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蜂窝陶瓷三种窑炉的优缺点

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浏览: 发布日期:2018-09-04 10:25

蜂窝陶瓷是一种结构似蜂窝的新型陶瓷产品。从早期的小型汽车尾气净化,到如今的石化、电力、冶金、电子电器、制药、汽车等,蜂窝陶瓷应用经历了不断的发展。蜂窝陶瓷按用途可以分为蓄热体、填料、催化剂载体和过滤材料四大类。其材质主要有:堇青石、莫来石、钛酸铝、活性炭、碳化硅、活性氧化铝、氧化锆、氮化硅及堇青石-莫来石、堇青石-钛酸铝等复合基质。

本文以蜂窝陶瓷蓄热体和蜂窝陶瓷催化剂载体两类产品的烧成工艺为主要考察对象,对三种窑炉进行了优缺点评价,以供大家参考。

1、隧道窑

隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备,广泛用于陶瓷产品的焙烧生产。适用于生产产量大,质量要求高而稳定的蜂窝陶瓷制品。

优点:生产连续化,产量大,质量稳定、能耗低,余热利用好。排烟浓度大幅度降低,处理起来也比较容易,从而降低环保成本。

缺点:节能效果不如烧制其它产品。分析其原因如下:蜂窝陶瓷生坯含有大量的有机可燃物,在间歇式窑炉中烧至500℃左右时,这部分可燃物可替代部分燃料。而在隧道窑中烧制蜂窝陶瓷时,这部分可燃物基本无助于节能。

蜂窝陶瓷三种窑炉的优缺点

2、侧烧式梭式窑

梭式窑(又称抽屉窑)属于间歇式窑炉,既可满足连续化大生产,又能用于小规模间断性生产,生产方式和时间安排非常灵活,是近年来许多陶瓷和耐火材料生产厂家普遍采用的热工设备。随着燃料结构和自控程度的发展,相继出现了一些结构新颖、装配先进的新型梭式窑,使产品质量上了一个新台阶。

优点:侧烧式梭式窑的温度、压力、烧成气氛均可实现自动化控制,尤其适于高温烧成和中高温还原气氛烧成,自动化控制手段日臻成熟。

缺点:对于烧制蜂窝陶瓷制品,侧烧式梭式窑的应用效果不太理想。由于蜂窝陶瓷的还原过程是在600 ℃以下的低温完成的,这期间的烧嘴配风量较。?鹧娲等胍つ诘牧Χ炔淮,火焰发飘,因此窑内温差较大。并且低温还原自动控制较麻烦,大多还需人工操作。

3、底烧式梭式窑

底烧式燃气梭式窑目前在国内使用较为普遍,投资小、操作简便、无需动力设备。但底烧式燃气梭式窑无法实现自动控制,只能靠人工操作。

底烧式燃气梭式窑的燃料为液化石油气或天然气,采用结构简单的文丘里式烧嘴,烧嘴在窑炉两侧墙底部对称排列,喷口垂直向上对准窑体进火孔,整个喷燃装置都设置在窑体底部以下的空间。高温燃气流由进火孔喷入窑内后,沿窑体两侧墙与窑车制品垛之间的火道向上喷射扩散,至窑顶转向下,穿过窑车上的所有制品,经窑车台面盖板之间预留的条缝状或圆孔状吸火孔进入车台面水平烟道,经窑体后端墙排烟口进入垂直烟道引出窑体,由烟囱排空。端墙垂直烟道设有闸板调节窑内压力,控制升温速度。这种结构属于倒焰式,高温气流的走向提高了传热效率,加上文丘里式烧嘴燃烧空气过剩系数不大,因此节能效果较为理想。

用底烧式燃气梭式窑烧制蜂窝陶瓷,低温还原烧成人工操作较容易控制,其能耗也明显低于侧烧式梭式窑。同样,用底烧式燃气梭式窑烧制蜂窝陶瓷时,也存在集中排放黑烟的现象,需要在烟道里焚烧黑烟,以达到环保要求。

另外,底烧式燃气梭式窑因其本身结构原因,容积不能过大,一般最大不超过5 m3为宜。而侧烧式梭式窑没有此限制,可以做到100m3以上。

综合上述:三种窑炉用于烧制蜂窝陶瓷各有优缺点:隧道窑产量大、质量稳定、能耗低;侧烧式梭式窑能实现自动控制,但存在低温还原操作困难、集中排放黑烟等缺点;底烧式燃气梭式窑低温还原操作容易、投资小、节能,但无法实现自动化控制、产量小、也需采取措施集中处理排放黑烟问题,以达到环保要求。

因此,有关厂家在新建窑炉时,应根据自身经济能力、生产实际情况和产品工艺要求,有针对性地合理选择窑型,以免造成经济损失。这也是有关窑炉设计制造单位应充分考虑的。

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