广义解释

组成部分

应用分类

设计要点

发展历程

节能现状

新型碳化硅烧成窑

广义解释

碳化硅烧成窑是在耐火行业生产中，对碳化硅制品进行烧成的热工设备。

组成部分

烧成窑砌体、烧成窑燃烧装置、排烟系统、供风系统。

应用分类

目前碳化硅烧成窑可分为两大类：

⑴连续式窑：主要是隧道窑，它具有过程稳定，操作连续，机械化、自动化水平较高，产量高，质量好，燃耗低，劳动条件好，使用寿命长等优点。是目前国内外应用最广泛、最现代化的窑炉之一。

⑵间歇式窑：主要是倒焰窑，其优点是构造简单，灵活性大；缺点是产量低，燃耗高，不易实现机械化，劳动强度大等。近年来，在倒焰窑的基础上发展起来的梭式窑、钟罩窑、半隧道窑等，对上述缺点已有所改善。

设计要点

1.炉型的选择 2.燃料的选择

3.燃烧方式、燃烧装置的选择

4.炉窑砌体结构设计

发展历程

碳化硅烧成窑炉发展自古至今都以燃料为主要依据。即从柴窑→煤窑→油窑→气窑。也就是说从烧固体燃料窑炉逐渐进化为烧气体燃料的窑炉，其发展也与耐火材料有较大关系，随着耐火材料工业进化，窑炉逐渐由重质窑→半重质窑→轻体窑。世界上都是如此,我国也不例外。几千年以前,窑炉为各种类型烧柴窑炉,五十年代后大力兴办煤烧窑炉,七十年代由于石油工业发展,兴起了较多油窑,八十年代因质量及环境保护要求,气体燃烧开始创办,窑炉将向烧气方向发展。也随着我国陶瓷纤维型材料问世,低温轻体间歇式窑炉发展也较快,并逐步在向高温过渡。

国外窑炉的发展是与当时燃料供应及耐火材料供应有紧密联系。早期,英国燃料以煤为主，所以采用烧煤直焰窑和倒焰窑。六十年代以后石油大量供应,窑炉从间歇式倒焰窑过渡到烧油马弗式隧道窑。但由于烟囱冒黑烟,城市环境污染严重，同时烧油马弗式隧道窑热耗大，马弗板寿命短,因此自1968年出现天然气以来，日用瓷窑炉逐渐被烧气窑炉所代替。烟囱从此不冒黑烟，彻底解决了城市污染问题。英国的窑炉工作者认为，迄今隧道窑仍然是陶瓷较好的焙烧设备，它不但能实现机械化、自动化，而且可以保证产品质量稳定，耗能低。但是，近几年随着高温纤维型耐火材料研制成功（莫来石纤维,刚玉纤维等等），新型间歇式轻体窑在日用陶瓷行业中发展甚快。大有与连续式隧道窑相匹敌之势。原因是要具有升温快、焙烧周期短、蓄热少、热效率高、周末可停窑，特别是能适应多种烧成工艺要求。加上自动控制的配合,产品质量可以达到稳定。对于中小型、产品品种多瓷厂，特别是工艺美术瓷厂更有其独特的优点，从发展角度来看，新型间歇式窑能有其独特优势迅猛发展。

节能现状

目前，我国碳化硅制品行业的能源利用率与国外相比，差距甚大，发达国家的能源利用率一般高达50%以上，美国达57%，而我国仅达到30%左右。因此，如何降低碳化硅制品工业的能耗，特别是窑炉设备的能耗，提高能源利用率，是摆在我们面前的迫切任务。

随着国家环保政策的逐步落实，国内碳化硅行业原有烧煤窑炉即将结束它的历史使命，取而代之的将是以洁净的天然气、液化气、轻柴油、城市煤气、发生炉煤气等为主要能源的新型窑炉。

国内碳化硅制品烧成窑大都是半重质窑，窑炉保温效果一般，蓄热损失大；烟气利用率比较低，排烟温度高，烟气带走大量的热量，能源消耗大。因此，使用余热回收装置降低烟气排放温度是降低热工设备燃料消耗、减少烟气中污染物排放的最有效办法。

目前国内对碳化硅窑炉的节能措施普遍采用有效利用烟气余热、进行窑炉保温的手段。长期以来国内外的有关专家、学者、研究生产单位，都在这方面进行了有益的探索，在耐火材料和保温材料的生产研制，保温结构的优化设计等诸方面均做了大量工作，取得重要进展。

国内也有一些碳化硅中小企业使用石油液化气做为燃料，采用倒焰窑方式加热，用余热回收装置（如金属换热器、陶瓷换热器等）来降低烟气排放温度，回收的余热主要用于加热助燃空气以提高窑炉的热效率，但从目前应用的情况看，余热回收率不高，炉子热效率仍不足20%。

新型碳化硅烧成窑

1.新型碳化硅梭式窑。该窑以提高热效率为目的，使用陶瓷换热器将烟道中的热量进行回收，回收热量加热助燃风、烘干或其他用途。窑壁内衬全部采用了耐火纤维材料, 抑制了窑壁的蓄热量和放散热量, 提高了节能效果。

2.新型轻体间歇式窑。对间歇式窑炉来说重要的是采用高温、高强度、低导热率耐火材料,降低窑炉蓄热,从而大大发挥其工艺调节灵活而超越隧道窑的优势,从目前各种纤维型材料发展之趋势来看,新型轻体窑间歇式窑炉将成为一种比较理想的窑炉。

3.蓄热式碳化硅高温烧成窑。蓄热式高温空气燃烧技术是新兴的先进燃烧技术，具有高效节能和低污染排放的双重优越性，受到世界科学界和工业界的广泛关注。蓄热式高温碳化硅烧成窑采用蓄热式高温空气燃烧技术，在高效回收烟气余热的同时，成功实现蓄热室尾气和制品冷却余热回收，用于碳化硅制品干燥系统，使碳化硅制作过程热能利用达到极限水平。