窑炉结构对烧成能耗的影响

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      窑顶、窑墙是隧道窑结构的重要组成部分，它对于窑的使用寿命、投资、燃料消耗以及操作控制都会产生很大影响。选用合适的窑顶、窑墙厚度和适当的烧成方法，对降低窑的燃料消耗，改善劳动条件和延长隧道窑窑体使用寿命都有很大的意义。

       窑顶、窑墙通常由三层组成，最里层为与高温接触的工作层，常用耐火材料砌筑，根据窑炉烧成温度，确定使用耐火材料的材质、等级、品种规格。耐火材料的外侧为保温层，由各种轻质保温材料构成，所选用的轻质保温材料既要绝热保温，又要保持长期安全使用而不损坏。最外层为维护层，用建筑砖砌筑，用以保护轻质保温材料不损坏。

       保温层的厚度对窑墙总厚度起决定性作用。因为保温层厚度大小决定了隧道窑散热损失的大小，同时它也影响建设隧道窑投资的多少。保温层增厚可减少窑墙散热损失，但却增加了隧道窑的建设投资。反之，保温层厚度减薄，虽然可以减少隧道窑建设投资，缩短施工工期，但却增加了隧道窑的散热损失。为了不使隧道窑的散热损失太大，也不使窑的建设投资太高，窑保温层应在一个适当的厚度数值之上，也就是隧道窑窑墙的“经济厚度”。

      根据窑墙、窑顶向外散热的计算公式q=ΔT/Rt(式中q-单位时间散热流量，ΔT-窑顶、窑墙内外表面温度差，Rt-窑顶、窑墙材料的热阻)可以看出:窑顶、窑墙内外表面的温差越大，散热损失越大；窑顶、窑墙的热阻越小，散热损失越大。在实际使用中，由于窑内温度是一个稳定的温度，即产品的烧成温度，窑外温度接近或稍高于环境温度，温差基本稳定，要使窑炉向外散热损失较小，增加窑体的热阻是非常有效的方法。窑体的热阻Rt=δ/λ，对于一定的保温材料，在一定的温度范围内，λ值不会有很大的变化，而保温材料的厚度δ的变化，对窑墙、窑体的保温性能有较大的影响。

      笔者在河南省平顶山市考察时看到过一个砖厂，当经过隧道窑烧成带时，距窑墙1m远的地方人脸已经感觉到很热，不能再靠近。这说明窑墙表面温度很高，窑体向外散热损失很大，其根源在于窑墙的保温材料厚度不够、保温材料质量较差。经与厂方人员交流，情况确实如此。所以，要降低窑炉的烧成能耗，提高窑炉烧成效率，窑墙、窑顶的保温层必须使用质量较好的保温材料，保温材料的厚度必须达到要求。