关于窑炉压力制度的解释

关于窑炉压力制度的解释
一. 压力及压力制度:
辊道窑中的压力,细分有窑内气压、燃烧的油压、助燃风压、雾化
风压(燃气窑炉则仅为燃料压力和助燃风压)。而通常所说的压力制度便仅指
窑内气压的制度,即窑内气体压力与外界大气压之间的差别。由此,便有正压、零压、负压、零压位之说。尽管如此,对窑内各压力的含义及所需的压力表的
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了解,在辊道窑操作中也是相当有必要的。
1. 压力的含义及单位
油压——所供给燃油的压力。(一般有总油压和分油压之分,总油压即油
泵处的油压,分油压就是各组或单支上的油压。尽管各组是并联安装,
但管路有沿程阻力,所以,总油压是大于分油压的。)
雾化风压——使燃油雾化燃烧的一次风的压力。
助燃风压——使雾化好的油在燃烧室燃烧的二次风的压力。
负压——所测点处窑内气体压力比外界大气压小,呈吸风式。
正压——所测点处窑内气体压力比外界大气压大,呈外逸式。
零压——所测点处窑内气体压力等于外界大气压压力。
一般而言,对于油烧辊道窑,目前普遍使用的油是轻质油,或0#柴油,或红油,或工业油,当然也有的是轻质油掺重质油(重油)的混合油。油
烧辊道窑的油压一般控制在0.3~1.2Mpa之间,相应地压力表选择0~1.6Mpa 量程的。雾化风由压力稳定性较好的萝茨风机供给,风压大小一般在0.03~0.08Mpa之间,相应地压力表选择0~0.16Mpa量程的。助燃风压大小在0.5~5Kpa之间,相应地压力表选择0~6Kpa量程的。但许多厂的窑炉
助燃风压没得测,要么是不装压力表,要么是装上雾化风压表测不出来。具体
油压、风压的大小控制取决于产品的种类、取决于喷的类型(高压、中压、
低压型),还取决于烧成温度及火燃烧状态。(这些都已在温度控制和气氛
控制中讲过,这里不再重复),只是应该注意的是,油压过高容易使油管渗漏
而形成隐患;风压过高,一是噪音加大,二是风机电机的工作负荷大,容易使
电机过热而跳闸或烧坏。
其实,表示压力的单位很多,陶瓷窑炉上同样如此,通常就有兆帕(Mpa)、千帕(Kpa)、帕斯卡(pa)、大气压(atm)、毫米水柱(mmH2O)、毫米汞柱(mmHg)、公斤力(Kgf)、巴(bar)等,这些单位之间如何换算,
在实际生产中是相当有意义的,这里就列出它们之间的关系式来。
1atm ≈10bar ≈ 101325pa ≈ 10000 mmH2O ≈ 760 mmHg ≈ 0.1 Mpa ≈100Kpa ≈ 1 Kgf
2. 压力制度与压力的测量
辊道窑中的压力制度是对窑内气体而言的,窑内气体在预干区、预
热氧化区、烧成区、急冷区、缓冷区、强冷区的不同压力从而形成压力制度。
各区的压力控制也就形成了压力制度控制。
为实现窑内合理而稳定的温度制度和气氛制度,确保辊道窑的正常运转,
就必须将全窑压力制度调节控制合理,其中又特别要控制好在烧成操作中起主
导作用的几个位置的压力,如“三带”中各带交界处,预干区、缓冷区、烧成
区等。要控制压力,必须先测量压力。辊道窑通常是从窑边上的看火孔测量,
没有看火孔处的预干区、缓冷区通常是从多孔砖的孔内深入测量或拔出辊棒测量。目前多数企业没有重视这点,也就没有专门的压力测量设备插入窑内测量,而进口窑炉在设计上就考虑得比较全面,窑炉往往安装有微压计进行压力测量。在实际生产中,我们测量压力往往是经验性地用打火机或石棉细长纤维放在看
火孔口,以看是吸入或逸出,从而判断是负压还是正压或是零压。必须指出的是,这是很不准确的,因为这火苗、石棉纤维均受外界窑边的气体流动影响
从而会改变它的状态(有时候靠屋墙的主动边与空间大的从动边明显让人感觉
风不同)。但它又给我们提供大致的经验判断。
二. 压力制度机理与影响因素
只有了解了窑内的压力制度,才可谈得上压力制度控制。但压力制度在窑内不是一成不变的,它受诸多因素影响。所以,在调节压力时必须清楚压力制度的影响因素。
1. 机理
窑内压力制度是相对外界大气压而言的。窑内压力是所供入的空气和燃烧产生的烟气以及吸入的空气总量与抽烟抽热所抽走的气体总量之间的差值。所以,新建窑炉和窑炉停窑常温状态下,窑内各点压力一致,即外界大气压。在正常生产下,窑内各点的压力可以说是不同的。
2. 影响因素
由机理分析可知,影响窑内压力的有两部分,一是供入吸入的空气量和产生的烟气量总和,二是被抽走的烟气空气量总和,具体表现为:(冷煤气状态下)
①烧嘴处燃烧的的煤气、助燃风
②搅拌气幕处供入的空气或烟气量。
③急冷处打入的空气量
④强冷处打入的空气量
⑤排烟风机抽走的烟气量
⑥抽热风机抽走的气体量
⑦影响抽烟抽热的挡火板、挡火墙以及窑体密封性(窑顶挡火板处、窑边多孔砖处、窑边炉门处)
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三、实际生产中的压力控制
窑内压力,不管是正压也好,负压也罢,首先应清楚的是,它相
对于大气压而言,都只是相差很小的。这个压差用压力传感器或倾斜式微压计
测量反映出来的都是若干帕,相对大气压101325帕而言,只能说是微压,所以它对窑炉的损坏不是很明显,但长期状态下就不能忽视了。当然,有测压
设备的窑炉控制起来就比较明显,但往往现时的陶瓷辊道窑大多数没有,所以
这类窑炉的压力控制只能是靠理论与实际去总结经验。目前,在陶瓷窑炉上,
约定俗成反映压力制度是测零压位的所在。大部分窑炉人员知道零压位的含义,而一条窑到底有多少个零压位(点),零压位在什么位置比较合理等等,有很
多人一时答不上来。而真正要控制好压力制度,这些又是必须知道的。因为压
力的不合理,不仅是改变了窑内的温度、气氛从而影响产品的质量,还会影响
到窑炉的燃耗,即节能;还会影响到窑炉的使用寿命和各种损耗。下面,笔者
结合生产实际就这些方面分别进行阐述。
1. 压力制度对质量的影响和压力制度调节控制
陶瓷质量可以说是烧成温度与气氛决定的.压力制度的变化引起温
度的变化、气氛的变化,从而也就影响到产品质量的波动。
〈1〉预干区
陶瓷半成品进窑烧成时,都是含有一定水分的,抛光砖也好,釉
面砖也好,耐磨砖也罢,或存在于坯中,或存在于釉中。陶瓷的烧成第一步
便是水分排除过程,窑炉的预干区正是此种功能。砖坯的排水速度影响到产品
开裂与否、炸坯与否,釉面砖还会影响到釉面盐霜、针孔与否等。而影响排水
速度的是烟气温度、湿度和流速,而决定这三者的是抽烟风机的抽力。由抽力
产生预干区与预热氧化区、烧成区之间的压力差,压差越大,即负压越大,流
速越快,砖坯释放的水分能及时排走,从后段抽来的高温烟气量也多。所以预
干区必须控制负压。负压大小如何控制,这才是实际性的东西。
①负压不可过大负压过大,砖坯相对而言干燥太快,容易引起开裂
或炸坯。必须清楚的是,开裂和炸坯因抽烟口位置不同和开度不同以及窑速的
不同而有所不同的。也就是说,砖坯出现裂砖、炸坯缺陷,抽烟总闸开度关小
减小负压和各抽烟道支闸开度调节分配排水区域是有一定效果的。
②负力不可过小负压过小,相应延长了砖坯的干燥期,但由于窑速
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的恒定,往往容易导致水分不能及时排除而使砖坯在预热区开裂或炸坯。
〈2〉预热氧化区
砖坯在300度前基本排除了自由水和部分吸附水,但在窑内,
砖坯的实际内部温度是比表面温度低的,所以,砖坯内部的吸附水和部分结构
水往往是在温度850度左右完成的,而此时坯体进行氧化还原反应,释
放出CO2及SO2等气体,所以此段要求负压。因为负压状态下可及时排走
残留的吸附水、部分结构水以及氧化还原反应产生的气体。如果此段不控制负
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压或负压过小,很容易由于水和气不能及时排走,使得内部反应缓慢从而出现
黑心、黑点缺陷。而对于釉面砖,特别是熔块釉的,由于釉的始熔点低,在釉
始熔时还存在大量气体(包括水蒸气)逸出,很容易产生针孔缺陷甚至釉面盐
一般来说,建陶砖坯在1050度时是完成了氧化还原反应过程
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而开始进入熔融液相状态的,所以,从理论上分析,该出控制为零压是比较合
理的。它避免过多的热量抽到预热带而影响后段温度的真实性。
betal〈3〉烧成带
烧成区即辊道窑的高温区,砖坯在此段熔融液化,体积急剧收缩。
出窑制品的吸水率、尺寸大小、呈等主要是在烧成区决定。正由于此,所以
大多数企业检测零压位、压力大小就只是在这里检测。诚然,烧成区若负压,
窑内容易从窑边(多孔砖处、烧嘴看火孔处、观火孔处等)吸入冷风从而降低
窑边的温度,使得靠窑墙的砖尺码大甚至同一件砖特别是大规格砖表现出大小
头等。不仅如此,对于对气氛要求严格的坯或釉来说出现水平差是决定性的。烧成区(包括高火保温区)吸入冷风,特别是急冷带的冷风,很明显,改变了
温度制度,也改变了气氛制度(因为空气中含氧21%)。急冷对烧成区的影
响相当大,所以,控制全窑负压是相当不妥的,一旦出现空窑或疏砖,后边几
节的温度波动就很明显,即使是油、急冷自动控制。应该说,烧成区保持微
正压是比较理想的。控制烧成区正压的方向除了从抽烟、各烧嘴风压风量外,
挡火墙、马弗板、搅拌气幕都是很有效的。正由于此,窑炉在设计建造时,在
烧成区与预热区、烧成区与急冷区都设挡火墙和马弗板。挡火墙加高,马弗板

本文发布于:2024-09-22 10:28:55,感谢您对本站的认可!

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