等温高速烧嘴在间隙式窑炉中的应用分析

杨伟

佛山高砂工业窑炉有限公司 528061

【摘要】：现阶段，在我国工业窑炉中间隙式窑炉类型上广泛应用等温高速烧嘴，能够推动间隙式窑炉相关技术水平的发展和革新。为促进间隙式窑炉内炉温温度均匀分布、降低窑炉热损失、实现间隙式窑炉产品的快速烧成，有必要对等温高速烧嘴在间隙式窑炉中的应用展开深入的分析，阐述其在间隙式窑炉上应用后的变化，从间隙式窑炉设计的角度出发，提出建议，以期发挥出等温告诉烧嘴的价值和作用。

【关键词】：等温；高速烧嘴；间隙式；窑炉；应用

现阶段，我国等温高速烧嘴在间隙式窑炉上的应用还具有十分广阔的发展空间和前景，相关企业或人员在分析等温高速烧嘴在间隙式窑炉中的应用时，可以从传热机理和加热特性变化两方面，展开对其详细的了解和分析，进而为间隙式窑炉热效率的提高、烧制产品质量的提升、烧成周期的加快、燃料消耗的减少、经济效益和社会效益的有机统一，提供有力的理论和实际依据。

一、等温高速烧嘴的选型

间隙式窑炉在选择要应用的等温高速烧嘴类型时，会面临多种类、多功能、多形式的等温高速烧嘴选择，根据调温形式，等温高速烧嘴可以划分为具备二次风和不具备二次风的两种类型，二者之间的共同点为均能实现调温的效果和功能。其区别在于：具备二次风的等温高速烧嘴，是要在间隙式窑炉内燃料和空气燃烧完全后，再调节喷出口温度，对于一些使用低热值燃料的间隙式窑炉来讲，没有明显的影响，但是对于一些使用高热值燃料的间隙式窑炉来说，其需要具备十分良好的耐热性能，才能够承受燃料完全燃烧时产生的超高的温度，此外，由于一些陶瓷产品再生产烧制的过程中，还原期要求在氧气不足的条件下进行，因此，具备二次风的等温高速烧嘴，在此阶段不仅要及时关闭二次风，还要补充燃料，种种条件制约着间隙式窑炉自动控制的实现^[1]。不具备二次风的等温高速烧嘴，既可以保障燃料稳定的燃烧，又能够在间隙式窑炉缺少空气的状况下，运用扩散燃烧的手段，实现间隙式窑炉内燃料的充分燃烧，其不仅具备良好的调温性能，还能够实现还原气氛功能，增加间隙式窑炉燃烧腔的使用寿命，有利于实现对间隙式窑炉的自动化控制以及减少相应的运行成本。由此可见，在选择间隙式窑炉等温高速烧嘴应用的类型时，要科学审慎的进行选择，如此，才能够保障间隙式窑炉的正常运行^[2]。

二、在间隙式窑炉中应用等温高速烧嘴的意义

间隙式窑炉由于应用了等温高速烧嘴，对其运行中高速喷出的烟气温度可以进行有效调节，使温度最终接近产品烧成时规定的等温状态，完美解决了普通烧嘴烟气温度和调节范围带来的产品缺陷。在间隙式窑炉运行中，等温高速烧嘴烟气喷出速度十分迅速，一般情况下，每秒喷出的范围在60到80米之间，其所产生的卷吸效果，能够显著提升间隙式窑炉内的传热效率，改善窑炉内各点之间温度分布不够均衡的状态。基于间隙式窑炉的对流换热系数计算公式，我们可以很快的得知，由于间隙式窑炉应用了等温高速烧嘴，间隙式窑炉内的火焰和气体运动加速，对流换热系显著提高，极大程度加快了间隙式窑炉内热交换过程的同时，也有力的推动了间隙式窑炉内温度的均匀分布，改善了间隙式窑炉坯件的受热条件。由此可见，在间隙式窑炉中应用等温高速烧嘴，是烧成周期减少、产品质量提升、能耗降低的关键条件^[3]。

此外，由于高速火焰和烟气的扰动循环，使间隙式窑炉中的坯件在受热过程阶段中，其热量在很大程度上来源于对流换热，也就是说，坯件接受间隙式窑炉的辐射传热热量较少，受对流换热影响的间隙式窑炉内的坯件，热量接受更加充分和均匀。辐射传热作用减弱意味着虽然间隙式窑炉内坯件和窑炉墙壁受热情况相同，但间隙式窑炉墙壁受热面为单面，并持续不断的在散失热量，在这种情况下，很容易出现间隙式窑炉内壁的温度低于间隙式窑炉内坯件温度的现象，由于间隙式窑炉内的坯件一直没有向外散热，并持续不断的接受对流和辐射传热，因而，很容易造成反向辐射。

由此可见，即使间隙式窑炉内的坯件温度已经达到止火温度，但间隙式窑炉窑壁的温度也可能还未达到止火温度。传统模式的窑炉要在炉壁温度足够的基础上，才能进一步去加热坯件，其加热方式以辐射传热为主，因此，在等温高速烧嘴在间隙式窑炉中应用时，要注意对流换热系数对窑炉传热效率的重要性，提高对流换热系数，最大程度的实现等温高速烧嘴的气流流动循环作用，保障等温高速烧嘴的节能效果^[4]。

等温高速烧嘴应用间隙式窑炉的注意事项

我国用来生产陶瓷产品的间隙式窑炉具有十分大的容积，在进行陶瓷制品的生产码装工作时，往往要将装窑密度和多样的窑具有机结合，最终堆码成料垛。在改造间隙式窑炉时，应用等温高速烧嘴，要注意与火道排烟口高效协调，为高速气流剧烈扰动和最终形成卷吸作用提供有利的条件。一旦疏忽这点，就会使间隙式窑炉的对流热交换效果大打折扣。所以，在进行陶瓷制品生产烧制时，依赖人力使用火道分割料垛具有一定的现实意义

^[5]。

此外，我国传统的窑炉使用的普通燃烧器，会造成一定的间隙式窑炉内壁散热损失和蓄热损失，其在烧制产品时的加热环节，要在窑体加热升温的基础上才能够进行下一环节的工作，程序和环节的复杂性导致窑炉烧成周期缓慢，耗能速度较快。因此，现阶段国内外的窑炉，都不约而同的选择了具有导热系数小、抗热震性好、容量小等优点的轻质耐火材料，在增强了窑炉内对流换热的同时，还减少了窑炉的烧成周期和能耗，实现了比较令人满意的经济和社会效益^[6]。

结束语：

总而言之，在间隙式窑炉内应用等温高速烧嘴，对间隙式窑炉的发展具有十分重要的现实意义，等温高速烧嘴能够推动间隙式窑炉相关技术的革新，实现间隙式窑炉产品的快速烧成。相关人员在进行等温高速烧嘴选型时，要结合间隙式窑炉的具体情况，科学谨慎的选择符合间隙式窑炉实际的烧嘴，在此基础上，发挥等温告诉烧嘴的价值和作用。此外，还要注意等温高速烧嘴在间隙式窑炉的具体应用中的相关事项，增强窑炉内对流换热，减少窑炉的烧成周期和能耗，最终达到令人满意的经济效益和社会效益。

参考文献：

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[3]侯冰.烧成造成电瓷产品损失的原因分析和解决措施[J].电瓷避雷器,2010(06)

[4]张莉,尹海国,高然,刘志坚,李安桂,张峰,雷宁.间歇式电瓷窑炉节能措施分析[J].西安科技大学学报,2009(04)

[5]安永欣.等温高速烧嘴在间隙式窑炉中的应用效果[J].电瓷避雷器,2000(06)

[6]李再跨.浅谈缩短电瓷产品烧成周期[J].电瓷避雷器,2013(04)