熊燦光 王慧 曾令可

摘 要：當(dāng)前，我國累計堆存固體廢棄物總量約為600 ～ 800億噸。發(fā)泡陶瓷作為一種變廢為寶、環(huán)保節(jié)能的綠色建材，它的產(chǎn)業(yè)化可以消耗大量堆存的固體廢棄物。但由于生產(chǎn)工藝及關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)瓶頸，發(fā)泡陶瓷在大規(guī)格、高強(qiáng)度保溫材料的燒成方面還沒有完全突破。關(guān)鍵是新型大規(guī)格、高強(qiáng)度的發(fā)泡陶瓷用的窯爐產(chǎn)能還相對較低，燒成能耗仍較高。不論輥道窯或是隧道窯均有發(fā)展空間，所以本文重點概述了燒成發(fā)泡陶瓷用的兩種窯爐的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：輥道窯;隧道窯;發(fā)泡陶瓷;固體廢棄物利用

1 背 景

目前，我國的建材行業(yè)總體生產(chǎn)產(chǎn)能過剩，傳統(tǒng)建材產(chǎn)品占主導(dǎo)地位。其中多數(shù)產(chǎn)品耗能高，生產(chǎn)效率低，并在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢棄物，對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。據(jù)報道，我國每年產(chǎn)生的工業(yè)固廢已超過30億噸，綜合利用率僅為50%左右，累計堆存的工業(yè)固廢物總量約600 ～ 800億噸。如何綜合高效處理利用這些固廢物，減少環(huán)境污染和推廣新型綠色建材已經(jīng)成為建材行業(yè)發(fā)展的迫切需要。發(fā)泡陶瓷作為一種變廢為寶、環(huán)保節(jié)能的綠色建材，與傳統(tǒng)的外墻保溫材料相比，具有質(zhì)輕、隔音、熱傳導(dǎo)率低、高抗拉、抗壓、防火、耐老化等的優(yōu)越性能。據(jù)統(tǒng)計，以日產(chǎn)量200 m3為例，每條發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)線每年就可綜合利用工業(yè)廢渣約3萬噸?！鞍l(fā)泡陶瓷”并不是一個新興概念，其技術(shù)研究始于20世紀(jì)70年代，直至2000年前后才開始工業(yè)化量產(chǎn)，但由于生產(chǎn)工藝及關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)瓶頸，發(fā)泡陶瓷始終無法在大規(guī)格、高強(qiáng)度保溫材料方向取得突破。因此，急需研制出新型大規(guī)格、高強(qiáng)度的發(fā)泡陶瓷用的高效節(jié)能窯爐，這對優(yōu)化資源利用、節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境具有積極意義。近年來，國內(nèi)陶瓷行業(yè)開發(fā)研制發(fā)泡陶瓷用的陶瓷窯爐方面，注重應(yīng)用高科技與新技術(shù)，尤其在結(jié)合節(jié)能、提高燒成效率、縮短燒成周期、提升發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品燒成質(zhì)量等方面，積累了許多成功經(jīng)驗，形成了多項專利與技術(shù)發(fā)明。

據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)有已20多家發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)廠家25條生產(chǎn)線生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷，其中用于外墻保溫釉面裝飾灰白色發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)廠家有4家，用于室內(nèi)外裝修的輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)廠家約有8家，供需相對旺盛。

2 發(fā)泡陶瓷燒制用輥道窯

2.1 發(fā)泡陶瓷燒制用輥道窯的技術(shù)性能參數(shù)[1]

2.2 發(fā)泡陶瓷燒制用輥道窯的主要結(jié)構(gòu)[1]

發(fā)泡陶瓷輥道窯是一種陶瓷產(chǎn)品的連續(xù)燒成設(shè)備，從長度上分為不同的功能帶：排煙帶、預(yù)熱帶、燒成帶、急冷帶、緩冷帶、尾冷帶。預(yù)熱帶、燒成帶合為氧化燒成段，急冷帶、緩冷帶、尾冷帶合為冷卻段。窯爐分段圖見圖1。

（1）排煙帶

在此工作段，坯體將蒸發(fā)殘留的表面水。本帶沒有布置燒嘴，窯內(nèi)的溫度通過調(diào)節(jié)各組排煙支管閥門開度來調(diào)節(jié)。窯內(nèi)溫度由窯頂?shù)臒犭娕紲y得，工作溫度在200 ～ 500℃范圍內(nèi)。

（2）預(yù)熱帶

坯體在預(yù)熱帶運行過程中，隨著溫度的升高，坯體發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，主要有結(jié)晶水排除、有機(jī)物及碳素的氧化、碳酸鹽的分解、晶型轉(zhuǎn)變等。此帶需要充足的氧氣和合適的溫度，否則會使燒出的坯體氧化不均勻而發(fā)生黑芯現(xiàn)象。

預(yù)熱帶的前部一般沒有設(shè)置燒嘴，在預(yù)熱帶的后部箱體下部設(shè)置了燒嘴和燒嘴控制組。在實際生產(chǎn)過程中可根據(jù)工藝溫度曲線的要求點燃燒嘴或不點燃燒嘴。這樣調(diào)節(jié)更方便和靈活。

（3）燒成帶

燒成帶前部繼續(xù)進(jìn)行氧化分解反應(yīng)。隨著溫度的升高，坯體形成玻璃相及莫來石相并在高溫條件下燒結(jié)。此帶的燒成溫度由磚坯配方?jīng)Q定，窯內(nèi)的溫度要均勻，這樣才能很好地保證坯體發(fā)泡均勻。

此帶每個窯段設(shè)置9個燒嘴，每8個燒嘴由一個執(zhí)行器控制。執(zhí)行器自動調(diào)節(jié)燃?xì)饬慷刂茻斓陌l(fā)熱量。

（4）急冷帶

急冷可防止液相析晶、晶體長大，從而提高坯體的機(jī)械強(qiáng)度，同時可達(dá)到縮短冷卻時間的目的。

急冷帶分若干組，進(jìn)入窯內(nèi)總的風(fēng)量由風(fēng)機(jī)變頻器自動調(diào)節(jié)，分組支管由手動控制，方便調(diào)節(jié)入窯風(fēng)量的比例。急冷風(fēng)支管分上下打入窯內(nèi)，交錯布置。

由于急冷段溫度比較高，窯內(nèi)急冷風(fēng)管需采用耐熱的不銹鋼材料制造。急冷風(fēng)機(jī)鼓出的冷空氣通過急冷管上的小孔進(jìn)入窯內(nèi)。每根急冷管前部設(shè)置調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)急冷風(fēng)量。

急冷第一段下部設(shè)置人孔方便檢修。

（5）緩冷帶

坯體600℃以下，坯內(nèi)液相開始凝固，石英晶型轉(zhuǎn)變引起體積收縮導(dǎo)致坯體內(nèi)部應(yīng)力集中，因此需控制冷卻速度。此帶采用間接冷卻的辦法。因為冷風(fēng)不直接打入窯內(nèi)，所以窯壓不受影響，同時也達(dá)到了使坯體緩慢降溫的目的。

窯外的冷空氣從間冷管的一端吹入，另一端抽出。根據(jù)燒成曲線，間冷分為若干段，可以根據(jù)要求自動控制每段的風(fēng)量大小。

抽熱風(fēng)機(jī)通過上部吸風(fēng)罩將窯內(nèi)的熱風(fēng)排出，風(fēng)量的大小由風(fēng)機(jī)變頻器控制。每個吸風(fēng)罩的風(fēng)量可由閥門來調(diào)節(jié)。

（6）尾冷帶

此帶溫度范圍100 ～ 350℃。在每節(jié)框架側(cè)面交叉安裝冷風(fēng)管。一定的冷風(fēng)通過冷風(fēng)管進(jìn)入窯內(nèi)與緩冷帶或尾冷帶抽出的熱風(fēng)混合后均勻吹向坯體，使坯體在出窯前盡快冷卻下來。

2.3 發(fā)泡陶瓷燒制用輥道窯結(jié)構(gòu)的研究狀況

輥道窯是陶瓷工業(yè)中優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的先進(jìn)窯型，因此，很多陶瓷企業(yè)研制發(fā)泡陶瓷用的輥道窯，并積累了很多成功經(jīng)驗。

廣東科達(dá)潔能股份有限公司研制出一種大規(guī)格發(fā)泡陶瓷用輥道窯裝置并申請了專利，其對輥道窯的優(yōu)化 [1-2]主要是以下幾點：

（1）窯爐三帶比例的優(yōu)化

常規(guī)的建筑瓷輥道窯分段比例為（%）：排煙段：氧化燒成段：冷卻段=15：45：40，科達(dá)潔能公司綜合考慮發(fā)泡陶瓷特性，設(shè)計出適用于發(fā)泡陶瓷燒成的溫度段分段比例為（%）：排煙段：氧化燒成段：冷卻段=5.7：39.6：54.7，使產(chǎn)品燒成周期由原來的24 h縮短至8 ～ 16 h，并提高了日產(chǎn)量和降低單位產(chǎn)品能耗。

（2）發(fā)泡陶瓷用的窯具

由于發(fā)泡陶瓷布料最大的規(guī)格達(dá)到了1860 mm×3080 mm，燒成用棚板需由多塊堇青石-莫來石板拼接而成。但窯爐輥棒運行中存在跳動，若直接放棚板至輥棒上滾動，棚板易被拉開而影響產(chǎn)品規(guī)整度。為了克服這個難題，科達(dá)潔能公司設(shè)計了一套“雙層碳化硅梁+墊板”的窯具結(jié)構(gòu)，讓碳化硅梁托起整個窯具和產(chǎn)品在窯爐的長度方向上前進(jìn)。產(chǎn)品四周用堇青石-莫來石支撐板首尾相連圍成一個封閉的內(nèi)腔，這就可以生產(chǎn)更大規(guī)格的產(chǎn)品，改善產(chǎn)品運行平穩(wěn)性，減少其通過窯內(nèi)而產(chǎn)生的故障率。為了使窯具能在窯內(nèi)不偏向，在碳化硅梁上設(shè)計一種小卡口結(jié)構(gòu)讓窯具平直地前進(jìn)。

（3）特殊燃燒系統(tǒng)

產(chǎn)品是放在棚板上燒成的，由于棚板吸熱快，發(fā)泡陶瓷制品吸熱慢，這就產(chǎn)生上下溫差，使得粉料中的有機(jī)物未分解完而影響產(chǎn)品質(zhì)量。

為了克服這個問題，科達(dá)潔能公司設(shè)計了一套吻合發(fā)泡陶瓷工藝曲線的特殊燃燒系統(tǒng)。并在前面預(yù)熱段下部每節(jié)布置4支燒嘴，使氧化段底溫要高于面溫100℃以上。在中高溫段每節(jié)輥棒上下布置有8支燒嘴，且輥下底槍離輥棒面高度降低、輥上面槍離輥棒面升高以及燒成后段保溫過度段延長。通過這些設(shè)計，防止了因產(chǎn)品規(guī)格過長而使得前半部無燒嘴降溫過快，并減少了產(chǎn)品燒成時的上下溫差。

為了防止緩冷段冷卻過快而產(chǎn)生應(yīng)力，在急冷過渡到緩冷處布置多組燒嘴對產(chǎn)品進(jìn)行保溫。

（4）熱風(fēng)循環(huán)冷卻系統(tǒng)

在中部緩冷段上設(shè)置兩個抽熱風(fēng)機(jī)。抽熱風(fēng)機(jī)抽取一部分急冷段的熱風(fēng)和一部分快冷段的冷風(fēng)，通入中部緩冷段內(nèi)部，保證整個窯爐內(nèi)部的氣氛平衡和壓力平衡，一方面保證產(chǎn)品合理燒成的冷卻要求，實現(xiàn)熱風(fēng)的循環(huán)使用，節(jié)約能源;另一方面，保證窯爐內(nèi)部壓力平衡，防止窯爐內(nèi)部的氣流倒流。

2.4 燒制發(fā)泡陶瓷保溫板用多段式輥道窯

洛陽北玻硅巢裝備技術(shù)有限公司[3-6]研制出燒制發(fā)泡陶瓷保溫板用多段式輥道窯，該多段式輥道窯由兩端具有開合爐門的燒成段、急冷段和緩冷段依次連接而成，且燒成段、急冷段和緩冷段均有若干節(jié)窯體拼接而成。這種設(shè)計可實現(xiàn)窯爐各段單獨調(diào)節(jié)參數(shù)。下面對多段式輥道窯各段分析如下：

（1）多段式輥道窯的燒成系統(tǒng)[4]

發(fā)泡陶瓷燒制用輥道窯燒成系統(tǒng)采用電加熱方式，包括依次連續(xù)的預(yù)熱升溫段和燒成段，且預(yù)熱升溫段和燒成段均由若干節(jié)窯體連接而成，每節(jié)窯體內(nèi)均具有中空腔室，腔室內(nèi)設(shè)置有用于盛放發(fā)泡陶瓷原料的匣體、用于傳輸匣體運動的輥棒輸送裝置（至少一組）以及用于加熱的電加熱裝置。這個系統(tǒng)的優(yōu)點主要有：省去了窯車和窯具，減少了能耗和污染物。

（2）多段式輥道窯的急冷段[5]

多段式輥道窯的急冷段由若干節(jié)窯體連接而成，每節(jié)窯體內(nèi)均具有中空的腔室，腔室內(nèi)設(shè)置有用于盛放發(fā)泡陶瓷原料的匣體、用于傳輸匣體運動的輥棒輸送裝置以及用于向窯體內(nèi)吹入冷卻風(fēng)的鼓風(fēng)裝置，輥棒輸送裝置至少兩組，每組輥棒輸送裝置的上方和下方均設(shè)置有一排與輥棒輸送裝置平行的吹風(fēng)管組。通過這些設(shè)計，這套裝置能夠使冷卻風(fēng)均勻吹散在各層匣體及發(fā)泡陶瓷坯體表面，使每一層發(fā)泡陶瓷坯體的各部分均勻快速降溫，也使多層發(fā)泡陶瓷坯體同時冷卻，提高發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

（3）多段式輥道窯的緩冷段[6]

多段式輥道窯的緩冷段由若干節(jié)窯體連接而成，每節(jié)窯體內(nèi)均具有中空的腔室，腔室內(nèi)設(shè)置有用于盛放發(fā)泡陶瓷原料的匣體、用于傳輸匣體運動的輥棒輸送裝置以及用于向窯送裝置傳動方向的兩側(cè)各設(shè)置有一套加熱元件，每組輥棒輸送裝置的上方和下方均設(shè)置有一排與輥棒輸送裝置平行的吹風(fēng)管組。通過冷卻管向緩冷段吹風(fēng)冷卻，通過兩側(cè)的加熱元件進(jìn)行溫度補(bǔ)償，從而使冷卻風(fēng)氣流均勻吹散在各匣體以及發(fā)泡陶瓷坯體表面，形成擾動流場，使各部位均勻降溫，提高冷卻效果和冷卻效率。

2.5 用微波熱輻射噴槍燒制發(fā)泡陶瓷輥道窯

廣西旭騰實業(yè)集團(tuán)有限公司[7]發(fā)明了高效節(jié)能自動化輥道窯，該輥道窯由窯體、輸送裝置、供熱系統(tǒng)、助燃排煙系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)等組成。窯體分為預(yù)熱區(qū)、氧化區(qū)、高溫?zé)蓞^(qū)和冷卻區(qū);輸送裝置為設(shè)于窯體內(nèi)由上至下設(shè)置的三層輸送輥道;供熱系統(tǒng)由位于窯體兩側(cè)的燃?xì)夤苈?、氧氣管路以及微波熱輻射噴槍組成;助燃排風(fēng)系統(tǒng)包括排煙單元、余熱利用單元以及抽氣降溫單元。通過集散控制系統(tǒng)對輸送裝置、供熱系統(tǒng)、助燃排煙系統(tǒng)中各個單元進(jìn)行自動化控制，提高了能量利用率和溫控能力，從而解決發(fā)泡陶瓷制品產(chǎn)能低、溫度不均勻的技術(shù)問題。

2.6 金意陶集團(tuán)佛山三水基地輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷磚生產(chǎn)基地

金意陶集團(tuán)佛山三水基地輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷磚生產(chǎn)基地作為廣東省內(nèi)第一個輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷磚生產(chǎn)線，目前從原料加工、布料、發(fā)泡燒成、冷加工到包裝均實現(xiàn)了高度智能化生產(chǎn)。

輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷板材以陶土尾礦，陶瓷碎片、廢渣等摻入發(fā)泡劑等作為主要原料，采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和發(fā)泡技術(shù)，在高達(dá)1300℃高溫下焙燒而成高氣孔率的閉孔陶瓷材料。產(chǎn)品適用于建筑內(nèi)隔墻、外墻保溫、防火隔離帶等。產(chǎn)品具有保溫、隔熱、輕質(zhì)、體薄、隔音吸音、抗震、防水防潮、防火、無毒、無輻射、高強(qiáng)度、可釘可掛等優(yōu)勢。目前，金意陶公司在輕質(zhì)發(fā)泡陶瓷板材的研發(fā)、生產(chǎn)工藝水平均走在行業(yè)前端。如圖3所示。

2.7 燒制發(fā)泡陶瓷輥道窯能耗

在現(xiàn)有工藝方面，企業(yè)大多采用輥道窯生產(chǎn)工藝，產(chǎn)能約120 立方米/天，天然氣單位能耗約120 m3/m3左右。

3 發(fā)泡陶瓷燒制用隧道窯

隧道窯和輥道窯一樣都是連續(xù)式窯爐，但是其生產(chǎn)耗能遠(yuǎn)大于輥道窯。以一次燒成釉面磚為例，隧道窯的熱耗為5000 ～ 9000 kJ/kg，而輥道窯只需1500 ～ 2500 kJ/kg[7]。由于這個原因，比較少企業(yè)會專門開發(fā)專門燒制發(fā)泡陶瓷的隧道窯。

3.1 隧道窯的基本結(jié)構(gòu)

任何隧道窯都可劃分為三帶：預(yù)熱帶、燒成帶、冷卻帶。干燥至一定的水分的坯體入窯，首先經(jīng)過預(yù)熱帶，受來自燒成帶的煙氣預(yù)熱，隨著溫度的升高，坯體發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，主要有結(jié)晶水排除、有機(jī)物及碳素的氧化、碳酸鹽的分解、晶型轉(zhuǎn)變等，然后進(jìn)入燒成帶，燒嘴噴出的火焰及燃料燃燒生成的產(chǎn)物加熱坯體。坯體在燒成帶中形成玻璃相及莫來石相并在高溫下燒結(jié)。燃燒產(chǎn)物自預(yù)熱帶的排煙口、支煙道、主煙道經(jīng)煙囪排出窯外。燒成的產(chǎn)品最后進(jìn)入冷卻帶，將熱量傳給入窯的冷空氣，產(chǎn)品本身冷卻后出窯。被加熱的空氣一部分作為助燃空氣，送去燒成帶，另一部分抽出去作坯體干燥或氣幕用。隧道窯的三帶比例會因產(chǎn)品、燒成工藝、窯爐結(jié)構(gòu)與工作系統(tǒng)的不同而有很大差別，三帶的比例范圍一般為：預(yù)熱帶35% ～ 45%，燒成帶20% ～ 35%，冷卻帶30% ～ 40%。隧道窯的結(jié)構(gòu)與工作系統(tǒng)既可以簡單也可以復(fù)雜，一般可分為五個部分：窯體、燃燒系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、冷卻通風(fēng)系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，目前的隧道窯預(yù)熱帶中后段上部裝有噴風(fēng)管，下部設(shè)置燒嘴，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的攪拌氣幕和循環(huán)氣幕，有效克服了預(yù)熱帶上下溫差的問題，且能靈活地調(diào)節(jié)預(yù)熱帶的升溫制度;冷卻帶有急冷送風(fēng)、窯尾送風(fēng)和抽熱風(fēng)設(shè)備，急冷風(fēng)除了起到冷卻坯體的作用外還有阻擋燒成帶煙氣倒流作用，急冷風(fēng)和窯尾鼓入的冷風(fēng)都由抽熱風(fēng)機(jī)抽走，達(dá)到平衡時，控制冷卻帶的冷風(fēng)進(jìn)入燒成帶，容易保持燒成帶的燒成溫度和氣氛。

3.2 發(fā)泡陶瓷燒制用隧道窯的研究狀況

（1）微波加熱隧道窯燒制發(fā)泡陶瓷

當(dāng)以煤炭類為發(fā)泡劑制備發(fā)泡陶瓷時，在燒成前期采用傳統(tǒng)的加熱方式（燃?xì)鈬娮欤ε黧w進(jìn)行加熱，無法將煤炭類發(fā)泡劑完全燒掉，發(fā)泡陶瓷制品易產(chǎn)生黑心、溶洞等缺陷。為了解決這個問題，遼寧利盟高科新材料有限公司[8]研制了一款制備發(fā)泡陶瓷的微波加熱隧道窯。該隧道窯在窯體外殼的頂部安裝若干微波源，用于對發(fā)泡陶瓷制品進(jìn)行微波加熱。由于微波具有穿透力強(qiáng)、利于內(nèi)部加熱及均勻加熱物件的特點，發(fā)泡陶瓷的內(nèi)外溫差較小，在低溫氧化期間陶瓷原料中的碳元素能有效地被燒掉，從而提高發(fā)泡陶瓷制品的質(zhì)量和產(chǎn)量，降低發(fā)泡陶瓷制品的燒結(jié)成本。

（2）隧道窯疊燒方法

在發(fā)泡過程中，由于發(fā)泡時間較長，且受到重力的影響，下層氣孔會被壓扁，使得產(chǎn)品的整體均勻性不好。此外，現(xiàn)有隧道窯都是單層堆燒，并且基本是手動操作，需要大量的人力。 為解決上述問題，廣東科達(dá)潔能股份有限公司[9]發(fā)明了一種發(fā)泡陶瓷輕質(zhì)板材的隧道窯疊燒方法。該疊燒方法為：①將瓷磚拋光廢渣、粘土、長石、發(fā)泡劑、二氧化錳按配比混料，并經(jīng)球磨、噴霧干燥得到粉料;②隧道窯的窯車安裝了支架，支架上設(shè)有至少三層匣體，將粉料在匣體上進(jìn)行布料成型，窯車的結(jié)構(gòu)見圖4;③將窯車推入隧道窯進(jìn)行多層疊燒處理，燒成溫度為1150 ～ 1220℃，燒成周期為15 ～ 24 h。這種方法可實現(xiàn)低溫快燒，并且燒成的發(fā)泡陶瓷輕質(zhì)板材在同一斷面上，從上至下的氣孔無差異，氣泡均勻性高。

（3）微波熱輻射噴槍燒制發(fā)泡陶瓷

廣西旭騰實業(yè)集團(tuán)有限公司[10]發(fā)明了高效節(jié)能自動化隧道窯，該隧道窯由窯體、窯車、窯車推送裝置、供熱系統(tǒng)、助燃排煙系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)所組成。窯體分為預(yù)熱區(qū)、氧化區(qū)、高溫?zé)蓞^(qū)和冷卻區(qū);窯車由車身底座、立柱、橫梁、支撐梁、耐高溫隔板和擋板組成，其中，立柱和橫梁采用了耐高溫碳化硅/莫來石/堇青石/陶瓷材料制造，隔板和擋板采用莫來石/堇青石材料制成;供熱系統(tǒng)由位于窯體兩側(cè)的燃?xì)夤苈?、氧氣管路以及微波熱輻射噴槍組成;助燃排風(fēng)系統(tǒng)包括排煙單元、余熱利用單元以及抽氣降溫單元。通過集散控制系統(tǒng)對窯車推送裝置、供熱系統(tǒng)、助燃排煙系統(tǒng)中各個單元進(jìn)行自動化控制，提高了能量利用率和溫控能力，從而解決發(fā)泡陶瓷制品產(chǎn)能低、溫度不均勻的技術(shù)問題。

德力泰認(rèn)為在發(fā)泡陶瓷方面的綠色化生產(chǎn)上，還有很大的發(fā)展空間。以德力泰在遼寧撫順罕王承建的第一條泡沫陶瓷生產(chǎn)線為例，該生產(chǎn)線采用了新型的高速等溫?zé)?，再加上DBS節(jié)能技術(shù)的配合，在能耗節(jié)省方面得到了實質(zhì)性的突破。此外，德力泰推出的三層隧道窯產(chǎn)能可達(dá)到300立方米/天，天然氣單位能耗為85 ～ 100 m3/ m3，在產(chǎn)能和能耗方面對發(fā)泡陶瓷的生產(chǎn)進(jìn)行升產(chǎn)降耗。德力泰公司針對發(fā)泡陶瓷專門推出了泡沫陶瓷整線設(shè)備和DFT系列三層超寬體泡沫陶瓷隧道窯。由于發(fā)泡陶瓷屬于粉料成型，在窯爐設(shè)計上選用了隧道窯提高裝載密度。窯爐配備的燒嘴能達(dá)到180 m/s，裝載式設(shè)計也使得這款新式窯爐比傳統(tǒng)窯爐節(jié)約20%的燃料和25%的電耗。

（4）摩德娜多功能隧道窯

摩德娜在今年陶博會展位上展出的多功能隧道窯是隨著發(fā)泡陶瓷和微晶玻璃一次燒成的技術(shù)興起而逐漸發(fā)展出的一種新型隧道窯。該種新型隧道窯可以用于各種多層燒制中的高溫工業(yè)陶瓷，如發(fā)泡陶瓷、微晶玻璃、蜂窩陶瓷、陶瓷膜等。窯爐長度根據(jù)產(chǎn)量要求最長可達(dá)300 m以上，窯爐寬度根據(jù)產(chǎn)品要求最寬可達(dá)4 m以上，裝載高度根據(jù)產(chǎn)品特點最高可達(dá)2 m以上。用戶可以根據(jù)自己工廠的生產(chǎn)實際需要，增加或減少很多窯爐的功能模塊，以實現(xiàn)性能和價格的最優(yōu)搭配。特別在高耗能的發(fā)泡陶瓷領(lǐng)域，該型窯爐更憑借其裝載量大、裝載穩(wěn)定、產(chǎn)品合格率高、能耗低等優(yōu)點占據(jù)著不可撼動的市場地位。

摩德娜的多功能隧道窯有以下三個方面的技術(shù)特點：

① 在運轉(zhuǎn)方式上，該窯爐采用間歇式進(jìn)窯，即每次進(jìn)一車長度的距離，然后停下，根據(jù)產(chǎn)量和燒成周期的要求，停預(yù)定的時長，再進(jìn)行下一次動作，窯車與窯車之間預(yù)留有火道，窯車停止時，燒嘴中心正好位于窯車與窯車間的火道中心，防止對產(chǎn)品的沖刷。為提高上下溫度的均勻性，窯內(nèi)窯壓設(shè)置較高，并且窯頭設(shè)有密閉室，使窯爐的壓力控制更加平穩(wěn)。

② 在控制方式上，窯爐的燒成控制采用流量比例控制，每個控制區(qū)域分上下兩個控制組分別進(jìn)行溫度、流量的采集和燃?xì)?、助燃風(fēng)流量大小的控制。并且在窯爐的排煙段、預(yù)熱段和燒成段都布置有在線式氧含量分析系統(tǒng)，對各段燒成效果進(jìn)行實時監(jiān)測，并可通過自動修正空燃流量比例來自動調(diào)節(jié)燒成過程。

③ 在冷卻系統(tǒng)上，冷卻系統(tǒng)區(qū)別于以往的簡易冷卻，適當(dāng)延長了急冷段長度，將冷卻的降溫曲線納入控制系統(tǒng)，并采用上下分層冷卻控制和脈沖控制等各項新技術(shù)，以消除由冷卻不均或?qū)α鞑蛔阍斐傻膬?nèi)應(yīng)力釋放不充分、產(chǎn)品開裂等問題。循環(huán)冷卻系統(tǒng)應(yīng)用于急冷后的緩冷段，用合理溫度的空氣增加產(chǎn)品表面的對流，使產(chǎn)品內(nèi)部的應(yīng)力得以緩慢釋放。

（5）瑞朗陶瓷

廣東瑞朗陶瓷有限公司憑借積淀深厚的研發(fā)實力及快速響應(yīng)的先發(fā)優(yōu)勢，于2019年6月14日正式啟用“發(fā)泡陶瓷”生產(chǎn)線。生產(chǎn)線主要采用工業(yè)廢棄物、尾礦、石粉、粉煤灰、壓榨泥等原料，經(jīng)工藝配比后進(jìn)行生產(chǎn)，燒成設(shè)備采用國際上先進(jìn)的三層窯爐，窯長達(dá)428 m，日產(chǎn)能超300 m3，完全滿足發(fā)泡陶瓷連續(xù)式、大產(chǎn)量的生產(chǎn)需求，該生產(chǎn)線以“高產(chǎn)、高效、穩(wěn)定、低維護(hù)”為研發(fā)目的，克服了市場上現(xiàn)有產(chǎn)品穩(wěn)定性差、故障率高、不能滿足大批量生產(chǎn)需求的弊端。

在當(dāng)前比較慘淡的建陶市場環(huán)境下，大力提高自身生產(chǎn)技術(shù)水平，正是企業(yè)提升市場競爭力最有效的手段，加上政府優(yōu)惠政策的有力支持、媒體的推廣，發(fā)泡陶瓷正呈現(xiàn)出積極、強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。瑞朗陶瓷投入大量人力物力進(jìn)行研發(fā)，取得了重大技術(shù)突破，設(shè)備及工藝成熟穩(wěn)定，完全滿足客戶“穩(wěn)定高效高產(chǎn)”的需求。

4 結(jié) 語

一般來說，輥道窯的節(jié)能效果優(yōu)于隧道窯，而隧道窯又優(yōu)于梭式窯，而且對于生產(chǎn)大規(guī)格發(fā)泡陶瓷來說，選擇輥道窯和隧道窯來燒成是比較合適的，因此陶瓷企業(yè)主要開發(fā)研制發(fā)泡陶瓷用的輥道窯和隧道窯。

一條先進(jìn)的窯爐凝聚了燃燒技術(shù)、材料技術(shù)、節(jié)能技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)等多領(lǐng)域的研究成果，高新技術(shù)引領(lǐng)窯爐技術(shù)發(fā)展的新潮流。比如，窯爐的自動化實際就是將DCS（集散控制系統(tǒng)）應(yīng)用到窯爐中。因此，對于窯爐的開發(fā)，必須重視基礎(chǔ)科學(xué)的研究，大膽吸收其它行業(yè)科研成果，并把這些成果運用到新型窯爐設(shè)計與研制中來，從而保證窯爐設(shè)備的先進(jìn)性。

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