一、燃料的燃燒
眾所周知,燃料的燃燒過(guò)程是一個(gè)氧化過(guò)程,在這一氧化過(guò)程中,伴隨著大量熱量的產(chǎn)生。參與燃燒的全部燃料在助燃空氣充足的條件下,完全被氧化,叫完全燃燒。顯然,在燃料完全燃燒的條件下,所生產(chǎn)的煙氣中沒(méi)有諸如一氧化碳、甲烷、氫氣、硫磺蒸汽等可燒成分。如果是固體燃料,殘?jiān)胁缓瑲堄嗫扇嘉镔|(zhì),燃料的不完全燃燒意味著燃料中熱量最大限度的發(fā)揮。
與燃料完全燃燒不同的一種情況是燃料的不完全燃燒。所謂燃料不完全燃燒,就是指參加燃燒的燃料,未能充分發(fā)揮其內(nèi)容的熱量。不完全燃燒有兩種可能的情況:一種是煙氣中含有可燃?xì)怏w;另一種是殘?jiān)泻袣埓娴目扇嘉镔|(zhì)。前者又可稱為氣體不完全燃燒,它是因?yàn)槿紵匦璧目諝饬坎蛔?,?dǎo)致燃料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的氧氣量不夠,化學(xué)反應(yīng)不完全,碳的燃燒反應(yīng)只進(jìn)行了一部分造成的。后者又稱為固體不完全燃燒,產(chǎn)生的原因是空氣量雖夠,但燃料未能充分地同空氣接觸,形成局部空氣量不足,從而導(dǎo)致未能完全燃燒。
二、窯內(nèi)應(yīng)具有較好的換熱條件
窯爐燒磚的過(guò)程,就是坯體在窯內(nèi)與燃料燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行熱交換的過(guò)程,燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不斷地傳給坯體,使坯體溫度不斷提高,直至達(dá)到坯體中各種組分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的溫度,使化學(xué)反應(yīng)完全,將坯體燒成磚。燃料燃燒需要氧氣,這部分氧氣是由經(jīng)過(guò)冷卻帶的預(yù)熱的空氣流帶到燒成帶的,高溫?zé)峥諝獯龠M(jìn)了燃料的燃燒。燃料燃燒放出的熱量要傳遞給坯體,高溫?zé)霟釟怏w是加熱坯體的媒介,是窯內(nèi)主要的傳熱方式之—。燃成的高溫制品需要冷卻到常溫以便出窯,又是靠流人窯內(nèi)的冷空氣將熱量帶走。預(yù)熱帶濕坯排出殘余水分及干坯不斷預(yù)熱升溫,還是依賴于來(lái)自燒成帶的熱煙氣流。所以,坯體在窯內(nèi)燒成時(shí),一刻也離不開(kāi)氣體的流動(dòng)。
三、采用合理的碼坯方法
碼坯的目的是形成適合于燒成要求的坯垛,到底采用哪一種碼法形成坯垛,要根據(jù)氣體在窯爐內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律來(lái)定。窯爐及窯爐排煙設(shè)備的條件,燃料的燃燒條件要求等因素確定。碼坯的重要性在于,在一定的設(shè)備條件下,坯垛一旦形成,窯內(nèi)通風(fēng)量,坯垛各部位通風(fēng)的均勻性、內(nèi)燃料在窯內(nèi)的分布、外燃料的燃燒條件及分散程度等就大體上確定r,窯內(nèi)的燒成條件也就基本確定。 眾所周知,在窯爐燒成過(guò)程中,窯內(nèi)氣體受到兩方面的阻力,一部分為氣體通過(guò)窯爐的各個(gè)系統(tǒng)時(shí)遇到的摩擦阻力和局部阻力,它是由窯爐結(jié)構(gòu)引起的,是不能人為地改變,僅當(dāng)氣流速度發(fā)生變化時(shí),才按一定的比例增減。另一方面,氣流還遇到坯垛阻力,它是可以改變的,通過(guò)改變碼坯方式就可以改變坯垛對(duì)空氣流力幫助。從而改變窯內(nèi)通風(fēng)量,改善燒成條件。一般來(lái)說(shuō),減少阻力,就能風(fēng)量增大。在改變碼坯密度的過(guò)程中,實(shí)際上是改變了窯內(nèi)的風(fēng)速、風(fēng)量,改變了窯內(nèi)燃料的燃燒條件,碼坯密度低的地方,阻力小,通風(fēng)量大;風(fēng)速高,燃料燃燒條件好,換熱系數(shù)大,利于燒成過(guò)程進(jìn)行。所以,碼坯形式的好壞、坯垛密度的高低、碼坯操作的質(zhì)量不但直接影響窯爐產(chǎn)量的高低,燒成質(zhì)量的好壞,更重要的是它影響到燃料能消耗量的多少、燒成能耗的高低。
那么,怎樣確定碼坯方法呢?不管采用何種坯垛形式,在一定“度”的范圍內(nèi),堅(jiān)持“稀碼”是必須堅(jiān)持的一個(gè)原則。另外,根據(jù)外燃磚還是內(nèi)燃燒磚,應(yīng)用不同的碼坯方式。對(duì)于窯爐斷面的碼坯密度分布來(lái)說(shuō),如果是外燃料磚,應(yīng)采用“上密下稀”、“中密、里次、外稀”、“橫密、順稀”的碼坯方法,彎窯處應(yīng)為“里密外稀”。如果是內(nèi)燃燒磚應(yīng)采用“上密下稀”、“邊密中稀”的碼法。在碼坯過(guò)程中,對(duì)外于支煙道處的坯垛應(yīng)進(jìn)行“拉縫”處理,以保證燒成過(guò)程中氣流通暢通,使氣流均衡地在窯斷面上流動(dòng)。
四、采用合理的操作方法
窯爐燒成的操作是多方面的、全方位的,只有對(duì)各方面都做出認(rèn)真合理的處理,才能達(dá)到降低燒成能耗的目的。
首先,要嚴(yán)格控制進(jìn)入窯內(nèi)的干坯的殘余含水率,降低脫去其中水分消耗的熱能,提離升溫速度,降低預(yù)熱階段的能耗。
其次,要控制好燒成時(shí)各帶的長(zhǎng)度以及各帶的穩(wěn)定性,不能使各帶長(zhǎng)度不穩(wěn)定,忽長(zhǎng)忽短,或者使各帶不能固定在其要求的位置,在窯長(zhǎng)度方向產(chǎn)生“漂移”現(xiàn)象,這也會(huì)消耗大量的燒成能耗。
第三,合理使用窯上的風(fēng)閘,盡量使用窯上的余熱,余熱的利用率越高,窯的燒成能耗就越低。
第四,加強(qiáng)窯體密封性能檢查,不讓窯內(nèi)的熱氣體出窯外,也不讓窯外的冷空氣進(jìn)入窯內(nèi)。因?yàn)椴还苁菬釟怏w的外泄還是冷空氣的浸入都是對(duì)窯爐熱能的損耗,都會(huì)增加窯爐的燒成能耗,而不會(huì)降低其能耗。
第五、加快窯爐的循環(huán)使用次數(shù),降低窯體和窯車的蓄熱損失,使原來(lái)所蓄積的熱能得到充分地利用,這樣就可降低燒成過(guò)程中的能耗。第六,提高燒成成品率,提高燒成成品率是降低窯爐燒成能耗最直接也是效果最明顯的方法,提高燒成成品率后,不但可以節(jié)約大量的熱能,還可以節(jié)約大量的電能及人工工資和原材料費(fèi)用,同時(shí)能延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。