（出典：中国セラミックネット）

セラミック工場は、電力消費量や燃料消費量が多いなど、エネルギー消費量の多い企業です。これら 2 つのコストを合わせると、セラミック製造コストのほぼ半分以上を占めます。ますます熾烈を極める市場競争に直面し、いかにして競争で優位性を発揮するか、またいかに効果的にエネルギー消費量を節約し、コストを削減するかが彼らの関心事となっている。ここでは陶芸窯の省エネ対策をいくつか紹介します。

陶磁器窯の11の省エネ対策：

1.高温域の耐火断熱レンガと断熱層の温度を上昇させます。

データによると、キルン石材の蓄熱ロスと炉表面の放熱ロスが燃料消費量の20％以上を占めています。高温域の耐火断熱レンガや断熱層の厚さを増やすことは意味があります。現在、設計されたキルン高温ゾーンにおけるキルントップレンガとキルン壁断熱層の厚さは異なって増加しています。多くの企業の高温域の窯頂レンガの厚さは230mmから260mmに、窯壁断熱層の厚さは140mmから200mmに増加しています。現状では窯底部の断熱性はそれに応じて向上していない。一般に、高温ゾーンの底部には20 mmの綿毛布の層が敷き詰められ、さらに断熱標準レンガが5層敷き詰められます。この状況は改善されていない。実際、底部の巨大な放熱面積に基づいて、底部での熱放散は非常に大きくなります。底部の断熱性を向上させるには、適切な底部断熱層の厚さを増やし、かさ密度の低い断熱レンガを使用し、断熱層の厚さを増やす必要があります。このような投資は必要です。

さらに、高温ゾーンのキルンの上部にボールトを使用すると、断熱層の厚さと気密性を高めて熱放散を減らすことができ、非常に便利です。天井を使用する場合は、天井に耐熱鋼板の代わりにセラミック部品を使用し、耐熱鋼のフックを追加することをお勧めします。このようにして、すべての吊り下げ部品を埋め込んで、断熱層の厚さと気密性を高めることもできます。天井レンガの吊り板に耐熱鋼を使用し、全ての吊り板が断熱層に埋め込まれている場合、窯の火漏れの際に吊り板が完全に酸化し、天井レンガが落下する可能性があります。窯が破損し、窯停止事故を起こした。吊り下げ部分にはセラミックパーツを使用し、上部の流し込みにも断熱材を使用できます。断熱材の使用が柔軟になります。これにより、窯頂部の断熱性能と気密性が大幅に向上し、窯頂部の放熱が大幅に軽減されます。

2.より高品質で断熱性能の高い材料を選択する

より優れた品質と断熱性能を備えた材料が継続的に登場することも、キルン工学設計者に利便性をもたらします。より優れた断熱材を​​使用することで断熱層を従来よりも薄くすることができ、断熱効果が従来よりも向上し、エネルギーの無駄を最小限に抑えることができます。軽量耐火断熱レンガと断熱性能を高めた断熱綿ブランケット断熱ボードを採用。最適化後、キルンの熱放散を減らすために、より合理的な構造改善設計が採用されています。単位重量0.6の軽量レンガを使用している会社もあれば、特殊な形状の軽量レンガを使用している会社もあります。軽量レンガと軽量レンガの接触面に一定の大きさの溝を設け、空気との断熱を図ります。実際、空気の熱伝導率は約 0.03 で、ほとんどすべての断熱材の熱伝導率よりもはるかに低く、キルン表面での放熱ロスを確実に効果的に低減します。同時に、窯本体の気密性を強化し、事故処理隙間、伸縮継手、防火バッフル開口部、バーナーレンガの周囲、ローラーロッド内、ローラー穴レンガを高品質のセラミックファイバーコットンで完全に充填します。耐熱性が高く、粉砕が少なく、弾性が優れているため、窯本体の外部への熱損失を減らし、窯内の温度と雰囲気の安定性を確保し、熱効率を向上させ、エネルギー消費量を削減します。国内の窯会社は窯の断熱に関して良い仕事をしています。

3. 残留熱風管のメリット

一部の国内企業は、窯の底部と上部の断熱層の断熱レンガに残留熱風パイプを埋め込み、残留熱気パイプの断熱性を最大限に向上させ、窯の放熱を大幅に削減します。断熱層の厚みも増します。データによると、同じ作業条件下での他の同様の窯と比較した場合、総合的な省エネ率は 33% 以上です。まさに省エネ革命をもたらしたと言えます。

4. キルンの廃熱利用

この廃熱とは、主に製品を冷却する際に窯から奪われる熱を指します。窯のレンガ出口温度が低いほど、廃熱システムによってより多くの熱が奪われます。乾燥窯でレンガを乾燥させるのに必要な熱のほとんどは窯の廃熱から得られます。廃熱の熱が大きければ、より利用しやすくなります。廃熱利用は細分化することができ、高温部分を噴霧乾燥塔にポンプで送り込んで利用することができます。中温部は燃焼用空気として使用できます。残りは乾燥炉に入れてレンガを乾燥させます。熱気供給用の配管は、熱損失を最小限に抑えて利用効率を向上させるために、十分に保温する必要があります。280℃を超える廃熱を乾燥機に送り込む場合、過度の温度はレンガのひび割れに直接つながるため、十分注意してください。また、多くの工場では冷却部に温水タンクを設置し、窯冷却部の廃熱を利用して事務所や寮を暖房したり、従業員の風呂に給湯したりしています。廃熱は発電にも利用できます。

5.高温ゾーンはボールト構造を採用

高温部にボールト構造を採用することにより、断面温度差を低減し省エネに貢献します。高温の熱伝導は主に放射であるため、ボールト窯の中央空間は広く、より多くの高温排ガスが含まれており、ボールトのアーク法線放射熱反射の効果と相まって、中央部の温度が高くなることがよくあります。側面の窯壁に近い位置よりも少し高い位置にあります。一部の企業では2℃程度上昇するとの報告もあるため、断面温度を一定にするために助燃空気の圧力を下げる必要があります。多くの広胴平屋根窯の高温帯は、窯壁の両側付近が高温になり、中央が低温になる現象が見られます。キルンオペレーターによっては、助燃空気の圧力を高めたり、助燃空気の供給量を増やすことでセクション温度差を解決している場合があります。

これはいくつかの結果をもたらします。まず、窯の正圧が大きすぎて、窯本体の放熱が増加します。第二に、雰囲気制御には役に立ちません。第三に、燃焼用空気や排煙ファンの負荷が増大し、消費電力が増加したこと。第四に、キルンに流入する過剰な空気は追加の熱を消費する必要があり、これは必然的に石炭消費量またはガス消費量の直接的な増加とコストの上昇につながります。正しい方法は、第一に、高燃焼速度および高噴射速度のバーナーに変更することです。第二に、長いバーナー ブリックに変更することです。第三に、バーナーレンガの出口サイズを変更して縮小し、噴射速度を上げます。これは、バーナー内のガスと空気の混合速度と燃焼速度に適応させる必要があります。高速バーナーでは可能ですが、低速バーナーでは効果が良くありません。4番目に、再結晶化した炭化ケイ素ローラーの一部をバーナーレンガの口に挿入して、ガスによって窯の中央の加熱を強化します。このようにして、バーナーレンガを間隔をあけて配置することができます。第五に、長い再結晶炭化ケイ素スプレーガンスリーブと短い再結晶炭化ケイ素スプレーガンスリーブを組み合わせて使用​​します。最善の解決策は、エネルギー消費を増やさないこと、さらにはエネルギー消費を減らすことです。

6.高効率・省エネバーナー

一部の企業はバーナーを改良し、空燃比を最適化しました。バーナーを適正な空燃比に調整することにより、使用過程で燃焼用空気が過剰に流入することがなくなり、燃焼効率が向上し、エネルギーを節約します。一部の企業は、キルン中央への熱供給を強化し、セクションの温度差を改善し、エネルギーを節約するために、高燃焼速度の等温バーナーを開発しています。一部の企業は、燃焼速度と効率を向上させ、ガス燃焼をよりクリーンかつ完全にし、明らかにエネルギーを節約するために、燃焼用空気と燃料の複数の混合を開発しました。一部の企業では、高温部の各分岐の燃焼用空気の比例制御を推進し、供給される燃焼用空気とガスを同期して比例調整できるようにしています。PIDレギュレータが温度を調整するときはいつでも、適切な空燃比が維持され、噴射されるガスと燃焼用空気が過剰にならないため、燃料と燃焼用空気の消費が節約され、燃料の利用率が最適化されます。業界の他の企業も、予混合二次燃焼バーナーや予混合三次燃焼バーナーなどの省エネバーナーを開発しています。データによると、予混合二次バーナーを使用すると 10% の省エネ効果が得られます。より高度な燃焼技術の継続的な改善と革新、より高品質のバーナーの採用、および適切な空燃比の制御は、常にエネルギーを節約する最善の方法です。

7. 燃焼空気の加熱

燃焼空気加熱は、1990 年代初頭に導入されたハンソフ窯とサクミ窯で使用されています。燃焼空気が急冷ゾーンキルン上部の耐熱ステンレス製熱交換器を通過する際に加熱され、最高温度は約250～350℃に達します。現在、中国ではキルンの廃熱を利用して助燃空気を加熱する方法が 2 つあります。1つはハンソフ法を用いて急冷ベルトキルン上部の耐熱鋼製熱交換器から熱を吸収して助燃空気を加熱する方法、もう1つは徐冷ベルト冷却エ​​アパイプで加熱された空気を利用して燃焼炉に送る方法です。助燃空気としての助燃ファン。

廃熱を利用する最初の方法の風温度は250〜330℃に達する可能性があり、廃熱を利用する2番目の方法の風温度はより低く、100〜250℃に達する可能性があり、効果は最初の方法よりも悪くなります。方法。実際、多くの企業では補助燃焼ファンの過熱を防ぐために冷気の一部を利用しており、廃熱利用効果の低下につながっています。現時点では、中国では廃熱を利用して助燃空気を加熱するメーカーはまだ少ないですが、この技術を最大限に活用すれば、燃料消費量を5%～10%削減する省エネ効果が得られ、これも非常に優れています。使用上の問題があります。つまり、理想気体方程式「PV / T ≈ 一定、T は絶対温度、T= 摂氏温度 + 273 (K)」に従って、圧力が変化しないと仮定すると、支燃空気の温度が27℃から300℃に上昇すると、体積は1.91倍に膨張し、同じ体積の空気中の酸素含有量が減少します。したがって、ファンの選定には熱風燃焼補助の加圧特性と熱風特性を考慮する必要があります。

この要素を考慮しないと、使用時に問題が発生します。最新の報告によると、海外メーカーはより省エネとなる500～600℃の燃焼用空気の使用に挑戦し始めている。ガスは廃熱によって加熱することもでき、一部のメーカーはこれを試み始めています。ガスや燃焼補助風によってもたらされる熱が増えるほど、より多くの燃料が節約されます。

8. 合理的な燃焼用空気の準備

焼成温度が1080℃になるまでの助燃空気は完全な過酸化物燃焼が必要であり、素地の化学反応速度を高めて高速燃焼を実現するために、窯の酸化セクションでより多くの酸素を窯内に注入する必要があります。このセクションを還元雰囲気に変更すると、一部の化学反応では反応を開始するために温度を 70 ℃ 上げる必要があります。最高温度部に空気が多すぎると、成形体が過剰な酸化反応を起こし、FeO が酸化して Fe2O3 や Fe3O4 となり、白色ではなく赤色や黒色になります。最高温度部分が弱酸化性雰囲気または単なる中性雰囲気である場合、緑色の物体中の鉄は完全に FeO の形で現れ、緑色の物体はよりシアン色および白色になり、緑色の物体もより白くなります。高温ゾーンは過剰な酸素を必要としないため、高温ゾーンでは過剰な空気を制御する必要があります。

室温の空気は燃焼化学反応に関与せず、1100～1240℃に達するまでの余剰燃焼補助空気として窯に入り、間違いなく莫大なエネルギーを消費するだけでなく、高温域での窯内正圧も大きくなります。過度の熱損失を引き起こします。したがって、高温ゾーンに入る過剰な空気を減らすと、燃料を大幅に節約できるだけでなく、レンガが白くなることもあります。したがって、酸化セクションと高温ゾーンの燃焼用空気はセクションごとに独立して供給する必要があり、調整弁を通じて 2 つのセクションの異なる使用圧力を保証する必要があります。佛山陶磁器は、謝冰豪氏の特集記事で、燃焼空気分配の各セクションの慎重かつ合理的なきめ細かな配分と供給が、燃料エネルギー消費量を最大15％削減することにつながることを確認しました。助燃圧力や風量の低減による助燃ファンや排煙ファンの電流削減による節電効果はカウントしておりません。メリットは非常に大きいと思われます。これは、専門家の理論の指導の下での細やかな管理と制御がいかに必要であるかを示しています。

9. 省エネ赤外線放射コーティング

省エネ赤外線放射コーティングは、高温ゾーン窯の耐火断熱レンガの表面に適用され、軽量耐火断熱レンガの開放穴を効果的に閉じ、赤外線熱放射を大幅に向上させることができます。高温帯の強度を高め、暖房効率を強化します。使用後は最高焼成温度を20〜40℃低下させ、エネルギー消費量を5%〜12.5%効果的に削減できます。佛山市にあるSanshui Shanmo社の2台のローラーキルンでの蘇州RISHANG社のHBCコーティングの適用により、同社のHBCコーティングが効果的に10.55％エネルギーを節約できることが証明されました。コーティングを異なる窯で使用すると、最高焼成温度は20〜50℃大幅に低下し、ローラーキルンでは20〜30℃の温度低下に達する可能性があり、トンネルキルンでは30〜50℃の温度低下に達する可能性があります。 、排気ガス温度が20～30℃以上下がります。したがって、焼成曲線を部分的に調整し、最高焼成温度を適切に下げ、高防火ゾーンの長さを適切に長くする必要がある。

高温黒体高効率赤外線放射コーティングは、世界中の省エネ先進国で普及している技術です。コーティングを選択する際には、まず、高温におけるコーティングの放射係数が 0.90 以上に達するか、0.95 以上に達するか。第二に、膨張係数と耐火材料のマッチングに注意を払います。第三に、放熱性能を弱めることなくセラミック焼成の雰囲気に長時間適応します。第四に、亀裂や剥がれがなく、耐火断熱材とよく接着します。第五に、耐熱衝撃性はムライトの基準を満たし、1100℃での保温性があり、冷水に直接何度も入れてもひび割れません。高温黒体高効率赤外線放射コーティングは、世界の産業分野で誰もが認めています。これは成熟した、効果的で即効性のある省エネ技術です。注目、活用、普及促進に値する省エネ技術です。

10. 酸素富化燃焼

空気中の窒素の一部または全部を分子膜で分離し、空気よりも酸素濃度の高い酸素富化空気または純酸素を生成し、助燃空気としてバーナーに供給します。 、バーナーの反応が速くなり、温度が高くなるため、20％〜30％以上の燃料を節約できます。助燃空気には窒素がまったくまたはほとんど含まれていないため、排ガスの量も減少し、排気ファンの流量も減少するため、環境保護のために除去する必要がある窒素酸化物はほとんどまたはまったくありません。東莞恒新省エネ技術有限公司は、純酸素供給バーナーを提供するエネルギー契約管理モードのサービスを提供しています。同社は変革のための設備投資を提供し、両当事者間の契約に従って節約分を共有します。これは窒素酸化物の排出を最も効果的に制御する方法でもあり、環境保護施設による窒素酸化物の除去にかかる高価なコストを削減します。この技術は噴霧乾燥塔にも使用できます。>℃の場合、排気ガス温度が20～30℃以上低下するため、点火曲線を部分的に調整し、最高点火温度を適切に下げ、高防火エリアの長さを適切に長くする必要があります。

11. 窯と圧力雰囲気の制御

高温域で窯の正圧が高すぎると、製品が還元雰囲気になり、表面釉薬層の鏡面効果に影響を及ぼし、オレンジピールが現れやすくなり、釉薬の損失が急速に増加します。窯内の熱が高くなり燃料消費量が増加するため、ガス供給により高い圧力を与える必要があり、加圧ファンや排煙ファンの消費電力も増加します。高温域ではせいぜい0～15paの陽圧を保つのが適当です。建築用セラミックの大部分は酸化雰囲気または微酸化雰囲気で焼成されますが、一部のセラミックは還元雰囲気が必要です。たとえば、タルクセラミックには強い還元雰囲気が必要です。雰囲気を還元するということは、より多くの燃料を消費することを意味し、排ガスには CO が含まれている必要があります。エネルギー節約の使命から、還元雰囲気を合理的に調整することは、間違いなくランダムに調整するよりもエネルギー消費を節約します。この探索は、最も基本的な還元雰囲気を確保するだけでなく、合理的にエネルギーを節約することも目的としています。慎重な運用と継続的な集計が必要です。