陶瓷窯爐墻體新型砌筑結構與節能解析

摘要:陶瓷輥道窯是陶瓷工業的新型窯爐，具有很多優點，它有利于實現燒成工序的機械化與自動化，是快速燒成較理想的窯爐，但由于輥子長度的限制，窯墻結構較薄、熱耗大。本文通過對窯墻散熱計算，試圖通過改變耐火材料及保溫材料的砌筑方法，來優化輥道窯的窯墻結構。

關鍵詞:窯爐;保溫性能;砌筑方法

1前 言

我國建筑衛生陶瓷的產量已經連續十幾年位居世界第一，以2007年為例，我國陶瓷墻地磚產量達到52億m2，約占世界總產量的60%左右，生產這些墻地磚需消耗3000多萬噸標煤和1.2億噸陶瓷礦物原材料。由此可見，建筑陶瓷確實是能源的消耗大戶，如何節約能源與資源，成為陶瓷熱工的重要課題。

輥道窯窯墻與所有工業窯爐的窯墻一樣，必須具備三個基本條件:耐高溫、具有一定的強度以及良好的保溫性能。輥道窯窯墻一般采用多層耐火材料和保溫材料砌筑而成，通過熱平衡計算，可發現陶瓷窯爐的外壁(如窯墻、窯頂和窯底)散熱熱耗高達20%以上，僅兩側墻散熱就占了該窯總能耗的10%以上。

減少窯墻的散熱損失，可以通過增加窯墻的厚度，或選擇導熱系數更小的耐火材料和保溫材料，也可以通過改變窯爐墻體砌筑結構來實現，但從窯爐的經濟核算來考慮，增加墻體材料的厚度或使用價格昂貴、導熱系數更小的耐火材料和保溫材料是不可取的。是否可以改變墻體的砌筑結構形式來提高窯爐的保溫性能呢?答案是肯定的。

2窯爐墻體的散熱計算

2.1 導熱系數及傳熱熱流密度

(1) 單層平壁導熱系數的計算

耐火材料的導熱系數可根據實驗測定，一般情況下可先測定材料在0℃時的導熱系數λ0 ，然后再測定不同溫度下的導熱系數λt 。在實際工程計算中，為了方便起見，可把一定溫度范圍(耐火材料和保溫材料使用的溫度范圍)內的導熱系數與溫度的關系近似地看作直線關系: