專利名稱：一種在輥道窯中應(yīng)用膜法富氧技術(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷生產(chǎn)領(lǐng)域，更具體涉及一種在輥道窯中應(yīng)用膜法富氧技術(shù)的方法。
背景技術(shù)：
輥道窯是陶瓷生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用比較普遍的關(guān)鍵設(shè)備， 一般采用雙層窯型，中間輻射耐熱輥 子，傳動(dòng)方式有鏈條傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等多種?？刂戚伒栏G的燃燒直接關(guān)系到陶瓷產(chǎn)品的品質(zhì)、 消耗能源的多少以及對(duì)環(huán)境的影響，由于普通空氣中氧氣只占20.94%,氮?dú)庹?8.09%,在 海拔高的地區(qū)氧氣含量更低，為了提高燃燒效率，在燃燒過(guò)程中需要通入大量的助燃空氣， 但真正參與燃燒的只占空氣總量的1/5左右，而占空氣總量4/5的氮?dú)夂推渌栊詺怏w不但不 能燃燒，反而會(huì)吸收了大量的熱量，隨著煙氣排入大氣中，不僅造成資源的浪費(fèi)和環(huán)境污染， 并且比較大的進(jìn)風(fēng)量還會(huì)使燃燒產(chǎn)生的熱量在窯爐內(nèi)分布不均勻，導(dǎo)致陶瓷產(chǎn)品收縮不規(guī)則， 質(zhì)量不穩(wěn)定。
富氧助燃技術(shù)就是采用比常規(guī)空氣含氧量高的富氧空氣參與燃燒，可以有效提高燃燒效 率、提高火焰溫度、加快燃燒速度、增加熱利用率、降低煙氣排放量等優(yōu)點(diǎn)，可以減少燃料 使用，降低助燃?xì)怏w通入量，起到節(jié)能減排的作用。膜法富氧技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、安 全、啟動(dòng)快、不污染環(huán)境，節(jié)能效果顯著，它的基本原理在于利用空氣中各組成成分透過(guò) 高分子分離膜的滲透速率不同，在壓力差的驅(qū)動(dòng)下，使氧氣優(yōu)先通過(guò)膜，從而獲得氧氣濃度 較高而氮?dú)夂肯鄬?duì)較低的富氧空氣，加入到燃燒系統(tǒng)，提高燃燒效率，膜法富氧技術(shù)在鍋 爐、化工以及冶金窯爐上已有應(yīng)用，由于輥道窯生產(chǎn)陶瓷對(duì)燃燒條件和溫度分布的要求比較 嚴(yán)格，所以膜法富氧技術(shù)在輥道窯中成功應(yīng)用的實(shí)例并未見報(bào)道和公開。現(xiàn)有輥道窯采用膜 法富氧會(huì)存在以下的問(wèn)題采用富氧空氣以后，助燃風(fēng)進(jìn)風(fēng)壓力減小，窯爐內(nèi)的氣流流動(dòng)減 弱，導(dǎo)致輥道窯內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞慢，爐氣對(duì)產(chǎn)品的換熱效率低，不利于窯內(nèi)燒成帶縱 向形成有規(guī)則、可控制的溫度梯度，燒成周期延長(zhǎng)；因輥道窯內(nèi)空氣流動(dòng)小，窯內(nèi)橫向溫差
大，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品尺寸偏差大，不利于質(zhì)量控制。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種在輥道窯中應(yīng)用膜法富氧技術(shù)的方 法，采用該方法可以成功地將膜法富氧技術(shù)應(yīng)用到輥道窯中，大大降低利用輥道窯生產(chǎn)瓷磚
的成本，提高生產(chǎn)效率，本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的
進(jìn)氣風(fēng)機(jī)把空氣通過(guò)過(guò)濾器抽入富氧膜裝置內(nèi)，在壓力差的作用下制得富氧空氣，利用
氣泵把富氧空氣送至氣水分離系統(tǒng)、脫濕系統(tǒng)，進(jìn)入穩(wěn)壓系統(tǒng)，最后經(jīng)過(guò)加熱器預(yù)熱，通過(guò)
富氧噴嘴沿輥道窯縱向分別送入所燒制陶瓷磚的上層和下層；采用可燃?xì)怏w作為燃料，氣體
燃料迸氣方向與富氧空氣進(jìn)氣方向垂直，氣體燃料采用分布在窯體兩側(cè)的燒嘴高速噴入窯內(nèi)，同縱向進(jìn)入的富氧空氣燃燒，兩股垂直的氣體相互沖擊，形成強(qiáng)化對(duì)流傳熱，將燃燒產(chǎn)生的 熱量在輥道窯橫向發(fā)散傳遞，達(dá)到均勻橫向爐溫的目的，不會(huì)出現(xiàn)窯內(nèi)橫向溫差大、生產(chǎn) 出來(lái)的產(chǎn)品尺寸偏差大、不利于質(zhì)量控制等問(wèn)題。本發(fā)明采用分布在不同箱體內(nèi)的熱電偶隨 時(shí)檢測(cè)窯爐內(nèi)溫度，并將信號(hào)傳遞給調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器對(duì)比預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)和信號(hào)，發(fā)出指令到 電動(dòng)執(zhí)行器，控制可燃?xì)怏w調(diào)節(jié)閥的開度，以調(diào)節(jié)可燃?xì)怏w的送入量，使窯內(nèi)溫度處于所需 的水平；可燃?xì)怏w調(diào)節(jié)閥的開度和溫度自動(dòng)合理匹配，使輥道窯內(nèi)系統(tǒng)處于最佳的狀態(tài)，在 輥道窯爐內(nèi)氣流流動(dòng)的前提下，將爐內(nèi)各處溫度維持在保證產(chǎn)品質(zhì)量好、能耗低，并且溫度 波動(dòng)小的水平。 ，
為了使可燃?xì)怏w能夠與富氧空氣充分?jǐn)噭?dòng)以均勻窯爐內(nèi)橫向溫度，將氣體燃料送入窯內(nèi) 的燒嘴最好為發(fā)散式氣體燒嘴。
為了使可燃性氣體能夠與富氧空氣形成強(qiáng)烈沖擊，使輥道窯橫向氣體進(jìn)行充分?jǐn)噭?dòng)形成 強(qiáng)化對(duì)流傳熱，本發(fā)明所述的可燃性氣體最好為含有其他非可燃?xì)怏w的煤氣，煤氣中的非可 燃?xì)怏w同富氧空氣中的其它不燃?xì)怏w垂直相碰后在整個(gè)輥道窯內(nèi)流動(dòng)，促進(jìn)爐內(nèi)氣流循環(huán)， 熱量在輥道窯縱向均勻傳遞，可有效避免可燃?xì)怏w完全被燃燒導(dǎo)致與縱向進(jìn)入的富氧空 氣相沖力度減弱引起窯內(nèi)橫向溫度分布不均引起的質(zhì)量缺陷及富氧空氣進(jìn)氣壓力減小 帶來(lái)的各種問(wèn)題，解決窯爐內(nèi)氣流流動(dòng)減弱引起的輥道窯內(nèi)熱量縱向傳遞慢，爐氣對(duì)產(chǎn)品 的換熱效率低、燒成周期延長(zhǎng)等缺陷。
本發(fā)明的有益效果是
① 由于富氧空氣提高了燃燒效率，助燃空氣進(jìn)氣量大大減少，煙氣排放量降低了 50%以上， 排煙熱量損失減少，不僅節(jié)約能源，大大降低生產(chǎn)成本，也有益于降低大氣污染；
② 由于采用可燃?xì)怏w作為燃料，氣體燃料進(jìn)氣方向與富氧空氣進(jìn)氣方向垂直，兩股垂直的氣 體相互沖擊，形成強(qiáng)化對(duì)流傳熱，將燃燒產(chǎn)生的熱量在輥道窯橫向發(fā)散傳遞，可以均勻 橫向爐溫，不會(huì)出現(xiàn)窯內(nèi)橫向溫差大、生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品尺寸偏差大、不利于質(zhì)量控制等 問(wèn)題；
③ 釆用含有其他非可燃?xì)怏w的煤氣作為燃料，煤氣中的非可燃?xì)怏w可同富氧空氣中的其它不 燃?xì)怏w垂直相碰形成強(qiáng)烈沖擊，對(duì)輥道窯橫向氣體進(jìn)行充分?jǐn)噭?dòng)形成強(qiáng)化對(duì)流傳熱，促進(jìn) 了爐內(nèi)氣流循環(huán)，并且熱量可在輥道窯縱向均勻傳遞，可有效避免可燃?xì)怏w完全被 燃燒導(dǎo)致與縱向進(jìn)入的富氧空氣相沖力度減弱引起窯內(nèi)橫向溫度分布不均引起的質(zhì) 量缺陷及富氧空氣進(jìn)氣壓力減小帶來(lái)的各種問(wèn)題，解決窯爐內(nèi)氣流流動(dòng)減弱引起的輥 道窯內(nèi)熱量縱向傳遞慢，爐氣對(duì)產(chǎn)品的換熱效率低、燒成周期延長(zhǎng)等缺陷。
富氧空氣中沒(méi)有熱輻射能力的氮?dú)夂拷档?，增?qiáng)了爐氣對(duì)產(chǎn)品的熱輻射力，加快爐氣對(duì) 產(chǎn)品的熱交換速率，縮短燒成周期，在原有設(shè)備上大幅提升了產(chǎn)品的產(chǎn)量，同時(shí)由于爐氣對(duì)產(chǎn)品熱輻射能力的增強(qiáng)，使得燒成溫度也降低，減少了能耗； ⑤由于采用溫度和煤氣自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，輥道窯系統(tǒng)始終處于最佳的工作狀態(tài)。


圖1為輥道窯生產(chǎn)陶瓷的過(guò)程中應(yīng)用膜法富氧技術(shù)的流程示意圖2為采用本發(fā)明所述的方法將膜法富氧技術(shù)應(yīng)用在輥道窯中后富氧空氣與可燃?xì)怏w工 作狀態(tài)示意圖。
圖3為本發(fā)明所述的發(fā)散式氣體燒嘴結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:
以易門意達(dá)陶瓷公司130米長(zhǎng)輥道窯為例，輥道窯被分為60節(jié)，每節(jié)長(zhǎng)2.16米，進(jìn)氣 風(fēng)機(jī)把空氣通過(guò)過(guò)濾器抽入富氧膜裝置內(nèi)，在壓力差的作用下制得氧濃度為32%的富氧空氣， 利用氣泵把富氧空氣送至氣水分離系統(tǒng)、脫濕系統(tǒng)，進(jìn)入穩(wěn)壓系統(tǒng)，最后經(jīng)過(guò)加熱器預(yù)熱， 通過(guò)富氧噴嘴沿輥道窯縱向分別送入所燒制陶瓷磚的上層和下層；采用煤氣作為燃料，煤氣 進(jìn)氣方向與富氧空氣進(jìn)氣方向垂直，煤氣采用分布在窯體(1)兩側(cè)的發(fā)散式氣體燒嘴高速噴 入窯內(nèi)，采用分布在不同箱體內(nèi)的熱電偶隨時(shí)檢測(cè)窯爐內(nèi)溫度，并將信號(hào)傳遞給調(diào)節(jié)器(3)， 調(diào)節(jié)器對(duì)比預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)和信號(hào)，發(fā)出指令到電動(dòng)執(zhí)行器，控制可燃?xì)怏w調(diào)節(jié)閥的開度，以 調(diào)節(jié)可燃?xì)怏w的送入量，使窯內(nèi)溫度迅速達(dá)到所需的水平；可燃?xì)怏w調(diào)節(jié)閥的開度和溫度自 動(dòng)合理匹配，使輥道窯內(nèi)系統(tǒng)處于最佳的狀態(tài)，在輥道窯爐內(nèi)氣流流動(dòng)的前提下，將爐內(nèi)各 處溫度維持在保證產(chǎn)品質(zhì)量好、能耗低，并且溫度波動(dòng)小的水平。
采用本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)膜法富氧后窯內(nèi)各處溫度如下:
長(zhǎng)度(米)04.438.542.947.351.756.160.564.9
溫度 。c上部室溫-3601050111511221125112511301138
下部室溫3601025111211181120112011251 1135
長(zhǎng)度(米)69.373.77781.48897.9111.1121130
溫度上部117011521080650611594461198室溫
下部116511471074650611594461198室溫
各技術(shù)指標(biāo)和數(shù)據(jù)如下
富氧空氣流量為1700NMS/h，產(chǎn)量為8500n^/天；富氧空氣最低進(jìn)風(fēng)壓力降低為0.2MPa， 耗煤氣量6500 mV天，燒成的產(chǎn)品尺寸偏差小于1絲。 采用非膜法富氧技術(shù)前，窯內(nèi)各處溫度如下長(zhǎng)度(米)04.438.542.947.351.756.160.564.9
溫度 °c上部室溫3601065117311521165116511701178
下部室溫3601055116111451155115511581158
長(zhǎng)度(米)69.373.77781.48897.9111.1121130
溫度 °c上部119511961115650611594461198室溫
下部117711791100650611594461198室溫
各技術(shù)指標(biāo)和數(shù)據(jù)如下
助燃空氣流量為6800NM3/h，產(chǎn)量為5500m"天；助燃空氣最低進(jìn)風(fēng)壓力為0.8MPa， 燒成的產(chǎn)品尺寸偏差小于1絲。 實(shí)施例2:
以易門意達(dá)陶瓷公司97米長(zhǎng)輥道窯為例，所采用的膜法富氧技術(shù)具體應(yīng)用方式同實(shí)施例
1,采用本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)膜法富氧后窯內(nèi)各處溫度如下:
長(zhǎng)度(米)04.29. 516.834.84043. 247.4
溫度"c上部室溫2673725266498969761066
下部室溫2673725266498909691054
長(zhǎng)度(米)、50. 654.85963.372.87987. 597
溫度"c上部109011101070615591527460室溫
下部108010901050615591527460室溫
各技術(shù)指標(biāo)和數(shù)據(jù)如下
富氧空氣流量為1200NM3/h，產(chǎn)量為5500m々天；富氧空氣最低進(jìn)風(fēng)壓力降低為0.2MPa,
耗煤氣量5100 m"天，燒成的產(chǎn)品尺寸偏差小于1絲。 采用非膜法富氧技術(shù)前，窯內(nèi)各處溫度如下
長(zhǎng)度(爿04.29.516.834.84043.247.4
溫度'c上部室溫26737252664993210101086
下部室溫2673725266499259961078
長(zhǎng)度u50.654.85963. 372.87987. 597
溫度°。上部113011421112615591527460室溫
下部廳11361106615591527460室溫
各技術(shù)指標(biāo)和數(shù)據(jù)如下:
助燃空氣流量為4800NM3/h,產(chǎn)量為3500m々天；助燃空氣最低進(jìn)風(fēng)壓力為0.8MPa， 燒成的產(chǎn)品尺寸偏差小于1絲。
權(quán)利要求
1、一種在輥道窯中利用膜法富氧技術(shù)的方法，其特征在于進(jìn)氣風(fēng)機(jī)把空氣通過(guò)過(guò)濾器抽入富氧膜裝置內(nèi)，在壓力差的作用下制得富氧空氣；利用氣泵把富氧空氣送至氣水分離系統(tǒng)、脫濕系統(tǒng)，進(jìn)入穩(wěn)壓系統(tǒng)，最后經(jīng)過(guò)加熱器預(yù)熱，通過(guò)富氧噴嘴分別送入所燒制陶瓷磚的上層和下層；采用可燃?xì)怏w作為燃料，氣體燃料進(jìn)氣方向與富氧空氣進(jìn)氣方向垂直，氣體燃料采用分布在窯體兩側(cè)的燒嘴高速噴入窯內(nèi)；利用分布在不同箱體內(nèi)的熱電偶隨時(shí)檢測(cè)窯爐內(nèi)溫度，并將信號(hào)傳遞給調(diào)節(jié)器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種在輥道窯中利用膜法富氧技術(shù)的方法，其特征在于所述 的將氣體燃料送入窯內(nèi)的燒嘴為發(fā)^式氣體燒嘴。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種在輥道窯中利用膜法富氧技術(shù)的方法，其特征在于所 述的可燃?xì)怏w為含有其他非可燃?xì)怏w的煤氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在輥道窯中應(yīng)用膜法富氧技術(shù)的方法，通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣風(fēng)機(jī)把空氣通過(guò)過(guò)濾器抽入富氧膜裝置內(nèi)，在壓力差的作用下制得富氧空氣；利用氣泵把富氧空氣送至氣水分離系統(tǒng)、脫濕系統(tǒng)，進(jìn)入穩(wěn)壓系統(tǒng)，最后經(jīng)過(guò)加熱器預(yù)熱，通過(guò)富氧噴嘴分別送入所燒制陶瓷磚的上層和下層；采用可燃?xì)怏w作為燃料，氣體燃料進(jìn)氣方向與富氧空氣進(jìn)氣方向垂直，氣體燃料采用分布在窯體兩側(cè)的燒嘴高速噴入窯內(nèi)；利用分布在不同箱體內(nèi)的熱電偶隨時(shí)檢測(cè)窯爐內(nèi)溫度，并將信號(hào)傳遞給調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器對(duì)比預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)和信號(hào)，發(fā)出指令到電動(dòng)執(zhí)行器，控制可燃?xì)怏w調(diào)節(jié)閥的開度，以調(diào)節(jié)可燃?xì)怏w的送入量，使窯內(nèi)溫度處于所需的水平。
文檔編號(hào)C04B35/64GK101445372SQ20081023372
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者楊紹榮, 王儒林, 陳再興 申請(qǐng)人:王儒林