1 前言

鋁材固化爐使鋁材加熱、與氟碳涂層和烘干的生產(chǎn)工藝。節(jié)能環(huán)保是當(dāng)前各行業(yè)的研究熱點，特別在能耗較高的鋁型材加工行業(yè)，更是得到廣泛關(guān)注。鋁型材氟碳噴涂用固化爐是該生產(chǎn)線中最耗能的設(shè)備之一，同時，噴漆型材進(jìn)入固化爐時，由于油漆未干前有較多氣體溢出，使得車間工作環(huán)境充斥著刺激性的油漆氣味。因此，對固化爐尾氣進(jìn)行回收和燃燒再利用，可以有效改善車間的工作環(huán)境和降低固化爐能耗。

固化爐是鋁型材氟碳噴涂工藝比較關(guān)鍵的設(shè)備，漆膜質(zhì)量與固化爐的溫度有很重要的關(guān)系。 在粉末固化爐的加熱方式上可分為兩大類：一類為熱風(fēng)循環(huán)類的，二類為紅外輻射加熱方式。 熱風(fēng)循環(huán)加熱式可分直接加熱和間接加熱兩種。直接加熱的采用的熱源有兩種，電加熱螺旋翅片式和燃?xì)馐街苯蛹訜岱绞絻煞N。
 
我們經(jīng)過查閱大量的資料和深入研究，在專家的指導(dǎo)下經(jīng)歷多次試驗，最終將固化爐改進(jìn)方案應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中，取得了良好的效果。下面針對鋁型材氟碳噴漆用固化爐采用的節(jié)能減排實施方案作一簡要介紹。

2 固化爐工藝的控制

在氟碳噴涂產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，經(jīng)前處理和噴漆工藝后，產(chǎn)品需經(jīng)固化爐烘烤，使表面漆膜有效附著于鋁型材表面后，產(chǎn)品才能達(dá)到規(guī)定指標(biāo)要求，滿足客戶的需求。

固化爐一般采用直通隧道式熱風(fēng)循環(huán)烘道，主要由烘干室爐體、加熱器、空氣幕、熱風(fēng)循環(huán)固化設(shè)備和溫度控制系統(tǒng)等組成。烘干室爐體由骨架（槽軌）和護壁（護板）構(gòu)成的箱式封閉空間結(jié)構(gòu)，烘干室的加熱系統(tǒng)一般由空氣加熱器、風(fēng)機、調(diào)節(jié)閥、風(fēng)管和空氣過濾器等部件組成。

固化爐的部分工藝參數(shù)如下表-1所示：

表-1固化爐的部分工藝參數(shù)

如表-1所示，固化爐爐溫一般控制在190℃～240℃之間，我們控制的熱風(fēng)循環(huán)烘干室的加熱段的溫度大約是220℃，保溫段的溫度控制在215℃左右，固化保溫段的時間控制是該過程的關(guān)鍵，一般是20min，最后出口段的溫度控制在大概210℃，溫度由爐前至爐尾依次降低，最終溫度不得低于200℃，但是由于產(chǎn)品氟碳漆類型和漆層厚度的不同，溫度略有變化，要根據(jù)具體的氟碳漆類型和漆層厚度調(diào)整到適當(dāng)?shù)臏囟取?/p>

3 固化爐的改造設(shè)計

下圖是鋁加工行業(yè)中常用的舊式固化爐示意圖：

圖-1氟碳噴涂用舊式固化爐結(jié)構(gòu)示意圖

如圖-1所示，舊式固化爐進(jìn)出口雖然有廢氣收集裝置，但是其中大部分油漆分子還是直接排入車間外的大氣中，由于廢氣中含有經(jīng)高溫處理時，從油漆中揮發(fā)出來的高溫有機物氣體及一些固體小顆粒，直接處理比較困難，成本較高。有的工廠甚至連兩端的抽風(fēng)罩還沒有安裝，從固化爐出來的油漆分子直接進(jìn)入車間，爐內(nèi)飄散出來的油漆分子彌散在車間的空氣中，影響車間的空氣質(zhì)量，同時在進(jìn)出口端還有一定的熱量散發(fā)出來，不僅造成熱量損失，也使車間溫度較高，員工工作環(huán)境受到一定的影響。

圖-2改造后氟碳噴涂用新式固化爐結(jié)構(gòu)示意圖

圖-3氟碳噴涂用新式固化爐進(jìn)出口端抽風(fēng)裝置示意圖

圖-2為改造后的新式固化爐，如圖所示，1＃裝置是烘道口廢氣燃燒及余熱利用裝置，2＃、3＃、4＃裝置是規(guī)格相同的燃燒加熱器，每個都有閥門控制進(jìn)氣量大小，2＃、3＃和4＃燃燒加熱器間距為19.0m。
 
圖-3為固化爐進(jìn)出口端抽風(fēng)裝置示意圖，從圖中可以看到，新式固化爐在原有的進(jìn)出口安裝有廢氣排放擋板和廢氣排風(fēng)罩，其中排風(fēng)罩的橫截面積為3.8m2，排風(fēng)罩與爐端廢氣排風(fēng)機相連，將飄散的油漆分子和未完全燃燒的煙氣重新抽至廢氣燃燒裝置中進(jìn)行再次燃燒加熱。

為了進(jìn)一步維護車間工作環(huán)境，我們在固化爐出口端的風(fēng)冷處，安裝了兩排玻璃擋板，玻璃板之間為兩排風(fēng)扇，共計16個，風(fēng)機從下往上部吹，頂部安裝有一抽風(fēng)罩，將固化處理后的熱型材產(chǎn)品表面散發(fā)出的少量油漆分子再次收集，防止污染車間工作環(huán)境。
 
4 固化爐的廢氣燃燒處理裝置

以下是新式固化爐安裝的尾氣收集和廢氣燃燒及余熱利用裝置示意圖：

圖-4 烘道口廢氣燃燒及余熱利用原理示意圖

如圖-4烘道口廢氣燃燒及余熱利用原理示意圖所示，抽風(fēng)罩將固化爐進(jìn)出口的廢氣收集，抽送的廢氣集中到烘道口廢氣燃燒裝置中，通過廢氣助燃燃燒機，將可燃性的油漆分子再次燃燒，助燃燃燒機采用的是天然氣，產(chǎn)生的熱量通過套管式熱交換器，燃燒后的熱煙氣與熱風(fēng)循環(huán)空氣處于相對隔離狀態(tài)，熱風(fēng)循環(huán)通過預(yù)熱段熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)槽，將熱交換后溫度達(dá)100℃左右的熱空氣由風(fēng)機管道輸送到烘干室爐體底部，對剛進(jìn)入爐內(nèi)的噴漆型材進(jìn)行預(yù)熱，傳導(dǎo)交換熱后的燃燒廢氣再由廢氣燃燒煙氣管排出，最后產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過噴淋處理后排放，沒有刺激性氣味飄出，達(dá)到《大氣污染物排放限值》（DB44/27-2001）的排放要求，給車間帶來一個比較清潔、舒適的環(huán)境。

5 固化爐改造前后對比分析

通過鋁熔煉爐的用能設(shè)備能效測試報告，可以得出，改造后的固化爐不僅降低了能耗-，而且在環(huán)境方面也有所改善，取得的效果明顯。表-2為固化爐改造前后的能耗及廢氣處理統(tǒng)計對比表。

表-2固化爐改造前后節(jié)能及車間環(huán)境對比

注：測試以一個固化周期作為計算依據(jù)

（1）由表-2可知，改造后固化爐的單位產(chǎn)品天然氣耗是30.09m3/t，而我們測得的舊式固化爐的單位產(chǎn)品天然氣耗為33.97 m3/t，依此數(shù)據(jù)計算，單位產(chǎn)品節(jié)能率為11.42％，按該條新氟碳線產(chǎn)能900～1000噸/月，年產(chǎn)10000噸計算，每年僅天然氣節(jié)省的成本就達(dá)幾十萬元。

（2）在環(huán)保方面，固化爐改造后使車間環(huán)境得到極大改善，大大減少了車間刺激性的油漆氣味。

6 結(jié) 論

本文扼要介紹鋁型材氟碳噴漆用固化爐技術(shù)創(chuàng)新改造，對固化爐廢氣進(jìn)行收集并燃燒處理，不僅凈化了工作環(huán)境，而且廢氣燃燒產(chǎn)生的熱量可再循環(huán)利用，取得了較好的節(jié)能減排效果。這種固化爐廢氣收集再燃燒裝置的使用不僅降低了排出尾氣溫度，便于尾氣處理，極大的改善了車間環(huán)境，而且再次充分利用了尾氣余熱，節(jié)能降耗效果可觀，取得了較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
 
通過對該固化爐尾氣回收及節(jié)能裝置技術(shù)改造，解決了目前氟碳噴漆生產(chǎn)線中固化爐兩端溢出的廢氣處理難的問題，同時將收集未完全燃燒額尾氣再次燃燒利用，并將產(chǎn)生的大部分熱量返回到烘干室循環(huán)加熱，取得較好的節(jié)能效果。本固化爐尾氣回收及節(jié)能技術(shù)改造，在固化爐的技術(shù)改造中可供同行參考。