簡要概述了窯爐定制時的技術經濟性選型原則;選型及設計制造時，雙方應仔細交流燒成工藝參數的重要性，強調設計熱工、電參數、耐火保溫材料的影響和窯爐壽命的影響、運行成本的影響。窯爐定制時，雙方技術參數交流的重要性。

　　在電真空陶瓷制造領域，高性能的燒成推板電窯達到了6-7年零爐襯維修的性能狀態，圖1是景德鎮某公司的推板窯窯頂狀況，該電窯主參數為：爐膛尺寸13000mm(長)×300mm(寬)×310mm(高)、推板尺寸260mm(寬)×270mm(長)×35 mm(厚)、溫區8個。窯爐狀況：爐頂保溫優良，無漏紅，塞磚取放自由，無粘結;窯底無下沉、高溫滑道狀態良好。

圖1 高性能推板窯6年的窯頂

　　窯爐的運行成本是電真空陶瓷制造的主要成本之一，其中，窯爐使用過程的修理費用又占據了窯爐的主要成本。但是，窯爐的(成本)技術經濟性是在窯爐選型時決定的，主要取決于：①雙方對燒成工藝的交流和理解;②高低檔材料的平衡選擇;③窯爐熱工結構的設計;④窯爐氣氛結構的設計;⑤自動化控制及器件的選擇。其中，真空技術網(http://bjjyhsfdc.com/)認為燒成工藝更是窯爐設計、使用運行(成本)的主要基礎條件，合理的定制選型，決定了窯爐的技術經濟性。

1、窯爐的技術經濟性

　　窯爐的壽命是物質壽命、技術壽命和經濟壽命的集合。在窯爐使用期間，窯爐運行的財務費用是動態的，包括原值、維修費用、大修理基金提取、耗材消耗費用等。在設備采購時，不但要比對設備的采購原值，同時應比對窯爐壽命期的運行費用。比對的年限應采用我國機械行業投資回收期基數，即5年。作為高溫燒成推板窯，采購時的數據對比，可以采用簡化的數據對比方式，即：原值(窯爐的合同價格)、年維修費用、大修理費用。費用的產生可以采用交流表單的方式，由談判的設備方填寫，并作為合同費用的預期，在窯爐定制合同中以備忘錄的形式存在。表1為不同窯爐公司數據。

表1 窯爐定制決策費用數據

　　從決策數據可以看出，應采用A公司的窯爐設備。實際上，在費用收集時，由于沒有計入修理時硅鉬棒的更換費用、日常塞磚的更換費用、停產的影響費用、窯爐升降溫的電耗等，A 與B、C公司的費用差距還會繼續拉大。

　　在設備投入使用后，更可以采用財務數據分析方法，如最大收益法、最小年均費用法、劣化數值法等，求算出窯爐的合理使用年限，在新增窯爐時，作為重要的選取窯爐時的財務費用依據。

2、燒成工藝———窯爐定制時的重要交互條件

　　燒成工藝是推板電窯定制的基本技術條件，是窯爐燒成工藝性能、窯爐壽命、運行成本等的決定因素，可以說，在窯爐定制選型時，如果雙方沒有燒成工藝的充分交流，就不會有好的窯爐設備。燒成工藝交互的主要參數如下：

　　(1)窯爐類型：電真空陶瓷領域常用的窯型有單通道推板電窯、同向雙通道推板電窯、逆向雙通道推板電窯。單通道窯具有非常好的燒成工藝性能，逆向窯具有良好的節能性能，同向窯具有前2種窯的性能平衡。對于大件的異形管殼，全纖維鐘罩窯將是發展窯型。

　　(2)爐膛尺寸及推板尺寸：合理的尺寸具有更高的熱能利用效率，產品在推板上的擺放具有更高的容積率，推板尺寸盡可能選取行業里的常用規格標準。常用推板尺寸如表2所示。

　　(3)產量綱領：在選定爐膛及推板尺寸后，通過產量綱領與燒成工藝時間計算窯爐的溫區長度和窯爐的長度尺寸，計算所得的長度尺寸需要和推板的高溫承載能力、常用窯爐工程尺寸進行平衡。

　　(4)安裝場地及供電能力：需與窯爐的溫區長度等窯爐工程尺寸平衡，加熱溫區長度與變壓器供電能力的平衡，而最終選定窯爐的工程尺寸。

　　(5)燒成溫度制度：由氧化鋁原料、配方系、成型方式、金屬化匹配陶瓷性能所決定的燒成溫度曲線，包含排膠、升溫、燒成、冷卻等物理過程，該曲線需由實驗爐實驗，并通過工程爐驗證，是推板窯溫區設計的依據，窯爐的燒成質量完全由這個過程決定，是窯爐定制最重要的交互條件。

　　(6)燒成氣氛制度：燒成時各個溫區對爐膛氣氛的要求;燒成時，各個溫區產品釋放的氣氛、揮發物。

　　(7)陶瓷配方系：氧化鋁原料及助燒劑，配方中所帶有的揮發物質等，如硼、鋯、鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、釔等化合物、膠體含量等。

　　(8)投資能力：決定高溫材料的選用量、自動化程度、控制電氣的性能、外觀裝飾等。所定制窯爐的性能，主要取決于交互的技術條件，合理、全面的參數交底，是高性能窯爐的前提條件，但也往往是窯爐定制時的弱項。

表2 常用推板尺寸

3、高性能燒成推板窯的設計對策

　　電真空陶瓷行業的燒成推板窯，普遍存在硅鉬棒及塞磚熔融、硅鉬棒冷端燒損、爐頂熔融燒損、爐底下沉、爐頂高溫變形下沉、窯齡短等問題。在窯爐選型定貨期間，充分交互好燒成工藝技術條件是窯爐設計性能的主要基礎，以下是相關問題的設計對策。

　　(1)合理氧化鋁原料、配方系選擇：采用無硼、少硼氧化鋁原料，減少和消除硼對爐襯的腐蝕。合理氧化鋁粉體比表面積和助燒劑的平衡，減少低熔物的用量。

　　(2)平衡的燒成溫度制度：以長燒成保溫時間換取低燒成溫度，取得溫區長度與較低燒成溫度的平衡。

　　(3)采用高耐火度爐襯材料：選用高性能優質爐襯型磚，采用低鈉、低鐵、低鈣的耐火材料，提高氧化鋁剛玉相的比率，提高爐襯型磚的成型密度，提高型磚的燒成溫度。以氧化鋁剛玉相的高溫化學穩定性，提高爐襯材料的高溫抗腐蝕性能，從而提高窯爐的高溫壽命。

　　(4)注重1100℃位置材料選型：爐膛內這個溫度范圍是燒成低熔揮發物沉積的位置，常見的可以看到這個區域有許多琉璃狀物質存在，取樣化驗，鈉含量高達10%以上，鈣含量8%以上，硼含量20%以上，對爐襯的腐蝕最大。按耐溫設計原則，一般窯爐公司在這個溫度段都會采用普通高鋁類材料，而造成塌爐。這個位置在設計時，應采用比高溫段抗腐蝕性能更好的材料，以一次性的高投入，換取窯爐的長壽命，減少大修損失。

　　(5)硅鉬棒區域耐火材料選擇：爐膛型磚以上的硅鉬棒區域，全部采用氧化鋁空心球制品型磚，提高高溫性能、提高抗腐蝕性能。塞磚采用改性的氧化鋁空心球制品，提高熱穩定性和耐腐蝕性能，消除塞磚區域的熔融粘結。

　　(6)爐底采用高溫基礎設計：爐底采用多點高溫重質耐火型磚支撐結構，使爐底長期保護不下沉。

　　(7)優化的爐膛氣氛結構：按電真空陶瓷燒成工藝的要求，爐膛設計為具有自凈能力的爐膛氣氛結構，采用多點排氣設計結構，有利于膠體、低熔雜質氣氛的排出。使燒成瓷殼時消除著色污染、提高瓷殼的介電性能，減少對爐襯的高溫腐蝕。

　　(8)高性能電爐變壓器的選用：除對變壓器的節能和控制性能作為高要求之外，隔離和介電性能指標同樣作為變壓器選型的重要指標，以消除爐膛的電離反應造成的腐蝕。

　　(9)選用性能優良的溫度控制儀表：選用英國歐陸等高性能儀表，使各季節爐膛溫度保護一致，同時，使爐膛的溫度保持時間穩定，以穩定燒成制度。

　　(10)采用自動傳送設計：采用自動傳送線設計，消除人為因素影響，使燒成工藝穩定。經過實際運行比對，采用自動線之后，推板的壽命將會提高30%以上。自動線的采用，會有效減少操作人員的使用，解決當下較為突出的勞動力問題。

　　高性能窯爐的設計解決對策是全方位的過程，更注重用戶的燒成工藝交互、優質高溫材料的選擇、優質設計結構的采用。合理增加窯爐選型定制時的高性能費用，從而將大大減少窯爐運行時的頻繁修理和高額大修費用的發生。

　　在電真空陶瓷生產企業，我們較少的發現有實驗電爐的使用。在工藝穩定、原料批次變化時，采用實驗電爐可以快速的找到燒成的條件，并指導推板電窯的溫度調整。實驗爐型可以很好的滿足電真空行業的使用，表3是實驗電爐的參數，圖2是實驗電爐的外觀結構。

表3 電真空陶瓷用實驗電爐參數

圖2 快速升溫實驗箱式電爐

4、結束語

　　高性能窯爐是供需雙方充分交互設計的結果，在窯爐定制選型之初，需方應準備充足的數據、細化方案的討論、平衡好前期采購成本及后期運行成本，才能達到窯爐定制的最佳技術經濟性，減少和消除窯爐使用時的問題和頻繁維修的困擾。