對于陶瓷工業(yè)的發(fā)展來講，窯爐節(jié)能技術(shù)始終發(fā)揮著重要的推動作用。歐洲陶瓷工業(yè)在20世紀的發(fā)展狀況，主要表現(xiàn)在陶瓷燒成節(jié)能技術(shù)的不斷提高。能源作為地球上不可再生的資源，由于消耗數(shù)量的不斷攀升，價格成倍上揚，成為陶瓷發(fā)展的主要障礙。20世紀70年代世界上曾發(fā)生石油危機，使各國工業(yè)包括陶瓷發(fā)展速度減緩或陷于停頓狀態(tài)。歐洲陶瓷界正是基于能源問題，大刀闊斧地在節(jié)能技術(shù)上進行不斷革新，促進了陶瓷窯爐節(jié)能技術(shù)大幅度提高，使歐洲陶瓷業(yè)不斷優(yōu)化與提升。

一、歐洲陶瓷生產(chǎn)用窯爐概況

歐洲陶瓷生產(chǎn)基地主要分布在英國、德國、意大利、西班牙、法國等國。象英國的骨質(zhì)瓷，德國的硬質(zhì)瓷，意大利的瓷磚、衛(wèi)生瓷與釉陶，西班牙的建筑衛(wèi)生陶瓷及法國的彩瓷等都是享譽世界的著名陶瓷品種。這些國家雖然生產(chǎn)不同的產(chǎn)品種類，但在開發(fā)研制先進窯爐設(shè)備，特別注重提升陶瓷窯爐節(jié)能技術(shù)方面是很一致的，代表了世界的先進水平。

歐洲各國日用瓷一般均采用高溫素?zé)⒌蜏赜詿?，二次燒成工藝，最后再進行釉上烤花。窯爐的類型大致分為兩種：一是連續(xù)式窯爐，如隧道窯或輥道窯爐另一種是間歇式窯爐如梭式窯，少量產(chǎn)品亦采用高溫窯爐。建筑陶瓷采用輥道窯爐，衛(wèi)生陶瓷則采用輥道窯或梭式窯爐燒成，均以天然氣為燃料，早已廢棄煤或油燒成，窯爐氣氛以氧化焰燒成。由于窯爐設(shè)計考慮到歐洲的氣候與地理條件，窯內(nèi)壓力制度穩(wěn)定，溫差極小，許多類型的窯爐已實現(xiàn)溫差為零的技術(shù)水平。窯頭部空氣過剩系數(shù)低于1.5，排煙溫度為100℃以下。燒成帶采取全封閉噴嘴，窯體熱幅射損失小，高溫區(qū)窯外墻最高溫度僅為60℃。在冷卻帶全部采用氣體冷卻裝置，進行余熱回收。為保護環(huán)境，在煙囪處均安裝有電子消煙除塵等設(shè)施，嚴格限制煙塵向空中的排放。

目前歐洲陶瓷窯爐由于采用陶瓷纖維與輕質(zhì)高鋁耐火材料，輕體窯爐已大范圍普及。連窯車也普遍采用輕型結(jié)構(gòu)，以此減少窯爐體的蓄熱與熱損失。窯爐內(nèi)裝配式窯具規(guī)格整齊、質(zhì)量好，使用壽命長，當然更具有明顯的節(jié)能效果。

歐洲陶瓷制品的素?zé)c釉燒也都采用天然氣明焰燒成制度，燒成周期已縮短為5-10小時，尤其是連續(xù)式的隧道窯與輥道窯爐，不但已實現(xiàn)機械化與全自動化，而且能保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定與耗熱降低。新型陶瓷纖維組裝的輕體窯大顯身手。在燒成周期方面，對快燒窯爐進行了充分的研究，如意大利快速燒成輥道窯爐與德國同類窯爐的燒成時間已縮短到2小時以下。實踐證明，歐洲國家陶瓷企業(yè)認為快燒窯爐很適宜于瓷磚燒成但日用瓷為保證質(zhì)量，則不宜于采用快燒技術(shù)，主要是由于溫差問題不易解決，且快燒窯的使用壽命亦較短等原因。

二、窯爐與節(jié)能的問題

歐洲各國陶瓷企業(yè)在進行窯爐技術(shù)革命的過程中，圍繞著提高燒成質(zhì)量與降低能源消耗的問題，認為窯爐節(jié)能的關(guān)鍵性原則有兩條：一是窯爐的創(chuàng)新要圍繞現(xiàn)代化的設(shè)計二是要注意充分選用現(xiàn)代化的爐材。他們普遍認為：窯爐是陶瓷企業(yè)最關(guān)鍵的熱工設(shè)備，也是耗能最大的設(shè)備，但是窯爐設(shè)備能耗的水平，主要取決于窯爐的結(jié)構(gòu)與燒成技術(shù)。其中窯爐的結(jié)構(gòu)是根本，如果沒有一個很好的設(shè)計，要想提高燒制技術(shù)在某種程度上是非常困難的，甚至于無能為力相反，有了好的窯爐結(jié)構(gòu)，也需要有更先進的燒成技術(shù)來作保證，這是相互依存，缺一不可的只有使以上兩者合理的配合才能保證新型窯爐燒成質(zhì)量的提高，又減少能源消耗。從歐洲窯爐形制的發(fā)展上也可以看到這一軌跡。歐洲各國陶瓷業(yè)經(jīng)歷了雙層窯殼的直焰窯、燒煤間歇式倒焰窯和輪窯、燒油馬弗式隧道窯、燒氣傳統(tǒng)式隧道窯與裝配式電腦控制隧道窯及輥道窯、梭式窯等發(fā)展階段，其中尤其是輥道窯爐與梭式窯爐均由歐洲國 家最先開發(fā)研制成功的，漸而風(fēng)靡世界。歐洲窯爐的技術(shù)革新圍繞著以下幾個關(guān)鍵性問題：

1.具有溫差小的窯爐結(jié)構(gòu)

2.具有熱損失小的窯墻

3.合理選用噴嘴

4.設(shè)置有余熱回收裝置

5.大范圍采用自動控制技術(shù)。

窯爐的溫差分上下溫差與水平溫差兩種，當窯爐的截面的寬度大于高度時，其溫差主要表現(xiàn)為水平溫差反之則主要表現(xiàn)為垂直性上下溫差。歐洲陶瓷窯爐的技術(shù)創(chuàng)新主要圍繞改進窯爐結(jié)構(gòu)，逐步縮小窯內(nèi)的溫差，使燒成制品缺陷降低，加快燒成周期節(jié)約耗能。

窯體熱損失主要分類為蓄熱損失與散熱損失。對于間歇式窯爐來說兩者均存在，連續(xù)式窯爐僅存在散熱損失。減少熱損失的主要措施是加強窯體的保溫效果。并且在保證窯墻外表溫度盡可能低的情況下，選用最合理最經(jīng)濟的材料取得最薄的窯墻結(jié)構(gòu)。目前，除少量隧道窯外，歐洲采用的窯爐墻體材料均已實現(xiàn)全纖維化或纖維加輕量磚化。在陶瓷纖維制品中有棉、毯、氈、疊塊、繩、釘栓等，完全滿足了現(xiàn)代化高效節(jié)能窯爐材料的需求。由于陶瓷纖維高效的隔熱、保溫效果，使燒成能耗大幅度降低。

噴嘴是將能源轉(zhuǎn)化為熱能的工具。歐洲國家使用的噴嘴最先是由英國科學(xué)家文丘里發(fā)明，故稱文丘里噴嘴。其工作原理系由噴頭噴出天然氣或煤氣燃燒，由自動進風(fēng)助燃?，F(xiàn)在這種噴嘴在歐洲及日本陶瓷企業(yè)已逐漸淘汰，而普遍采用全封閉噴嘴，即噴嘴內(nèi)助燃空氣不需風(fēng)環(huán)從大氣中吸入，而是由機械供給，這樣當窯內(nèi)燒成為正壓時，火苗不會從窯內(nèi)外冒，不僅減少火焰的熱幅射損失，且避免了噴嘴部件受高溫侵蝕而受損傷。

過去高噴嘴使用時的溫度控制容易出現(xiàn)偏差。如在窯內(nèi)溫度達到180℃時，以最大容量的25%容量運轉(zhuǎn)著的噴嘴，由于高溫火焰流因浮力而上升，使熱電偶受到過度加熱，故造成熱電偶儀表上顯示的溫度與窯內(nèi)燒成品實際溫度發(fā)生很大的偏差。新改進的噴嘴燃氣焰流保持均勻向前噴射燃燒狀態(tài)，故能防止火焰流因上浮造成的溫度偏差。歐洲用于燒制西式瓦的隧道窯爐，由于采用新型噴嘴，使窯內(nèi)溫度均勻，燒成周期也縮短2-2.5小時。并且解決了因窯內(nèi)溫度不均勻出現(xiàn)的瓦制品中黑芯等缺陷，燃料費用也減少了一半。現(xiàn)在歐洲陶瓷燒成已實現(xiàn)節(jié)能、省力、高效、快速燒成。尤其是采用新型燃燒系統(tǒng)的輥道窯取得令人驚訝的節(jié)能效果。