专利名称：浇铸水晶玻璃板材与器皿专用电烧隧道窑的余热利用系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及窑炉节能降耗领域，特别是涉及一种新型浇铸水晶玻璃板材与器 皿专用电烧隧道窑的余热利用系统。
背景技术：
我国拥有生产浇铸水晶玻璃产品的生产厂家主要集中在江苏、上海、浙江等沿海 地区，他们所使用的主要设备为电烧沉槽炉，必须一次性建造一批以10个为一组，单个占 地面积为24m2。目前，单个电烧沉槽炉每个生产周期产能为12m2，耗电约205度/m2，每生 产周期为15天，正常生产的产品合格率约为80-90%。显然，该种炉型的生产率不高，为达 到一定产能，批量炉体建造投入成本并不低。一般生产浇铸水晶玻璃产品的沉槽炉操作困 难、温差大、能耗高、合格率低，装卸前必须将该炉的上半部分整体移开，产品卸装完后又吊 装到位封闭好后再重新点炉开始生产，并且产生的烟气直接排放到大气中，既浪费了能源 又污染了空气。我国目前已是陶瓷类产品生产和消费大国，在世界上具有最大的市场。目 前，我国的建筑和装饰水平在不断的提升，随着工艺装饰玻璃产品市场的不断扩大，水晶玻 璃板材和器皿作为装修的高端用材消费越来越大，同时，欧美市场也有大量的产品需求，使 得窑炉行业的能源消耗越来越大。因此，有必要在吸收先进技术的基础上，依据隧道窑工作的热工原理，应用自动控 制新型保温材料等一系列技术设计一种新型浇铸水晶玻璃板材与器皿专用电烧隧道窑的 余热利用系统，以降低目前窑炉行业的能源消耗。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对目前窑炉工业高能耗，并且高温烟气直 接排放到大气的问题，提供一种新型浇铸水晶玻璃板材与器皿专用电烧隧道窑的余热利用 系统，该系统可以保证余热的充分利用，实现节能降耗和环保的目的。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是由余热风输送管道、热循环系统 和干燥窑组成。余热风输送管道设有与本隧道窑的窑头连通的第一余热风输送管道和与窑 尾连通的第二余热风输送管道，它们连通后再通过连接管道与干燥窑连通。热循环系统设 有多个用于控制隧道窑窑体的温度和压力的冷却肓管，各分组冷却肓管与总冷却肓管连接 引入风机，风机由电缆与变频器相连，变频器由电缆与计算机监控装置相连。本实用新型将燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，即隧道窑的烧成带，燃烧产生的 高温烟气在隧道窑前端的烟囱或引风机的作用下，沿着隧道窑向窑头方向流动，同时逐步 的预热进入窑内的制品。在烧成带烧成的制品在窑车的牵引下，往窑尾方向(即隧道窑的 冷却带)移动，同时，在冷却带鼓入冷风用于冷却制品，鼓入的冷风流经制品而被加热后， 再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源。这样，就保证了余热的充分利用，实现了节能降耗 和环保。本实用新型与现有技术相比，主要有以下优点[0008]1.传统电炉一般采用锚固钉或T形预埋托架固定电阻丝对制品加热。T形托架固 定只能用耐火砖砌筑隧道窑的炉壁，耐火砖保温效果较差，不节能。锚固钉方式只能用电 阻，但不便于更换和维修。新型浇铸水晶玻璃板材与器皿专用电烧隧道窑的余热利用装置 在窑炉内衬轻型隔热耐火保温材料，即硅酸铝纤维，改变了陶瓷窑炉的墙壁仅仅使用耐火 砖的方法，使散热损失和蓄热损失大大减少，实现了节能的目的。2.针对目前大多数隧道窑中的气体与制品同向流动的问题，新型浇铸水晶玻璃板 材与器皿专用电烧隧道窑的余热利用装置的余热气体与制品采用逆向运行的方式，热交换 和热利用较充分，实现了热能的循环利用。3.新型浇铸水晶玻璃板材与器皿专用电烧隧道窑的余热利用装置把烧成带产生 的高温烟气用作预热进入窑头的制品的热源，把冷却制品后产生的热风用作干燥生坯的热 源，实现了余热的充分利用，并且实现了节能减排。
图1是本实用新型的结构示意图。图中1.窑头转运道；2.顶车机；3.热熔段；4.摆花段；5.退火段；6.冷却段； 7.第一余热风输送管道；8.第二余热风输送管道；9.回车道；10.装料区；11.窑车；12.装 模区；I3.卸车区；14.窑尾转运道；15.干燥窑。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。本实用新型提供的浇铸水晶玻璃板材与器皿专用电烧隧道窑的余热利用系统，其 结构如图1所示由余热风输送管道、热循环系统和干燥窑15组成。其中余热风输送管道 设有与所述隧道窑的窑头连通的第一余热风输送管道7和与窑尾连通的第二余热风输送 管道8，它们连通后再通过连接管道与干燥窑15连通。热循环系统设有多个用于隧道窑窑 体的分段控制温度和压力制度的冷却肓管，各分组冷却肓管与总冷却肓管连接引入风机， 风机由电缆与变频器相连，变频器由电缆与计算机监控装置相连。所述计算机监控装置中，采用IPC-9150工业计算机作为上位主机，该上位主机与 仪表、PLC采用标准串行通讯链路连接，下位温度、压力采集控制采用XP/AI系列智能控制 器，风机、传动和变频器、三相交流智能模块设备操作控制采用OMRON系列PLC。该计算机监 控装置可以控制窑温为士 1°C的范围。本实用新型以三相交流智能模块设备代替了原有的接融器和可控硅，可以减少电 流对电网的冲击。三相交流智能模块设备是指在整流变压器的前端接有三相集成移相调控 晶闸管模块及与其配套使用的高精度直流稳压电源，对三相电力进行调控。所述三相集成 移相调控晶闸管模块的型号为MJYS-JL-100。高精度直流稳压电源可以采用SJG系列智能 型高效高精度直流稳压电源。在所述窑头处设置排潮风罩。在所述隧道窑窑体的上部设有排废孔。所述干燥窑15为18米长，或依据实际情况而定。本实用新型提供的余热利用系统，是在浇铸水晶玻璃板材与器皿专用电烧隧道窑 所设的装置，该装置把烧成产生的高温烟气作为预热进入预热带制品的热源，把冷却制品后产生的热风送入干燥器干燥生坯。由风机控制风量、风量大小由窑内温度所需而定，由变 频器、仪表、微机联动控制，这种控制调节方式很容易实现窑炉的压力制度、温度曲线制度。 这种设计保证了余热的充分利用，可根据产品的不同规格更为灵活地调整烧成周期，实现 了节能降耗之目地。本实用新型的工作过程是在摆花段4 (高温带)燃烧生坯制品产生的高温烟气在 风机的作用下往窑头方向流动，对刚进入窑体热熔段3的生坯制品进行预热。当窑车11载 着生坯制品往窑尾方向运行时，从退火段5和冷却段6鼓入冷风，冷却生坯制品，生坯制品 冷却后产生的热风被风机抽出，经过第二余热风输送管道8送入干燥窑15作为干燥生坯的 热源。本实用新型可应用在建筑装饰用工艺水晶玻璃板材与生活器皿的高效生产中。本实用新型所述浇铸水晶玻璃板材与器皿专用电烧隧道窑，其包括窑体和加热系 统。如图1所示所述窑体由热熔段3、摆花段4、退火段5和冷却段6构成，自左向右排列。 在窑体的窑头和窑尾处分别设有窑头转运道1、窑尾转运道14，它们之间自左向右依次设 有回车道9、装料区10、干燥窑15和装模区12。在窑头转运道1和热熔段3之间设置顶车 机2。装模区12与装料区10之间通过干燥窑9相连。所述加热系统包括电加热装置。电 加热装置是指螺旋式电阻丝原来的死底装载法改为上下加热法，底部使用导热性较好的碳 化硅棚板和支柱，这样有利于上下均勻加热、有利于烧失物的排出。在所述隧道窑窑体的上、下部分别设有电加热装置，下部的电加热装置由碳化硅 棚板和支柱支撑。电加热装置是指采用新型螺旋式电阻丝结构所组成的加热装置。在所述隧道窑的摆花段4处安装新型螺旋式电阻丝，并用高温瓷棒支撑，固定楔 入在半轻质特性固定座上，该固定座与窑体的内壁相连。在隧道窑的两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行这窑车。依 据全纤维窑衬的热传导系数小、蓄热能力低，保温效果好，采用轻型隔热耐火保温材料硅酸 铝纤维作为窑炉内衬。与轻质莫来石内衬(热传导系数约0.25W/m.k)相比较，假定窑墙壁 厚348mm，假定内外表面温度平均分别为800度和50度，代入公式Q = (T1-T2) X λ XF/S 求得通过单位窑墙的热损失可节约60%。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定的高温带，即图中的摆花段和退火 段。传统的电炉的电阻丝一般采用锚固钉或T形预埋托架固定，T形托架固定只能用耐火 砖砌筑，不节能，锚固钉方式只能用电阻，但不便于更换和维修。从节能降耗的角度考虑，我 们选择了轻型隔热耐火保温材料作为窑的内衬，该种内衬无法使用T行托架固定电阻丝， 为此，开发了螺旋式电阻丝用高温瓷棒支撑，固定楔入的半轻质特形固定座上的新技术，底 部使用导热性较好的碳化硅棚板支柱，这样有利于上下均勻加热，加热迅速，热效率高。所述浇铸水晶玻璃板材与器皿专用电烧隧道窑的工作过程是窑车11装料(生坯 制品)后通过窑头转运道1由顶车机2送入热熔段3 (又称预热带)，经预热后进入摆花段 4 (又称烧成带)，之后进入退火段5和冷却段6，最后窑车11经过窑尾转运道14并送入卸 车区13，完成整个工艺过程。
权利要求一种浇铸水晶玻璃板材与器皿专用电烧隧道窑的余热利用系统，其特征是由余热风输送管道、热循环系统和干燥窑(15)组成，其中余热风输送管道设有与所述隧道窑的窑头连通的第一余热风输送管道(7)和与窑尾连通的第二余热风输送管道(8)，它们连通后再通过连接管道与干燥窑(15)连通；热循环系统设有多个用于隧道窑窑体的分段控制温度和压力制度的冷却肓管，各分组冷却肓管与总冷却肓管连接引入风机，风机由电缆与变频器相连，变频器由电缆与计算机监控装置相连。
2.根据权利要求1所述的余热利用系统，其特征在于所述计算机监控装置包括采用 IPC-9150工业计算机作为上位主机，该上位主机与仪表、PLC采用标准串行通讯链路连接， 下位温度、压力采集控制采用XP/AI系列智能控制器；风机、变频器和传动、三相交流智能 模块设备操作控制采用OMRON系列PLC。
3.根据权利要求1所述的余热利用系统，其特征是在所述窑头处设置排潮风罩。
4.根据权利要求1所述的余热利用系统，其特征是在所述隧道窑窑体的上部设有排废孔。
专利摘要本实用新型是浇铸水晶玻璃板材与器皿专用电烧隧道窑的余热利用系统，其由余热风输送管道、热循环系统和干燥窑(15)组成，其中余热风输送管道设有与所述隧道窑的窑头连通的第一余热风输送管道(7)和与窑尾连通的第二余热风输送管道(8)，它们连通后再通过连接管道与干燥窑(15)连通；热循环系统设有多个用于隧道窑窑体的分段控制温度和压力制度的冷却肓管，各分组冷却肓管与总冷却肓管连接引入风机，风机由电缆与变频器相连，变频器由电缆与计算机监控装置相连。本系统在不增加隧道窑能耗的情况下，将隧道窑余热重新就近的返回到工艺环节中，保证了余热的充分利用，可根据产品的不同规格更加灵活地调整烧成周期，实现了节能降耗。
文档编号F27D17/00GK201662334SQ201020125560
公开日2010年12月1日 申请日期2010年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者徐世雄, 徐秋能, 王旺林, 王海林, 胡斯友 申请人:湖北华夏窑炉工业(集团)有限公司