一、陶瓷原料加工過程中的節(jié)能
據(jù)資料記載，原料加工部分的能耗在整個(gè)陶瓷生產(chǎn)過程中占很大的比例，料耗用量占49％，裝機(jī)容量占72％，因此節(jié)能潛力較大。
1、陶瓷原料的粉碎加工其中燃
原始陶瓷原料主要是由硬質(zhì)原料和軟質(zhì)原料組成。對(duì)陶瓷原料的粉碎加工主要體現(xiàn)在對(duì)于硬質(zhì)原料的加工。首先應(yīng)逐步減少噪音大、能耗高、難以除塵的粗中碎加工，如：粗顎式破碎機(jī)、細(xì)顎式破碎機(jī)、旋磨機(jī)等，改用質(zhì)量穩(wěn)定且能夠及時(shí)供應(yīng)的原料粉料進(jìn)廠。其次，積極推進(jìn)陶瓷原料的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化和系列化生產(chǎn)，供給符合陶瓷工業(yè)需求的粉料，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和不可再生資源的合理利用；提高粉碎設(shè)備利用率，減少對(duì)原料車間的重復(fù)建設(shè)，有利于減少工廠原料的儲(chǔ)備，節(jié)約場(chǎng)地的投資和減少城市粉塵、噪音污染。
2、陶瓷原料的細(xì)加工
工業(yè)上廣泛使用間歇式球磨機(jī)作為細(xì)磨設(shè)備，其內(nèi)襯主要有燧石襯，氧化鋁襯和橡膠襯。如果球磨機(jī)的內(nèi)襯采用橡膠襯，既可以減小球磨機(jī)的負(fù)荷，又增加了球磨機(jī)的有效容積，產(chǎn)量可以提高30～50％，單位產(chǎn)品電耗降低10～30％。如果采用氧化鋁襯則可提高球磨效率、縮短球磨周期。為了提高球磨機(jī)的效率，根據(jù)工藝配方不同向泥漿中加入高效減水劑，助磨劑并制定合理的料、球、水比例。在磨球的選擇上應(yīng)有合理的大中小級(jí)配成不同形狀的磨球級(jí)配。在球磨時(shí)，采用氧化鋁球，既可縮短球磨時(shí)間，又可節(jié)電35％左右。
與國內(nèi)間歇式球磨機(jī)相比，國外普遍采用連續(xù)式、大噸位球磨機(jī)進(jìn)行細(xì)磨，產(chǎn)量可提高10倍以上，電耗為原來的20％。由于可以連續(xù)入料和出料，不需要停機(jī)，比間歇式球磨機(jī)節(jié)省能耗15％～30％；并易制濃漿，使后面的噴霧干燥過程節(jié)約能量，節(jié)省能耗20％一30％。與小噸位球磨機(jī)相比，大噸位球磨機(jī)可以節(jié)省能耗10％一30％。另外，國內(nèi)外不少球磨機(jī)采用變頻器改變電流頻率宋調(diào)速，有可能縮短球磨周期15％～25％，從而減少電耗。
3、陶瓷原料的其他節(jié)能
噴霧干燥制粉時(shí)，降低泥漿的含水量，提高熱風(fēng)的溫度，加大進(jìn)塔泥漿量，降低廢氣溫度，產(chǎn)量可提高近1倍，能耗下降30％。另外，料漿池采用間歇式攪拌，一天可節(jié)電135kw·h，年節(jié)電4.5萬kw·h。
二、陶瓷成型過程中的節(jié)能
陶瓷成型種類繁多，不同的陶瓷成型有不同的成型方法，和日用陶瓷節(jié)能方面做一簡(jiǎn)要分析。
1、大噸位壓磚機(jī)
對(duì)于建筑陶瓷，在選擇壓磚機(jī)上，應(yīng)選用大噸位、寬間距的壓機(jī)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)一窯，因?yàn)榇髧嵨粔捍u機(jī)壓力大，產(chǎn)量大，壓制的磚坯質(zhì)量好，合格率高。在同等條件下，電耗可減少30％以上。目前，國產(chǎn)液壓壓磚機(jī)的最大噸位已經(jīng)達(dá)到7800ｔ，各種噸位的大型壓機(jī)也已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)陶瓷企業(yè)，節(jié)能效果顯著。
2、高中壓注漿成型
對(duì)于衛(wèi)生陶瓷可采用高中壓注漿成型技術(shù)，將傳統(tǒng)石膏模依靠毛細(xì)管力吸水成型機(jī)理變?yōu)槎嗫姿芰夏簽V排水機(jī)理，使衛(wèi)生瓷成型次數(shù)由ｌ天／次提高到10－30min/次，模具壽命達(dá)２萬次以上，可節(jié)省模具干燥和加熱工作環(huán)境所需的熱能。
3、等靜壓成型
當(dāng)前日用陶瓷成型工藝有滾壓成型、注漿成型、塑壓成型、等靜壓成型、高壓注漿、微波注漿成型和激光快速成型，其中后半部分具有較大的發(fā)展和應(yīng)用前景。從效率、節(jié)能和成熟程度宋考慮，應(yīng)該采用等靜壓成型，其具有瓷質(zhì)結(jié)構(gòu)均勻致密、質(zhì)量高、工序簡(jiǎn)單、無雜質(zhì)、抗彎強(qiáng)度高、可成型復(fù)雜型、尺寸精確、生產(chǎn)周期短、耗能低等優(yōu)點(diǎn)。等靜壓成型的最大特點(diǎn)是：產(chǎn)量大、質(zhì)量好、坯體規(guī)整度好、品質(zhì)規(guī)格一致、取消了石膏模和干燥工序、能適應(yīng)于多種產(chǎn)品的生產(chǎn)等。
四、窯爐結(jié)構(gòu)的選擇
①窯型向輥道化發(fā)展
在陶瓷工業(yè)中，使用較多的主要窯爐有：隧道窯、輥道窯和梭式窯三大類。其中，輥道窯具有產(chǎn)量大、質(zhì)量好、能耗低、自動(dòng)化程度高、操作方便、勞動(dòng)強(qiáng)低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今陶瓷窯爐的發(fā)展方向。
②采用高效、輕質(zhì)保溫耐火材料及新型涂料
常見的保溫材料有重質(zhì)耐火磚、輕質(zhì)保溫磚、莫來石輕質(zhì)磚，高鋁輕質(zhì)磚和輕質(zhì)陶瓷纖維等。合理的選擇保溫材料對(duì)節(jié)能降耗產(chǎn)生了很大的影響。如輕質(zhì)陶瓷纖維與重質(zhì)耐火磚相比：質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、重量只有輕質(zhì)材料的1/6、容重為傳統(tǒng)耐火磚的1/25、蓄熱量僅為磚砌式爐襯的1/30—1/10、窯外壁溫度降到30℃～60℃。纖維節(jié)能方面，從總能耗的20.6％下降到9.02％，節(jié)能達(dá)到16.67％。
另外，為了提高陶瓷纖維抗粉化能力，又增加窯爐內(nèi)傳熱效率，節(jié)能降耗。可使用多功能涂層材料，如熱輻射涂料HIKAMI RADIATION COATING簡(jiǎn)稱ＨＲＣ。在高溫階段，將其涂在窯壁耐火材料上，材料的輻射率由0.7升為0.96，可節(jié)能138.3MJ/M2·h；而在低溫階段涂上HRC后，窯壁輻射率從0.7升為0.97，可節(jié)能4547KCAL/M2·h。
五、改善窯體結(jié)構(gòu)
隨著窯內(nèi)高的增加，單位制品熱耗和窯墻散熱量也增加。如當(dāng)輥道窯窯高由0.2ｍ升高至1.2ｍ時(shí)，熱耗增加4.43％，窯墻散熱升高33.2％，故從節(jié)能的角度講，窯內(nèi)高度越低越好；隨著窯內(nèi)寬度增大，單位制品熱耗和窯墻散熱減少。如當(dāng)輥道窯窯內(nèi)寬從1.2ｍ增大到2.4ｍ，單位制品熱耗減少2.9％，窯墻散熱降低25％，故在一定范圍內(nèi)，窯越寬越好；當(dāng)窯內(nèi)寬和窯內(nèi)高一定的情況下，隨著窯長的增加，單位制品的熱耗和窯頭煙氣帶走的熱量均有所減少。如當(dāng)輥道窯的窯長由50ｍ增加到100ｍ時(shí)，單位制品熱耗降低1％，窯頭煙氣帶走熱量減少13.9％。
窯車窯具材料輕型化
采用輕質(zhì)耐火材料制作窯車和窯具對(duì)節(jié)能具有重大的意義。產(chǎn)品與窯具的重量比越小，其熱耗越低。窯車應(yīng)使用低蓄熱、容重小、強(qiáng)度高、隔熱性能好的材料來制備。至于窯車車襯材質(zhì)的選取，據(jù)報(bào)道，輕質(zhì)磚、輕質(zhì)磚與硅酸鋁耐火纖維和全硅酸鋁耐火纖維做車襯時(shí)，產(chǎn)品熱耗是傳統(tǒng)重質(zhì)耐火磚做車襯時(shí)的91％、79.5～85.8％和59.1～66.3％。
輥?zhàn)拥纳?nbsp;
輥?zhàn)邮禽伒栏G的一個(gè)重要組成部分，分布在沿窯長的不同溫度區(qū)間。受溫度的影響，輥棒分別采用鋼輥和瓷輥。輥棒向外散熱主要是通過其兩端各伸出窯墻約0.1米的輥端。由于輥道窯中使用的輥棒數(shù)量之多通常可達(dá)1000多根，以至于其能耗增加。通過對(duì)輥道窯長80米，輥棒兩端各伸出窯墻0.11米，共有1327根輥?zhàn)舆M(jìn)行數(shù)值計(jì)算，其中Ｔ＞800℃高溫區(qū)采用瓷輥，其余采用鋼輥。
隨著溫度的升高，瓷輥的散熱損失變化比較平緩，而鋼輥的熱量散失則幾乎呈線性增加。計(jì)算表明，輥?zhàn)觾啥送ㄟ^導(dǎo)熱過程所散失的熱量約占窯爐總供給熱量的2％，因此，其具備節(jié)能潛力。
加強(qiáng)窯體密封性和窯內(nèi)壓力制度
加強(qiáng)窯體密封，窯體與窯車之間、窯車之間的嚴(yán)密性，降低窯頭負(fù)壓、保證燒成帶處于微正壓，減少冷空氣的進(jìn)入窯內(nèi)，從而減少排煙量，降低熱耗。經(jīng)計(jì)算，煙道匯總出的空氣過剩系數(shù)由5減少到3時(shí)，當(dāng)其他條件不變的情況下，煙氣帶走熱量從30％降為18％，節(jié)能12％。
六、窯爐余熱的利用
衡量一座窯爐是否先進(jìn)的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)就是有沒有較好的利用余熱。據(jù)窯爐熱平衡測(cè)定數(shù)據(jù)顯示，僅煙氣帶走的熱量和抽熱風(fēng)帶出的熱量占總能耗的60％-75％。若能利用蓄熱式燃燒技術(shù)將明焰隧道窯的余熱預(yù)熱空氣供助燃，不但可改善燃料燃燒，提高燃燒溫度，而且可降低燃耗7％。余熱利用在國外受到重視，視其為陶瓷工業(yè)節(jié)能的主要環(huán)節(jié)。國外對(duì)煙氣帶走的熱量和冷卻物料消耗的熱量約占總窯爐耗能的50％～60％ 這一部分?jǐn)?shù)量可觀的余熱利用較好。目前，國外將余熱主要用于干燥和加熱燃燒空氣。現(xiàn)在歐洲陶瓷企業(yè)普遍采用在窯爐上安裝附加余熱利用裝置，進(jìn)行余熱的再回收利用。對(duì)于排煙廢熱的余熱利用，亦采用換熱器進(jìn)行能量收集與輸送到所需場(chǎng)所。其綜合節(jié)能的效果使熱效利用達(dá)到80％～90％。
七、采用自控技術(shù)
采用自控技術(shù)是目前國外普遍采用的有效節(jié)能方法，它主要用在窯爐的自動(dòng)控制。因而使窯爐的調(diào)節(jié)控制更加精確，對(duì)節(jié)省能源、穩(wěn)定工藝操作和提高燒成質(zhì)量十分有利，同時(shí)還為窯爐燒成的最優(yōu)化，提供了可靠的數(shù)據(jù)。計(jì)算表明，在排出煙氣中每增加可燃成分1％，則燃料損失要增加3％，如果能夠采用微機(jī)自動(dòng)控制或儀表一微機(jī)控制系統(tǒng)，則可節(jié)能5-10％。當(dāng)今先進(jìn)的自控可以通過高級(jí)專家系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，可以通過在線的外部參數(shù)溫度、濕度、壓力、氣氛等 測(cè)量宋引導(dǎo)操作向最大的節(jié)能方向進(jìn)行，降低能耗5％以上。在國外，如日本礙子公司的窯爐均設(shè)置有先進(jìn)的自動(dòng)點(diǎn)火、熄火測(cè)知、窯內(nèi)壓力監(jiān)測(cè)、地震監(jiān)測(cè)、窯內(nèi)氧濃度監(jiān)測(cè)、氣體泄漏監(jiān)測(cè)、瓷輥損折監(jiān)測(cè)及噴嘴用電偶記錄儀等一系列監(jiān)測(cè)儀器。從而保證了窯爐的省力、節(jié)能、快速燒成，其可節(jié)能10％～30％。在國內(nèi)尚未達(dá)到。
八、其他節(jié)能技術(shù)
1、新型雙層雙溫窯爐
雙層雙溫窯爐是一種新型節(jié)能窯爐，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是窯爐從單層單溫發(fā)展為雙層雙溫。其上下兩層溫度均采用PID單獨(dú)控制，兩層之間采用結(jié)晶碳化硅作橫梁并用高保溫性能的耐火材料做隔熱層。特殊的設(shè)計(jì)能有效防止上下兩層串溫，同時(shí)又能使有效的熱量共享。與單層窯爐能耗相比，雙層雙溫窯爐低于其150-250大卡/kg瓷，即最少可以節(jié)省能耗30％。
2、微波輔助燒結(jié)技術(shù)
微波輔助燒結(jié)技術(shù)是通過電磁場(chǎng)直接對(duì)物體內(nèi)部加熱，而不像傳統(tǒng)方法熱能是通過物體表面間接傳入物體內(nèi)部，故熱效率很高一般從微波能轉(zhuǎn)換成熱能的效率可達(dá)80～90％，燒結(jié)時(shí)間短，因此可以大大降低能耗達(dá)到節(jié)能效果。例如A12O3的燒結(jié)，傳統(tǒng)方法只需加熱幾個(gè)小時(shí)而微波法僅需3～4分鐘。
據(jù)報(bào)道，英國某公司有一種新型的陶瓷窯爐生產(chǎn)與制造技術(shù)，該窯爐最大的特點(diǎn)在于：它不僅采用了當(dāng)今世界上微波燒結(jié)陶瓷的最新技術(shù)，而且采用了傳統(tǒng)的氣體燒成技術(shù)。它在傳統(tǒng)窯爐中把微波能和氣體燃燒輻射熱有機(jī)結(jié)合起來，這樣既解決微波燒成不容易控制的問題，又解決了傳統(tǒng)窯爐燒成周期長，能耗大等問題。據(jù)介紹這種窯爐適用于高技術(shù)陶瓷及其他各種陶瓷的燒成，達(dá)到快速燒成，減少能耗，降低成本的目的。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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