一种环保节能隧道排蜡窑炉的制作方法

本发明涉及电子陶瓷生产设备技术领域，尤其涉及一种环保节能隧道排蜡窑炉。

背景技术：

电子陶瓷(electronicceramic)，是指在电子工业中能够利用电、磁性质的陶瓷。电子陶瓷是通过对表面、晶界和尺寸结构的精密控制而最终获得具有新功能的陶瓷。在能源、家用电器、汽车等方面可以广泛应用，其产品产值高达几百亿元，而且在不断增长。

已知的特种陶瓷制造技术，如等静压成型、干压成型、热压注成型、注浆成型、注射成型、原位注凝成型等。现在，我国热压注成型工艺占到特种陶瓷产能的70％以上。热压注工艺流程为：陶瓷粉体与热熔胶体制浆、压力注模成型、吸附剂排胶(排蜡)、素烧、烧成、后加工、检验包装出厂。

但是，行业内目前忽略的主要问题、也是无法解决的问题是所制成的陶瓷产品“内炸”(开裂)问题。众所周知，排蜡过程中普遍采用的是隧道窑，隧道窑即为一条直通道，该通道的一端为产品输入端，另一端为产品输出端，从产品输入端至产品输出端之间分为多个加温段对生胚进行排蜡烧结，当温度达到360℃时，石蜡会剧烈燃烧，形成明火，此时为产品的剧烈排蜡，且明火会蔓延至后续跟进的产品。为防止后续低于360℃的产品起火燃烧，通常在300℃的加温段设置抽风口，进行热交换，保证此处温度不高于300℃，从而最大程度避免明火向后续产品蔓延，但也无法完全避免；且一般的排蜡窑炉热交换以抽风导致空气循环降温为主，将导致排蜡窑炉内部气体大量流转，导致整个窑炉内部的热空气对流，影响隧道窑内部区间气体的温度的稳定性，稳定的排蜡温度将影响排蜡效果，加剧“内炸”现象。

目前，这种隧道窑排蜡，目前遇到的主要问题也就是排蜡后烧结的成品出现“内炸”(开裂)现象，次品率为3％-5％，且随着季节性气候变化、气压变化等因素，产品炸裂高达8％-20％。据不完全统计，我国整个电子陶瓷行业中不下于100条隧道窑，以95氧化铝陶瓷为例，生产成本为2万元左右每吨，一条隧道窑一个月的产量为80吨左右，按照最低的次品率3％计算，每个月损失2.4吨，即一个月损失四百多万，一年接近五千万的损失。因此，现有的电子陶瓷产品制作过程中，因次品率过高而造成的经济损失巨大，此问题亟待解决。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中排蜡出现的“内炸”问题，而提出的一种环保节能隧道排蜡窑炉，以减轻甚至完全消除“内炸”现象。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种环保节能隧道排蜡窑炉，包括装料区、预热隧道窑炉、排蜡隧道窑炉及烧结隧道窑炉，所述预热隧道窑炉的与排蜡隧道窑炉的产品入口端连通，所述烧结隧道窑炉的与排蜡隧道窑炉的产品输出端连通，所述烧结隧道窑炉内部设置缓冲隧道窑炉。

进一步的，所述窑炉内部设置四个热电偶，所述热电偶分别设置于预热隧道窑炉的产品进口、排蜡隧道窑炉的产品进口、缓冲隧道窑炉的产品进口以及烧结隧道窑炉的产品进口，所述预热隧道窑炉内部的温度控制在100℃-200℃，所述排蜡隧道窑炉(3)内部设置200℃-300℃、300℃-350℃、350℃-400℃、400℃-660℃四个温度区间，在上述四个温度区间内部设置至少一个热交换组件，以控制产品在设定温度区间内进行升温与保温，通过连续的升温和保温，可减少陶瓷在排蜡过程中的开裂比例甚至消除排蜡开裂现象，通过如上的温度区间设置，可使排蜡速度从原来同行的120min/顶提升值45-55min/顶，提升排蜡效率和生产效率。

优选的，本环保节能隧道排蜡窑炉还包括位于窖炉底部的高温燃烧炉、管道和用于促动管道引流的风机，所述管道的进口与排蜡隧道窑炉连通，管道的出口与高温燃烧炉的内部连通。将排蜡隧道窑炉排蜡过程中明火产生的废气引入高温燃烧炉内部进行二次燃烧，更有利于节能环保。

优选的，所述预热隧道窑炉的长度与排蜡隧道窑炉长度比为4：(2-3)，保证充分预热和有效减少陶瓷在烧结时的“内炸”现象。

优选的，所述预热隧道窑炉的长度与排蜡隧道窑炉长度比为1：0.6。

优选的，所述缓冲隧道窑炉位于烧结隧道窑炉的1000℃-1030℃温度区域，缓冲隧道窑炉做成拱形且其宽度比其他区间加宽20mm-30mm，所述缓冲隧道窑炉以外的窑顶做成平顶，其流通面积变大，减少高温气体的对流，维持不同区段的温度稳定性，减少胚体“内炸”。

优选的，所述预热隧道窑炉的产品出口与排蜡隧道窑炉的产品进口直接连通，所述预热隧道窑炉与排蜡隧道窑炉之间设置转角，可有效防止排蜡明火蔓延至预热隧道窑炉。

优选的，所述预热隧道窑炉的产品出口与排蜡隧道窑炉的产品进口之间通过转角隧道窑炉间接连通，所述预热隧道窑炉与排蜡隧道窑炉平行设置，也可有效防止排蜡明火蔓延至预热隧道窑炉。

优选的，所述预热隧道窑炉的产品出口与排蜡隧道窑炉的产品进口之间通过转角隧道窑炉间接连通，所述预热隧道窑炉与排蜡隧道窑炉平行设置，可有效防止排蜡明火蔓延至预热隧道窑炉；所述烧结隧道窑炉的产品进口与排蜡隧道窑炉的产品出口直接连通，所述烧结隧道窑炉与排蜡隧道窑炉之间设置转角，进一步减少烧结隧道窑炉中的高温对排蜡隧道窑炉中排蜡温度的影响。

优选的，所述热交换组件包括冷却螺旋管、冷却水处理箱、进水管、出水管和水泵，所述冷却螺旋管位于排蜡隧道窑炉的顶部，所述冷却水处理箱内部设置单向连通的冷却室和沙冰室，所述冷却室与冷却螺旋管的出水管连通，所述沙冰室与冷却螺旋管的进水管连通。

优选的，所述沙冰室内部设置搅拌杆，所述搅拌杆上设置刀片，所述冷却水处理箱上端设置驱动搅拌杆旋转的电机。

优选的，所述冷却螺旋管的一端固定套接叶轮，所述叶轮的外部设置蓄水盒，所述进水管与蓄水盒顶部之间通过进水分支管连通，所述进水分支管的出水端偏心位于叶轮的上方，所述蓄水盒的底部与出水管之间通过出水分支管连通。

本发明的有益效果是：

1、本发明中的环保节能隧道排蜡窑炉设置预热隧道窑炉对陶瓷生胚进行预热，延长原有低温段保温时间，同时在排蜡隧道窑炉设置连续升温的温度区间，结合预热隧道窑炉的温度区间，有效地控制产品在100℃-400℃-660℃的温度范围，有效防止排蜡过程中产品的内炸，提升排蜡效率，节省了生产成本、降低损耗，经济效益巨大。

2、烧结隧道窑炉的1000℃-1030℃温度区域设置缓冲隧道窑炉，缓冲隧道窑炉做成拱形且其宽度比其他区间加宽，其流通面积变大，减少高温气体的对流，维持不同区段的温度稳定性，减少胚体“内炸”。

3、本发明中的环保节能隧道排蜡窑炉设置风机和管道将将高温燃烧炉产生的废气再次引入高温燃烧炉内部进行二次燃烧，更有利于节能环保。

4、本发明中的环保节能隧道排蜡窑炉在排蜡隧道窑炉的进口和出口处均设置转角，充分保证排蜡隧道的温度稳定性，以保证排蜡效果。

5、本发明中的环保节能隧道排蜡窑炉内部的热交换组件为螺旋冷却管，可通过控制冷却管中的冷却液流动速度以控制热交换速度，以控制排蜡窑炉的温度，且不会引起排蜡窑炉内部大幅度空气流动，利于排蜡区的温度梯度稳定。

6、本发明中的环保节能隧道排蜡窑炉内部的热交换组件以带有冰粒的冰水混合液为冷却液，提高冷却效果。

附图说明

图1为本隧道排蜡窑炉实施例1的俯视结构示意图；

图2为本隧道排蜡窑炉侧面的结构示意图；

图3为本隧道排蜡窑炉中排蜡隧道窑炉正面的结构示意图；

图4为热交换组件一的结构示意图；

图5为热交换组件二的结构示意图；

图6为热交换组件二中叶轮处的结构示意图；

图7为本隧道排蜡窑炉实施例2的分布图；

图8为本隧道排蜡窑炉实施例3的分布图；

图9为本隧道排蜡窑炉实施例4的分布图。

图中：1、装料区；2、预热隧道窑炉；3、排蜡隧道窑炉；4、烧结隧道窑炉；5、缓冲隧道窑炉；6、转角隧道窑炉；7、热交换组件；8、高温燃烧炉；9、管道；10、风机；71、冷却螺旋管；72、冷却水处理箱；73、出水管；74、进水管；75、电机；76、水泵；711、叶轮；712、蓄水盒；713、进水分支管；714、出水分支管；721、冷却室；722、沙冰室；723、搅拌杆；724、刀片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1和图2，一种环保节能隧道排蜡窑炉，包括直线分布的装料区1、预热隧道窑炉2、排蜡隧道窑炉3及烧结隧道窑炉4，所述预热隧道窑炉2的与排蜡隧道窑炉3的产品入口端连通，所述烧结隧道窑炉4的与排蜡隧道窑炉3的产品输出端连通，所述装料区1、预热隧道窑炉2、排蜡隧道窑炉3及烧结隧道窑炉4共用一个推进组件，所述推进组件为现有技术中用于窑炉运输烧结钵的运输件。其中装料区1的长度为3米，所述预热隧道窑炉2的长度为7米，排蜡隧道窑炉3的长度为4.2米，其中中温排蜡区为1.2米，烧结隧道窑炉4为11米，本实施例中，所述预热隧道窑炉2的长度与排蜡隧道窑炉3长度比为1：0.6保证充分预热和有效减少陶瓷在烧结时的“内炸”现象。

进一步的，所述烧结隧道窑炉4内部设置缓冲隧道窑炉5，缓冲隧道窑炉5位于烧结隧道窑炉4的1000℃-1030℃温度区域，缓冲隧道窑炉5做成拱形且其宽度比其他区间加宽20mm-30mm，所述缓冲隧道窑炉5以外的窑顶做成平顶，其流通面积变大，减少高温气体的对流，维持不同区段的温度稳定性，减少胚体的“内炸”。

本实施例中，所述窑炉内部设置四个热电偶，所述热电偶分别设置于预热隧道窑炉2的产品进口、排蜡隧道窑炉3的产品进口、缓冲隧道窑炉5的产品进口以及烧结隧道窑炉4的产品进口，用于测量该处的温度。

本实施例中，所述预热隧道窑炉2内部的温度控制在100℃-200℃，所述排蜡隧道窑炉3内部设置200℃-300℃、300℃-350℃、350℃-400℃、400℃-660℃四个温度区间，所述400℃-660℃的温度区域为中温排蜡区，在上述四个温度区间内部设置至少一个热交换组件7，以控制产品在设定温度区间内进行升温与保温，通过连续的升温和保温，可减少陶瓷在排蜡过程中的开裂比例甚至消除排蜡开裂现象。生产实践中，通过如上的温度区间设置，可室排蜡速度从原来同行的120min/顶提升值45-55min/顶，提升排蜡效率和生产效率。

参考图2和图3，进一步的，本环保节能隧道排蜡窑炉还包括位于窖炉底部的高温燃烧炉8、管道9和用于促动管道9引流的风机10，所述管道9的进口与排蜡隧道窑炉3连通，管道9的出口与高温燃烧炉8的内部连通，将排蜡隧道窑炉3排蜡过程中明火产生的废气引入高温燃烧炉8内部进行二次燃烧，更有利于节能环保。

参考图3、图4，本实施例中，所述热交换组件7包括冷却螺旋管71、冷却水处理箱72、进水管73、出水管74和水泵76，所述冷却螺旋管71位于排蜡隧道窑炉3的顶部，所述冷却水处理箱72内部设置单向连通的冷却室721和沙冰室722，所述冷却室721与冷却螺旋管71的出水管74连通，所述沙冰室722与冷却螺旋管71的进水管73连通，水泵76安装于出水管74上。冷却室721和沙冰室722的外部均设置制冷组件，制冷组件参见现有技术中冰箱的制冷组件部分，冷却室721的温度控制在10℃-15℃，实现冷却室721对经过冷却螺旋管71的水进行冷却，冷却室721的温度控制在-10-0℃实现沙冰室722对冷却室721中的冷水进行“半冷却”。

进一步的，所述沙冰室722内部设置搅拌杆723，所述搅拌杆723上设置刀片724，所述冷却水处理箱72上端设置驱动搅拌杆723旋转的电机75，电机75可带动搅拌杆723转动，搅拌杆723可带动刀片724运动，对水中的冰块进行切割和搅动，使沙冰室722中形成冰水混合物，防止形成大冰块。

本发明中的环保节能隧道排蜡窑炉内部的热交换组件为螺旋冷却管71，可通过控制冷却管中的冷却液流动速度以控制热交换速度，以控制排蜡窑炉的温度，且不会引起排蜡窑炉内部大幅度空气流动，利于排蜡区的温度梯度稳定；且热交换组件以带有冰粒的冰水混合液为冷却液，冰受热变成水为吸热过程，冷却效果好。

实施例2

本实施例中，参考图7，所述预热隧道窑炉2的产品出口与排蜡隧道窑炉3的产品进口直接连通，所述预热隧道窑炉2与排蜡隧道窑炉3之间设置转角，可有效防止排蜡明火蔓延至预热隧道窑炉2，保持预热隧道窑炉2预热温度的稳定。

实施例3

本实施例中，参考图8，所述预热隧道窑炉2的产品出口与排蜡隧道窑炉3的产品进口之间通过转角隧道窑炉6间接连通，所述预热隧道窑炉2与排蜡隧道窑炉3平行设置，也可有效防止排蜡明火蔓延至预热隧道窑炉2。

实施例4

本实施例中，参考图9，所述预热隧道窑炉2的产品出口与排蜡隧道窑炉3的产品进口之间通过转角隧道窑炉6间接连通，所述预热隧道窑炉2与排蜡隧道窑炉3平行设置，可有效防止排蜡明火蔓延至预热隧道窑炉2；所述烧结隧道窑炉4的产品进口与排蜡隧道窑炉3的产品出口直接连通，所述烧结隧道窑炉4与排蜡隧道窑炉3之间设置转角，进一步减少烧结隧道窑炉4中的高温对排蜡隧道窑炉3中排蜡温度的影响。

本实施例中，在排蜡隧道窑炉3的进口和出口处均设置转角，充分保证排蜡隧道的温度稳定性，以保证排蜡效果。

实施例5

与实施例1不同的是，参考图5和图6，本实施例中的冷却螺旋管71的两端与进水管73和出水管74旋转密封连接，所述冷却螺旋管71的一端固定套接叶轮711，所述叶轮711的外部设置蓄水盒712，所述进水管73与蓄水盒712顶部之间通过进水分支管713连通，所述进水分支管713的出水端偏心位于叶轮711的上方，所述蓄水盒712的底部与出水管74之间通过出水分支管714连通。

本实施例中，进水管73的冰水混合物通过进水分支管713打在叶轮711上，可推动叶轮711转动，从而触动冷却螺旋管71转动，可以微量搅动排蜡隧道窑炉3内部气体，加快冷却效率。在实际生产中，可在冷却螺旋管71的外部增加散热片，既用于增强热交换，又可以微量搅动空气，进一步提高热价换效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。