专利名称：连续窑的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连续窑和一种产品焙烧方法。
背景技术：
包括安装有用于产生必需的焙烧热的烧嘴的矩形截面管道的窑是已知的。这种窑被用于例如焙烧陶瓷制品，诸如瓷砖、卫生设备、砖块等。术语“陶瓷制品”旨在表示例如通过压缩陶瓷粉末或由泥浆铸造形成的产品。两 者均可上釉或不上釉。在窑的内部，诸如瓷砖等产品沿着窑的水平中心线在滚道传送机上行进。其它类 型的产品在沿着窑适当地移动的托架或托板上行进。烧嘴和通风调节装置沿窑的纵轴线建立温度场(temperature pattern)，该温度 场取决于产品的行进速度，并反过来限定给定的产品焙烧模式(firing pattern) 0温度场通常从窑的入口沿产品行进方向增大，并沿管道的中途部分达到最大(超 过 900°C )。例如GB-A-1075596，描述了一种用于陶瓷产品的窑，包括管道；用于将产品供给 到管道内的传送带；和位于传送带的任一侧并限定焙烧室的竖直定向的烧嘴。该类型的连续窑的主要缺点在于难以调节各焙烧室中的温度，从而对于窑的操作 具有负作用。也就是，窑的各分段中的温度，从产品输入区段向前，不可避免地受到下游和/或 上游区段中产生的气体的温度的影响。在所描述类型的窑中，热气流形成于管道内部并随 着其接近管道入口处的烟道而逐渐加速，使得气体还从高压的焙烧室迁移至相邻的室，因 此污染干净的气体。GB-A-2261059描述了一种用于产品的连续窑，包括管道；用于将产品供给到管道 内的传送带；限定窑的区段并同时在传送带的上方和下方被安装到管道的竖直纵向壁的相 邻的烧嘴组件；和热气排放开口，也形成在管道的竖直纵向壁中并面对烧嘴。烧嘴和热气排 放开口被布置以形成主要平行于产品的行进方向流动的热气流。对于每个区段，窑还包括 位于区段的顶部并安装有用于通过可替换地供给或排出空气来调节区段内的压力的调节 风门的管道。GB-A-2261059中所描述的装置很明显无法防止窑的各区段之间的气流。相反，烧 嘴和调节风门的布局甚至将促进相邻区段中的气体混合。JP-A-2009210194描述了一种用于产品的连续窑，包括管道；用于将产品供给到 管道内的传送带。该窑被分为多个(更具体为七个)分开的焙烧室，每个焙烧室均装备有 烧嘴和用于由烧嘴产生的气体的排气开口 ；并且管道内的压力从一个焙烧室到另一个焙烧 室各不相同。上述方案均无法确保每个焙烧室中的废气保持不被扰乱，以使没有气体从一个焙 烧室迁移到另一个，由此使得其不能实现具有在一个焙烧室与另一个焙烧室之间的能够容易控制的、独立的温度梯度的温度场。另外，同样重要的，缺点包括净化废气。已知多种污染物在各焙烧温度下被释放，并且在其被排放到大气之前必须被从气 体移除。尽管，每种污染物根据区段中的温度而产生在窑的精确位置或区段处，但是所有 的污染物质在其达到烟道时作为整体存在于气体中。这意味着所有的气体必须不加区别地 经过特定的洗涤工序以移除每种类型的污染物，由此显著地增加了洗涤设备的尺寸和窑的 运行成本。而且，在焙烧期间气流产生于窑的各区段中，并被排放至烟道内。必须防止该气流冷凝，因为其会在窑内产生对产品和窑本身结构都有害酸性液 体。气流主要在窑的低温(S卩，入口)区段中产生，而在高温的中间区段中，唯一被释 放的水为产品材料的形成部分，并与窑的首先较少的入口区段中相比以更小的量被释放。为了防止冷凝，气体温度必须在直到烟道处都保持较高，由此增加了窑的运行成 本。
发明内容
本发明的目的是为了提供被设计以至少部分地消除上述缺点的一种窑和一种焙
烧方法，ο根据本发明，提供一种用于产品的连续窑，包括具有至少一个侧壁的管道；传送装置，用于在所述管道内输送所述产品；和若干焙烧组件，该若干焙烧组件沿所述管道相继地布置且每个焙烧组件均包括至 少一个烧嘴；所述连续窑的特征在于每个焙烧组件包括相应的排气装置，用于排放所述烧嘴的废气，被布置为使得来自所述烧嘴的所述 废气与所述产品沿所述管道的行进方向交叉地流动；在所述管道内的至少一个相应的压力传感器；和相应的助燃物供给装置，用于将助燃物供给到所述烧嘴；所述助燃物供给装置被 连接到所述压力传感器以根据所述压力传感器检测的压力来调节对所述烧嘴的助燃物供根据本发明，还提供一种焙烧产品的方法，所述方法包括步骤将所述产品输送至连续窑中；在管道内传送所述产品以焙烧所述产品；以及一旦所述产品已经被输送通过所述管道，移除所述产品；所述方法的特征在于所述连续窑是根据权利要求1至10中任一项所述的连续 窑；并且所述方法包括调节每个焙烧组件的压力的步骤，并且在该步骤的过程中，根据由相 应的压力传感器检测的所述焙烧组件的压力来调节对所述焙烧组件的每个烧嘴的助燃物供给。
参照相应附图，以下将通过示例方式描述本发明的两个优选的非限制性实施方 式，其中图1示出根据本发明的第一实施方式的滚筒型连续窑的垂直纵剖面；图2示出沿图1中的II-II线的剖面；图3示出沿图1中的III-III线的水平剖面，其示出了窑内的压力调节；图4示出根据本发明的第二实施方式的辊式连续窑的垂直纵剖面；图5示出沿图4中的V-V线的剖面；图6示出沿图4中的VI-VI线的水平剖面；图7示出通过本发明能够实现的焙烧图表；y轴表示温度(°C )，χ轴表示窑的长 度；图8示出图4中的蓄热式烧嘴的剖面。
具体实施例方式图1至图3中的数字1从整体上表示用于产品的连续窑，包括管道2 ’和用于将产 品在管道2’内输送供给的传送机3。传送机3包括动力驱动的辊道3。管道2’包括两个相对的、基本竖直的侧壁2。管道2’的每个侧壁2在传送机3的上方和下方安装有两排气体或液体燃料(例 如，CH4)烧嘴4，每个烧嘴4被定位以使其燃烧火焰被定向为与产品沿管道2’的行进方向 交叉。在所示的实施方式中，每个烧嘴4被定位以使其火焰被水平定向。每个烧嘴4与用于供应操作烧嘴4所必需的助燃物(特别为空气)的相应的气力 装置40 (图3)相连，并与相应的燃料供给泵41相连。在每个侧壁2上位于传送机3上方的烧嘴4相对于在相同侧壁2上位于传送机3 下方的烧嘴4并且相对于在相对的侧壁2上的烧嘴4是交错排列的。而且，在每个烧嘴4 的任一侧并且在与每个烧嘴4相同的水平高度上，排气开口 5被形成用于排放由烧嘴4产 生的废气。每个烧嘴4和相应的开口 5位于相对的侧壁2上；并且每个开口 5直接面对相应 的烧嘴4，使得由相应的烧嘴4产生的废气交叉于产品沿管道2’的行进方向流动。如此，管道2’被分为多个彼此连通的焙烧组件，并且每个焙烧组件包括传送机3 的上方和下方的多个(特别为三个)烧嘴4。焙烧组件的数量为两个或更多个，取决于窑1 的要求性能。如果每个焙烧组件包括三个烧嘴4 (如示例中所示)，则两个位于传送机3上方，一 个位于传送机3下方，反之亦然。在每个焙烧组件中的烧嘴4的数量显然可不是三个。每个焙烧组件中的烧嘴4构成一组(an array of)相邻的烧嘴4。所描述的窑1包括在管道2’的顶壁与传送机3之间以及在管道2’的底壁与传送 机3之间延伸的分隔物11，且分隔物11的尺寸被设计为留下正好充足的空间以允许传送机 3及其上的产品通过。
在所示的示例中，分隔物11是固定的，但是可以有利地是可移动的以使通路与沿 管道2’行进的产品相适应。在相同的焙烧组件中的每个开口 5均与包括吸风扇8的烟道6连通。每个烟道6将废气从管道2’供给到用于在气体被排放到外部之前将污染物质从 气体移除的洗涤装置(scrubbing means)。每个焙烧组件包括至少一个烟道6。烟道9位于管道2’的入口处以排放由窑1产生的气体，并包括吸风扇10。分隔物11优选被布置以分离焙烧组件。至少一个温度传感器12和至少一个压力传感器120 (图2)位于每个焙烧组件内。 温度传感器12位于被烧嘴4或一组相邻的烧嘴4占据的管道2’内的区域中。窑1还包括控制单元13，该控制单元13被连接到压力传感器120并由压力传感 器120供给压力读取信号，并且控制助燃物供给装置(特别为气力装置40)以根据由压力 传感器120检测的压力来调节对烧嘴4的助燃物供给。控制单元13被连接到温度传感器12并由温度传感器12供给温度读取信号，并且 控制燃料供给装置(特别为泵41)以根据由温度传感器12检测的温度来调节对烧嘴4的 燃料供给。在实际使用中，压力传感器120确定焙烧组件内的当前压力值P ■(或者连续地， 或者可替代地，以预定间隔)。当前压力值P31J被传输到控制单元13，控制单元13将当前压 力值P31J与在窑1的设置阶段建立的参考压力值进行比较。在优选的变化中，参考压 力值P参考稍微高于大气压力。更具体地，管道2’内的压力被维持在101331与101334Pa(P
参考)之间。如果当前压力值P当前与参考压力值P参考(例如，101332. 5Pa)之间的绝对差超 过同样在设置阶段建立的容许值TV(例如，0. 5Pa)，则控制单元13将信号传输到变流器 (inverter)，该变流器相应地控制气力装置40，特别通过调节相应的吸风扇的电机速度。如 此一来，通过根据当前压力值Psti增加或减少直接供给到每个烧嘴4的助燃物，每个焙烧组 件中的压力能够独立于相邻的焙烧组件而被控制。换句话说，通过根据由相应的压力传感器120确定的每个焙烧组件的压力来调节 对每个烧嘴的助燃物供给，基本均勻的压力能够被维持在管道2’中。控制单元13被有利地设计以根据由相关的焙烧组件的压力传感器120检测的当 前压力值P 来调节对每个烧嘴4的助燃物供给，从而保持沿管道2’的压力在参考压力值 P参考的任一侧均在9Pa(特别为6Pa)范围内。在一些实施方式中，该范围为3Pa。更具体地，控制单元13被连接到每个压力传感器120并被设计以根据由每个压力 传感器120检测的压力来控制助燃物供给装置，从而沿管道2’将压力维持在IPa的范围内。
对于所有焙烧组件，参考压力值P 胃相同。控制单元13被设计为根据由相应的压力传感器120检测的压力独立地调节对每 个焙烧组件(更特定地，对每个烧嘴4)的助燃物供给。通过调节压力梯度，与参考压力值相等的基本相同的压力能够被维持在沿管 道2’的所有焙烧组件中，并且烟和/或气体能够被防止从高压的焙烧组件迁移至相邻的低 压的焙烧组件。
测试显示，当沿管道2’的压力基本均勻(或在上述范围内)，并且废气流基本与产 品沿管道2’的行进方向交叉时，沿管道2’的气体流或烟雾流冷人吃惊地大大减少。同样地，焙烧组件中的温度能够根据目标焙烧模式而被控制，如图7中通过示例 方式所示。在实际使用中，温度传感器12确定焙烧组件内的当前温度值Tsti (或者连续地， 或者可替代地，以预定间隔)。当前温度值Tsti被传输到控制单元13，控制单元13将当前 温度值Tsti与在窑1的设置阶段建立的目标温度值Tgfe进行比较。如果当前温度值Tsti与目标温度值T 之间的绝对差超过同样在设置阶段建立 的容许值TV’(例如，3°C，有利地为1°C )，则控制单元13将信号传输到燃料供给装置(泵 41)。通过根据当前温度值T 增加或减少直接对每个烧嘴4的燃料供给，每个焙烧组件中 的温度能够独立于相邻的焙烧组件而被控制。换句话说，通过根据由相应的温度传感器12确定的每个焙烧组件的温度来调节 对每个烧嘴4的燃料供给，能够在每个焙烧组件中维持目标温度。控制单元13被有利地设计以根据相关的焙烧组件的温度传感器12检测的温度来 调节对每个烧嘴4的燃料供给，从而保持相应的焙烧室中的温度在目标温度值T 的任一 侧均在3°C (有利地为1°C)范围内。目标温度值Tgfe根据焙烧组件而不同，并且，在优选的变化中，从焙烧组件的入口 到出口增大。更具体地，控制单元13被设计为根据由相应的温度传感器12检测的温度来独立 地调节对每个焙烧组件(更特定地，对每个烧嘴4)的燃料供给。通过减少各焙烧组件之间的气体流和/或烟雾流，每个焙烧组件中的温度能够被 控制得极其精确，并且相对地不受相邻的焙烧组件的影响。在可替换的实施方式中，具有用于整个窑1的一个控制单元13，或者控制单元13 包括多个分开的或连接的中心控制单元(或微处理器)。一些实施方式包括用于每个焙烧 组件的中心控制单元。其他包括用于每个焙烧组件的两个中心控制单元一个用于控制燃 料供给装置(泵41)，另一个用于控制助燃物供给装置(气力装置40)。其他的实施方式包 括用于每个烧嘴4的中心控制单元；在该种情况下，中心控制单元被连接到相关的焙烧组 件的温度传感器12和压力传感器120，并被设计为控制相应的烧嘴4的燃料供给装置(泵 41)和助燃物供给装置(气力装置40)。由于每个焙烧组件除了开口 5和用于气力装置40的助燃物入口以外没有其他开 口，所以焙烧组件中的压力不通过注入或排出外部空气来调节，注入或排出外部空气将扰 乱与每个烧嘴4交叉的废气流。图4至图6中所示的本发明的第二种实施方式通过采用所谓的热回收式或蓄热式 烧嘴(regenerative burner)400代替普通的自由火焰烧嘴(free-flame burner)4而不同 于第一种实施方式。如已知的，蓄热式烧嘴由于增加效率并减小燃料消耗而被广泛地使用。如图8中更清楚地显示，蓄热式烧嘴400为自由火焰烧嘴，包括带有具有X轴线的 通道的燃料气体供给装置41。烧嘴400还包括助燃物供给装置40，其包括与X轴线同轴的 管状(环形)导管；和废气排放装置，其包括与X轴线同轴的管状(环形)导管且具有排气开口 5的。非常值得注意的是，在本实施方式中，每个开口也被定位使得来自相应的烧嘴 400的废气与产品沿管道2’的行进方向交叉地流动。烧嘴400被设计为吸入并利用燃烧废气以预热助燃物。更具体地，废气流与沿相 反方向流动的助燃物相遇，助燃物在与燃料混合之前通过吸取来自废气流的热量而被预 热。在图4至图6中，使用相同的附图标记指示关于第一实施方式已经描述的部件。在优选的实施方式中，窑1没有靠近管道2’的入口区段以排放窑1产生的气体的 烟道9。图7示出通过本发明在入口与出口之间具有七个室的窑1中能够实现的焙烧图表。焙烧图表的左端指示入口，右端指示管道2’的出口。清楚地，然而在不脱离所附权利要求限定的范围的情况下，可以对所描述的本发 明作出改变。
权利要求
一种用于产品的连续窑，包括具有至少一个侧壁(2)的管道(2’)；传送装置(3)，用于在所述管道(2’)内输送所述产品；和若干焙烧组件，该若干焙烧组件沿所述管道(2’)相继地布置且每个焙烧组件均包括至少一个烧嘴(4；400)；所述连续窑的特征在于每个焙烧组件包括相应的排气装置(5，6，8)，用于排放所述烧嘴(4；400)的废气，被布置为使得来自所述烧嘴(4；400)的所述废气与所述产品沿所述管道(2’)的行进方向交叉地流动；在所述管道(2’)内的至少一个相应的压力传感器(120)；和相应的助燃物供给装置(40)，用于将助燃物供给到所述烧嘴(4；400)；所述助燃物供给装置(40)被连接到所述压力传感器(120)以根据所述压力传感器(120)检测的压力来调节对所述烧嘴(4；400)的助燃物供给。
2.根据权利要求1所述的连续窑，其中每个焙烧组件包括相应的温度传感器，用于确 定所述焙烧组件处的温度；和燃料供给装置(41)，用于将燃料供供给到所述烧嘴(4 ；400), 并且该燃料供应装置(41)被连接到所述温度传感器(12)以根据由所述温度传感器(12) 检测的温度来调节燃料供给。
3.根据权利要求1所述的连续窑，还包括控制单元(13)，该控制单元(13)被连接到每 个压力传感器(120)，并且被设计为根据由每个压力传感器(120)检测的压力来控制助燃 物供给装置(40)，以维持压力沿所述管道(2’ )在3Pa的范围内。
4.根据权利要求1所述的连续窑，其中每个焙烧组件的所述排气装置(5，6，8)包括至 少一个相应的独立排气烟道(6)。
5.根据权利要求1所述的连续窑，其中所述烧嘴(400)为蓄热式或热回收式烧嘴。
6.根据权利要求1所述的连续窑，还包括至少一个分隔物(11)，该至少一个分隔物 (11)位于两个相邻的焙烧组件之间，且被设计为允许所述产品通过并防止废气在所述相邻 的焙烧组件之间流动。
7.根据权利要求1所述的连续窑，其中所述烧嘴(4；400)被安装于所述管道(2’ )的 所述侧壁(2)，使得所述烧嘴的燃烧火焰被定向为与所述产品的行进方向交叉。
8.根据权利要求1所述的连续窑，其中每个焙烧组件包括位于所述产品传送装置(3) 的相对侧上的若干烧嘴(4 ；400)。
9.根据权利要求1所述的连续窑，其中每个焙烧组件的所述排气装置(5，6，8)包括相 应的废气洗涤器。
10.根据权利要求1所述的连续窑，其中所述管道(2’)只有入口开口、出口开口、以及 所述排气装置(5，6，8)所需的开口、所述助燃物和燃料供给装置(40、41)所需的开口、及最 后另一排气烟道(9)所需的开口。
11.一种焙烧产品的方法，所述方法包括步骤 将所述产品输送至连续窑(1)中；在管道(2’ )内传送所述产品以焙烧所述产品；以及 一旦所述产品已经被输送通过所述管道(2’)，移除所述产品； 所述方法的特征在于所述连续窑(1)是根据权利要求1至10中任一项所述的连续窑；并且所述方法包括调节每个焙烧组件的压力的步骤，并且在该步骤的过程中，根据由相 应的压力传感器(120)检测的所述焙烧组件的压力来调节对所述焙烧组件的每个烧嘴(4; 400)的助燃物供给。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述调节每个焙烧组件的压力的步骤包括子步骤借助所述压力传感器(120)确定在所述焙烧组件处的所述管道(2’ )内的当前压力值(P当前)；计算所述当前压力值(P31J)与参考压力值(P参考)之间的差；以及 独立于其它烘焙组件根据所述当前压力值(P31J)与所述参考压力值之间的差 来调节对每个烧嘴(4 ；400)的助燃物供给。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述调节压力的步骤包括当所述当前压力值 (Pati)与所述参考压力值之间的绝对差超过给定的第一容许值(TV)时，调节对每 个烧嘴(4 ；400)的助燃物供给。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述调节压力的步骤对于每个焙烧组件而言均 独立进行，以保持每个焙烧组件的压力相对于所有焙烧组件所共有的参考压力值(P·。在 3Pa (更特定为IPa)的范围内。
15.根据权利要求11所述的方法，还包括调节每个焙烧组件的温度的步骤，并且在该 步骤的过程中，根据由相应的温度传感器(12)检测的所述焙烧组件的温度来调节对所述 焙烧组件的每个烧嘴(4 ；400)的燃料供给。
16.根据权利要求15所述的方法，对于每个焙烧组件还包括进一步的步骤在初步设定阶段，建立要被维持在所述焙烧组件中的目标温度值(Tgfe),以实现给定 的焙烧模式；借助相应的温度传感器(12)确定所述当前温度值(Tsti)； 计算所述当前温度值(T·)与所述目标温度值(Τ_)之间的差；以及 根据所述当前温度值(Tmi)与所述目标温度值(Tgfe)之间的差来调节对每个烧嘴 (4 ；400)的燃料供给。
17.根据权利要求11所述的方法，其中所述产品为陶瓷产品。
全文摘要
一种用于产品的连续窑，具有带有至少一个侧壁(2)的管道(2’)；传送装置(3)，用于在所述管道(2’)内输送所述产品；和若干焙烧组件，该若干焙烧组件沿所述管道(2’)相继地布置，且具有至少一个烧嘴(4；400)；相应的排气装置(5，6，8)，用于排放所述烧嘴(4；400)的废气，被布置为使得所述废气与所述产品沿所述管道(2’)的行进方向交叉地流动；在所述管道(2’)内的至少一个相应的压力传感器(120)；和相应的助燃物供给装置(40)，被连接到所述压力传感器(120)以根据由所述压力传感器(120)检测的压力来调节对所述烧嘴(4；400)的助燃物供给。
文档编号C04B35/64GK101963452SQ20101023852
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月23日 优先权日2009年7月24日
发明者梅塞斯·艾利·菲利皮尼, 毛里齐奥·利扎诺, 皮耶·弗兰塞斯科·瓦卡里 申请人:萨克米伊莫拉机械合作社合作公司