向，解決了因加寬窯體可能產(chǎn)生的中間磚慢、磚坯擠壓造成的變形問(wèn)題，為寬體窯的正常出磚奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4能耗低

由于超寬窯研發(fā)出多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)并進(jìn)行了有效集成，因此超寬窯能耗低。以天然氣燒成600 mm×600 mm拋光地磚為例，國(guó)內(nèi)窯爐燃耗為1.4～1.5 Nm3/m2磚，而超寬窯約為1.2 Nm3/m2磚，同比節(jié)省15%。

超寬窯主要的節(jié)能創(chuàng)新技術(shù)如下：

（1）余熱全回收專(zhuān)利技術(shù)

陶瓷磚窯爐尾冷區(qū)熱風(fēng)溫度在100℃左右，而當(dāng)今的窯爐大多不能回收，只能直接排入大氣。目前，摩德娜發(fā)明了一套綜合技術(shù)，一部分尾冷熱風(fēng)通過(guò)緩冷區(qū)、急冷區(qū)接力加熱，將助燃風(fēng)溫度提高到350℃以上；另一部分多余的尾冷熱風(fēng)與緩冷區(qū)熱交換的熱風(fēng)混合后全部用于干燥坯體。該技術(shù)將冷卻產(chǎn)品的所有余熱全部回收利用，不僅做到節(jié)能最大化，還降低了高溫風(fēng)對(duì)大氣造成的污染。

除此之外，超寬窯助燃風(fēng)管融合于窯爐底部保溫層內(nèi)，并全部加強(qiáng)了保溫，減少了助燃風(fēng)輸送過(guò)程中的溫降和散熱損失。

以越南某廠(chǎng)日產(chǎn)22，000 m2拋光地磚窯爐為例來(lái)計(jì)算利用尾冷風(fēng)加熱助燃風(fēng)的節(jié)能量。

該廠(chǎng)生產(chǎn)的地磚規(guī)格為600 mm×600 mm（平均單重為23 kg/m2），使用熱值為8300 kcal/Nm3的天然氣，每小時(shí)耗氣量約為1143 m3天然氣，需要20℃（國(guó)內(nèi)按20℃，國(guó)際按25℃）的空氣約為16440 m3/h。

表3　利用尾冷熱風(fēng)加熱后助燃的節(jié)能情況

與目前市場(chǎng)在用的助燃風(fēng)溫度為250℃的窯爐相比，該窯利用尾冷100℃熱風(fēng)后可省燃料5.53%，每年可節(jié)省費(fèi)用為25.03萬(wàn)美元。

利用尾冷熱風(fēng)加熱后助燃的節(jié)能計(jì)算情況如表3所示。

（2）保溫集成技術(shù)

除了使用常規(guī)輕質(zhì)材料并優(yōu)化了保溫結(jié)構(gòu)外，超寬窯還大量應(yīng)用新型納米保溫絕熱材料。當(dāng)溫度為600℃時(shí)，該材料的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.03 W/（m·℃），而普通棉板在此溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)為0.11 W/（m·℃）（參考摩根熱公司的資料），相比減少了72.73%；普通棉毯在此溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)為0.15 W/（m·℃）（參考摩根熱公司的資料），相比減少了80.0%。由于耐火保溫結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，窯體外表溫度下降，散熱明顯減少。

新型納米保溫絕熱材料、普通棉板和普通棉毯三種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)比較如圖1所示。

3.5網(wǎng)絡(luò)化、智能化

超寬窯已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了儀表+電腦控制，溫度、窯壓、故障警報(bào)、單位能耗等主要數(shù)據(jù)在控制柜的電腦界面實(shí)時(shí)顯示，具備“人機(jī)對(duì)話(huà)”功能。陶瓷企業(yè)如果使用網(wǎng)絡(luò)版，內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，領(lǐng)導(dǎo)、主管等管理人員不用到現(xiàn)場(chǎng)或控制室即可隨時(shí)隨地查閱相關(guān)數(shù)據(jù)。此外，結(jié)合國(guó)家“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略，超寬窯也將推出遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)窯爐出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，在中國(guó)即可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)處理或針對(duì)具體問(wèn)題告訴遠(yuǎn)在國(guó)外的用戶(hù)技術(shù)人員處理方案，使問(wèn)題得到快速解決，提高了效率，減少了用戶(hù)損失；日常過(guò)程也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)所提供設(shè)備存在的問(wèn)題，提前將信息反饋給用戶(hù)，達(dá)到防患于未然的目的。網(wǎng)絡(luò)化、智能化、服務(wù)化、協(xié)同化是超寬窯的又一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。

圖1　三種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)比較

4　結(jié)語(yǔ)

自從3.1 m拋光磚寬體窯應(yīng)用以來(lái)，經(jīng)過(guò)陶瓷企業(yè)、行業(yè)內(nèi)專(zhuān)家檢驗(yàn)、論證，綜合優(yōu)勢(shì)明顯。相信筆者介紹的3.85 m超寬窯一經(jīng)推出，其多種創(chuàng)新結(jié)構(gòu)和集成技術(shù)一定會(huì)發(fā)揮出更大的功能，一定比3.1 m寬體窯更加節(jié)能、高效、高產(chǎn)、智能，并將進(jìn)一步推動(dòng)陶瓷企業(yè)更新現(xiàn)有窯爐，加快陶企轉(zhuǎn)型升級(jí)。

管火金（1963-），男，共產(chǎn)黨員，高級(jí)工程師，精通英語(yǔ)和意大利語(yǔ)。現(xiàn)任廣東摩德娜科技股份有限公司董事總經(jīng)理，中國(guó)建筑衛(wèi)生陶瓷協(xié)會(huì)窯爐暨節(jié)能技術(shù)裝備分會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)、秘書(shū)長(zhǎng)。