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11 medidas de ahorro energético para hornos cerámicos

(Fuente: red de cerámica de China)

La fábrica de cerámica es una empresa con alto consumo de energía, como alto consumo de energía y alto consumo de combustible.Estos dos costos juntos representan casi la mitad o más de los costos de producción de cerámica.Enfrentar la competencia cada vez más feroz del mercado, cómo destacarse en la competencia y cómo ahorrar de manera efectiva el consumo de energía y reducir los costos son los temas que les han preocupado.Ahora presentaremos varias medidas de ahorro de energía del horno de cerámica.

11 medidas de ahorro energético para Hornos Cerámicos:

1.Aumente la temperatura del ladrillo aislante refractario y la capa aislante en la zona de alta temperatura

Los datos muestran que la pérdida por almacenamiento de calor de la mampostería del horno y la pérdida por disipación de calor de la superficie del horno representan más del 20 % del consumo de combustible.Es significativo aumentar el grosor del ladrillo aislante refractario y la capa aislante en la zona de alta temperatura.Ahora, el grosor del ladrillo superior del horno y la capa de aislamiento de la pared del horno en la zona de alta temperatura del horno diseñada ha aumentado de manera diferente.El grosor del ladrillo superior del horno en la zona de alta temperatura de muchas empresas aumentó de 230 mm a 260 mm, y el grosor de la capa de aislamiento de la pared del horno aumentó de 140 mm a 200 mm.En la actualidad, el aislamiento térmico en la parte inferior del horno no se ha mejorado en consecuencia.Generalmente, se pavimenta una capa de manta de algodón de 20 mm en el fondo de la zona de alta temperatura, más 5 capas de ladrillos estándar de aislamiento térmico.Esta situación no ha mejorado.De hecho, en base a la gran área de disipación de calor en la parte inferior, la disipación de calor en la parte inferior es muy considerable.Es necesario aumentar el grosor de la capa de aislamiento inferior adecuada y usar ladrillos aislantes con una densidad aparente más baja y aumentar el grosor de la capa de aislamiento para mejorar el aislamiento en la parte inferior.Tal inversión es necesaria.

Además, si se utiliza la bóveda para la parte superior del horno de zona de alta temperatura, es muy conveniente aumentar el espesor y la estanqueidad de la capa de aislamiento para reducir la disipación de calor.Si se usa el techo, es mejor usar piezas de cerámica en lugar de placas de acero resistentes al calor para el techo, complementadas con ganchos de acero resistentes al calor.De esta manera, todas las partes colgantes también pueden empotrarse para aumentar el espesor y la estanqueidad de la capa de aislamiento.Si el acero resistente al calor se usa como tabla de suspensión del ladrillo del techo y todas las tablas de suspensión están incrustadas en la capa de aislamiento, la tabla de suspensión puede oxidarse por completo en caso de fuga de fuego del horno, causando que el ladrillo del techo caiga en el horno, lo que resulta en un accidente de apagado del horno.Las partes de cerámica se usan como partes colgantes y los materiales de aislamiento térmico también se pueden usar para verter en la parte superior.El uso de materiales de aislamiento térmico se flexibiliza.Esto mejorará en gran medida el rendimiento del aislamiento térmico y la estanqueidad al aire de la parte superior del horno y reducirá en gran medida la disipación de calor en la parte superior.

2.Seleccione materiales con mayor calidad y mejor rendimiento de aislamiento térmico

La aparición continua de materiales con mejor calidad y rendimiento de aislamiento térmico también brinda comodidad a los diseñadores de ingeniería de hornos.Se pueden usar mejores materiales de aislamiento térmico para hacer que la capa de aislamiento térmico sea más delgada que antes, y el efecto de aislamiento térmico puede ser mejor que antes, para minimizar el desperdicio de energía.Se adoptan el ladrillo aislante ligero resistente al fuego y el panel aislante de manta de algodón aislante con un mejor rendimiento de aislamiento.Después de la optimización, se adopta el diseño de mejora de la estructura más razonable para reducir la disipación de calor del horno.Algunas empresas utilizan ladrillos ligeros con un peso unitario de 0,6, mientras que otras utilizan ladrillos ligeros con formas especiales.Se colocan ranuras de cierto tamaño en la superficie de contacto entre ladrillos livianos y ladrillos livianos para aislamiento térmico con aire.De hecho, la conductividad térmica del aire es de aproximadamente 0,03, que es mucho más baja que la de casi todos los materiales de aislamiento térmico, lo que ciertamente reducirá de manera efectiva la pérdida por disipación de calor en la superficie del horno.Al mismo tiempo, fortalezca el sellado hermético del cuerpo del horno y llene completamente el espacio de tratamiento de accidentes, la junta de expansión, la abertura del deflector de fuego, alrededor del ladrillo del quemador, en la varilla del rodillo y en el ladrillo del agujero del rodillo con algodón de fibra cerámica con mayor resistencia a la temperatura, menos pulverización y mejor elasticidad, para reducir la pérdida de calor hacia el exterior del cuerpo del horno, garantizar la estabilidad de la temperatura y la atmósfera en el horno, mejorar la eficiencia térmica y reducir el consumo de energía.Las empresas nacionales de hornos han hecho un buen trabajo en el aislamiento de hornos.

3. Ventajas de la tubería de aire caliente residual

Algunas empresas nacionales incrustan la tubería de aire caliente residual en el ladrillo aislante de la capa de aislamiento en la parte inferior y superior del horno, lo que mejorará al máximo el aislamiento de la tubería de aire caliente residual y reducirá en gran medida la disipación de calor del horno.También aumentará el grosor de la capa de aislamiento.Los datos muestran que, en comparación con otros hornos similares en las mismas condiciones de trabajo, la tasa integral de ahorro de energía es superior al 33 %.Se puede decir que ha supuesto una revolución en el ahorro energético.

4. Utilización del calor residual del horno

Este calor residual se refiere principalmente al calor que se lleva el horno al enfriar los productos.Cuanto menor sea la temperatura de salida del ladrillo del horno, más calor se llevará el sistema de calor residual.La mayor parte del calor requerido para secar ladrillos en el horno de secado proviene del calor residual del horno.Si el calor del calor residual es mayor, será más propicio para su uso.La utilización del calor residual se puede subdividir, la parte de alta temperatura se puede bombear a la torre de secado por aspersión para su utilización;La parte de temperatura media se puede utilizar como aire de combustión;El resto se puede llevar al horno de secado para secar los ladrillos.Las tuberías para el suministro de aire caliente deben mantenerse lo suficientemente calientes para minimizar la pérdida de calor y mejorar la eficiencia de utilización.Tenga mucho cuidado cuando el calor residual que exceda los 280 ℃ se bombee a la secadora, ya que la temperatura excesiva conducirá directamente al agrietamiento de los ladrillos.Además, muchas fábricas tienen tanques de agua caliente en la sección de enfriamiento para calentar oficinas y dormitorios con el calor residual de la sección de enfriamiento del horno y para suministrar agua caliente para los baños de los empleados.El calor residual también se puede utilizar para generar electricidad.

5. La zona de alta temperatura adopta una estructura de bóveda

La adopción de una estructura de bóveda en la zona de alta temperatura favorece la reducción de la diferencia de temperatura de la sección y el ahorro de energía.Debido a que la conducción de calor a alta temperatura es principalmente radiación, el espacio central del horno de bóveda es grande y contiene más gases de combustión a alta temperatura, junto con el efecto del arco normal de reflexión del calor radiante de la bóveda, la temperatura en el medio es a menudo un poco más alto que el que está cerca de la pared del horno en el costado.Algunas empresas informan que aumentará en aproximadamente 2 ℃, por lo que es necesario reducir la presión del aire de apoyo a la combustión para garantizar la consistencia de la temperatura de la sección.La zona de alta temperatura de muchos hornos de techo plano de cuerpo ancho tiene el fenómeno de alta temperatura cerca de ambos lados de la pared del horno y baja temperatura en el medio.Algunos operadores de hornos resuelven la diferencia de temperatura de la sección aumentando la presión del aire de apoyo a la combustión y aumentando el volumen de suministro de aire de apoyo a la combustión.

Esto traerá varias consecuencias.Primero, la presión positiva del horno es demasiado grande y aumenta la disipación de calor del cuerpo del horno;En segundo lugar, no es propicio para el control de la atmósfera;En tercer lugar, ha aumentado la carga del ventilador de escape de humo y aire de combustión, y ha aumentado el consumo de energía;En cuarto lugar, el exceso de aire que ingresa al horno necesita consumir calor adicional, lo que inevitablemente conducirá a un aumento directo en el consumo de carbón o gas y un aumento en el costo.El método correcto es: primero, cambie a un quemador de alta velocidad de combustión y alta velocidad de inyección; segundo, cambie al quemador de ladrillo largo;En tercer lugar, cambie el tamaño de salida del ladrillo del quemador para reducirlo y aumentar la velocidad de inyección, que debe adaptarse a la velocidad de mezcla y la velocidad de combustión del gas y el aire en el quemador.Es posible para quemadores de alta velocidad, pero el efecto de los quemadores de baja velocidad no es bueno;Cuarto, inserte una sección de rodillo de carburo de silicio recristalizado en la boca del ladrillo del quemador para que el gas fortalezca el calentamiento en el medio del horno.De esta forma, los bloques de quemadores pueden disponerse a intervalos;En quinto lugar, use la combinación de manga de pistola de rociado de carburo de silicio recristalizado larga y corta.La mejor solución es no aumentar el consumo de energía, ni siquiera reducir el consumo de energía.

6. Quemador de alta eficiencia y ahorro de energía.

Algunas empresas han mejorado el quemador y optimizado la relación aire-combustible.Al ajustar la relación aire-combustible razonable, el quemador no ingresa demasiado aire de combustión en el proceso de uso, para mejorar la eficiencia de la combustión y ahorrar energía.Algunas empresas desarrollan quemadores isotérmicos de alto índice de encendido para fortalecer el suministro de calor en el medio del horno, mejorar la diferencia de temperatura de la sección y ahorrar energía.Algunas empresas han desarrollado mezclas múltiples de aire de combustión y combustible para mejorar la velocidad y la eficiencia de la combustión, hacer que la combustión del gas sea más limpia y completa y, obviamente, ahorrar energía.Algunas empresas promueven el control proporcional del aire comburente de cada ramal en la sección de alta temperatura, de manera que el aire comburente y el gas suministrado se puedan ajustar proporcionalmente sincrónicamente.En cualquier momento cuando el regulador PID regula la temperatura, se mantiene una relación aire-combustible razonable y el gas inyectado y el aire de combustión no serán excesivos, para ahorrar el consumo de combustible y aire de combustión y optimizar la tasa de utilización del combustible.Otras empresas de la industria han desarrollado quemadores que ahorran energía, como los quemadores de combustión secundaria premezclada y los quemadores de combustión terciaria premezclada.Según los datos, el uso de un quemador secundario premezclado puede lograr un efecto de ahorro de energía del 10 %.La mejora continua y la innovación de tecnologías de combustión más avanzadas, la adopción de quemadores de mayor calidad y el control de una relación aire-combustible razonable son siempre la mejor forma de ahorrar energía.

7. Calentamiento del aire de combustión

El calentamiento de aire de combustión se utiliza en los hornos hansov y sakmi introducidos a principios de la década de 1990.Se calienta cuando el aire de combustión pasa a través del intercambiador de calor de acero inoxidable resistente al calor sobre el horno de la zona de enfriamiento, y la temperatura máxima puede alcanzar alrededor de 250 ~ 350 ℃.En la actualidad, existen dos formas de utilizar el calor residual del horno en China para calentar el aire de apoyo a la combustión.Una es usar el método hansov para absorber el calor del intercambiador de calor de acero resistente al calor sobre el horno de correa de enfriamiento rápido para calentar el aire de apoyo a la combustión, y la otra es usar el aire calentado por la tubería de aire de enfriamiento de la correa de enfriamiento lento para entregarlo a el ventilador de apoyo a la combustión como aire de apoyo a la combustión.

La temperatura del viento del primer método que usa calor residual puede alcanzar 250 ~ 330 ℃, y la temperatura del viento del segundo método que usa calor residual es más baja, que puede alcanzar 100 ~ 250 ℃, y el efecto será peor que el del primero método.De hecho, para proteger el ventilador de apoyo a la combustión del sobrecalentamiento, muchas empresas utilizan una parte de aire frío, lo que conduce a la reducción del efecto de utilización del calor residual.En la actualidad, todavía hay pocos fabricantes que utilizan calor residual para calentar el aire de apoyo a la combustión en China, pero si esta tecnología se utiliza por completo, se puede lograr el efecto de ahorro de energía de reducir el consumo de combustible en un 5% ~ 10%, que también es muy considerable. Hay un problema en el uso, es decir, de acuerdo con la ecuación gaseosa ideal "PV / T ≈ constante, T es la temperatura absoluta, T = temperatura Celsius + 273 (K)", suponiendo que la presión permanece sin cambios, cuando la temperatura del aire de apoyo a la combustión aumenta de 27 ℃ a 300 ℃, la expansión del volumen será 1,91 veces mayor que la original, lo que conducirá a la reducción del contenido de oxígeno en el aire del mismo volumen.Por lo tanto, las características de presurización y aire caliente del soporte de combustión de aire caliente deben ser consideradas en la selección del ventilador.

Si no se considera este factor, habrá problemas en el uso.El último informe muestra que los fabricantes extranjeros han comenzado a intentar usar aire de combustión de 500 ~ 600 ℃, lo que ahorrará más energía.El gas también se puede calentar con el calor residual, y algunos fabricantes han comenzado a intentarlo.Cuanto más calor aporta el gas y el viento de apoyo a la combustión, más combustible se ahorra.

8. Preparación razonable del aire de combustión

El aire de apoyo a la combustión antes de que la temperatura de calcinación sea de 1080 ℃ requiere una combustión completa de peróxido, y se necesita inyectar más oxígeno en el horno en la sección de oxidación del horno para acelerar la velocidad de reacción química del cuerpo verde y lograr una combustión rápida.Si esta sección se cambia a atmósfera reductora, la temperatura de algunas reacciones químicas debe aumentarse en 70 ℃ para iniciar la reacción.Si hay demasiado aire en la sección de temperatura más alta, el cuerpo verde sufrirá una reacción de oxidación excesiva y oxidará FeO en Fe2O3 y Fe3O4, lo que hará que el cuerpo verde sea rojo o negro en lugar de blanco.Si la sección de temperatura más alta es una atmósfera oxidante débil o simplemente una atmósfera neutra, el hierro en el cuerpo verde aparecerá completamente en forma de FeO, haciendo que el cuerpo verde sea más cian y blanco, y el cuerpo verde también será más blanco.La zona de alta temperatura no necesita exceso de oxígeno, lo que requiere que la zona de alta temperatura controle el exceso de aire.

El aire a temperatura ambiente no participa en la reacción química de la combustión y entra al horno como un exceso de aire de soporte de combustión para alcanzar 1100 ~ 1240 ℃, lo que sin duda consume una gran cantidad de energía y también generará una mayor presión positiva en el horno en el área de alta temperatura. resultando en una pérdida excesiva de calor.Por lo tanto, reducir el exceso de aire que ingresa a la zona de alta temperatura no solo ahorrará mucho combustible, sino que también hará que los ladrillos sean más blancos.Por tanto, el aire comburente en la sección de oxidación y en la zona de alta temperatura se debe suministrar de forma independiente por secciones, y se debe garantizar la diferente presión de servicio de las dos secciones a través de la válvula de regulación.La cerámica Foshan tiene un artículo destacado del Sr. Xie Binghao que confirma que la asignación y el suministro cuidadosos y razonables de cada sección de distribución de aire de combustión conducen a una reducción del consumo de energía de combustible de hasta un 15%.No cuenta los beneficios de ahorro de electricidad obtenidos de la reducción de la corriente del ventilador de apoyo a la combustión y del ventilador de extracción de humos debido a la reducción de la presión de apoyo a la combustión y del volumen de aire.Parece que los beneficios son muy considerables.Esto demuestra cuán necesario es el buen manejo y control bajo la guía de la teoría experta.

9. Recubrimiento de radiación infrarroja de ahorro de energía

El recubrimiento de radiación infrarroja de ahorro de energía se aplica sobre la superficie del ladrillo aislante resistente al fuego en el horno de zona de alta temperatura para cerrar de manera efectiva el orificio de aire abierto del ladrillo aislante resistente al fuego ligero, lo que puede mejorar significativamente la radiación de calor infrarrojo Intensidad de la zona de alta temperatura y fortalecer la eficiencia de calefacción.Después de su uso, puede reducir la temperatura máxima de cocción en 20 ~ 40 ℃ y reducir efectivamente el consumo de energía en un 5% ~ 12,5%.La aplicación de la empresa Suzhou RISHANG en dos hornos de rodillos de la empresa Sanshui Shanmo en Foshan demuestra que el recubrimiento HBC de la empresa puede ahorrar energía de manera efectiva en un 10,55 %.Cuando el recubrimiento se usa en diferentes hornos, la temperatura máxima de cocción se reducirá significativamente en 20 ~ 50 ℃, el horno de rodillos puede alcanzar una caída de temperatura de 20 ~ 30 ℃, el horno de túnel puede alcanzar una caída de temperatura de 30 ~ 50 ℃ , y la temperatura de los gases de escape se reducirá en más de 20 ~ 30 ℃.Por lo tanto, es necesario ajustar parcialmente la curva de disparo, reducir apropiadamente la temperatura máxima de encendido y aumentar apropiadamente la longitud de la zona de alto aislamiento contra incendios.

El recubrimiento de radiación infrarroja de alta eficiencia de cuerpo negro de alta temperatura es una tecnología popular en países con buena conservación de energía en todo el mundo.Al seleccionar el recubrimiento, primero, si el coeficiente de radiación del recubrimiento a alta temperatura alcanza más de 0,90 o más de 0,95;segundo, preste atención a la coincidencia del coeficiente de expansión y los materiales refractarios;tercero, adaptarse a la atmósfera de cocción de cerámica durante mucho tiempo sin debilitar el rendimiento de la radiación;cuarto, adhiérase bien a los materiales aislantes refractarios sin grietas ni desprendimientos;quinto, la resistencia al choque térmico debe cumplir con el estándar de mullita y la preservación del calor a 1100 ℃, colóquelo directamente en agua fría muchas veces sin agrietarse.El recubrimiento de radiación infrarroja de alta eficiencia de cuerpo negro de alta temperatura ha sido reconocido por todos en el campo industrial global.Es una tecnología madura, eficaz e inmediata de ahorro de energía.Es una tecnología de ahorro de energía digna de atención, uso y promoción.

10. Combustión enriquecida con oxígeno

Parte o la totalidad del nitrógeno del aire se separa a través de la membrana molecular para obtener aire enriquecido con oxígeno u oxígeno puro con una concentración de oxígeno superior a la del aire, que puede utilizarse como aire de apoyo a la combustión para alimentar el quemador. A medida que aumenta la concentración de oxígeno , la reacción del quemador es más rápida y la temperatura es más alta, lo que puede ahorrar más del 20% ~ 30% del combustible.Como no hay nada o menos nitrógeno en el aire de apoyo a la combustión, la cantidad de gas de combustión también se reduce, la corriente del extractor también se reduce, por lo que hay menos o nada de óxido de nitrógeno para eliminar para la protección del medio ambiente.Dongguan Hengxin Energy Saving Technology Co., Ltd. brinda servicios en el modo de gestión de contratos de energía para proporcionar un quemador de suministro de oxígeno puro.La empresa proporciona la inversión en equipos para la transformación y comparte los ahorros de acuerdo con el contrato entre ambas partes.Este es también el control más efectivo de las emisiones de óxido de nitrógeno, lo que reduce el alto costo de la eliminación de óxido de nitrógeno por parte de las instalaciones de protección ambiental.Esta tecnología también se puede utilizar en torres de secado por aspersión.Cuando > ℃, la temperatura de los gases de escape se reducirá en más de 20 ~ 30 ℃, por lo que es necesario ajustar parcialmente la curva de encendido, reducir apropiadamente la temperatura máxima de encendido y aumentar apropiadamente la longitud del área de alto aislamiento contra incendios.

11. Control de horno y atmósfera a presión

Si el horno produce demasiada presión positiva en la zona de alta temperatura, hará que el producto tenga una atmósfera reductora, lo que afectará el efecto espejo de la capa de esmalte superficial, hará que sea más fácil mostrar la piel de naranja y aumentará rápidamente la pérdida de calor en el horno, lo que resulta en un mayor consumo de combustible, el suministro de gas necesita dar una presión más alta, y el ventilador de presurización y el extractor de humo necesitan consumir más energía.Es apropiado mantener una presión positiva de 0 ~ 15pa como máximo en la zona de alta temperatura.La gran mayoría de las cerámicas de construcción se cuecen en atmósfera oxidante o atmósfera microoxidante, algunas cerámicas necesitan atmósfera reductora.Por ejemplo, las cerámicas de talco necesitan una fuerte atmósfera reductora.Reducir la atmósfera significa consumir más combustible y los gases de combustión deben contener CO. Con la misión de ahorrar energía, ajustar razonablemente la reducción de la atmósfera sin duda ahorrará el consumo de energía que el ajuste aleatorio.La exploración no solo para garantizar la atmósfera de reducción más básica, sino también para ahorrar energía razonablemente.Es necesaria una operación cuidadosa y un resumen continuo.


Hora de publicación: 18-abr-2022