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        發(fā)泡陶瓷窯爐結(jié)構(gòu)的選擇

        2019-12-19 02:05:13韓東來(lái)胡乃友趙志榮
        佛山陶瓷 2019年11期
        關(guān)鍵詞:隧道窯節(jié)能降耗

        韓東來(lái) 胡乃友 趙志榮

        摘 要:隨著建筑業(yè)的發(fā)展,建筑節(jié)能是我國(guó)節(jié)能工作的重點(diǎn)之一,因此外墻外保溫已成為建筑節(jié)能的主流產(chǎn)品。目前在建筑領(lǐng)域廣泛使用有機(jī)外墻外保溫材料,普遍存在著易燃的致命缺陷。發(fā)泡陶瓷材料起到了建筑節(jié)能的高效果,且本身的高強(qiáng)度及防火保溫性能也切底解決了保溫材料易燃的問(wèn)題;因此發(fā)泡陶瓷越來(lái)越受到行業(yè)人士的關(guān)注,成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。究竟是輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷節(jié)能,還是隧道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷節(jié)能,成為了這幾年討論的熱點(diǎn)話題。

        關(guān)鍵詞:發(fā)泡陶瓷板;隧道窯;節(jié)能降耗;窯爐結(jié)構(gòu)

        1 背 景

        根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì),建筑能耗占我國(guó)能源消費(fèi)總量28%以上。在我國(guó)既有的約400億平方米建筑中,近99%屬于高耗能建筑,單位建筑面積的能源利用率僅為 28%,在此背景下,采用新型保溫隔熱材料降低建筑能耗,減少對(duì)環(huán)境的污染, 在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中占據(jù)重要地位。 根據(jù)國(guó)家《建材工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,僅保溫防火材料領(lǐng)域的就有1.6萬(wàn)億的市場(chǎng)需求。 即使只有5%采用泡沫陶瓷,市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 800 億;達(dá)到100億規(guī)模。 據(jù)此數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)至少要達(dá)到日產(chǎn)量 400 m3泡沫陶瓷保溫板材生產(chǎn)線300條,才能滿足市場(chǎng)需求。因此作為 A1 級(jí)的防火保溫材料,泡沫陶瓷外墻外保溫板和內(nèi)隔墻保溫板都具有廣闊的市場(chǎng)前景,利國(guó)利民。

        發(fā)泡陶瓷是一種全新的綠色節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品,具有防火、保溫、防水、防凍、無(wú)毒、不老化、防靜電、機(jī)械強(qiáng)度高、絕熱性能好、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。當(dāng)前,我國(guó)發(fā)泡陶瓷年產(chǎn)量嚴(yán)重不足,絕大多數(shù)產(chǎn)品用于化工絕熱領(lǐng)域,用于建筑保溫的就更少,這就為發(fā)泡陶瓷用于建筑領(lǐng)域提供了發(fā)展先機(jī)。發(fā)泡陶瓷與同類建材產(chǎn)品相比,有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

        發(fā)泡陶瓷越來(lái)越受到行業(yè)內(nèi)人士的重視,究竟是輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷節(jié)能,還是隧道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷節(jié)能,成為了這幾年討論的熱點(diǎn)話題。

        隧道窯屬于連續(xù)性生產(chǎn)的熱工設(shè)備,廣泛用于陶瓷制品的燒成工序。隧道窯具有生產(chǎn)產(chǎn)量大、質(zhì)量控制較穩(wěn)定、溫差較小等特點(diǎn)。隧道窯燒成泡沫陶瓷, 相比于其它窯爐結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),能夠承受更大的重量,具有更好的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。同時(shí),在隧道窯燒成泡沫陶瓷過(guò)程中,坯體進(jìn)入窯內(nèi)煙氣排放溫度區(qū)數(shù)量少且均勻。因此煙氣排放較少且較 均一,不會(huì)呈現(xiàn)集中排放。對(duì)均一量較少的煙氣處理 ,環(huán)保設(shè)備投入較小、煙氣處理效果較好。

        輥道窯燒成是在隧道窯基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái),廣泛應(yīng)用于建筑、日用陶瓷制品的生產(chǎn)。因輥道窯具有燒成速度快、燒成周期短、燒成溫差小等特點(diǎn),已成為國(guó)內(nèi)建筑陶瓷廣泛使用的燒成設(shè)備。這兩年陸續(xù)上線了用輥道窯來(lái)燒制發(fā)泡陶瓷,總體來(lái)說(shuō)產(chǎn)量上不去,燒成周期降低不下來(lái),效果不怎么理想。

        2 使用輥道窯和隧道窯的產(chǎn)量區(qū)別

        2.1 生產(chǎn)3000 mm×1200 mm×120mm大規(guī)格的隔墻板

        假設(shè)生產(chǎn)3000 mm×1200 mm×120 mm大規(guī)格的隔墻板,用(L)450 mm×(H)150 mm×(W)80 mm的圍板,

        每塊毛坯:3060 mm×1260 mm×150 mm =0.578 m3

        每塊凈產(chǎn)品:3000 mm×1200 mm×120 mm =0.432 m3

        2.1.1 用輥道窯來(lái)燒制發(fā)泡陶瓷產(chǎn)量計(jì)算依據(jù)

        假設(shè)輥道窯長(zhǎng)度327.6m,圍板到碳化硅橫梁的距離留40 mm的,則寬度方向?yàn)椋?260+160+80)=1500 mm,前后2塊板之間距離留50 mm,滿窯坯體為211塊。長(zhǎng)度方向(3060+160+80)=3300 mm,前后2塊板之間距離留50 mm,滿窯坯體98塊。

        輥道窯產(chǎn)品橫進(jìn)內(nèi)寬要做成3600 mm,產(chǎn)品豎進(jìn)窯爐內(nèi)寬可以做成1800 mm。

        2.1.2 用隧道窯來(lái)燒制發(fā)泡陶瓷產(chǎn)量計(jì)算依據(jù)

        假設(shè)隧道窯長(zhǎng)度327.6 m,窯車可以用3200 mm×1820 mm的,窯爐內(nèi)窯車容量為180輛,內(nèi)寬做成3600 mm。

        從此表可以清楚的看到,輥道窯橫進(jìn)18 h的產(chǎn)量121.5 m3,窯爐內(nèi)寬要做到3600 mm,根據(jù)目前的生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看,用寬體窯來(lái)燒大板泡沫陶瓷的還沒有,最大的內(nèi)寬目前只做到了2900mm,主要原因還是輥棒的承載力不夠。

        兩層產(chǎn)品隧道窯22 h的產(chǎn)量169.7 m3,三層產(chǎn)品隧道窯22 h的產(chǎn)量達(dá)到了254.5 m3,是輥道窯橫進(jìn)18 h的產(chǎn)量的2.1倍。

        2.2 生產(chǎn)2400 mm×1800 mm×120 mm規(guī)格的隔墻板

        假設(shè)生產(chǎn)2400 mm×1800 mm×120 mm規(guī)格的隔墻板,用(L)465 mm×(H)150 mm×(W)80 mm的圍板,

        毛坯:2460 mm×1860 mm×150 mm =0.686 m3/塊

        凈產(chǎn)品:2400 mm×1800 mm×120 mm =0.518 m3/塊

        2.2.1 用輥道窯來(lái)燒制發(fā)泡陶瓷產(chǎn)量計(jì)算依據(jù)

        假設(shè)輥道窯長(zhǎng)度399m,圍板到碳化硅橫梁的距離留40 mm的,則寬度方向?yàn)椋?860+160+80)=2100 mm,前后2塊板之間距離留50 mm,滿窯坯體為185塊。長(zhǎng)度方向(2460+160+80)=2700 mm,前后2塊板之間距離留50 mm,滿窯坯體145塊。

        輥道窯產(chǎn)品橫進(jìn)內(nèi)寬要做成3000 mm,產(chǎn)品豎進(jìn)窯爐內(nèi)寬可以做成2400 m。

        2.2.2 用隧道窯來(lái)燒制發(fā)泡陶瓷產(chǎn)量計(jì)算依據(jù)

        假設(shè)隧道窯長(zhǎng)度399 m,窯車可以用2300 mm×2450 mm的,窯爐內(nèi)窯車容量為163輛,內(nèi)寬做成3000 mm。

        從此表可以清楚的看到,輥道窯橫進(jìn)18 h的產(chǎn)量127.9 m3,窯爐內(nèi)寬要做到3000 mm,兩層產(chǎn)品隧道窯22 h的產(chǎn)量184.4 m3,三層產(chǎn)品隧道窯22 h的產(chǎn)量達(dá)到了276.5 m3,是輥道窯橫進(jìn)18 h的產(chǎn)量的2.16倍。

        從以上的分析可以看出,使用多層隧道窯來(lái)燒制發(fā)泡陶瓷,不論在大規(guī)格發(fā)泡陶瓷板上,還是在小規(guī)格發(fā)泡陶瓷板上,隧道窯在產(chǎn)量上都有巨大的優(yōu)勢(shì)。有人會(huì)提出,可以用雙層輥道窯來(lái)燒制發(fā)泡陶瓷,由于發(fā)泡陶瓷不像墻地磚,一塊3000 mm×1200 mm×120 mm發(fā)泡陶瓷板的重量高達(dá)173 kg,一旦出現(xiàn)問(wèn)題,會(huì)非常嚴(yán)重。其次,雙層發(fā)泡陶瓷輥道窯日常操作和維護(hù)都比較困難。目前,燒發(fā)泡陶瓷板的輥道窯基本上為一層,兩層還只在于設(shè)想,暫時(shí)還沒有實(shí)現(xiàn),并且一層的燒成周期暫時(shí)都大于都15 h,基本在18 h左右。而隧道窯目前裝載一層、兩層、三層都有成功案例,最快也能20 h。

        3 從投入產(chǎn)出率來(lái)分析,使用輥道窯和隧道窯的區(qū)別

        以生產(chǎn)2400 mm×1800 mm×120 mm發(fā)泡陶瓷板為例來(lái)分析,窯爐長(zhǎng)度均為399 m。

        3.1 輥道窯(一層)投入與產(chǎn)出比

        輥道窯橫進(jìn)18 h的產(chǎn)量127.9立方米/天;

        平均售價(jià):1200元/立方米;

        生產(chǎn)線整線設(shè)備: 4400萬(wàn)(包括原料車間設(shè)備、燒成窯爐及自動(dòng)裝? 卸板機(jī)、切割線等);

        年產(chǎn)值:127.9 ×1200 ×330=50,648,400元(按一年330天計(jì)算);

        年產(chǎn)值成本:127.9×500×330 = 21,103,500 元;

        年產(chǎn)值毛利潤(rùn):50,648,400-21,103,500=29,544,900元;

        投入產(chǎn)出率:50,648,400/(44,000,000+21,103,500)= 0.78。

        3.2 三層隧道窯投入與產(chǎn)出比

        三層產(chǎn)品隧道窯22 h的產(chǎn)量達(dá)到了276.5立方米/天;

        平均售價(jià):1200元/立方米;

        生產(chǎn)線整線設(shè)備:4800萬(wàn)(包括原料車間設(shè)備、燒成窯爐及自動(dòng)裝? 卸板機(jī)、切割線等);

        年產(chǎn)值:276.5×1200×330=109,494,000 元(按一年330天計(jì)算);

        年產(chǎn)值成本:276.5×500×330 = 45,622,500 元;

        年產(chǎn)值毛利潤(rùn):109,494,000-45,622,500=63,871,500 元;

        投入產(chǎn)出率:109,494,000/(48,000,000+45,622,500)=1.17。

        從以上可以明顯看出,用三層產(chǎn)品隧道窯投入產(chǎn)出率要明顯高很多,是一層輥道窯的1.5倍。

        廣東摩德娜科技股份有限公司是行業(yè)內(nèi)最先把發(fā)泡陶瓷應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中的企業(yè),已經(jīng)成為發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)設(shè)備裝備制造公司的領(lǐng)先者,目前發(fā)泡陶瓷隧道窯二層、三層裝載方式已經(jīng)應(yīng)用到生產(chǎn)中,四層裝載方式也在研發(fā)當(dāng)中,多層產(chǎn)品發(fā)泡陶瓷隧道窯由于具有產(chǎn)量大,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好等特點(diǎn),更重要的是投入產(chǎn)出率要明顯比輥道窯高很多,因此將成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 王霞. 泡沫陶瓷燒成工藝的現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 佛山陶瓷, 2014, 24(10):6-8.

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