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梭式窯的介紹

2025-05-12 14:18:41

梭式窯是一種現(xiàn)代化的間歇窯,其結(jié)構(gòu)與隧道窯的燒成帶相近,由窯室和窯車兩大部分組成,坯件碼放在窯車棚架上,推進(jìn)窯室內(nèi)進(jìn)行燒成,在燒成并冷卻之后,將窯車和制品拉出窯室。它的裝窯外卸車,窯車的運(yùn)動(dòng)尤如織布機(jī)上的梭子,故稱為梭式窯。

出窯與隧道窯相似,都在窯外進(jìn)行。梭式窯對(duì)燒成制品適應(yīng)性強(qiáng),能適應(yīng)不同尺寸、形狀和材質(zhì)制品的燒成。

它既可用作生產(chǎn)的主要燒成設(shè)備,特別適合小批量多品種的生產(chǎn),滿足市場(chǎng)多樣化的需求,又可作為輔助燒成設(shè)備,例如產(chǎn)品的重?zé)托庐a(chǎn)品的試生產(chǎn)使用,應(yīng)是陶瓷行業(yè)不可缺少的燒成設(shè)備。

此外,梭式窯結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,大型梭式窯的投資要比相同產(chǎn)量的中、小型隧道窯低。

梭式窯的熱耗要比輥道窯和隧道窯高一些。由于輕質(zhì)耐火磚,特別是耐火纖維技術(shù)的發(fā)展,燃燒技術(shù)和余熱利用技術(shù)以及窯爐設(shè)計(jì)水平的提高,梭式窯向節(jié)能化和大型化發(fā)展,其熱耗也在逐漸下降,優(yōu)于一些隧道窯。因此,對(duì)中、小批量陶瓷的生產(chǎn),高效節(jié)能梭式窯應(yīng)該是一種合理的窯型。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家,梭式窯得到迅速的發(fā)展,它是近年歐美采用較多的窯型。

1、結(jié)構(gòu)

梭式窯是一種窯車式的倒焰窯;燒嘴安設(shè)在兩側(cè)窯墻上,并視窯的高矮設(shè)置一層或數(shù)層燒嘴。窯底用耐火材料砌筑在窯車鋼架結(jié)構(gòu)上;窯底吸火孔、支煙道設(shè)于窯車上,并使窯墻下部的煙道和窯車上的支煙道相連接;利用卷?yè)P(yáng)機(jī)或其它牽引機(jī)械設(shè)備;使裝載制品的窯車在窯室底部軌道上移動(dòng);

為充分利用梭式窖的生產(chǎn)能力,通常配備窯內(nèi)可容納2倍,甚至3倍以上的窯窯車數(shù)量的車。

窯車之間以及窯車與窯墻之間設(shè)有曲封和砂封

制品的裝卸都是在窯外進(jìn)行;

裝好坯體的窯車被推人窯內(nèi)后開始點(diǎn)火燃燒,經(jīng)過預(yù)熱、燒成、冷卻這三個(gè)階段以后再將窯車?yán)龈G外,卸下燒好的產(chǎn)品,再準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)的燒制過程。

梭式窯具結(jié)構(gòu)多種多樣,采用的材料也各不相同。燒制衛(wèi)生陶瓷的梭式窯常使用堇青石莫來石質(zhì)或碳化硅質(zhì)的空心長(zhǎng)立柱、棚板及薄形多孔板;使用重結(jié)晶碳化硅質(zhì)或氮化硅結(jié)合碳化硅質(zhì)的橫梁、各種形狀的支凳、棚板聯(lián)鎖件等窯具來支承和固定制品。

梭式窯由于常是多層碼裝,故棚架多層,高度較大,因此棚架的穩(wěn)固性十分重要。

2、燃燒系統(tǒng)

梭式窯的燃燒系統(tǒng):布置在兩側(cè)的窯墻上,燃燒室的結(jié)構(gòu)及布置方法視所用的燃料而異。

燒油或燒煤氣時(shí),可視窯體的高矮而設(shè)置一層或多層燒嘴;火焰進(jìn)入梭式窯內(nèi)以后,是從上而下加熱坯體。

01)燃料通過燒嘴燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)釤煔鈴母G車兩側(cè)與窯墻之間的縫隙流到窯車的頂部以后,在煙囪抽力的作用下再通過窯車上坯體之間的縫隙向下流動(dòng);在此過程中,熱煙氣把熱量傳給窯車上的坯體,使其燒制為產(chǎn)品。

02)煙氣完成傳熱后的熱煙氣其本身變?yōu)閺U氣,最后從排煙系統(tǒng)和煙囪排向大氣。由于熱煙氣從上向下的流動(dòng)符合流體力學(xué)中使氣流均勻分布的“分散垂直氣流法則“,所以梭式窯內(nèi)的溫度比較均勻,沒有像隧道窯內(nèi)那樣的氣流分層現(xiàn)象,這也是梭式窯的一大優(yōu)點(diǎn)。

3、梭式窯傳熱特點(diǎn)

火焰窯爐內(nèi),燃燒產(chǎn)物是以對(duì)流傳熱和輻射傳熱的形式把熱量傳給制品。

01)對(duì)流傳熱:煙氣和制品之間的溫差成正比,與窯內(nèi)煙氣的流速的0.8次方成正比;

02)輻射傳熱:煙氣和制品的溫度的四次方之差成正比。

①若通過增大煙氣與制品之間的溫度差來提高傳熱效率,從傳熱的觀點(diǎn)來說是好的;但從造成制品內(nèi)外溫差來講是不好的。

②如果通過增大煙氣的流速,就能使整窯制品都較均勻而迅速地加熱。采用高速調(diào)溫?zé)欤瑹煔馀c制品間的溫差不大,而窯內(nèi)煙氣的流速卻比使用一般的燒嘴增大致十倍,從而在保證制品的燒成質(zhì)量的同時(shí)提高了傳熱速率,實(shí)現(xiàn)制品允許的盡可能快的燒成目的。

③現(xiàn)代間歇式梭式窯爐,采用了高速調(diào)溫?zé)欤紵a(chǎn)物以很高的進(jìn)度(100米/秒以上)。噴射入窯。這樣,存整個(gè)燒成過程中,燃燒產(chǎn)物的對(duì)流傳熱速率就大大地提高;即使在高溫階段,對(duì)流傳熱的作用也大。

④但在使用高速調(diào)溫?zé)鞎r(shí),制品碼裝時(shí)要留有在料垛間要留出100-400mm的火焰通道通常其寬度隨窯爐寬度尺寸的增大而增大。最好使窯內(nèi)氣流能造成一個(gè)旋轉(zhuǎn)氣流,避免高速的火焰直接沖刷到局部的制品上,影響火焰的流動(dòng),造成較大的溫差。燒嘴在向一平面上應(yīng)交錯(cuò)布置,以免互相干擾,減弱高速噴射的作用,

4、高速調(diào)溫?zé)靽姵鏊俣群蜔煔鉁囟葘?duì)窯內(nèi)溫度分布、綜合換熱系數(shù)、熱效率的影響:

01)提高煙氣氣流的噴出速度可以使梭式窯內(nèi)溫度分布的均勻性和綜合換熱系數(shù)的均勻性相應(yīng)得到提高,從而使得煙氣中的熱量得到充分的利用,即廢氣溫度下降,煙氣的熱利用率提高。提高氣流噴出速度可使窯內(nèi)的綜合換熱系數(shù)雖亦相應(yīng)提高,但增加的幅度并不很顯著。這一結(jié)果表明在陶瓷窯爐中,高速燒嘴主要起攪拌均化的作用,而不是靠提高熱氣流的噴出速度來提高對(duì)流換熱系數(shù)。因此,氣流噴出的速度應(yīng)根據(jù)工藝要求、窯爐結(jié)構(gòu)、風(fēng)機(jī)壓力等因素決定。


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