目前，鑒于整個世界性的能源緊張形勢，國家已經(jīng)指定了多項節(jié)能減排法規(guī)。因此，陶瓷企業(yè)節(jié)能降耗的任務(wù)勢在必行。據(jù)有關(guān)資料介紹，目前我國建筑衛(wèi)生陶瓷工業(yè)的燃料消耗，大約占總生產(chǎn)成本的30％~40％。如何采取措施，降低生產(chǎn)中的能源消耗、提高產(chǎn)品市場的競爭力已成為急待解決的問題。間歇式梭式窯爐，由于結(jié)構(gòu)簡單、建造費用低、窯內(nèi)溫差小及節(jié)能效率高等特點，正在成為國內(nèi)外中小型陶瓷企業(yè)的首選爐型，得到大規(guī)模普采用�，F(xiàn)在許多建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)使用了先進的梭式窯窯爐，進行產(chǎn)品燒成�，F(xiàn)就梭式窯窯爐的結(jié)構(gòu)、以及裝燒操作方法等幾個方面，淺談一些節(jié)能的措施與方案。
1．良好的窯爐結(jié)構(gòu)
陶瓷燒成使用的窯爐，它的結(jié)構(gòu)是否合理，不但直接涉及到燃料消耗，而且同產(chǎn)品的質(zhì)量有密切關(guān)系。一座內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理的梭式型窯爐，如果能夠?qū)崿F(xiàn)氣流順暢循環(huán)，窯內(nèi)壓力適當(dāng)，將大大延長窯爐的壽命。現(xiàn)在，陶建筑衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)所用的窯爐，它的結(jié)構(gòu)不斷改進，顯示出更加合理化的特點。如新型的節(jié)能型梭式窯爐，視窯爐容積大小，在窯內(nèi)同一水平面交錯布設(shè)四條或六條噴射式高速火道，用液化石油氣作燃料的梭式窯，其燃燒室已由窯的墻外移到墻內(nèi)制品旁，改變了燃燒窯的結(jié)構(gòu)，有利于高速噴射下火焰直接進入窯內(nèi)，打破傳統(tǒng)陶瓷窯爐以自然流動為主的工作狀態(tài)，利用壓力造成高速氣流的引射作用，使氣流再循環(huán)，形成率流，強化煙氣對流傳熱過程，使窯內(nèi)溫度均勻上升，使制品出現(xiàn)快速、均勻的加熱，大大地節(jié)約了燃料，取得明顯的節(jié)能效果。
其次，選擇窯爐時，窯爐的結(jié)構(gòu)要有合理的尺寸。因為窯爐的尺寸大，單位產(chǎn)品占有的散熱面積小、熱耗小。如果窯爐的尺寸過大，窯內(nèi)溫度不易均勻，燒成時間長，熱耗增大。再者，若產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、裝燒方法不變窯的長、寬、高比例不同的同樣容積窯爐，其燒成時間和燃料消耗大不相同。依據(jù)實際測算，若梭式窯的高度增高50mm，則上下溫差加大30℃、燒成時間增加并小時，燃料消耗每窯次增加5-8％。反之，同樣容積，若窯的長、寬增加，高度降低，燒成效果不會出現(xiàn)上述的情況。所以，在進行窯爐設(shè)計時，在不影響燒成產(chǎn)品品種、生產(chǎn)規(guī)格等條件下，窯的長、寬尺寸可適當(dāng)增加，其高度應(yīng)偏低為宜。這樣既可減少窯內(nèi)上下溫差，又能縮短燒成時間，達到節(jié)約燃料的目的。
2．提高窯爐的密封性
眾所周知。建筑衛(wèi)生陶瓷窯爐的密封性能好壞，直接影響燃料消耗的大小。窯爐砌筑時用輕質(zhì)泡沫隔熱磚和硅酸鋁耐火纖維氈的蓄熱量僅為耐火磚的10％左右。采用上述隔熱保溫材料砌筑窯墻、窯頂，窯的保溫性能好，高溫階段外表鐵板燃燒室處，經(jīng)WREA－890M表面溫度計實測，溫度僅50~80℃，可使燃料消耗減少10~15％。而采用了輕質(zhì)泡沫隔熱磚和硅酸鋁耐火纖維氈砌筑的梭式窯爐，雖然說一次性的工程費用較多，但由于顯著的節(jié)能效果，在投產(chǎn)之后幾個月內(nèi)，即可收回建造時的成本費用。
陶瓷梭式窯的窯車與窯體密封為曲折封閉和砂封結(jié)構(gòu)，窯車的接頭、周邊、窯內(nèi)的周邊與窯體接觸處，用30mm厚硅酸鋁耐火纖維氈粘貼，有效阻止了窯內(nèi)煙氣升溫與冷空氣滲入，增加窯的密封性能，縮小窯爐的上下溫差，減少熱損失，縮短高火保溫時間，促進燃料消耗的減低力度。
3．推廣低溫?zé)?/p>
建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的燒成溫度，因為坯釉配方、生產(chǎn)工藝、窯爐結(jié)構(gòu)、燒成制度等沿用舊的傳統(tǒng)習(xí)慣，長期以來燒成溫度一直在1200—1250℃以上�，F(xiàn)在完全可以通過使用低溫?zé)傻奶沾稍辖档统山ㄖl(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的燒成溫度。一切依據(jù)理論計算，陶瓷制品在高溫中燒成時，溫度每升高100℃時，就必須增加10~15％的燃料消耗。而且，由于高溫?zé)�，也會�?yán)重影響窯爐的壽命與使用的窯具的次數(shù)。
4．制定合理操作方案
建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的燒成，應(yīng)該根據(jù)坯、釉的特性、窯爐結(jié)構(gòu)、燃料種類等制定合理的燒成制度與操作方案。在燒成時，應(yīng)注意掌握好氧化焰、還原焰、中性焰三個燒成階段。因各種不同火焰要求，溫度氣氛不一，燃料用量不同。若過早燒還原焰或燃料用量過大，不僅會造成產(chǎn)品煙薰等缺陷，而且造成不必要的燃料浪費。因此，在實施產(chǎn)品燒成的操作方面，應(yīng)根據(jù)窯爐結(jié)構(gòu)、窯內(nèi)溫差情況以及制品的大小、厚薄、干濕、燒結(jié)溫度范圍的要求、高火保溫時間等因素，決定各階段的燃料用量，具體操作應(yīng)注意以下幾點。
（1）在點火~1050℃的階段，應(yīng)為氧化階段，升溫速度應(yīng)該以210℃／小時為宜。在此階段的燃料用量由小到大，控制全氧化燒成，從觀火孔觀察不應(yīng)有一氧化碳，窯內(nèi)火焰應(yīng)該呈現(xiàn)完全清亮狀態(tài)，升溫時間4.5~5小時。
（2）在1050℃~1360℃階段，應(yīng)為還原焰階段。這時，燃料的用量控制在現(xiàn)火孔觀察有250~300mm長火焰（液化石油氣窯火焰稍短），說明窯內(nèi)還原氣氛足夠。在窯頂溫度達到1250℃以上時，可轉(zhuǎn)為高火保溫。高火保溫時，采用較高溫度下（即燒結(jié)范圍上限）短時間燒成，可以節(jié)約燃料。一般還原時間2~2.5小時，高火保溫時間半小時，即可達到燒成產(chǎn)品的要求。
5．實現(xiàn)快速燒成
目前，在實現(xiàn)快速燒成時，必須需要解決兩個方面的問題。第一，應(yīng)該研制出適應(yīng)快速燒成的陶瓷坯、釉配方，以保證在短時間內(nèi)坯、釉物化反應(yīng)完全；第二，采用結(jié)構(gòu)合理、上下溫差小的梭式窯燒成，以保證熱量迅速傳遞，制品均勻受熱與冷卻，可以避免在燒成過程產(chǎn)生廢次品。梭式窯爐由于坯體燒成過程是在同一空間的不同時間進行，其燒成制度隨時間的變化而變化。了解陶瓷制品燒成過程的物化變化，結(jié)合窯內(nèi)溫度均勻、溫差不大于5℃等窯爐情況，掌握好三個燒成階段，才能實現(xiàn)快燒。比如，要求坯體入窯水分＜3％，在500℃以前提高氣體流速，加強窯內(nèi)通風(fēng)，有利于結(jié)晶水的排除、分解，縮短燒成時間。高火保溫后，可以強化冷卻。升溫和冷卻速度直接影響燒成周期，燒成周期的縮短不僅能提高窯爐的生產(chǎn)率，而且能節(jié)省燃料，從而達到降低產(chǎn)品成本的目的。
6．推廣無匣燒成
過去，燒成建筑衛(wèi)生搪瓷產(chǎn)品，許多企業(yè)采用了匣缽裝燒制品的方法，由于匣缽本身的重量比制品還要大上數(shù)倍，而且其導(dǎo)熱性不良，傳熱速度緩慢，吸熱和散熱大。匣體的存在不但占去裝窯空間，而且使火焰不能把熱量直接輻射給制品，增大了燃料消耗，延長燒成時間。目前，建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的燒成，一般均已取消了匣體，而采用了無匣裝燒、明焰裸燒的方法。根據(jù)有關(guān)測試，無匣裝燒比有匣裝燒需燒成時間可以縮短一小時，而且每窯次燃料消耗量節(jié)省15％左右�，F(xiàn)在，旁邊采用的碳化硅棚板具有良好的熱傳導(dǎo)性，已經(jīng)成為建筑衛(wèi)生陶瓷燒成用梭式窯的最理想的窯具。
另外，應(yīng)該研究產(chǎn)品燒成時的裝窯密度問題。產(chǎn)品裝得過于密時，可以減少單位熱耗，但裝窯太密時，會直接導(dǎo)致窯內(nèi)氣流阻力大，不利于通風(fēng)，窯內(nèi)溫度不均勻。坯體與坯體空隙最小距離應(yīng)控制在5mm左右。裝坯時以棚板支柱結(jié)構(gòu)明焰裸燒，每塊棚板由三根支柱支撐。上下棚板保持平、直、穩(wěn)，均勻排列，每層的制品盡量做到高度基本一致，形狀大小不一。全車裝坯，應(yīng)以最矮小的坯體裝在中間位置；坯體高，用立柱長的放在最下部或最上部，這樣，有利于保持坯體在高溫氣流下獲得熱量平衡，從而縮短燒成時間，減少燃料消耗；還有，放在棚板上的產(chǎn)品坯體，在裝坯時適當(dāng)碼密，防止氣流過快被煙囪抽走，以提高熱的利用率。
7．加強余熱回收利用
在陶瓷燒成時，加強余熱回收利用、降低離窯煙氣溫度、減少漏氣、減少離窯煙氣的空氣過剩系數(shù)，是節(jié)能工作的一項重要措施。在防止急冷造成制品炸裂的條件下，可在窯頂拱磚面上埋設(shè)1.5英寸直徑鍍鋅管，抽出熱風(fēng)，用于干燥坯體或預(yù)熱助燃空氣。另外，溫度降至150~200℃時，在制品不出現(xiàn)冷驚的前提下，打開窯門，緩慢分二三次將成品推出窯體至窯外軌道上，再將已裝好坯體的窯車推進窯內(nèi)，窯門與窯墻用手輪緊固之。半小時后，才點火燒窯，這樣，可使坯體干透，前期升溫速度可適當(dāng)加快，利用了余熱，縮短燒成時間，節(jié)約燃耗。根據(jù)實際工作經(jīng)驗，如果制品、裝碼方法不變的情況下，熱窯比冷窯，每窯次可節(jié)約10~15％燃料費用，是毫無疑問的。
總之，建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品燒成使用的梭式窯，是近年來大力推廣的一種新型間歇式窯爐。它的優(yōu)點是資金投資小，周轉(zhuǎn)快，操作掌握靈活、方便，大大改善了操作者的勞動條件。又適合多品種、小批量的生產(chǎn)方式。因此，目前已經(jīng)成為國內(nèi)外許多中、小型建筑衛(wèi)生陶瓷燒成廠很受歡迎的窯爐設(shè)備。梭式窯的節(jié)能措施需要多方面、綜合性地考慮，至于采用那種措施最佳，則應(yīng)明確各個陶瓷企業(yè)的使用條件和要求，還要盡量與其它措施相互配合，以期達到節(jié)能的效果。
