網(wǎng)帶爐屬于連續(xù)性窯爐，網(wǎng)帶爐是利用機(jī)械傳動間歇或連續(xù)前進(jìn)的網(wǎng)帶將制品通過溫控的加熱區(qū)，然后達(dá)到熱處理工藝和焙燒要求的窯型。早期主要用于冶金行業(yè)，有加熱爐、熱處理爐、燒結(jié)爐、淬火爐、退火爐、烘烤爐等。近年來隨著窯爐技術(shù)的不斷進(jìn)步，在陶瓷玻璃和化工行業(yè)也得到了廣泛的應(yīng)用，如陶瓷玻璃烤花、玻璃熱彎成形、玻璃退火、催化劑載體焙燒、催化劑再生、鋰電池原料和堿性電池原料焙燒、粉體材料的焙燒等。網(wǎng)帶爐是由鋼板型鋼焊接成長方體，里面用硅酸鋁纖維棉或輕質(zhì)耐火磚砌筑成爐膛，爐膛中間安裝上金屬網(wǎng)帶，網(wǎng)帶下部或上下加熱。網(wǎng)帶爐的傳動方式為金屬網(wǎng)帶傳動，金屬網(wǎng)帶由托輥或鏈
條承載。按加熱方式可分為火焰加熱和電加熱網(wǎng)帶爐兩種形式。根據(jù)窯爐溫度選用不同材質(zhì)的不銹鋼網(wǎng)帶。受金屬網(wǎng)帶材質(zhì)限制，網(wǎng)帶爐使用溫度一般小于1000℃。我公司為江蘇某單位設(shè)計(jì)建造的26m網(wǎng)帶爐在窯體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)帶傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)均進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用了部分獨(dú)特的新技術(shù)，投產(chǎn)后運(yùn)行正常，部分技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)居國內(nèi)先進(jìn)水平。
1主要技術(shù)參數(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
焙燒產(chǎn)品:氧化鋁陶瓷基催化劑載體，載體規(guī)格為直徑1.2mm條形或球形;窯爐長度:總長26m，有效長度22m;窯爐內(nèi)寬:1.6m;設(shè)計(jì)溫度:700℃;加熱方式:電加熱，熱風(fēng)循環(huán);電加熱元件:鎳80鉻20電阻發(fā)熱體;焙燒周期:4～12h可調(diào);網(wǎng)帶寬度:1.40m;網(wǎng)帶規(guī)格材質(zhì):耐熱不銹鋼，人字型密織帶擋邊網(wǎng)帶;料層厚度:30～60mm;網(wǎng)帶在窯尾出料端網(wǎng)帶下方安裝有接料料斗，運(yùn)行速度:2～8m/h可調(diào);控制方式:溫度壓力自動控制;窯爐結(jié)構(gòu)形式:型鋼框架結(jié)構(gòu)，鋼板外殼噴漆，輕質(zhì)耐火磚+陶瓷纖維內(nèi)襯。
2窯爐工作系統(tǒng)描述
網(wǎng)帶爐作為連續(xù)生產(chǎn)的熱工設(shè)備，其工作系統(tǒng)隨燃料種類、窯體結(jié)構(gòu)、焙燒產(chǎn)品、焙燒形式等不同有較大的差異。該窯作為催化劑載體焙燒的專用設(shè)備，工作系統(tǒng)主要包括窯爐基礎(chǔ)、窯爐主體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)帶傳動系統(tǒng)、電加熱系統(tǒng)、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、廢氣排出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等。
2.1窯爐基礎(chǔ)
網(wǎng)帶爐采用金屬框架結(jié)構(gòu)，對基礎(chǔ)的要求不高，主要是地耐力和標(biāo)高的要求。地耐力要求達(dá)到8噸/m2，場地平整?；A(chǔ)為300mm厚的混凝土，窯體置于混凝土地面之上。窯爐沒有隱蔽基礎(chǔ)施工。
2.2窯爐主體結(jié)構(gòu)
金屬框架采用獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元，用矩形管焊接而成，耐火材料承載底盤采用槽鋼焊接而成，每個(gè)結(jié)構(gòu)單元長度為2m，窯頭架1.5m，窯尾架2.5m，窯頭架、框架、窯尾架之間采用螺栓連接，底部設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓，可以調(diào)節(jié)框架整體的高度，窯體金屬框架可以直接安放在車間水泥或鋼結(jié)構(gòu)地面上，不必與基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板焊接即可保證窯爐整體的結(jié)構(gòu)和牢固性。窯體按長度方向分為以下幾部分:窯頭進(jìn)料端、升溫段、恒溫段、冷卻段、窯尾出料端。窯內(nèi)寬1.6m。
在窯頭進(jìn)料端網(wǎng)帶上方安裝有布料器，該布料器能自動控制進(jìn)料量，布料均勻。在窯頭進(jìn)料端網(wǎng)帶上方安裝有布料器，該布料器能自動控制進(jìn)料量，布料均勻。窯物料通過機(jī)械裝置自動運(yùn)至儲料倉。窯爐底部及側(cè)墻內(nèi)襯選用高鋁聚輕磚，外層為硅酸鋁耐火纖維保溫。窯爐頂部蓋板為莫來石質(zhì)中空板，上鋪硅酸鋁耐火纖維毯。爐體外表面溫度不高于環(huán)境溫度20℃。
有的寬體網(wǎng)帶爐采用耐火纖維模塊吊頂結(jié)構(gòu)。由于耐火纖維在高溫下會產(chǎn)生不同程度的析晶粉化，難免會對催化劑載體產(chǎn)生機(jī)械污染，特別是對配有熱風(fēng)循環(huán)裝置的網(wǎng)帶爐，我們更不主張窯內(nèi)熱面材料選用耐火纖維制品。
2.3網(wǎng)帶傳動系統(tǒng)
該系統(tǒng)由網(wǎng)帶、托輥、滾筒、漲緊、糾偏機(jī)構(gòu)和動力機(jī)構(gòu)組成。網(wǎng)帶寬1400mm，網(wǎng)帶材質(zhì)使用304材料，人字型密集編織，網(wǎng)帶兩邊設(shè)置擋邊。此種網(wǎng)帶耐溫高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，透氣性好，不漏料，能阻止物料從
網(wǎng)帶兩邊的滑漏。網(wǎng)帶繞絲直徑和串軸直徑選取要合理，確保網(wǎng)帶整體強(qiáng)度和孔隙大小符合設(shè)計(jì)要求。
窯內(nèi)托輥采用304鋼管，兩端與軸頭焊接，軸頭的兩外端安裝外球面球軸承，軸頭與軸承內(nèi)圈采用間隙配合，可以承受鋼管在高溫下的膨脹而不會影響傳動，軸座安裝在窯體金屬框架上，框架上設(shè)置有長槽孔，可以調(diào)節(jié)托輥與窯體軸線的垂直度，保證網(wǎng)帶在窯內(nèi)的直線運(yùn)行，防止出現(xiàn)網(wǎng)帶跑偏。窯外托輥為碳鋼管。主動滾筒采取鑄膠處理，并設(shè)有包角壓緊輪，增大網(wǎng)帶與滾筒的包角，提高網(wǎng)帶與滾筒的摩擦系數(shù)，提高傳動效率。為了確保網(wǎng)帶在升溫、降溫和正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中始終保持適當(dāng)?shù)乃删o度，防止跑偏，該窯設(shè)有網(wǎng)帶自動漲緊和糾偏機(jī)構(gòu)，有利于網(wǎng)帶運(yùn)動的穩(wěn)定性，延長網(wǎng)帶使用壽命。網(wǎng)帶自動漲緊和糾偏機(jī)構(gòu)并不復(fù)雜，配有光電檢測系統(tǒng)，使用起來安全可靠。
網(wǎng)帶動力系統(tǒng)采用減速電機(jī)，通過鏈輪結(jié)構(gòu)與主動滾筒連接，電機(jī)采用變頻控制，運(yùn)行速度可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)整，可調(diào)范圍2～8m/h，網(wǎng)帶傳輸平穩(wěn)。該窯還在窯內(nèi)網(wǎng)帶上方設(shè)置有數(shù)道翻料裝置，該裝置配合熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，能改善物料與窯內(nèi)氣氛的接觸面積和均勻性，從而提高整體焙燒效果。
2.4電加熱系統(tǒng)
該窯爐采用電加熱方式。電加熱元件采用鎳80鉻20電阻絲繞成，中間穿高鋁棍棒，水平地從爐體一側(cè)插入爐膛，布置于窯內(nèi)網(wǎng)帶下部，該種加熱元件使用可靠、維護(hù)方便，需要時(shí)可在熱態(tài)下不停爐進(jìn)行更換。同時(shí)為防止通過網(wǎng)帶空隙落下的碎料直接落到電阻發(fā)熱體上，在電阻發(fā)熱體上方采取了必要的防護(hù)措施。
2.5熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)
在窯爐的加熱段，設(shè)置6組熱風(fēng)循環(huán)裝置。熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)將窯內(nèi)的熱氣體吸入風(fēng)機(jī)后，再通過循環(huán)風(fēng)道及風(fēng)管將這部分熱氣體鼓入窯內(nèi)，在窯內(nèi)導(dǎo)流系統(tǒng)的作用下能夠有效地將熱氣體循環(huán)。熱風(fēng)循環(huán)使用，節(jié)能效果明顯，而且能提高窯內(nèi)氣體的流動性，改善窯內(nèi)焙燒氣氛，降低窯內(nèi)溫度溫差。每只循環(huán)風(fēng)機(jī)設(shè)置單獨(dú)的風(fēng)道循環(huán)系統(tǒng)，各循環(huán)風(fēng)道互不干涉，在每個(gè)溫區(qū)之間設(shè)置有不銹鋼隔板，使每個(gè)溫區(qū)之間成為獨(dú)立的加熱恒溫區(qū)間，減少各區(qū)之間的相互干擾，便于靈活調(diào)節(jié)溫度和氣氛。每組熱風(fēng)循環(huán)裝置均配有補(bǔ)充新鮮空氣入口。循環(huán)風(fēng)機(jī)采用高溫不銹鋼材質(zhì)，變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。
2.6廢氣排出系統(tǒng)
催化劑載體焙燒會產(chǎn)生一定量的廢氣，為了及時(shí)排走廢氣，在窯爐窯頭頂部設(shè)有2根廢氣排出支管，每只支管設(shè)有插板閥調(diào)節(jié)排氣量的大小，支管在窯頂匯總進(jìn)入排氣總管，由1臺排廢氣風(fēng)機(jī)直接排空或排至指定的地點(diǎn)集中處理。廢氣與物料呈逆向運(yùn)動，余熱利用效果明顯。排廢氣氣風(fēng)機(jī)采用304不銹鋼材質(zhì)，變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。
2.7冷卻系統(tǒng)
催化劑載體物料雖然焙燒溫度不高，在焙燒過程中也積蓄一定的熱量，靠自然冷卻完全可以冷卻下來。但為了充分利用這部分余熱，該窯采取了強(qiáng)制通風(fēng)冷卻。強(qiáng)制通風(fēng)冷卻也有效縮短了窯爐冷卻段的長度。在窯尾冷卻帶設(shè)置數(shù)套冷卻吹風(fēng)管，每套裝置由2根橫向吹風(fēng)管組成，布置于上層網(wǎng)帶下方和下層網(wǎng)帶下方各1根，冷風(fēng)由1臺高壓風(fēng)機(jī)供給，向上吹向網(wǎng)帶底部，向下吹向物料上部。冷卻物料后的熱風(fēng)由窯體冷卻帶上方的排風(fēng)管集中收集，作為加熱段熱風(fēng)循環(huán)裝置補(bǔ)充新鮮空氣用。
2.8自動控制系統(tǒng)
該窯除了前面提到的網(wǎng)帶傳動變頻控制、網(wǎng)帶自動漲緊和自動糾偏機(jī)構(gòu)外，還對溫度和所有風(fēng)機(jī)壓力實(shí)現(xiàn)了自動控制。溫度控制:全窯分6個(gè)溫區(qū)控制，每個(gè)溫區(qū)單獨(dú)由可控硅、功率模塊、AI智能儀表、熱電偶控
溫。AI智能儀表采集窯內(nèi)實(shí)際溫度信號，然后根據(jù)用戶設(shè)定的溫度要求進(jìn)行智能PID調(diào)節(jié)，輸出相應(yīng)的0～10mA控制信號給可控硅功率調(diào)整模塊，儀表0～10mA的輸出變化相應(yīng)的在功率模塊的輸出(加熱負(fù)載)端有0～380V的輸出電壓線性變化，從而實(shí)現(xiàn)對負(fù)載功率的智能控制。壓力控制:排廢氣風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)抽出風(fēng)機(jī)和窯尾冷卻風(fēng)機(jī)，采用變頻器自動控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，即人工智能壓力調(diào)節(jié)器根據(jù)實(shí)測壓力值與設(shè)定壓力值比較，經(jīng)PID運(yùn)算后，通過變頻器改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)抽力。
以上控制系統(tǒng)由3個(gè)控制柜和一臺觸摸屏處理器統(tǒng)一控制管理，能夠?qū)崿F(xiàn)焙燒制度(曲線)實(shí)時(shí)顯示、貯存、修改、等功能，并能提供人/機(jī)友好操作界面。
3結(jié)語
設(shè)計(jì)建造的26m網(wǎng)帶爐投產(chǎn)后運(yùn)行正常，受到了用戶的充分肯定。與其它網(wǎng)帶爐相比較，大致有如下特點(diǎn):
3.1熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)能充分保證物料焙燒的均勻一致性，提高熱效率。
3.2網(wǎng)帶自動漲緊和自動糾偏機(jī)構(gòu)確保了網(wǎng)帶在升溫、降溫和正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，始終保持適當(dāng)?shù)乃删o度，防止網(wǎng)帶跑偏，有利于網(wǎng)帶運(yùn)動的穩(wěn)定性，延長網(wǎng)帶使用壽命。也避免了人工調(diào)整網(wǎng)帶的不到位和不及時(shí)。
3.3物料梳翻裝置提高了物料焙燒均勻性，可縮短焙燒周期，提高產(chǎn)量。該窯值得有關(guān)生產(chǎn)廠家新建或改造網(wǎng)帶爐時(shí)采用或借鑒。
