隨著陶瓷工業生產的向前發展，窯爐建修量的增大，對窯爐施工在技術和效果上將提出更高的要求，促使施工技術的提高和改進。當然施工技術的發展有賴于窯爐設計，耐火材料和施工設備的進步。
1、從近期初級階段看：適當的使磚大型化，這樣可減少灰縫，增加整體強度，提高腳筑效率；逐步的增加散狀耐火材料（如耐火混凝土）的應用，這樣可以實現機械化代替手工，加快施工進度，隨著散狀耐火材料生產技術的進步、質量的提高，擴大其使用范圍；結合實際情況推廣應用其它部門的施工方法和工具備，象運料的傳送帶，用泵輸送火泥，切磚用金剛石切割機等，以便減輕勞動強度，提高工作效率。
2、從遠期高級階段看：隨著耐火料和高級隔熱材料的發展，窯體砌筑也象建筑業上將古老的秦磚漢瓦改為工廠成批生產的予制構件所替代那樣；象建造摩天大樓實現搭積木似的迅速建成那樣，窯爐（特別是隧道窯之類）砌筑改為予制裝配式的施工方法，使窯爐砌筑實現機化、產品化，從而大幅度降低成本，提質量。因此這就要求窯體逐步實現標準化、系列化。
現代陶瓷窯爐燃料的選擇
由于環境保護的需要，現代陶瓷窯爐在選擇燃料方面應著重考慮用清潔燃料。
清潔燃料包括：柴油、煤油、天然氣、液化石油氣。焦爐煤氣、水煤氣及發生爐冷煤氣。
1、柴油及煤油
A、柴油用作清潔燃料其優點是：運輸及貯存比較簡便，設備投資少，熱值高而穩定，粘度較小，較易霧化，發熱溫度高達2080~2100℃。
缺點是：價格高，凝點較高的柴油在較冷的環境中使用時需要加熱。在選用柴油時應注意其含硫量，如含硫量過高，將會影響陶瓷產品品質并腐蝕設備及管道、污染環境。
B、煤油用作清潔燃料其優點是：低位熱值比輕柴油稍高約42.8~43.5MJ/kg。它是清潔燃料中的上品，不凝固，粘度比輕柴油更小，更易霧化。
缺點是：閃點不低于40℃，否則使用不安全，另外價格太高。
2、天然氣及液化石油氣
A、天然氣作為燃料其燃燒特性如下：
�。�1）因其主要成分為甲烷，所以燃燒特性取決于甲烷。甲烷與空氣混合物的著火濃度范圍很窄，在5%~15%。因此，在燃燒過程中對缺氧很敏感，同時也減少了回火的危險性。
�。�2）甲烷的火焰傳播速度很小。其常溫、常壓下最大可見火焰傳播速度不到1.0m/s。因而燃燒較為緩慢。天燃氣屬于低火焰傳播速度的燃氣。比較容易發生脫水。
�。�3）天燃氣的發熱溫度約2000~2040℃，對于各種陶瓷產品幾乎都可滿足要求的燒成溫度，即使用常溫空氣。
�。�4）天燃氣與空氣混合良好時其火焰黑度很小，為液化石油氣的二分之一弱，比液體燃料的黑度更低得多。然而對于現代陶瓷窯爐來說，火焰輻射傳熱不占重要地位。一般都使用高速燒嘴，為無焰燃燒，幾乎沒有火焰。
�。�5）天燃氣的理論空氣量大，約為7.8~11.2Nm3/Nm3，因此對燒嘴混合性能要求高，也就是說1Nm3，天然氣要能很好地與多于7.8~11.2Nm3的空氣混合。
�。�6）天燃氣的碳/氫質量比（3.0~3.2）比液體燃料（6.0~7.4）或固體燃料（10~30）低得多。因此燃燒產物中含H2O較多。
B、液化石油氣作為燃料有如下幾個特點：
�。�1）熱值很高，是氣體燃料中最高的。
�。�2）理論空氣量高達24~30Nm3/Nm3，因此，助燃空氣與之混合完全比天燃氣更為困難�？梢杂每諝饣驘煔庀葲_稀液化石油氣，然后使用。但用空氣稀釋時，不得在著火濃度范圍內以防爆炸。通常規定液化石油氣體積濃度必須高于著火濃度范圍上限的1.5倍。
�。�3）火焰傳播速度低，燃燒緩慢，但較天燃氣快一些。
�。�4）純凈。一般含硫少，是燒制高檔陶瓷產品的優質燃料。
�。�5）密度較大，約為同溫度及壓力下的空氣的1.5~2.0倍，泄漏時往下沉，易與空氣混合達到著火濃度范圍內，遇火發生爆炸。
�。�6）一般液化石油氣蒸氣壓較高。在37.8℃時約為0.9~1.5Mpa。這作為氣體燃料是有利的。但在使用中必須要求氣化站減壓閥良好，以保證安全。
3、焦爐煤氣、水煤氣及發生爐煤氣
焦爐煤氣、水煤氣及發生爐煤氣這些人造氣體燃料是由煤炭氣化制成，又統稱為煤制氣。
A、焦爐煤氣
焦爐煤氣的平均組成為：
H2 46%~61% CO 4.0%~8.5% CH4 21%~30% CmHn 1.5%~3.0%
CO2 1.0%~4.0% N2 3.6%~26% O2 0.3%~1.7%
干煤氣的低熱值為13.2~19.2MJ/Nm3，屬于中熱值燃氣，其發熱溫度高約為2100~2130℃。由于含氫高，故火焰傳播速度比天然氣和液化石油氣大，其常溫、常壓下最大火焰傳播速度約為1.5m/s。焦爐煤氣的著火范圍也較大，下限約為6%，上限約為31%。焦爐煤氣能夠滿足現代陶瓷窯爐各種燒成溫度的要求，而且燃燒快，不易脫水，但回火的爆炸危險較大一些。
B、水煤氣
水煤氣是將水蒸氣與赤熱焦炭中的碳產生下列反應而生成的燃氣
H2O+C=CO+H2 2H2O+C=CO2+2H2
生成的CO、CO2又產生下列反應
CO+H2O=CO2+H2 CO2+C=2CO
由反應式可以看出，水蒸氣被碳還原后生成的CO和H2的分子數是相等的，因此，水煤氣的理論組成是：CO 50% ，H2 50%，理論低熱值是11.78MJ/Nm3，水煤氣也屬中熱值燃氣，其發熱溫度高達2200℃左右。
C、發生爐煤氣
我國在現階段，常壓固定床發生爐冷煤氣很適合陶瓷窯爐使用，因為這種煤制氣雖然屬于低熱值燃氣，但對于一般燒成溫度不太高的陶瓷產品燒成，還是完全能夠滿足的。
常壓固定床發生爐煤氣屬于低熱值燃氣，冷煤氣熱值一般在4.49~7.62MJ/Nm3范圍內，其發熱溫度為1650℃~1750℃，如果取空氣系數為1.10，高溫系數取0.83，則可得到助燃空氣溫度與實際燃燒溫度之間的關系，對燒成溫度為1280℃的陶瓷產品來說，實際燃燒溫度約高于燒成溫度50~100℃，約為1350℃，當使用熱值為5.70MJ/Nm3的冷煤氣，助燃空氣只需要常溫即可。如燒成溫度1300~1350℃，實際燃燒溫度需要達到約1400℃，則助燃空氣溫度需要200℃左右，這對于一般隧道窯，輥道窯及帶有換熱器的間歇窯爐是不難做到的。對于燒成溫度較低的1100~1200℃陶瓷產品，更可以使用發生爐煤氣。
|
