Productie van bakstenen voor tunneloven: energiebeheertechnologieën uitgelegd

Brandstofkosten, elektriciteitskosten en arbeidskosten vormen de drie belangrijkste uitgaven bij de productie van gesinterde baksteen. Door onjuiste constructie en bediening komt brandstofverspilling echter zeer vaak voor. Daarom is het verminderen van het energieverbruik een langetermijndoelstelling voor elke productielijn voor baksteen.

1. Isolatie van het ovenlichaam en energieverbruik

   De isolatieprestaties van het ovenlichaam zijn van cruciaal belang voor energiebesparing. Bij een continu werkend steenstooksysteem wordt ongeveer 30-40% van de warmte geabsorbeerd en afgevoerd door de ovenstructuur. Naarmate de brandstofprijzen stijgen, wordt het verbeteren van ovenisolatie steeds belangrijker. Het ovenlichaam bestaat uit twee hoofdonderdelen: de wanden en het dak.

   De buitenmuur staat in direct contact met de omgevingslucht. Om het warmteverlies te verminderen, moet in de muur een extra laag isolatiewol van 150–250 mm worden aangebracht. Warmteafvoer uit het dak is de belangrijkste weg van energieverlies, waardoor dakisolatie bijzonder belangrijk is. Naast het gebruik van isolatiewol in de boogsteenlagen, moeten lichtgewicht isolatiematerialen zoals perliet in het bovenste gedeelte worden opgevuld om de thermische prestaties te verbeteren. Veel voorkomende hoogwaardige isolatiematerialen zijn aluminiumsilicaatvezelwol, steenwol, perliet en lichtgewicht isolatiestenen. In vergelijkbare regio's kan het toevoegen van isolatie aan ovenwanden het energieverbruik met meer dan 50 kcal per kg gebakken product verminderen in vergelijking met niet-geïsoleerde wanden.

   Nationale normen specificeren dat de temperatuurstijging aan de buitenwand van de oven niet hoger mag zijn dan 15°C, en op het dak niet hoger dan 25°C. Als een steenoven aan deze criteria voldoet, zal het energieverbruik sterk afnemen. Om dit te bereiken zijn hoogwaardige isolatiematerialen nodig; voor een tunneloven van 4,6 m breed bedraagt ​​de extra investering ongeveer RMB 100.000–120.000.

1. Ovenauto-isolatie en energieverbruik

   Warmteverlies via ovenwagens is een ander belangrijk traject. In veel tunnelovens bereikt de temperatuur onder de auto wel 300°C, wat niet alleen leidt tot ernstig warmteverlies, maar ook tot frequente lagerstoringen. De belangrijkste oorzaken zijn slechte thermische isolatie van het metselwerk van de auto en onvoldoende afdichting bij de voegen tussen aangrenzende auto's. Bij een goed ontworpen ovenwagen moeten isolatiewol, perliet en lichtgewicht isolatiestenen op het onderstel zijn gelegd, gevolgd door vuurvaste stenen. De verbindingen vereisen een tweetraps afdichtingssysteem met ingebedde isolatiewol om de warmteoverdracht naar de onderzijde van de auto effectief te verminderen.

2. Ovenwagen Zandafdichting en energieverbruik

   Slechte afdichtingsprestaties van de zandafdichting in een tunneloven veroorzaken niet alleen warmteverlies, maar, nog belangrijker, tot een onregelmatige luchtstroom in de oven – een primaire oorzaak van onvoldoende verhitte stenen. Koude lucht die door de zandafdichting infiltreert, tast direct de stenen aan beide zijden van de ovenwagen aan. De zijruimtes ervaren al lagere temperaturen als gevolg van warmteabsorptie door de ovenwanden; de extra koude lucht verlaagt de temperatuur verder, waardoor onvermijdelijk onderverhitte stenen langs beide zijden van de oven ontstaan. Het integreren van een betrouwbare zandafdichting is een belangrijk ontwerpkenmerk van elke efficiënte steenmachinelijn.

1. Tunnelovenventilatie en energieverbruik

   Voor de verbranding van brandstof is voldoende zuurstof nodig. Er is ongeveer 30–40 m³ lucht nodig om 1 kg pure koolstof te verbranden. Hoewel de luchtstroom in de oven wordt aangedreven door de geïnduceerde trek van de afzuigventilator, is het dwarsdoorsnedeoppervlak van het ventilatiekanaal de sleutel tot het garanderen van voldoende luchtvolume. Zonder voldoende luchtstroom kan de brandstof niet volledig verbranden. Bij voldoende zuurstof genereert 1 kg pure koolstof ongeveer 8500 kcal warmte en produceert CO₂. Onder zuurstofarme omstandigheden komt slechts ongeveer 1700 kcal vrij en wordt de onverbrande koolstof omgezet in koolmonoxide (productiegas), dat uit de oven wordt afgevoerd.

   Gebaseerd op de behoefte van 30-40 m³ lucht per kg pure koolstof en ongeveer 1,1 ton pure koolstof per 10.000 standaardstenen, heeft een tunneloven met een dagelijkse productie van 200.000 standaardstenen (ongeveer 8.000 stenen per uur) ongeveer 880 kg pure koolstof per uur nodig. Het ventilatiekanaal moet 880 × 40 = 35.200 m³ lucht per uur aanvoeren. Bij een luchtsnelheid van 8 m/s bedraagt ​​het benodigde dwarsdoorsnedeoppervlak 35.200 / 3600 / 8 = 1,22 m². In de praktijk zou het kanaaloppervlak 1,5 keer groter moeten zijn dan de berekende waarde, omdat de interne brandstof en extern toegevoegde steenkool die bij de baksteenproductie worden gebruikt as bevatten en lagere calorische waarden hebben, waardoor aanzienlijk meer lucht nodig is dan de verbranding van pure koolstof.

1. Ovenisolatie en droogprestaties van groene stenen

   De warmte die gebruikt wordt voor het drogen van vormelingen komt uit het rookgas en de restwarmte van de stookoven. Tijdens de afkoelfase van gebakken stenen komt afvalwarmte vrij. Een goed geïsoleerd baksteenstooksysteem vermindert niet alleen het warmteverlies en het energieverbruik tijdens het bakken, maar onttrekt ook voldoende warmte aan de koelzone om naar de droogkamer te sturen. Alleen met voldoende warmte kan de droogkamer zorgen voor een goede droging van de vormelingen, wat een directe invloed heeft op de efficiëntie van de steenproductielijn.

2. Ovenlengte en thermisch rendement

   Het vergroten van de lengte van de oven verbetert niet alleen de output en kwaliteit, maar, nog belangrijker, de thermische efficiëntie. Een langere oven maakt een langere stookzone en langere verblijftijd mogelijk, waardoor een strategie voor “lage temperatuur en lange stook” mogelijk wordt. Het verlengen van de weektijd bij een relatief lagere temperatuur zorgt voor een gelijkmatiger temperatuurprofiel in de dwarsdoorsnede, verhoogt de productsterkte en vermindert het aantal onderverhitte stenen. Bovendien kan, met een langere schietzone, de voortbewegingssnelheid van de auto op passende wijze worden verhoogd om de output te verhogen. Bovendien maakt een langere oven het mogelijk om restwarmte volledig uit de koelzone te halen en naar de droogkamer te sturen. Als de tunneloven te kort is, zijn de stenen die de oven verlaten nog steeds heet en wordt een grote hoeveelheid restwarmte in de atmosfeer afgevoerd. Alleen de warmte die in de oven wordt vastgehouden, kan door ventilatoren worden afgezogen en voor het drogen worden gebruikt. Daarom verhoogt een passende toename van de ovenlengte niet alleen de productie en waarborgt de productkwaliteit, maar maximaliseert het ook het gebruik van restwarmte voor het drogen van vormelingen.

1. Productieopbrengst en energieverbruik

   De door de ovenstructuur geabsorbeerde warmte is tijdsafhankelijk en niet afhankelijk van het vermogen. Vanaf de ontsteking aan het begin van het jaar tot de sluiting aan het einde van het jaar verbruikt de oven elke dag een vaste hoeveelheid warmte, ongeacht hoeveel stenen er worden geproduceerd. Het verhogen van de dagelijkse productie is dus een effectieve manier om het energieverbruik per steen te verminderen. Het verhogen van de ventilatiesnelheid om een ​​snelle verbranding van de brandstof te bevorderen is een voorwaarde voor een hoger rendement. Een hogere output verlaagt inherent het energieverbruik per steen – een belangrijke prestatie-indicator voor elke moderne machinelijn voor het maken van stenen.