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以发生炉煤气为燃料的明焰还原气氛烧成高温日用陶瓷的方法

  • 专利名称
    以发生炉煤气为燃料的明焰还原气氛烧成高温日用陶瓷的方法
  • 发明者
    郭金龙
  • 公开日
    2008年3月26日
  • 申请日期
    2007年9月1日
  • 优先权日
    2007年9月1日
  • 申请人
    郭金龙
  • 文档编号
    C04B35/64GK101148361SQ20071005311
  • 关键字
  • 权利要求
    1、一种以发生炉煤气为燃料的明焰还原气氛烧成高温日用陶瓷的方法,其特征是方法步骤如下(1)发生炉煤气净化,将煤气发生炉产生的煤气通过水洗涤、除尘和增加电捕焦数量加大对煤气焦油和硫的处理,再次洗涤除尘、最后用捕滴器将煤气中残留水分吸干,使处理好的煤气达到洁净燃料的要求;(2)利用自动变频技术控制煤气输送风机,根据烧成工艺需要的压力将稳定压力的煤气输送到窑炉中使用;(3)明焰隧道窑炉改造a、在急冷后温度600-800℃的地方设置1-2道助燃风热交换器,将助燃风的温度提高到300℃以上,加大热能的带入量;b、将烧嘴的直径加大,增大燃气的供给量,并在隧道窑中高温段增加烧嘴的数量;c、增大排气风机的排气量2、根据权利要求1所述的以发生炉煤气为燃料的明焰还原气氛烧成高 温日用陶瓷的方法,其特征是洁净燃料的要求为CO、 20-30%、 H2、 6-10%、 CH4、 4%、 C02、 4%、 N2、 52%、 02、 0. 3%,煤气低热值》5400kJ/NM3 ,杂质含 量、粉尘+焦油〈100mg/NM3, H2S〈100mg/丽3, H20<46g/NM3
  • 技术领域
    本发明涉及一种陶瓷的烧成工艺,特别涉及一种以发生炉煤气为燃料 的明焰还原气氛烧成高温日用陶瓷的方法
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:以发生炉煤气为燃料的明焰还原气氛烧成高温日用陶瓷的方法陶瓷作为我国传统产业, 一直占据世界产量的60%以上,因其原材料丰 富,投资较小,易上马等特点,而被广泛的在我国小城镇、山区地区形成 产瓷区域,为当地的经济建设和解决就业起着举足轻重的作用。然而随着 环保要求的不断提高,传统的陶瓷生产烧成工艺方法(直接燃煤、隔焰烧 成)因其污染大、能耗高而将淘汰,取而代之的是明焰快速烧成(裸烧)。 近几年随着国内油价和液化气、天燃气价格的一路飓升,烧成成本近两年 上涨了 150%,而陶瓷生产的主要成本即是燃料,更是达到了目前生产成本 的30%以上,有很多规模较小的陶瓷生产企业因不堪重负而关停。因此,解 决陶瓷生产燃料问题,是对陶瓷产业发展具有积极意义。然而我国能源结 构石油产品、液化气、天燃气的贫乏,而导致能源供给紧缺,相对而言, 我国煤炭资源较为丰富,充分利用煤炭资源发展陶瓷产业是符合实际发展 的需要,传统烧成工艺用匣钵隔焰烧成消耗了60%以上热量,同时也产生大 量的"废气",对环保极为不利。而明焰快速烧成(裸烧)因石油产品(液 化气和天然气)价格居高不下,资源紧缺,成本难以承受而受制约,因此 人们研究用发生炉煤气取代石油产品、液化气和天然气来降低生产成本, 但因发生炉煤气热值较低和煤气的压力不稳定,导致窑炉温度不足和焰性 的不稳定,产生烧制的产品诸多缺陷,制约着发生炉煤气用于明焰快速烧 成中,如何解决用煤炭资源来实现陶瓷生产快速烧成对我国陶瓷产业(特 别是对高温还原气氛烧制的日用陶瓷)的发展起着决定性的作用。发明内容本发明的目的是提供一种以发生炉煤气为燃料的明焰还原气氛烧成高 温日用陶瓷的方法,通过对发生炉煤气的处理和明焰快速烧成隧道窑炉的 改造来实现用发生炉煤气替代石油产品、液化气和天燃气,用于明焰快速 烧成中。本发明是这样来实现的,其方法为首先是将发生炉煤气净化,将煤 气发生炉产生的煤气通过水洗涤、除尘和增加电捕焦数量(用两道29管电 捕焦,视需气量大小而定)加大对煤气焦油和硫的处理,最后用捕滴器将煤气中残留水分吸干,使处理好的煤气达到如下要求C0、20-30%、H2、6-10%、 CH4、 4%、 C02、 4%、 N2、 52%、 02、 0.3%,煤气低热值》5400kJ/NM3 C1300千 卡/丽3),杂质含量、粉尘+焦油〈100mg/丽3, H2S<100mg/NM3, H20<46g/NM3。 再利用自动变频控制煤气输送风机,根据烧成工艺需要的压力将稳定压力 (不低于4000pa)的煤气输送到窑炉中使用。其次,通过窑炉的改造来满 足升温的要求。在窑炉急冷阶段后(约80(TC)用耐热不锈钢制造设置一道 热交换器,将助燃风的温度提高到30(TC以上,加大热的带入量,既节约能 源,同时也可以确保最高烧成温度。同时要增加窑炉烧嘴数量(高温段每 80CM左右设置一对烧嘴)和加大烧嘴的直径。因煤气中含惰性气体多(> 54%)就必须加大窑炉排气风机的排气量。本发明的优点是1、既解决了传统烧成工艺的高污染、高能耗的缺点, 又解决了目前快速烧成用石油产品、液化气、天然气紧缺,成本高的缺点; 2、将煤炭气化后达到洁净燃料效果,用在明焰快速烧成窑炉,通过窑炉泠却时的余热进行助燃,解决温度不够的问题,以达到用煤炭气化烧成高温 陶瓷(还原气氛)达到烧制的产品白里泛青的效果,最大优点是解决用煤炭为燃料对环保污染和洁净燃料的高价格高成本的缺点,节约能源60%以 上。本发明的具体实施方法为(1) 以发生炉煤气(混合煤气)为燃料不论用烟煤或无烟煤为发生 炉用原料,生产的煤气都将产生烟尘、焦油和硫,这些杂质的存在将严重 形响烧制制品的质量,其特征是发生炉产生的热煤气通过干粉或水洗涤除 尘装置消除烟尘,再通过捕焦器(视用煤质的情况和供气量大小而定,用 两道捕焦器串联使用),再次洗涤除尘和吸水就可使煤气达到洁净燃料要求C0、 20-30%、 H2、 6-10°/。、 CH4、 4%、 C02、 4%、 N2、 52%、 02、 0.3% 煤气低热值》5400kJ/mf(1300千卡/應",杂质含量、粉尘+焦油〈100mg/丽3 H2S<100mg/NM3, H20<46g/NM3 。再用自动变频控制煤气输送风机,根据烧 成工艺需要的压力将稳定压力(不低于4000pa)的煤气输送到窑炉中使用。(2) 在明焰隧道窑中烧成(裸烧、半裸烧),洁净的煤气为燃料,可 以达到明焰烧成对被烧制品的要求,不会产生被烧制品产生黑(黄)点缺 陷,达到洁净燃料的要求。其特征是用发生炉煤气取代液体燃料(柴油、 煤油、工业用燃料油、液化气)和气体燃料(管道天然气和压縮天然气)。(3) 以还原气氛烧成特别是在我国南方地区,因生产陶瓷用原料含 铁量较高,就必须用还原气氛烧成,被烧制制品达到白里泛青的效果。在 明焰隧道窑炉因是裸烧,被烧制制品直接接触火焰,对火焰焰性较敏感, 还原气氛是控制不完全燃烧,对火焰中CO的含量控制较严格,低了被烧制品易产生阴黄,高了被烧制品易产生吸烟缺陷,而明焰隧道窑炉是通过控 制烧嘴的助燃风量和供气量来实现还原气氛的控制,助燃风在一定时期是 相对稳定的,就需要稳定的煤气供给量;本方法其特征是采用自动变频技 术控制煤气输送风机的压力和流量来实现煤气供给的稳定。同时发生炉煤 气含有52%左右的&,因N2是情性气体不可燃烧,用发生炉煤气取代液体燃 料和其它气体燃料,无形中增加了窑炉的压力,易造成还原气氛中因通风 不良CO沉积而产生被烧制制品黑点缺陷。其特征是要增大排气风机的排气 量(比用其它燃料时增大2—3倍)。(4)高温(1300°C)烧制产品,因煤气的热值(5000—7000KJ/丽3) 较低,将烧嘴的直径加大(宜大于3.8mm)增大燃气的供给量和在隧道窑中 高温段增加烧嘴的数量(约80cm左右设置一对烧嘴)。另外,在隧道窑中 冷却阶段(急冷后约600—800。C左右的地方)设置l一2道助燃风热交换器 (用耐热不锈钢制做),将助燃风提高到30(TC左右,加大显热的带入量, 同时可节约能源,就可保证被烧制品对温度的要求。以发生炉煤气为燃料的明焰还原气氛烧成高温日用陶瓷的方法,其特征是方法如下首先是将发生炉煤气净化,煤气发生炉产生的煤气通过水洗涤、除尘、并增加电捕焦数量加大对煤气焦油和硫的处理,最后用捕滴器将煤气中残留水分吸干,达到洁净燃料的要求;其次,利用自动变频技术控制煤气输送风机,将稳定压力(不低于4000Pa)的煤气输送到窑炉中使用;再通过明焰隧道窑的改造来满足升温的要求。本发明的优点是既解决了传统烧成工艺的高污染、高能耗的缺点,又解决了目前快速烧成用石油产品、液化气、天然气紧缺,成本高的缺点。



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