专利名称：一种适合焙烧陶粒生产的电窑的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于陶粒生产的机械设备，尤其是一种适合焙烧陶粒生产的电窑。
背景技术：
陶粒具有优异的性能，它广泛应用于建材、化工、石油等部门。近年来陶粒在我国获 得了空前的发展，并使我国成为世界陶粒生产大国之一。目前按照陶粒的生产工艺来分 类，陶粒可分为免烧陶粒和焙烧陶粒。免烧陶粒是指不经过高温烧制，而是在常温下造 粒，经过自然养护而成的圆形或不规则形颗粒。免烧陶粒具有节能、投资小等优点，但 制品密度略大，质量不易控制。焙烧陶粒是在高温下焙烧而成的，按产品的密度、膨胀 与非膨胀的特征，分为烧结和烧胀两种。烧结陶粒的生产，大多采用烧结机，在我国还 有采用立窑、轮窑等设备。烧胀陶粒的生产， 一般都采用回转窑。焙烧陶粒是我国陶粒 的主要品种。
在大力提倡可再生能源的今天，水电，风力发电等清洁能源发展迅速。而焙烧陶粒的 燃料一般为煤和重油，由于使用量大，往往会造成很严重的大气污染。同时焙烧陶粒的 生产设备体积庞大，能源利用效率极低，严重浪费宝贵的不可再生能源。
目前在陶瓷领域，电窑逐渐取代传统的陶瓷柴窑，成为陶瓷产品的主要生产设备。但 陶瓷电窑由于陶瓷和陶粒生产工艺的差别，并不是很理想的适合陶粒的生产。陶瓷电窑 一般窑膛尺寸偏小，推进速度偏慢，不适合陶粒的大量生产，若加快窑膛的推进速度， 就必须加长窑膛的尺寸才能保证陶粒有足够的加热时间，这样整体电窑的尺寸将会很大， 也就不太适合节能的要求。陶粒原料颗粒相对较小且在保证产量的要求下会数量很多， 所以高温生产时必须加热均匀防止产品生熟料混杂降低产品品质；同时陶粒原料颗粒在 高温时熔融容易粘结，目前的陶瓷电窑都不能有效的解决这些问题。
为了让焙烧陶粒的生产也能用上可再生能源，提高陶粒生产的能源利用效率，本发明 提供的是一种适合焙烧陶粒生产的电窑。
发明内容
本发明提供以下技术方案 一种适合焙烧陶粒生产的电窑，它用电能提供能源，它由 上料段、预热段、高温段、出料段及冷却段等部分组成。
其中电能通过电热丝，硅碳棒、硅钼棒等电热元件进行能量的转换。 其中陶粒原料通过上料口进入预热段的耐热输送带向暂存仓输送，预热段在耐热输送
带输送陶粒原料的同时采用电热元件对其进行脱水和预热加温，输送带和电热元件外用 耐热钢板密封，钢板内侧加装保温隔热材料。
其中暂存仓安放在预热段的顶端，外用耐热钢板连接预热段一同密封，钢板内侧加装 保温隔热材料，用来暂存经过脱水和预热加温的陶粒原料，同时起到计量作用。 一侧可 以加装一透明的观察窗，简单控制上料的多少。
其中高温段为一个中间为耐热钢板巻制的圆筒，两边用圆形耐热钢板组合而成的一个 密闭圆柱体，在圆柱体内侧紧贴钢板加装隔热材料及耐火材料，在圆柱体钢板的外表面 可以采用喷涂保温隔热涂料进一步降低散失热耗，在圆筒上开启一长条形可开启的门用 来上料及出料，电热元件固定在圆柱体的中轴线上的电热元件固定盘上集中供热，电热 元件固定盘在圆柱体外面用电热元件固定盘外固件固定在基座上，圆柱体在主动托辊和 从动托辊的承托和带动下可以围绕电热元件旋转。暂存仓内被脱水和预热加温的陶粒原 料从开启的窑门进入高温段的圆筒内，关闭窑门，旋转圆筒，让陶粒原料在被动旋转状 态下集中加热一定的时间达到成品要求后，停止旋转，开启窑门，将陶粒成品倒出。
其中高温段的电热元件固定盘上的一端安置通风孔用于排出陶粒生产时产生的少量 气体， 一端安置观察孔及高温计探头的入口以方便生产的控制。
其中上料段和出料段下面都安装灰仓，用来收集粉尘，灰仓用耐热钢板制成，下面的 底板可以开启用于倒出粉尘，灰仓下面安装有导轨或轮子，生产时放置在上料段和出料 段下面收集粉尘同时阻止热空气的逃逸，清理时将其拉出开启底板将粉尘倒入斗车通过 边上通向地面的斜道将其拖出处理。
其中冷却段采用自然风对出料陶粒进行降温，自然风从陶粒出口被吸入，通过陶粒出 料输送带和网格下料板进入风道，连接预热段下端的出口，在出风口处安装风机将冷却 出窑陶粒后被加热的自然风及预热段的热空气导出，再将其用于陶粒原料的烘干及加热 等其它用途。
本发明将电能用于陶粒的生产，较好的降低了陶粒生产带来的大气污染；合理地利用 预热段和高温段，将陶粒的生产分成为预热和高温加热两个独立的部分，降低了陶粒窑 的体积，减少了窑体本身的能耗；高温段采用电热元件在中心集中加热，陶粒原料被旋 转的筒体带动翻滚而受热均匀，保证了陶粒的成品质量，让陶粒的大量生产成为可能。
附图l是本发明的一种竖面剖视结构简图。 ' 其中上料段包括上料口 17、上料挡板18、上料口灰仓26;
其中预热段包括隔热材料12、电热元件13、不锈钢网链式输送带14、暂存仓15、 暂存仓气控阀门28、支撑钢柱16、上挡板检修门29、下挡板清理门30;
其中高温段包括金属壳体K隔热材料2、耐火材料3、主动托辊4、从动托辊5、电 热元件固定盘6、电热元件7、电热元件固定盘外固件8、通风孔9、高温段窑门IO、窑 门开闭气控件11 、窑门隔热材料27;
其中出料段包括网格下料板22、出料挡板23、出料链式输送带20、出料口灰仓25;
其中冷却段包括进风口 21、风道24、出风口 19。
附图2是本发明的高温段横面剖视结构简图。
其中包括金属壳体l、隔热材料2、耐火材料3、主动托辊4、电热元件固定盘6、电 热元件7、电热元件固定盘外固件8、通风孔9、高温段窑门IO、窑门把手33、窑体齿轮 32、电机31、观察孔34。
具体实施例方式
按照对设备节能的要求，可选择不同的保温隔热方式及材料。按照对设备产能的要求， 可选择不同的大小型号。按照陶粒膨胀系数，可调节高温段和预热段的大小比例。由于
组合方式太多，这里将不一一例举。下面举一个比较常见的例子进行说明 陶粒品种烧胀陶粒，膨胀系数2.0。
产能要求5m"小时。
设备组成
如附图l所示其中金属壳体l为优质耐热钢板，中间巻制成筒型，两边为圆形，在内 侧安装好了隔热层和耐火层后用螺丝连接，方便装卸进行维修，在壳体外表面可以采用
喷涂保温隔热涂料进一步降低散失热耗，外形尺寸长3m、直径2m;
如附图1所示其中隔热材料2为硅钙板或HT高铝硅酸铝耐火纤维等耐火隔热材料；
如附图l所示其中耐火材料3为高强轻质耐火砖；
如附图1所示其中主动托辊4为承托和转动装置的一部分，配合电机31转动筒体； 如附图1所示其中从动托辊5为承托和转动装置的一部分；
如附图l所示其中电热元件固定盘6为固定电热元件7、通风孔9和观察孔34的部
分，和电热元件固定盘外固件8—起将其固定在地面，不随筒体转动；
如附图l所示其中电热元件7为三根硅碳棒，硅碳棒规格为直径45mm、发热长度 2.437m、总长3.277m、功率每只50 Kw;
如附图l所示其中电热元件固定盘外固件8为电热元件固定盘6外固件； 如附图l所示其中通风孔9为高温段陶粒膨胀所产生气体的排气出口；
如附图l所示其中高温段窑门IO为陶粒出料口和原料进料口，长为1.5m至2m，宽 约0.2m;
如附图l所示其中窑门开闭气控件11为通过窑门把手33的配合开关高温段窑门10 的气控装置；
如附图1所示其中隔热材料12为硅钙板或HT高铝硅酸铝耐火纤维等耐火隔热材料； 如附图l所示其中电热元件13为硅碳棒或电热丝；
如附图l所示其中链式输送带14为金属链条式输送带，宽度稍宽为lm左右，方便 进料及增加原料的受热面积；
如附图1所示其中暂存仓15为预热后原料暂存处，同时起计量作用，按本次陶粒品 种暂存仓15体积为0.6 m3;
如附图1所示其中支撑钢柱16为支撑预热段、暂存仓15、窑门开闭气控件11及其 附件所用；
如附图l所示其中上料口 17为原料上料口，可以如图示为敞口式上料，也可以在其 上方加装一储存罐密闭上料；
如附图l所示其中上料挡板18为防止原料上料不及而倒退的作用，其下方可以用有 弹性的镀锌板如图安装可加强挡板效果；
如附图l所示其中出风口 19为热风出口，可连接通风机将热风导入原料存放处预热 原料；
如附图l所示其中出料链式输送带20为金属链条式输送带； 如附图l所示其中进风口 21为外部自然风入口；
如附图l所示其中网格下料板22为陶粒下料挡板，带有网格可以过滤部分细渣及保 持通风顺畅加速陶粒冷却的作用；
如附图l所示其中出料挡板23为弹性的镀锌板可加强挡板效果； 如附图l所示其中风道24为被出料陶粒加热的自然风和高温段排气通道；
如附图1所示其中出料口灰仓25为出料口粉尘收集装置，下有导轨或轮子，生产时 放置在出料口处收集粉尘同时防止热空气逃逸，清理时可以将其拉出将粉尘倒入斗车通
过边上通向地面的斜道将其拖出；
如附图l所示其中上料口灰仓26为上料口粉尘收集装置，功能同出料口灰仓25;
如附图1所示其中窑门隔热材料27为高温段窑门IO打开上料或出料时防止热量逃逸 的防护装置，宽度大于高温段窑门IO开口宽度；
如附图l所示其中暂存仓气控阀门28为对开式气控伸縮阀门，暂存仓口为长为lm， 两边一边一个0.5m的气控伸縮阀门；
如附图l所示其中上挡板检修门29为预热段方便检修电热元件的检修门；
如附图l所示其中下挡板清理门30为预热段方便清理链式输送带14的清理门；
如附图2所示其中电机31为转动装置的一部分，配合主动托辊4转动筒体；
如附图2所示其中窑体齿轮32为大齿轮在金属壳体1两侧对称安置，配合主动托辊 4和从动托辊5起到承托和转动作用；
如附图2所示其中窑门把手33为配合窑门开闭气控件11开关高温段窑门10的把手， 它有一个弹簧装置，开启窑门时打开方便窑门开闭气控件ll将窑门打开，关闭窑门时闭
合将窑门固定在筒体上；
如附图2所示其中观察孔34为高温段生产的观察孔及高温计探棒的入口 。
操作工序
1，预热段
陶粒原料从上料口倒入，通过不锈钢网链式输送带输送至暂存仓，在输送的同时，被 电热元件脱水和预热加温至50(TC左右。
在陶粒原料加热的十分钟内上料体积约0. 6 m3。
2，高温段
将筒体停止在窑门开闭气控件的下方，开启高温段窑门；
将筒体的窑门开口转到下料口将上步骤烧制好的陶粒成品全部倒出；
将筒体的窑门开口转到暂存仓仓口暂停，打开暂存仓气控阀门将暂存仓内的0.6 m3 原料全部倒入筒体内；
将筒体的窑门开口转到窑门开闭气控件的下方，关闭窑门； 将筒体按每分钟6圈旋转，让陶粒原料在1200'C左右加热约十分钟； 将筒体停止在窑门开闭气控件的下方，开启高温段窑门，循环生产。
权利要求
1、一种适合焙烧陶粒生产的电窑，它用电能提供能源，它由上料段、预热段、高温段、出料段及冷却段等部分组成。
2、 根据权利要求1所述的一种适合焙烧陶粒生产的电窑，其特征是其中高温段为一个中间为耐热钢板巻制的圆筒，两边用圆形耐热钢板组合而成的一个密闭圆柱体，在 圆柱体内侧紧贴钢板加装隔热材料及耐火材料，在圆柱体钢板的外表面可以采用喷涂保 温隔热涂料进一步降低散失热耗，在圆筒上开启一长条形可开启的门用来上料及出料， 电热元件固定在圆柱体的中轴线上的电热元件固定盘上集中供热，电热元件固定盘在圆 柱体外面用电热元件固定盘外固件固定在基座上，圆柱体在主动托辊和从动托辊的承托 和带动下可以围绕电热元件旋转。暂存仓内被脱水和预热加温的陶粒原料从开启的窑门进入高温段的圆筒内，关闭窑门，旋转圆筒，让陶粒原料在被动旋转状态下集中加热一 定的时间达到成品要求后，停止旋转，开启窑门，将陶粒成品倒出。
3、 根据权利要求1所述的一种适合焙烧陶粒生产的电窑，其特征是其中陶粒原料 通过上料口进入预热段的耐热输送带向暂存仓输送，预热段在耐热输送带输送陶粒原料 的同时采用电热元件对其进行脱水和预热加温，输送带和电热元件外用耐热钢板密封， 钢板内侧加装保温隔热材料。
4、 根据权利要求1所述的一种适合焙烧陶粒生产的电窑，其特征是其中电能通过 电热丝，硅碳棒、硅钼棒等电热元件进行能量的转换。
5、 根据权利要求1所述的一种适合焙烧陶粒生产的电窑，其特征是其中暂存仓安 放在预热段的顶端，外用耐热钢板连接预热段一同密封，钢板内侧加装保温隔热材料， 用来暂存经过脱水和预热加温的陶粒原料，同时起到计量作用。 一侧可以加装一透明的 观察窗，简单控制上料的多少。
6、 根据权利要求1所述的一种适合焙烧陶粒生产的电窑，其特征是其中高温段的 电热元件固定盘上的一端安置通风孔用于排出陶粒生产时产生的少量气体，一端安置观 察孔及高温计探头的入口以方便生产的控制。
7、 根据权利要求1所述的一种适合焙烧陶粒生产的电窑，其特征是其中上料段和 出料段下面都安装灰仓，用来收集粉尘，灰仓用耐热钢板制成，下面的底板可以开启用 于倒出粉尘，灰仓下面安装有导轨或轮子，生产时放置在上料段和出料段下面收集粉尘 同时胆止热空气^&逃逸，清理时将其拉出开启底板将粉尘倒入斗^1过边土通向地面的 斜道将其拖出处理。
8、 根据权利要求1所述的一种适合焙烧陶粒生产的电窑，其特征是其中冷却段采 用自然风对出料陶粒进行降温，自然风从陶粒出口被吸入，通过陶粒出料输送带和网格 下料板进入风道，连接预热段下端的出口，在出风口处安装风机将冷却出窑陶粒后被加 热的自然风及预热段的热空气导出，再将其用于陶粒原料的烘干及加热等其它用途。
全文摘要
本发明公开了一种用于陶粒生产的机械设备，尤其是一种适合焙烧陶粒生产的电窑，它用电能提供能源，它由上料段、预热段、高温段、出料段及冷却段等部分组成。本发明将电能用于陶粒的生产，较好的降低了陶粒生产带来的大气污染；合理地利用预热段和高温段，将陶粒的生产分成为预热和高温加热两个独立的部分，降低了陶粒窑的体积，减少了窑体本身的能耗；高温段采用电热元件在中心集中加热，陶粒原料被旋转的筒体带动翻滚而受热均匀，保证了陶粒的成品质量，让陶粒的大量生产成为可能。
文档编号F27B7/20GK101382385SQ20081017086
公开日2009年3月11日 申请日期2008年10月15日 优先权日2008年10月15日
发明者格 王 申请人:格 王