碳化矽燒成窯是對碳化矽製品進行燒成的熱工設備，由燒成窯砌體、燒成窯燃燒裝置等組成，碳化矽燒成窯分為連續式窯，間歇式窯兩大類
基本介紹
- 中文名：碳化矽燒成窯
- 組成部分：燒成窯砌體、燒成窯燃燒裝置等
- 設計要點：爐窯砌體結構設計
- 類型：熱工設備
廣義解釋,組成部分,套用分類,設計要點,發展歷程,節能現狀,新型碳化矽燒成窯,
廣義解釋
碳化矽燒成窯是在耐火行業生產中，對碳化矽製品進行燒成的熱工設備。
組成部分
燒成窯砌體、燒成窯燃燒裝置、排煙系統、供風系統。
套用分類
目前碳化矽燒成窯可分為兩大類：
⑵間歇式窯：主要是倒焰窯，其優點是構造簡單，靈活性大；缺點是產量低，燃耗高，不易實現機械化，勞動強度大等。近年來，在倒焰窯的基礎上發展起來的梭式窯、鐘罩窯、半隧道窯等，對上述缺點已有所改善。
設計要點
1.爐型的選擇 2.燃料的選擇
3.燃燒方式、燃燒裝置的選擇
發展歷程
碳化矽燒成窯爐發展自古至今都以燃料為主要依據。即從柴窯→煤窯→油窯→氣窯。也就是說從燒固體燃料窯爐逐漸進化為燒氣體燃料的窯爐，其發展也與耐火材料有較大關係，隨著耐火材料工業進化，窯爐逐漸由重質窯→半重質窯→輕體窯。世界上都是如此,我國也不例外。幾千年以前,窯爐為各種類型燒柴窯爐,五十年代後大力興辦煤燒窯爐,七十年代由於石油工業發展,興起了較多油窯,八十年代因質量及環境保護要求,氣體燃燒開始創辦,窯爐將向燒氣方向發展。也隨著我國陶瓷纖維型材料問世,低溫輕體間歇式窯爐發展也較快,並逐步在向高溫過渡。
國外窯爐的發展是與當時燃料供應及耐火材料供應有緊密聯繫。早期,英國燃料以煤為主，所以採用燒煤直焰窯和倒焰窯。六十年代以後石油大量供應,窯爐從間歇式倒焰窯過渡到燒油馬弗式隧道窯。但由於煙囪冒黑煙,城市環境污染嚴重，同時燒油馬弗式隧道窯熱耗大，馬弗板壽命短,因此自1968年出現天然氣以來，日用瓷窯爐逐漸被燒氣窯爐所代替。煙囪從此不冒黑煙，徹底解決了城市污染問題。英國的窯爐工作者認為，迄今隧道窯仍然是陶瓷較好的焙燒設備，它不但能實現機械化、自動化，而且可以保證產品質量穩定，耗能低。但是，近幾年隨著高溫纖維型耐火材料研製成功（莫來石纖維,剛玉纖維等等），新型間歇式輕體窯在日用陶瓷行業中發展甚快。大有與連續式隧道窯相匹敵之勢。原因是要具有升溫快、焙燒周期短、蓄熱少、熱效率高、周末可停窯，特別是能適應多種燒成工藝要求。加上自動控制的配合,產品質量可以達到穩定。對於中小型、產品品種多瓷廠，特別是工藝美術瓷廠更有其獨特的優點，從發展角度來看，新型間歇式窯能有其獨特優勢迅猛發展。
節能現狀
目前，我國碳化矽製品行業的能源利用率與國外相比，差距甚大，已開發國家的能源利用率一般高達50%以上，美國達57%，而我國僅達到30%左右。因此，如何降低碳化矽製品工業的能耗，特別是窯爐設備的能耗，提高能源利用率，是擺在我們面前的迫切任務。
隨著國家環保政策的逐步落實，國內碳化矽行業原有燒煤窯爐即將結束它的歷史使命，取而代之的將是以潔淨的天然氣、液化氣、輕柴油、城市煤氣、發生爐煤氣等為主要能源的新型窯爐。
國內碳化矽製品燒成窯大都是半重質窯，窯爐保溫效果一般，蓄熱損失大；煙氣利用率比較低，排煙溫度高，煙氣帶走大量的熱量，能源消耗大。因此，使用餘熱回收裝置降低煙氣排放溫度是降低熱工設備燃料消耗、減少煙氣中污染物排放的最有效辦法。
目前國內對碳化矽窯爐的節能措施普遍採用有效利用煙氣餘熱、進行窯爐保溫的手段。長期以來國內外的有關專家、學者、研究生產單位，都在這方面進行了有益的探索，在耐火材料和保溫材料的生產研製，保溫結構的最佳化設計等諸方面均做了大量工作，取得重要進展。
國內也有一些碳化矽中小企業使用石油液化氣做為燃料，採用倒焰窯方式加熱，用餘熱回收裝置（如金屬換熱器、陶瓷換熱器等）來降低煙氣排放溫度，回收的餘熱主要用於加熱助燃空氣以提高窯爐的熱效率，但從目前套用的情況看，餘熱回收率不高，爐子熱效率仍不足20%。
新型碳化矽燒成窯
1.新型碳化矽梭式窯。該窯以提高熱效率為目的，使用陶瓷換熱器將煙道中的熱量進行回收，回收熱量加熱助燃風、烘乾或其他用途。窯壁內襯全部採用了耐火纖維材料, 抑制了窯壁的蓄熱量和放散熱量, 提高了節能效果。
2.新型輕體間歇式窯。對間歇式窯爐來說重要的是採用高溫、高強度、低導熱率耐火材料,降低窯爐蓄熱,從而大大發揮其工藝調節靈活而超越隧道窯的優勢,從目前各種纖維型材料發展之趨勢來看,新型輕體窯間歇式窯爐將成為一種比較理想的窯爐。
3.蓄熱式碳化矽高溫燒成窯。蓄熱式高溫空氣燃燒技術是新興的先進燃燒技術，具有高效節能和低污染排放的雙重優越性，受到世界科學界和工業界的廣泛關注。蓄熱式高溫碳化矽燒成窯採用蓄熱式高溫空氣燃燒技術，在高效回收煙氣餘熱的同時，成功實現蓄熱室尾氣和製品冷卻餘熱回收，用於碳化矽製品乾燥系統，使碳化矽製作過程熱能利用達到極限水平。
