环保琉璃瓦窑及环保琉璃瓦烧制系统的制作方法

本实用新型涉及琉璃瓦设备技术领域，尤其是涉及一种环保琉璃瓦窑及烧制琉璃瓦的系统。

背景技术：

陶器的发明是人类文明的重要进程－－是人类第一次利用天然物，按照自己的意志创造出来的一种崭新的东西。在中国陶器的产生距今已有11700多年的悠久历史。陶器是用泥巴(粘土)成型晾干后，用火烧出来的，是泥与火的结晶。被水浸湿后的粘土有粘性和可塑性，晒干后变得坚硬起来。晒干的泥巴被火烧之后，变得更加结实、坚硬，而且可以防水，于是陶器就随之而产生了。陶器的发明，揭开了人类利用自然、改造自然、与自然做斗争的新的一页，具有重大的历史意义，是人类生产发展史上的一个里程碑。

用于烧成琉璃瓦砖的瓦用辊道窑，能耗高、排放大、污染大，怎样解决其节能环保问题一直是琉璃瓦装备企业研究的重点技术课题。目前平均一条琉璃瓦墙地砖生产线窑炉烟气排放每小时达到8-15万立方米，排放烟气的平均温度为300度以上，燃气浪费40％左右，对周边环境空气污染严重，同时也使生产建筑琉璃瓦砖的燃料成本居高不下。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种环保琉璃瓦窑，提供一种操作方便、余热回收率高的环保琉璃瓦窑。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种环保琉璃瓦窑，窑体内腔设有传输琉璃瓦坯件的传输轨道，所述传输轨道依次穿过窑体内腔的冷却段，烧结段和预热段；所述冷却段和所述烧结段之间设有第一闸门，所述烧结段和所述预热段之间设有第二闸门；在所述烧结段和所述预热段之间设有通风管道系统。

优选地，所述通风管道包括至少一根通风管道。

优选地，所述传输轨道由多段网状金属片连接构成。

优选地，所述传输轨道由轨道驱动装置驱动，所述轨道驱动装置为驱动电机。

优选地，所述预热段的顶部设有排风装置。

优选地，所述排风装置为一组排风机。

优选地，所述窑体的外壁设有保温层。

优选地，所述保温层外设有耐火砖外壳。

优选地，所述保温层为粘土保温层。

一种环保琉璃瓦烧制系统，包括上述的环保琉璃瓦窑。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的琉璃瓦窑炉环保系统操作简单，余热回收率高回收的余热应用范围广，因此该设备投入产出比高，且其使用不影响窑炉正常生产，适于在一股琉璃瓦企业环保环保工程中推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为琉璃瓦窑结构示意图；

图2为琉璃瓦窑俯视示意图；

图3为图2A-A剖面示意图；

图4为琉璃瓦窑侧视示意图。

图标：

1-预热段，2-烧结段，3-冷却段，4-传输轨道，5-第一闸门，6-第二闸门，7-排风机，8-电机，9-通风管道。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

陶器是用泥巴(粘土)成型晾干后，用火烧出来的，是泥与火的结晶。被水浸湿后的粘土有粘性和可塑性，晒干后变得坚硬起来。晒干的泥巴被火烧之后，变得更加结实、坚硬，而且可以防水。于是产生了琉璃瓦的烧制工艺和用于烧制琉璃瓦的窑或设备。

琉璃瓦烧制是一个陶件坯体在高温下致密化的过程。随着温度升高，琉璃瓦坯体中具有比表面大，表面能较高的粉粒，力图向降低表面能的方向变化，不断进行物质迁移，晶界随之移动，气孔逐步排除，产生收缩，使坯体成为具有一定强度的致密的瓷体。烧结的推动力为表面能。烧结可分为有液相参加的烧结和纯固相烧结两类。烧结过程对琉璃瓦生产具有很重要的意义。为降低烧结温度，扩大烧成范围，通常加入一些添加物作助熔剂，形成少量液相，促进烧结。如添加少量二氧化硅促进钛酸钡琉璃瓦烧结；又如添加少量氧化镁、氧化钙、二氧化硅促进氧化铝琉璃瓦烧结。

琉璃瓦器分成胚与釉二部分，中央如骨与肉的部分为坯，外表如皮肤的部分为釉。黏土是作成坯体最主要的原料，亦即是利用黏土所其有的可塑性，始可塑制成各种形状的坯体。所以琉璃瓦器是先成形而后烧成。

坯土含水约在百分之八至十八之间因含水太少，可塑性弱，多呈松散潮湿粉粒状或潮湿硬土块状，必须使用强大机械压力，用钢模压制成形。

胚土含水约在百分之二十五至三十五之间:是胚土表现可塑性最好的含水量，所以各种利用可塑性成形的方法均可。

在制作出彩陶的时代，人们筑造出窑炉专为烧制陶器之用，后代则逐渐改进。

本实用新型的申请人，开发了一种环保琉璃瓦窑，窑体内腔设有传输琉璃瓦坯件的传输轨道，所述传输轨道依次穿过窑体内腔的冷却段，烧结段和预热段；所述冷却段和所述烧结段之间设有第一闸门，所述烧结段和所述预热段之间设有第二闸门；在所述烧结段和所述预热段之间设有通风管道系统。

在一个优选实施例中，包括一根通风管道。

在一个优选实施例中，所述传输轨道由多段网状金属片连接构成。

在一个优选实施例中，所述传输轨道由轨道驱动装置驱动，所述轨道驱动装置为驱动电机。

在一个优选实施例中，所述预热段的顶部设有排风装置。

在一个优选实施例中，所述排风装置为一组排风机。

在一个优选实施例中，所述窑体的外壁设有保温层。

在一个优选实施例中，所述保温层外设有耐火砖外壳。

在一个优选实施例中，所述保温层为粘土保温层。

本实用新型的环保琉璃瓦窑包括窑体，窑体内部为空腔，为方便烧制琉璃瓦器件的传输，在窑体内腔设有传输琉璃瓦坯件的传输轨道4，而按照窑体内部的功能区分，又将窑体内部分为预热段1，烧结段2和冷却段3，所述传输轨道4依次穿过窑体内腔的预热段1，烧结段2和冷却段3；所述预热段1和所述烧结段2之间设有第一闸门5，所述烧结段2和所述冷却段3之间设有第二闸门6；在窑体外部烧结段的下方设有燃气装置，点燃燃气可以给窑体内腔进行加热，将烧结段的气氛加热，在所述烧结段2和所述预热段1之间设有通风管道系统，预热段1的顶部设有排风装置，也就是排风机7，烧结段和预热段之间还设有通风管道9，在排风机7拍气时，可以将烧结段的热空气带入预热段，从而对待烧结的琉璃件进行预热。

窑炉的预热带要搞好一个压力平衡。在窑炉预热带需要排走的废气中有吹入的冷风，有燃气和空气燃烧所产生的烟气还有漏入的冷风。排烟的作用就是顺畅地保证这些废气拉走的同时，使废气的热量合理，充分地传递给制品。在废气里面，只有漏入的冷风是随着排烟拉力的加大而增大的，所以在调整预热带时一定要注意排烟风机闸板的开度和各分支烟道闸板开设的有机配合。一般在调试过程中，由于预热带调试不合理，在生产过程造成的废品是最大的，造成的产品缺陷也是和上道工序成型工序纠纷最多的地方。

在现代隧道窑的预热带，一般应注意：

1、排烟风机闸板开度要合理，即要使废气顺畅地排出，又要使预热带的负压不应过大，不使用较大的负压来烧成的。

2、注意排烟各支闸板的有机调配，既要使烟气合理充分地利用，使制品合理快速地升温。又要合理地调配闸板来解决预热带中某些制品的特征缺陷。在窑炉预热带支闸板调试的方法中，有些窑炉的支闸板是由前部始向后逐渐开大型，也有逐渐缩小型，还有的是两边大、中间小型。有人问过我哪种更为合理，在这我想说的是，只要能适合窑炉，能够有好的产品质量都是合理的。

3、充分重视，合理利用搅拌风系统。

现代琉璃瓦(琉璃瓦风阀，琉璃瓦内筒)窑炉采用的一项新技术就是在窑炉的预热带设置了搅拌气幕和封闭气幕。搅拌气幕一般分为顶吹结构和侧吹结构两种。这项技术的应用，对于调节窑头温度、升温速率和平衡上下温差都有极大的作用(但要注意它的开大和关小对窑炉压力是有影响的)，由于有了这项新技术，在预热带调节温度都十分方便了，同时，和各支闸板结构使用，可以解决预热带很多的顽固的特征缺陷，如座便器的裂三角区、裂底、洗面具、水箱类的裂眼、托布槽或较大挂便器裂角等等。这些缺陷如果预热带调试好了，都很容易地解决。反之，如果调试不好，仅从成型工序是不容易解决的，当然，尽管这些缺陷可以通过改善成型操作也能起到一定效果，甚至在某段时间内可以解决，但还没有从根本上解决，过段时间还会出现，而且这类缺陷还会很严重。只有找对了缺陷产生的根本原因，有针对性地去解决。缺陷才会彻底消除。

预热段1与烧结段2之间设有第一闸门5，可以阻挡在烧结时产生的热空气流动到预热段1，而浪费烧结段2的能量。在烧结段2与冷却段3之间设有第二闸门6，阻挡了烧结段的热空气向冷却段3流动，同时，由于预热段1的顶部安装有排风装置，可以驱动空气从冷却段进入窑体，然后从排风口排出，这样，冷空气可以持续进入窑体，从而将冷却段的琉璃瓦件冷却，为了方便传输，在窑体内腔还设置有传输轨道4，传输轨道4是由耐高温的金属材料制成，同时为了实现轨道的循环往复，传输轨道4由一片一片的金属网连接构成，在窑体外部，设有齿轮传动，齿轮则是通过电机8带动转动。金属网优选不锈钢材质，铁丝网材质。

在烧结段2，琉璃瓦烧结的方法主要有以下几种:

(l)常压烧结:是指坯体在大气压条件下无外加驱力的自由烧结，又称无压烧结。烧结温度的选择以固相烧结能引起充分的原子扩散，液相烧结能使液相形成、扩散和粘滞流动的发生为依据，一般取主要组分材料熔点的0.5一0.8为宜。根据压坯特性不同可在空气条件下进行，也可以在某一特殊气体气氛条件下进行。需要特别注意的是，烧结过程中合烧成曲线的制定是否合理直接关系到材料制备能否成功。

(2)热压烧结:对致密度要求比较高的琉璃瓦，可以采用在烧结过程中施加一定压力(在10一吸OMpa)的方法，这种方法称为热压烧结。热压烧结中，粉料的扩散较常压下块的多，所以热压烧结的温度选取一般比常压烧结温度低，烧结时间也更短。但是热压烧结过程要求夕，试格，对模具及工艺参数有较高的要求，生产成本比常压烧结高。

(3)热等静压烧结:热压烧结过程中一般采取单向加压的烧结模式，容易导致烧结过程中压坯受力不均，晶粒生长表现出明显的方向性，最终会造成琉璃瓦材料显微结构和力学性能的各向异性。针对这一问题，一可将制备好的粉料，装入由特殊材料制成的包套或压坯成型放入提供均衡压力的高压容器中完成烧结过程，这就是热等静压烧结。热等静压烧结方法生产效率高，材料损耗率低，而且制备出的琉璃瓦材料晶粒均匀，致密度高，密度接近理论密度，但热等静压设备价格昂贵，运转成本较高。目前，在实验室中，一些特种琉璃瓦、复合材料以及硬质合金等，多采用热等静压方法制备。

(4)反应烧结:这种烧结方法的特点在于反应过程和烧结过程同时进行。一般多采用液相反应烧结。反应烧结碳化硅就是这种烧结方’法。反应烧结制备周期短，工艺简单。缺点是制品结构不易控制，完全反应烧结对压坯厚度有一定的要求。

(5)液相烧结:通过添加低熔点烧结助剂，高温下使粉体在液相下完成烧结过程，这种烧结方法称为液相烧结。必须注意，选择的烧结助剂不能影响产品的性能，能提高产品性能更好。由于物质迁移机制的不同，液相烧结致密化速率较固相烧结高，影响液相烧结的因素主要有液相性质和数量以及固相在液相中的溶解度等。

(6)微波烧结:微波烧结是近年来发展起来的一种新的材料烧结工艺，它通过微波与材料内部结构之间的藕合产生能量完成烧结过程。由于微波的能量直接被材料吸收，所以能量利用率较其它烧结方法高出很多，同时，微波烧结用时短、环保、烧结过程更容易控制，这些特点也使微波烧结成为国际上材料制备领域中的一个热点，对微波烧结的研究持续升温。

对于排风机7的抽风大小，需要看进入窑体的冷风对窑体内腔气氛的影响，因为加大冷风，容易使零压面向烧结段移动，反之零压面又会向冷却段方向移动，这些都会使气氛发生改变。为了稳定压力，必须相应调节第一闸门5和第二闸门6的开度，以平衡全窑的气体进出量，稳定零压面。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。