脉冲燃烧控制方式,其工业窑炉上的应用,比如,冶金行业大型热处理炉与陶瓷烧成,满足快速升温和降温要求。故脉冲燃烧系统能很好地满足其需求。该系统在整个运行过程中,采用小火不灭(维持炉温)大火搅拌(均温、快速升温)的方式来满足加热工艺。这就要认真研究一下脉冲燃烧的优点。
脉冲燃烧控制方式的特点如下:明显的优点有两个:1、烧嘴喷射和燃烧速率高,适合快速升温;2、大、小火间歇作用,在整个温度场内形成强烈搅拌,有利于温度均匀,能够很好地解决各种形状的窑内空间温度死角问题。明显的缺点也有两个:1、在窑内衬材料选型不当或高速脉冲烧嘴安装方式不合理时,由于受强烈的搅拌气流的影响,易产生落脏(对表面质量有要求的产品而言);2、脉冲周期或形式选用不当时易产生温度波动。
近些年国际上已有不少窑炉制造商,脉冲燃烧控制方式和连续燃烧方式相比,当然效果各有千秋。比较成功的有:为代表的纯脉冲燃烧控制用来烧成微晶玻璃、洁具;冶金行业大型热处理炉等,广泛地用来烧成卫生洁具、日用瓷、微晶玻璃,冶金行业热处理,退火回火等。根据脉冲燃烧方式的特点和工艺要求,结合我本人多年来从事工业窑炉燃烧、控制系统研究的经验,认为脉冲+比例燃烧控制方式更适合于陶瓷的烧成和冶金行业热处理,退火,回火等。它不仅具有单脉冲燃烧控制方式所具有的优点,而且还有单脉冲燃烧控制方式不可比拟的优势
脉冲+比例燃烧、计算机控制炉窑运行特点介绍如下:
1、动中求静。该设计是把脉冲系统做为窑炉温度控制的粗调。在脉冲的作用下,大、小火频繁交替,烧嘴喷出的高速热气流使炉膛内整个温度场在激烈的搅拌、振荡中实现升温、保温和降温的平衡,很好地解决了窑内温度死角问题。
2、窑内各温度区间温差小,±3℃以内。每个高速脉冲烧嘴配制了一套单独的比例燃烧温度自动控制系统,它们同时执行一个烧成曲线,大大地提高了窑内各区温度的一致性。
3、节能明显。由于线性比例燃烧系统的引入使得燃料得到了充分的利用,根据实际用量统计每公斤瓷能耗比其它燃烧系统节能1/5-1/4。
4、操作过程全自动,杜绝了人工操作的不稳定性。该窑炉只需操作人员选定烧成工艺方案,用鼠标点击启动按钮,计算机便自动执行温度曲线、助燃风曲线、窑压曲线,无需人工干预,全自动完成升温、保温、降温的全过程。大大地提高了不同窑次产品的一致性。
5、逼真的窑炉热工运行状态模拟画面,既方便了人机话,又提供了各参数和设备现场运行的真实情况,让操作人员时时刻刻胸有成竹。
6、烧成合格率高。从该窑炉点火烘炉后的多次试烧情况看,几乎达到无烧成缺陷的程度,平均合格率达到95%以上。由此可见脉冲+比例的燃烧方式,配上计算机直接控制系统,真是如虎添翼,完全能够达到或超过高速等温燃烧控制系统的运行效果。但它和高速等温型梭式窑相比一次性投入明显降低。所以该脉冲+比例燃烧控制具有广阔的推广前景。
不过,目前国内也有一些商家,照葫芦画瓢,为了片面追求利润,用普通电磁阀代替脉动阀,用普通烧嘴代替高速脉冲烧嘴拼凑在单脉冲燃烧、控制梭式窑系统中,这就必然会使制品产生诸如裂纹、落脏等烧成质量缺陷。原因在于,第一,普通通断型电磁阀无法达到脉动的要求。脉冲燃烧很大程度上体现在一个“脉”字上,包括对脉动周期、大、小火脉宽和脉动转化过程都有严格的要求。用普通快开快闭型电磁阀阀板上打孔漏风配合电磁阀的通断方式实现“脉动”是很荒唐的做法;第二,高速脉冲烧嘴与普通烧嘴是不同的。脉冲燃烧系统要求烧嘴必须满足大、小火的频繁交替和大、小火功率的连续或跳跃式可调。
总之,随着热工燃烧、控制技术的发展,以脉冲燃烧、控制方式为基础配置,将与以高速等温燃烧控制方式为基础配置的炉窑并驾齐驱,共同为高档陶瓷制品
,冶金行业热处理做出举世瞩目的贡献!同时,也再一次推动了工业窑炉向傻瓜型过渡的进程。