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隧道窑热工制度及热工操作详解
隧道窑内温度分布特点
预热带:前高后低、上高下低、中间高两边低 烧成带:均匀 冷却带:后高前低、下高上低、中间高两边低
但对某一砖垛:预热带:中间低两边高
冷却带:中间高两边低(传热学)
温度的检测与控制
烧成曲线是保证烧成产品质量的主要工艺参数, 只要保证预热带、烧成带和冷却带的温度曲线符 合工艺要求即可。 温度的检测多采用接触式的测温热电偶,配 以非接触式红外辐射高温计。 温度的控制: 烧成带——控制两侧喷枪的燃料量进行温度控制; 冷却带——改变冷却风机的鼓风量及抽热风机的抽风
近似认为:
hg0 =hg1(hg = Hg(ρh-ρa)),
hk0 =hk1 (hk = ρhu2/2) ,
则 hs0=hs1+hw0-1
hs1—排烟机或烟囱所造成的抽力,通常情况,
可视为常数
hs0hw0-1,hw0-1 烟道闸板。
hs0hw0-1,hw0-1 烟道闸板。
hs0=hs1+hw0-1 ①提起烟道闸板, hw0-1减小, hs0则减小,若原
出,通过窑顶、窑墙通道送入窑内; ②喷射器将窑内砖垛下部的气体引射到窑内 上部,形成窑内上下气流循环。
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⑸增热循环: 排烟孔抽出的烟气与增热炉出来的烟气混合后, 从窑顶重新送入窑内各砖垛间,使烟气上下循环, 可以加快对流换热,降低上下温差。
⑹辅助烧嘴
(预热带安装高速烧嘴,耐火
材料窑炉很少用) ⑺采用低蓄热窑车
B.零压位的调节:零压位的位置,通过调节烟 道闸板来控制 提起闸板,零压位向冷却带方向移动; 降低闸板,零压位向预热带方向移动。
0
Ⅱ
Ⅰ
0 Ⅱ
Ⅰ
在0压位0—0面与Ⅰ—Ⅰ(预热带总烟道处)
面间列伯努力方程式: hs0+hg0+hk0=hs1+hg1+hk1+hw0-1
hs0+hg0+hk0=hs1+hg1+hk1+hw0-1
度,防止在其它部位出现欠烧品。
3.烧成气氛
空气过剩系数α的概念 燃料燃烧时的实际空气量与理论完全燃 烧所需的空气量的比值 α=Lα/L0
3.烧成气氛
氧化气氛—空气过剩系数α>1 ,火焰短,冲击力强,温度高。 中性气氛—空气过剩系数α=1,火焰温度高,但难控制。 还原气氛—空气过剩系数α< 1,火焰温度低,长且柔和。 烧成气氛由所烧制品的种类决定。多数制品采用弱氧化或弱 还原性气氛。 气氛的控制 一般采用气体分析仪进行气体成分分析,控制回路一般为 单回路控制系统,控制对象一般为烧嘴助燃风量的大小。
量来保证产品的冷却速度及冷却带的温度曲线;
预热带——改变窑头排烟机的排烟量
预热带温差产生的原因及消除措施:
原因:
⑴偏流现象:窑内热气流在上部流动,流速大于底
部流速 ⑵负压造成冷热气体分层:负压导致冷空气从窑 体不严密处漏入窑内,并向下流动 ⑶窑车蓄热 ⑷砖垛码放不合理
消除预热带温差的措施:
⑴窑底均压平衡
烧成带微正压; 预热带靠近烧成带“零压”
窑内压力制度的变化因素:
推车间隔时间的改变、装窑密度的改变、各
种气流的流量、压强的变化等,使零压位改变
压力的检测与控制:
一般采用膜盒压力表或微差压变送器检测压 力,组成单回路控制系统,改变排烟机的转速以 改变排烟量,从而保证零压面的位置。
压力制度的调节
A.预热带负压和冷却带正压绝对值大小的调节: 低压操作 B.零压位的调节:零压位的位置,通过调节烟道 闸板来控制
C. 制定压力制度时,必须根据燃料发热量的高低来制订:
①高热值燃料(QyDW > 1850Kcal/N· m3 ):采用小压
差分散烧成的压力制度(适合于天然气、重油及混合煤
气)。小压差分散烧成法是指窑内正负压绝对值的差数小, 烧嘴开启范围较分散,这种烧成方法使窑内温度均匀,产品 质量好且稳定,成品率高,燃料消耗低。 高热值燃料采用较大的正压操作,窑内气流流速快,燃 料中一些可燃成分得不到充分燃烧就被排除窑外,导致窑内 的气氛不佳,烟囱冒黑烟,浪费燃料。同时,由于压差大, 窑车结构及砌体容易损毁,预热带分层严重,产品质量不均
图1-23
窑 车 蓄 热 占 总 热 耗 的 30% 以上。采用轻质材料砌筑窑车 衬砖,并改进窑炉的结构。 ⑻改进窑的结构 (低、宽、短方向发展)
图1-23
2.压力制度(压力曲线)
图1-18
图1-18
沿隧道窑长度方向压力(静压)分布的规律。压 力制度是为了保证温度制度和气氛制度的实现。理想 的状况为窑内零压左右。 隧道窑内压力分布特点: 预热带负压; 冷却带正压
匀,成品率低。
②低热值燃料(QyDW < 1850Kcal/N· m3 ):
采用大压差集中烧成的压力制度。 因为小压差气流在窑内流速慢,窑内温度升不上去, 要改变这种现象,必须加快气流流速,增加单位时 间内气流和砖垛的传热速度,只有这样才能提高窑 温,为此必须采用大压差的压力制度,并在某几个
车位集中多给燃料与空气,确保砖垛中心部位的温
(窑车上下压力平衡,避免冷热气体分层----主要措施)
措施:①分段抽鼓风,②多挡板
图1-19
⑵加强密封(砂封、曲封、取消窑底检查廊) ⑶设置窑顶气幕:一
定压力的气体由气幕
砖的喷射通道,与窑
内气流成一角度喷出,
在顶部形成一道道气 幕。
图1-20
⑷窑内横向循环
图1-21
①耐热风机把预热带的热气体由窑顶小孔抽
为0压,经调节变为负压,0压位向冷却带方向移
动,如移至01点,全窑负压增大;
ⅠⅡⅡ Ⅰhs0w0-1,hw0-1 烟道闸板。
hs0=hs1+hw0-1 ②降低烟道闸板, hw0-1增大, hs0则增大,若原 为0压,经调节变为正压,0压位向预热带方向移
动,如移至02点,全窑正压增大。
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ Ⅰ
隧道窑热工制度 及热工操作
热工制度及热工操作 温度制度、压力制度、烧成气氛
图1-18
1.温度制度(烧成曲线)
升温速率、升温时间(升温曲线)、最高烧成温度、
保温时间、降温速率、降温时间(降温曲线)。
决定因素:所烧制品的种类 影响因素:燃料的种类、热值、消耗量、空气过 剩系数、一次空气与二次空气的比例及温度等 操作要求:窑内的温度制度容易控制; 窑内温度应均匀
A.预热带负压和冷却带正压绝对值大小的调节:
绝对值越小越好,即低压操作:出入窑内的气体
少,有利于生产,降低能耗,窑温均匀。 措施窑底均压(静压)平衡,即: 窑底通道的压力制度和窑内的压力制度趋于一致。 调整①封闭或取消窑底检查廊; ②调整窑底通道截面和气流的流量; ③窑底通道设置一定数目与高度的障碍板。