一种隧道窑的制作方法

本发明涉及陶瓷烧制领域，具体而言，涉及一种隧道窑。

背景技术：

在陶瓷烧制领域，隧道窑是一种应用广泛的窑炉。隧道窑通常包括预热段、烧成段和冷却段，其是一种连续性窑炉，窑内热利用较好，然而在高温烧结后，需要将烧成后的陶瓷制品在冷却带中进行冷却，目前的隧道窑，大都仅使用冷风来降温，其一方面冷却效果较差，另一方面被加温后的冷风会带走大量余温，从而造成余热能源的浪费。

在节能减排成为焦点的今天，合理利用余热一方面能节约热能，减少能源消耗并降低环境污染，另一方面，还可以将余热应用于其他方面，实现了能源的二次利用。此外，通过有效的设计余温回收装置，还可以提高冷却效果。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种隧道窑，所述的隧道窑的冷却段设有余温回收装置，可以起到良好的冷却效果并可以将余热有效吸收并再次利用，节能环保。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明涉及隧道窑，所述隧道窑包括窑顶和侧壁，其中，所述侧壁相对设置，所述窑顶架设于两个侧壁上方形成两端开口的窑体，所述窑体沿着侧壁依次被划分为预热段、烧成段和冷却段，所述冷却段的侧壁和窑顶上设有余温回收装置，所述余温回收装置包括冷却水管系统，所述冷却水管系统贴附着冷却段的侧壁和窑顶设置。

一般的隧道窑往往在冷却段中仅采用风冷，本发明的隧道窑的余温回收装置相当于在风冷的基础上增加了水冷，添加水冷后的隧道窑，不仅在冷却效果上更为良好，且水吸收热量以后更容易被收集并二次利用，因此在余温的利用效率上也会有显著的提高。

优选地，所述冷却水管系统设有进水口和出水口，所述进水口与水泵连接，所述出水口与保温蓄水箱连接，优选地，所述水泵的泵水速率为10-13m³/h。

水泵与冷却水管的进水端相连接可以保证循环冷却水的温度始终较低，而出水端与保温蓄水箱连接，可以收集加热后的冷却水，采用保温蓄水箱可以使得水温在长时间内维持高温，然后可以通过将蓄水箱中的水导出进而利用热水，例如，可将热水用于厂房内部供暖，或将热水导入内部自来水供水管提供热水。

水泵泵水的速率设为10-13m³/h。当水泵泵水的速率过慢时，水管中的冷却水被加热后无法及时地通过出水管排除，因而影响冷却效果，而当水泵泵水速率过快时，水管中的冷却水被加热不充分，其虽然冷却效果较好，但是热回收效率较低。

优选地，所述冷却水管系统包括在分别设置在两侧壁和窑顶上的冷却水管，优选地，每侧的侧壁以及窑顶上分别设置一个冷却水管组，所述冷却水管组包括两条一端开口的第一主水管1和第二主水管2以及连通第一主水管1和第二主水管2的多条支水管，其中，所述第一主水管1和第二主水管2平行设置，第一主水管1的开口与水泵连接，第二主水管2的开口与保温蓄水箱连接。

冷却水管可以设置在窑炉的内壁及窑顶部，具体地，可以是一条冷却水管在所述内壁和窑顶部反复折叠设置，也可折叠地设置多条冷却水管，其入水口分别连接一个水泵或由同一水泵供水。在另一种实施方式中，冷却水管还可以是紧贴窑的两侧壁和窑顶并列铺设成的一系列拱形管道。以上两种设计均旨在利用冷却水管在窑内的反复弯折从而高效地回收热量。

优选地，所述冷却水管系统包括平行于窑炉纵深方向设置的进水管3和出水管4，所述进水管和出水管之间设置多个连通所述进水管和所述出水管的横向连通管，其中，所述进水管3和所述出水管4沿纵深方向紧贴所述两个侧壁对向设置，所述横向连通管贴近所述侧壁和窑顶设置。

所述构造的冷却水管系统由两根较粗的主水管和连接两管的一组较细的连通管组成。两根较粗的主水管中的一根为进水管，其端口与冷水泵连接，另一根与进水管平行设置，其端口与保温蓄水箱连接。进水管与出水管之间设置多个连通两管的较细水管。

在本发明的一个优选实施方式中，所述冷却水管系统底部设有一组滚轮，所述滚轮可以带动所述冷却水管系统沿纵深方向滑动。

为冷却水管系统设置滚轮可以使得冷却水管系统可以方便地进行纵深方向的移入或移出，一方面便于根据具体情况将冷却水管设置在冷却段的不同位置，一方面使得冷却水管便于拆卸、检修等。

在本发明的另一个优选实施方式中，所述连通水管垂直于进水管和出水管设置，每0.5米设置一根连通管。

优选地，所述冷却水管为不锈钢管。

冷却水管的材料需要兼顾耐热性和导热性，另外也需要考虑其经济性。不锈钢管，来源便宜易得，导热性能良好，适于用作本发明的余热回收体系。

优选地，所述冷却水管的横截面呈椭圆状。

将冷却管设置成横截面呈椭圆形，类似暖气片的形状，有利于增加冷却管的表面积，更好地吸收窑炉环境内的热量，发挥促进冷却效果，回收多余热能的作用。

优选地，所述冷却水管的横截面是圆形，其中，所述冷却水管的内径为4-8.5厘米，所述冷却水管的管壁厚度为3-5毫米。

横截面为圆形的冷却水管较为常见，制作工艺简单。冷却水管的内径大于8.5厘米时，冷却水吸热不充分，因而一方面造成水资源的浪费，一方面余温回收后的冷却水温度较低，其应用范围受到限制，而冷却水管的内径小于4厘米时，则需要管内的水流速度较快才能达到良好的冷却效果，否则冷却效果会受到影响，而保持管内的流速较快会使得水泵消耗更多的电能，因此造成电能的浪费。

水管内径的选择与水泵泵水速率的选择是相互关联的，只有将本发明提供的内径与水泵流速相结合，才可以同时取得良好的冷却效果并有效地回收余热。

优选地，所述预热段长7-9米，所述烧成段长10-14米，所述冷却段长18-22米。

优选地，所述冷却带依次包括依次设置的急冷段、缓冷段和尾冷段，所述急冷段、缓冷段和尾冷段的长度比是1：(2-3)：(1-2)。

本发明的隧道窑，预热段比常用的隧道窑短，非常适用于低温釉烧工艺，本发明的冷却段分为依次设置的急冷段、缓冷段和尾冷段，其各自设有不同的风冷装置，满足烧制工艺的需求。

优选地，所述余温回收装置还包括热风回收系统，所述热风回收系统包括设置在所述急冷段和缓冷段的两侧壁上的热风导管，所述导风管的入风口设置在急冷段内，窑炉内的热风由所述导风管导出。

本发明除了可以通过水冷系统的冷却水管吸收余热之外，还可以通过热风回收系统回收热量，从而进一步提高余温的回收率。

本发明的隧道窑可以是明焰式隧道窑也可以是隔焰式隧道窑。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的隧道窑添加了水冷降温，降温效果好；

(2)本发明的隧道窑通过水冷降温可以吸收余温，并且吸收余温后的热水可以继续用于其他领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据所述附图获得其他的附图。

图1为本发明的隧道窑的冷却水管的结构示意图。

图2为本发明的隧道窑的冷却水管的一个优选实施方式的示意图。

附图标记：1-第一主水管；2-第二主水管；3-进水管；4-出水管。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。

本发明涉及一种隧道窑，所述隧道窑包括窑顶和侧壁，其中，所述侧壁相对设置，所述窑顶架设于两个侧壁上方形成两端开口的窑体，所述窑体按空间位置依次被划分为预热段、烧成段和冷却段，所述冷却段上设有余温回收装置，所述余温回收装置包括冷却水管。

一般的隧道窑往往在冷却段中仅采用风冷，本发明的隧道窑的余温回收装置相当于在风冷的基础上增加了水冷，添加水冷后的隧道窑，不仅在冷却效果上更为良好，且水吸收热量以后更容易被收集并二次利用，因此在余温的利用效率上也会有显著的提高。

在本发明的一个优选实施方式中，所述冷却水管的进水端与水泵连接，出水端与保温蓄水箱连接。

在本发明的一个优选实施方式中，所述水泵的泵水速率为10m³/h。

在本发明的一个优选实施方式中，所述水泵的泵水速率为13m³/h。

在本发明的一个优选实施方式中，所述水泵的泵水速率为12m³/h。

水泵与冷却水管的进水端相连接可以保证循环冷却水的温度始终较低，而出水端与保温蓄水箱连接，可以收集加热后的冷却水，采用保温蓄水箱可以使得水温在长时间内维持高温，然后可以通过将蓄水箱中的水导出进而利用热水，例如，可将热水用于厂房内部供暖，或将热水导入内部自来水供水管提供热水。

水泵泵水的速率设为10-13m³/h。当水泵泵水的速率过慢时，水管中的冷却水被加热后无法及时地通过出水管排除，因而影响冷却效果，而当水泵泵水速率过快时，水管中的冷却水被加热不充分，其虽然冷却效果较好，但是热回收效率较低。

在本发明的一个优选实施方式中，所述冷却水管为分别在两侧壁和窑顶上呈折线形设置的多个冷却水管。

在本发明的一个优选实施方式中，两侧侧壁和窑顶上各设置一条冷却水管。以一侧窑壁为例，该冷却水管自窑入口处沿窑的纵深方向进入窑内，在冷却段与烧成段的交界处弯折并沿纵深方向外侧延伸，至窑出口处再次弯折，并沿纵深方向再次向窑内延伸，如此反复弯折6次后，冷却水管延伸出窑口外，如此设计后，窑口外有两处水管开口，其中一个开口为进水口，与冷水泵连接，另一开口为出水口，与保温蓄水箱连接。对侧窑壁与窑顶部的水管排布方式与该侧壁相同。

在本发明的另一个优选实施方式中，所述冷却水管呈平行排列的多个拱形沿窑的两个侧壁和窑顶铺设。其中，所述冷却水管的入水口从第一侧壁的底端沿纵深方向进入窑内后，以90°弯折向垂直方向并沿第一侧窑壁一直延伸至窑顶再延伸至第二侧窑壁底部后弯折并沿纵深方向在第二侧壁底端向窑内延伸0.3米，后再次以90°弯折向垂直方向并沿第二侧壁一直延伸至窑顶再延伸至第一侧壁，按照以上设计经多次弯折后直至冷却水管布满整个冷却段后，将水管的出水口引出窑外。

冷却水管可以设置在窑炉的内壁及窑顶部，具体地，可以是一条冷却水管在所述内壁和窑顶部反复折叠设置，也可折叠地设置多条冷却水管，其入水口分别连接一个水泵或由同一水泵供水。

在另一种实施方式中，冷却水管还可以是紧贴窑的两侧壁和窑顶并列铺设成的一系列拱形管道。

在本发明的一个优选实施方式中，所述冷却水管系统包括平行于窑炉纵深方向设置的进水管3和出水管4，所述进水管和出水管之间设置多个连通所述进水管和所述出水管的横向连通管，其中，所述进水管3和所述出水管4沿纵深方向紧贴所述两个侧壁对向设置，所述横向连通管贴近所述侧壁和窑顶设置。

在本发明的一个优选实施方式中，所述冷却水管呈平行排列的多个拱形沿窑的两个侧壁和窑顶铺设。其中，所述冷却水管的入水口从第一侧壁的底端沿纵深方向进入窑内后，以90°弯折向垂直方向并沿第一侧窑壁一直延伸至窑顶再延伸至第二侧窑壁底部后弯折并沿纵深方向在第二侧壁底端向窑内延伸0.3米，后再次以90°弯折向垂直方向并沿第二侧壁一直延伸至窑顶再延伸至第一侧壁，按照以上设计经多次弯折后直至冷却水管布满整个冷却段后，将水管的出水口引出窑外。

以上两种设计思路均旨在利用冷却水管在窑内的反复弯折从而高效地回收热量。

在本发明的一个优选实施方式中，所述冷却水管系统包括在分别设置在两侧壁和窑顶上的冷却水管，优选地，每侧的侧壁以及窑顶上分别设置一个冷却水管组，所述冷却水管组包括两条一端开口的第一主水管1和第二主水管2以及连通第一主水管1和第二主水管2的多条支水管，其中，所述第一主水管1和第二主水管2平行设置，第一主水管1的开口与水泵连接，第二主水管2的开口与保温蓄水箱连接。

所述构造的冷却水管系统由两根较粗的主水管(内径8.5cm)和连接两管的一组较细的连通管(内径4cm)组成。两根主水管中的一根为进水管，其端口与冷水泵连接，另一根为出水管，与进水管平行设置，其端口与保温蓄水箱连接。进水管与出水管之间设置多个连通两管的细水管，即连通管。应用中，冷水流通过水泵被压进进水管，连通管将进水管与出水管连通形成冷却水流，冷水在整个冷却水管系统中吸收热量，通过水泵的压力使得吸热后的冷却水从出水管中排出至保温蓄水箱。

在本发明的一个优选实施方式中，所述冷却水管系统包括平行于窑炉纵深方向设置的进水管3和出水管4，所述进水管和出水管之间设置多个连通所述进水管和所述出水管的横向连通管，其中，所述进水管3和所述出水管4沿纵深方向紧贴所述两个侧壁对向设置，所述横向连通管贴近所述侧壁和窑顶设置。

如图2所示，在本发明的一个优选实施方式中，共有4条主水管，其中两条主水管分别沿纵深方向设置在两侧窑壁与窑顶的交界线上，另两条平行于上述两条，沿纵深方向设置在窑壁上，各主水管间通过多个连通管相连。上述4根主水管中，其中两根的一端设有开口，另外两根两段均为封口，其中，一根管的开口与冷水泵相连，其为进水管，另一根管的开口与保温蓄水箱相连，其为出水管。在图2所示的实施方式中，一端具有开口的主水管为进水管3和出水管4。

在本发明的一个优选实施方式中，所述连通水管平行地设置在两管之间。

在本发明的一个优选实施方式中，所述冷却水管系统底部设有一组滚轮，所述滚轮可以带动所述冷却水管系统沿纵深方向滑动。

在本发明的一个优选实施方式中，所述连通水管垂直于进水管和出水管设置，每0.5米设置一根连通管。

在本发明的一个优选实施方式中，所述连通水管垂直于进水管和出水管设置，每0.3米设置一根连通管。

在本发明的一个优选实施方式中，所述冷却水管为不锈钢管。

冷却水管的材料需要兼顾耐热性和导热性，另外也需要考虑其经济性。不锈钢管，来源便宜易得，导热性能良好，适于用作本发明的余热回收体系。

在本发明的一个优选实施方式中，所述冷却水管的横截面呈椭圆状。

将冷却管设置成横截面呈椭圆形，类似暖气片的形状，有利于增加冷却管的表面积，更好地吸收窑炉环境内的热量，发挥促进冷却效果，回收多余热能的作用。

在本发明的一个优选实施方式中，所述冷却水管的横截面是圆形，其中，所述冷却水管的内径为4-8.5厘米，所述冷却水管的管壁厚度为3-5毫米。

横截面为圆形的冷却水管较为常见，制作工艺简单。冷却水管的内径大于8.5厘米时，冷却水吸热不充分，因而一方面造成水资源的浪费，一方面余温回收后的冷却水温度较低，其应用范围受到限制，而冷却水管的内径小于4厘米时，则需要管内的水流速度较快才能达到良好的冷却效果，否则冷却效果会受到影响，而保持管内的流速较快会使得水泵消耗更多的电能，因此造成电能的浪费。

水管内径的选择与水泵泵水速率的选择是相互关联的，只有将本发明提供的内径与水泵流速相结合，才可以同时取得良好的冷却效果并有效地回收余热。

在本发明的一个优选实施方式中，所述预热段长7-9米，所述烧成段长10-14米，所述冷却段长18-22米。

在本发明的一个优选实施方式中，所述冷却带依次包括依次设置的急冷段、缓冷段和尾冷段，所述急冷段、缓冷段和尾冷段的长度比是1：(2-3)：(1-2)。

本发明的隧道窑，预热段比常用的隧道窑短，非常适用于低温釉烧工艺，本发明的冷却段分为依次设置的急冷段、缓冷段和尾冷段，其各自设有不同的风冷装置，满足烧制工艺的需求。

在本发明的一个优选实施方式中，所述余温回收装置还包括热风回收系统，所述热风回收系统包括设置在所述急冷段和缓冷段的两侧壁上的热风导管，所述导风管的入风口设置在急冷段内，窑炉内的热风由所述导风管导出。

本发明除了可以通过水冷系统的冷却水管吸收余热之外，还可以通过热风回收系统回收热量，从而进一步提高余温的回收率。

本发明的隧道窑可以是明焰式隧道窑也可以是隔焰式隧道窑。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。