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1、挖掘节能潜力，提高电子工业炉窑节能技术水平( 代序言) 信息产业部经运司张恩慧 工业炉窑是一个具体的加热设备，据有关部门统计，我国现有工业炉窑约8 0 万台，年消耗能 源1 、9 亿吨标准煤，约占全国工业能源消耗总量的五分之一。我国大部分工业炉窑在炉型结构、燃 烧系统、余热利用、绝热材料、热工检测、自控、微机应用及环保等方面都比较落后，而且容量偏小， 造成能源浪费，同时增加环境污染。 电子工业炉窑是电子信息产业电真空器件，电子陶瓷、磁性材料、电子材料等产品在生产工 艺过程中必不可少的加热工艺装备，在电子信息产业的发展中起着十分重要的作用。“八五”期间电 子大中型企业中的工业炉窑有万多台，全行业
2、约三万多台，其能耗约占全行业生产能源消费总量的 4 0 ，十多年来，随着电子信息产业的不断发展，工业炉窑的数量也不断增加。工业炉窑的技术水平， 不仅直接关系到电子产品的质量和数量，影响着企业的经济效益，也是改善环境和节约能源的重要因 素。由于使用的数量多，能耗量大环境污染也就严重。工业炉窑的热效率，大多数都比较低，产品热 效率一般在1 0 左右，工艺热效率在3 0 左右，国际上同行业较先进的工业炉窑热效率已达到6 0 以 上，说明工业炉窑的节能潜力是很大的。目前我国在环境保护的措施中，大部分是靠减少能源消耗和 节约能源了来改善环境的。因此，挖掘工业炉窑的节能潜力，减少污染是我们从事工业炉窑及材
3、料的 生产制造者的一项重要任务。 电子信息产业工业炉窑的特点 电子信息产业用的工业炉窑与其他行业如机械、冶金、化工、建材等企业使用的工业炉窑除有 其共同的热工设备的通用性能外，还有它独有的特殊性，主要有以下几个方面：一是数量多，容量偏 小；二是种类多，有上百种之多，而通用性小，专用性强，多为非标准设备；三是对工艺技术性能要 求严格，如炉温高，对炉温的稳定性和均匀度要求高，气氛特殊控制精度要求严格等。为此，对炉 体结构及炉用材料的要求也就比较严格和特殊，因为工业炉窑一旦投入运行使用，除少数炉窑是间歇 性的使用外，大多数工业炉窑都是连续运行的。如果对炉体结构和炉用材料在设计和材料的选择上不 严格，
4、炉体就不能承受在长期高温下运行。 电子工业炉窑的能源消耗情况 上世纪九十年代以来，随着改革开放和电子信息产业的快速发展，一些企业特别是新注册的企 业分批引进了一些境外的工业炉窑，这些炉窑的热效率相对比较高，同时通过引进、消化、吸收，也 研制开发生产了一些效率较高的国产工业炉窑，同时淘汰了不少手工操作的燃煤窑，工业炉窑的平均 2 热效率比八五期间有了一定的提高。按照不同的电子产品，工业炉窑的能耗量占企业生产总能耗量的 比例大致如下： 电子陶瓷产品使用的炉窑，其能耗量约占企业生产总能耗量的3 0 左右，磁性材料及元件行业、 电真空器，七行业使用的炉窑，其能耗量约占企业生产总能耗量的4 0 9 6
5、以上。另外还有不少铸、锻造炉 和各种热处理炉。能源消耗普遍较高。 ( 三) 电子工业炉窑存在的主要问题 1 、就总体来说，电子工业炉窑的技术装备水平还不高。太部分电子工业炉窑的容量偏小，在炉 型结构、燃烧系统、余热利用以及绝热保温、自动控制、热工检测和环保等方面的技术措施在设计时 欠考虑，与国外先进炉窑相比有较大差距。F h 于炉窑的技术性能不完善，炉窑的适应性较差，产品产 量和质量难以控制，能源利用效率较低。在炉窑材料的选择上，往往由于选择不当，与炉窑的运行工 况不匹配，或者因材料质量低劣，品种不全，导致炉窑的热损失大，一些炉窑的炉体散热损失高达 6 0 上，炉子寿命短，特别是高温炉窑的寿命
6、，受耐火材料的影响就更直接。以电子陶瓷为例，其 产品能源单耗，一般比国外同类产品的先进水平高5 0 左右，炉窑的使用寿命则只相当于国外同类型 炉窑的一半。这样就不仅增加了材料和资源的消耗，增加了运行费用，使产品成本加大。由于炉窑在 设计时，重点考虑了对产品的工艺要求，对有些产品在加热过程中可能排放出的有毒有害气体，例如 氧化锌电阻片、陶瓷滤波器瓷件在烧结时就要分解出一部分有毒气体，如何减少生产场地的污染和保 证操作人员的安全，这些环保问题，缺乏认真的研究。对于炉体散热大以至在生产现场普遍存在的热 污染，还没有引起足够的重视。这些情况都会给企业经济效益带来直接或间接的损失。 2 、科学管理水平较
7、低。不少炉窑由于安装的热工检测仪器仪表不全，不能完全直接反映炉内工 况和产品在炉内加热全过程的工艺性能，工业炉窑的运行凭经验操作。工业炉窑的装载率低，尤其是 一些周期性生产的炉窑，既增大了能耗，又恶化了环境。部分单位对工业炉窑的运行缺乏一套严格的 科学管理、维护与操作规程。在管理运行和操作人员素质上，缺乏培训，缺少维修与操作技能，因此 工业炉窑的运行不能处于最佳工作状态。 3 、工业炉窑特别是非标准炉窑，尚无质量标准，市场也不够规范，一些单位因资金不足，为了 满足生产的急需，只好以价格定质量，本来在炉窑设计时，应该考虑的技术措施被免了，这就导致炉 窑的技术水平低和使用过程中的各种消耗指标超标，
8、还有一些单位由于维修资金不足，有部分工业炉 窑长期处于带病运行状态。 总之，提高电子工业炉窑的技术装备水平和管理水平，降低能耗，减少污染，对促进建设节约 型社会和可持续发展，有着十分重要的意义。 3 ( 四) 加快发展节能型炉窑，是经济社会发展的需要 在市场经济的新形势下。能耗的高低直接反映在产品的成本和价格上，直接影响到产品的竞争 力和销路，甚至影晌到企业的发展和生存。尤其是在现阶段，能源闯题已成为全国关心的大事。降低 产品单耗、节约能源，已成为人们关注的一个焦点。对于工业炉窑和材料的生产企业来说，节能降耗， 提高质量，已成为企业进步和技术创新的工作重点。 为了挖掘工业炉窑的节能潜力，应积极
9、研制推广节能型工业炉窑。节能型炉窑的特征，主要体 现在热能得到了充分利用；余熟( 废热) 得到了有效回收利用；炉体散热损失最少，以及配置的辅助 设施如变压器、风机等都是效率高的产品，使炉窑的热效率提高到一个新的水平。这是我国“十一五” 时期工业炉窑发展的必然趋势，也是我们从事工业炉窑设计、研制与生产的工程技术人员努力奋斗的 目标和任务。为了达到这个目的，需要从以下几个方面考虑： 1 、选择合理的炉型及炉膛结构，确保产品加热状态最佳，热损失最少，这是工业炉窑能源 利用效率能否提高的根本，没有一个合理的炉型结构，再好的烧成技术要想提高炉窑的热工性能， 都是非常困难的。 2 、采用先进的燃烧技术和装
10、置，有利于控制调整空气过剩系数，提高加热效率，使不完全燃 烧损失与排烟热损失最小； 3 、在工业炉窑上应尽可能使用液体燃烧、天然气和电等优质清洁能源代替固体燃料，这不仅 能大幅度提高热效率，还能改善、减轻炉窑排放物对环境的污染程度； 4 ，采用新型优质耐火保温材料，加强炉体蓄热，减少炉体散热损失； 5 、提高炉窑的密封性，减少热能的外泄： 6 、对容量太的工业炉窑在有条件的情况下，可采用富氧燃烧节能技术，可大大减少烟气排放 中的尘粒和排气量，减少污染： 7 、加强余热回收利用。工业炉窑的余热，一是加热产品带出的余热，二是烟气排放的余热，在 炉窑设计时应统筹考虑。目前回收余热利用的方法有：利用烟气预热助燃空气，安装余热锅炉、利用 产品烧成后带出的废热，用于产品的预热，降低烟气离开炉膛温度等。 8 、健全炉窑的热工检测与控制，按产品加热工艺要求，在最佳工作状态下按程序操作。 实施上述节能途径，可以大大促进工业炉窑提高热效率。由于电子信息产业使用的工业炉窑， 大多数是非标准设备，因此对炉窑本体的改进和采用何种节能技术，应在满足产品加热工艺要求的前 提下，供需双方协商配合，综合考虑，选择技术成熟，经济可行的最佳节能措施，降低能源消耗。同 时对工作人员要进行培训，使工业炉窑在最佳工况状态下运行，提高企业能源利用效率。 4
