超寬窯在拋光地磚生產中的應用研究

管火金（廣東摩德娜科技股份有限公司，佛山　528222）

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節能與環保

超寬窯在拋光地磚生產中的應用研究

管火金
（廣東摩德娜科技股份有限公司，佛山528222）

本文介紹了3.85 m超寬窯的主要技術參數及其顯著特點，筆者認為其多種創新結構和集成技術將會發揮出更大的功能，一定會比3.1 m寬體窯更加節能、高效、高產、智能，并將進一步推動陶瓷企業更新現有窯爐，加快陶企轉型升級。

超寬窯；拋光地磚；節能；高效

1　引言

陶瓷磚用寬截面輥道窯（簡稱寬體窯）以其節能、高效、產量大等優勢獲得了陶瓷企業的廣泛認可。廣東摩德娜科技股份有限公司 （簡稱摩德娜）3.0 m的寬體窯自從2009年在越南ROYAL瓷磚公司成功投產以來，不斷創新、升級，目前已研發出用于生產拋光地磚的3.85 m寬輥道窯（簡稱超寬窯），其產量大幅增加，單位能耗顯著下降，管理成本明顯減少。本文主要介紹了超寬窯的技術參數及其顯著特點。

2　超寬窯的主要技術參數

超寬（輥道）窯的主要技術參數如表1所示。

3　超寬窯的顯著特點

3.1產量大

目前，陶瓷企業用于拋光地磚生產的窯型主要有2.5 m內寬的輥道窯和3.0～3.1 m的寬體窯。

3.85m超寬窯每排可以進5片600 mm×600 mm規格的磚，或者每排進4片800 mm×800 mm規格的磚；3.1 m寬體窯每排可進4片600 mm×600 mm規格的磚，或者每排可進3片800 mm×800 mm規格的磚；而2.5 m內寬的窯爐每排僅進3片600 mm×600 mm規格的磚，或者每排僅進2片800 mm×800 mm規格的磚。在窯長和燒成周期相同的情況下，3.85 m超寬窯與3.1 m寬體窯相比，600 mm×600 mm規格的磚產量可以增加25%，800 mm×800 mm規格的磚產量可以增加33.3%；3.83 m超寬窯與2.5 m內寬的輥道窯相比，600 mm×600 mm規格的磚產量可以增加66.7%，800 mm×800 mm規格的磚產量可以增加100%。由此可見，在同等條件下，超寬窯的產能和效率大大提高了。

3.85m超寬輥道窯與其他拋光磚窯爐的產能比較情況如表2所示。

3.2溫差小

根據窯爐燒成冷卻工藝特點，摩德娜設計出結構和功率不同的高速等溫節能燒嘴、長短和噴口大小不同的燃燒室以及改變火焰流向的、縱橫交錯的多孔噴火分流器（摩德娜專利產品），縮小了燒成截面溫差；并且研發出自由移動的“急冷彎管”（摩德娜專利產品）及縱向均布的間接冷卻管（摩德娜專利產品）控制冷卻帶溫差。這些創新結構和綜合技術將窯內的截面溫差控制在±2.5℃以內，解決了燒成過程因溫差大帶來的產品色差和變形問題以及冷卻過程因溫差大造成的開裂和變形等缺陷，提高了產品合格率，為超寬窯爐的正常生產提供了有力保證。

表1　3.85 m超寬（輥道）窯主要技術參數

表2　3.85 m超寬輥道窯與其他拋光磚窯爐產能比較

3.3傳動優

3.85m超寬輥道窯采用超高溫特種輥棒和精密加工的高強度輥棒軸套，利用“弧形”輥棒自動糾正運行中的磚坯走向，解決了因加寬窯體可能產生的中間磚慢、磚坯擠壓造成的變形問題，為寬體窯的正常出磚奠定了堅實的基礎。

3.4能耗低

由于超寬窯研發出多項創新技術并進行了有效集成，因此超寬窯能耗低。以天然氣燒成600 mm×600 mm拋光地磚為例，國內窯爐燃耗為1.4～1.5 Nm3/m2磚，而超寬窯約為1.2 Nm3/m2磚，同比節省15%。

超寬窯主要的節能創新技術如下：

（1）余熱全回收專利技術

陶瓷磚窯爐尾冷區熱風溫度在100℃左右，而當今的窯爐大多不能回收，只能直接排入大氣。目前，摩德娜發明了一套綜合技術，一部分尾冷熱風通過緩冷區、急冷區接力加熱，將助燃風溫度提高到350℃以上；另一部分多余的尾冷熱風與緩冷區熱交換的熱風混合后全部用于干燥坯體。該技術將冷卻產品的所有余熱全部回收利用，不僅做到節能最大化，還降低了高溫風對大氣造成的污染。

除此之外，超寬窯助燃風管融合于窯爐底部保溫層內，并全部加強了保溫，減少了助燃風輸送過程中的溫降和散熱損失。

以越南某廠日產22，000 m2拋光地磚窯爐為例來計算利用尾冷風加熱助燃風的節能量。

該廠生產的地磚規格為600 mm×600 mm（平均單重為23 kg/m2），使用熱值為8300 kcal/Nm3的天然氣，每小時耗氣量約為1143 m3天然氣，需要20℃（國內按20℃，國際按25℃）的空氣約為16440 m3/h。

表3　利用尾冷熱風加熱后助燃的節能情況

與目前市場在用的助燃風溫度為250℃的窯爐相比，該窯利用尾冷100℃熱風后可省燃料5.53%，每年可節省費用為25.03萬美元。

利用尾冷熱風加熱后助燃的節能計算情況如表3所示。

（2）保溫集成技術

除了使用常規輕質材料并優化了保溫結構外，超寬窯還大量應用新型納米保溫絕熱材料。當溫度為600℃時，該材料的導熱系數僅為0.03 W/（m·℃），而普通棉板在此溫度下的導熱系數為0.11 W/（m·℃）（參考摩根熱公司的資料），相比減少了72.73%；普通棉毯在此溫度下的導熱系數為0.15 W/（m·℃）（參考摩根熱公司的資料），相比減少了80.0%。由于耐火保溫結構的優化，窯體外表溫度下降，散熱明顯減少。

新型納米保溫絕熱材料、普通棉板和普通棉毯三種保溫材料的導熱系數比較如圖1所示。

3.5網絡化、智能化

超寬窯已經實現了儀表+電腦控制，溫度、窯壓、故障警報、單位能耗等主要數據在控制柜的電腦界面實時顯示，具備“人機對話”功能。陶瓷企業如果使用網絡版，內部可以實現網絡化，領導、主管等管理人員不用到現場或控制室即可隨時隨地查閱相關數據。此外，結合國家“互聯網+”戰略，超寬窯也將推出遠程監控系統，當窯爐出現問題時，在中國即可通過網絡處理或針對具體問題告訴遠在國外的用戶技術人員處理方案，使問題得到快速解決，提高了效率，減少了用戶損失；日常過程也可通過網絡發現所提供設備存在的問題，提前將信息反饋給用戶，達到防患于未然的目的。網絡化、智能化、服務化、協同化是超寬窯的又一個創新點。

圖1　三種保溫材料的導熱系數比較

4　結語

自從3.1 m拋光磚寬體窯應用以來，經過陶瓷企業、行業內專家檢驗、論證，綜合優勢明顯。相信筆者介紹的3.85 m超寬窯一經推出，其多種創新結構和集成技術一定會發揮出更大的功能，一定比3.1 m寬體窯更加節能、高效、高產、智能，并將進一步推動陶瓷企業更新現有窯爐，加快陶企轉型升級。

管火金（1963-），男，共產黨員，高級工程師，精通英語和意大利語?，F任廣東摩德娜科技股份有限公司董事總經理，中國建筑衛生陶瓷協會窯爐暨節能技術裝備分會常務副理事長、秘書長。