鄭州中威環(huán)保設(shè)備有限公司

無論是硅酸鹽工業(yè)，還是冶金工業(yè)，窯爐生產(chǎn)工藝往往是其較為核心的部分。任何一種硅酸鹽產(chǎn)品，都要經(jīng)過特定的爐窯進行煅燒。在煅燒過程中，物料在窯內(nèi)要發(fā)生一系列物理、化學(xué)以及高溫物理化學(xué)變化。如果窯爐的設(shè)計不合理或操作上存在缺陷，勢必要影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，或浪費原料，增加制品的能耗，嚴重時出現(xiàn)大量廢品。

我國硅酸鹽窯爐發(fā)展歷史源遠流長，5000年前就出現(xiàn)燒制陶瓷的升焰窯，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，硅酸鹽產(chǎn)品不斷擴大，生產(chǎn)工藝更新，根據(jù)人們對硅酸鹽制品的產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗，對環(huán)境污染等提出更高的要求，各種新型窯爐不斷出現(xiàn)。

一般在硅酸鹽工業(yè)中，常用的熱工設(shè)備包括：原料煅燒設(shè)備有立窯、回轉(zhuǎn)窯；制品煅燒設(shè)備有間歇式倒焰窯、梭式窯和連續(xù)式隧道窯（1384規(guī)格7223）；玻璃窯熔設(shè)備有池窯、坩堝窯等。此外還有各種類型的原料、半成品干燥設(shè)備，如轉(zhuǎn)筒干燥器、流態(tài)化烘干機、室式干燥器、隧道式干燥器、鏈式干燥器等。

在陶瓷、耐火材料工業(yè)中，過去長期使用間歇式倒焰窯。該窯爐占地面積小、結(jié)構(gòu)簡單、投入資金少、操作靈活；但由于砌筑體耗熱大，煙氣余熱得不到利用，熱效率低，且出、裝窯勞動強度高，所以多數(shù)中型以上的生產(chǎn)廠家都以隧道窯替代傳統(tǒng)的倒焰窯。

由于隧道窯的連續(xù)操作，煙氣與制品的余熱可以得到充分利用，目前在陶瓷、耐火材料工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。但其本身也不短發(fā)展與完善。我國于20世紀50年代建造靠前條60m黏土磚隧道窯，之后又建立了高硅、硅磚、鎂磚隧道窯。隨著直接結(jié)合堿性磚等優(yōu)異耐火材料的出現(xiàn)，高溫?zé)�成溫度達1750℃以上，甚至出現(xiàn)了達到1900℃的非常高溫隧道窯。在結(jié)構(gòu)上國外又出現(xiàn)斷面大、長度短的頂燃式隧道窯。傳統(tǒng)陶瓷行業(yè)中結(jié)合隧道窯工作原理，發(fā)展了輥道窯、推板窯等窯爐。而現(xiàn)代技術(shù)陶瓷領(lǐng)域出現(xiàn)諸如氮化硅、塞隆新材料，在這種非氧化氣氛燒結(jié)的陶瓷制品又對傳統(tǒng)窯爐的熱工技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。

在原料煅燒方面，廣泛用的是立窯和回轉(zhuǎn)窯，隨著耐火原料二步煅燒技術(shù)的發(fā)展，在原料輕燒方面各種流態(tài)技術(shù)取得非常大進展，如沸騰輕燒等。在原料死燒方面出現(xiàn)了溫度達1900℃以上的高溫豎窯和回轉(zhuǎn)。對水泥熟料的煅燒采用回轉(zhuǎn)窯（1384規(guī)格7223）。為了利用回轉(zhuǎn)窯煙氣熱量的充分交換，50年代出現(xiàn)帶懸浮預(yù)熱器，70年代由于窯外分解技術(shù)的出現(xiàn)，新型回轉(zhuǎn)窯得到迅速發(fā)展。

在鋼鐵冶金工業(yè)中，高爐是煉鐵工業(yè)的主要熱工設(shè)備。自高爐問世200多年來，隨著人們對產(chǎn)量的要求和原料燃燒條件的改善，以及鼓風(fēng)能力的提高，高爐爐型也在不斷地演變和發(fā)展。目前高爐爐型為五段式爐型，近代高爐向著大型橫向發(fā)展。氧氣轉(zhuǎn)爐和轉(zhuǎn)爐煉鋼的主體熱工設(shè)備。此外電弧爐是煉鋼電爐的一種，目前隨著連續(xù)鑄鋼技術(shù)、爐外精煉技術(shù)的發(fā)展，鋼材質(zhì)量、產(chǎn)量、勞動生產(chǎn)率都得到大幅度改善。

綜上所述，從工業(yè)窯爐（1384規(guī)格7223）的發(fā)展可以看出窯爐發(fā)展和生產(chǎn)工藝改進密切相關(guān)。為發(fā)展新型無機材料及其各類復(fù)合材料，目前在科研工作中也發(fā)展了一些規(guī)模較小的各種爐子，如常見的無壓燒結(jié)馬弗爐、氣氛燒結(jié)爐、熱壓燒結(jié)爐、氣壓爐和熱等靜壓爐。由于在試驗中燒結(jié)試樣體積小，爐膛尺寸也較小，因此在產(chǎn)品的產(chǎn)量和能耗方面也很少顧及。但是，一旦試驗產(chǎn)品試制成功而進入產(chǎn)業(yè)化階段，就要一體考慮經(jīng)濟效益和社會效應(yīng)等問題。

一體掌握熱工理論是控制把握工業(yè)窯爐的關(guān)鍵。如降低制品熱耗，提高傳熱速率，減少熱損失，窯內(nèi)氣體運動合理，減少砌體穿越物料的阻力損失，保證燃料在爐內(nèi)的充分燃燒問題。為達到上述要求，了解并掌握熱工相關(guān)理論十分必要。這些方法和知識主要有：

1.     窯爐氣體力學(xué)：以研究窯爐內(nèi)氣體運動規(guī)律，引導(dǎo)窯爐內(nèi)氣體運動的方法。

2.     傳熱學(xué)：以研究窯爐內(nèi)熱量交換規(guī)律，提高傳熱速率，減少熱量損失的途徑。

3.     質(zhì)量交換原理：以研究質(zhì)量交換過程及其影響因素為主。

4.     干燥原理：含有不同水分的物料和空氣隨溫度變化時所發(fā)生的一系列物料變化。

5.     燃料燃燒理論：以了解各類燃料性質(zhì)、來源和燃燒機理為要點。