一种用于制备微晶发泡复合材料的烧成退火隧道窑的制作方法

本发明涉及一种用于制备微晶发泡复合材料的烧成退火隧道窑，属窑炉技术领域。

背景技术：

在微晶发泡热处理设备中，隧道窑作为一种连续式生产的热工设备，广泛应用于各类微晶制品的烧成。隧道窑主要经预热、加热、烧成、急冷、再慢冷，最后由输送机构将窑车输送到窑外卸下烧好的微晶制品。微晶发泡制品多以工业废弃物为主要制备原料，如萤石尾矿等废渣类，在烧成期间采用传统的隧道窑对其进行加热，烧成、冷却，无法将这类原料均匀烧制完全，易产生熔洞、发泡不均、开裂等缺陷。此外，传统的隧道窑在烧制过程中能量损耗过多，能量循环利用率相对较低，不利于节能减排。

技术实现要素：

本发明的目的是，为了解决传统隧道窑在制备以工业废弃物为主要原料的微晶发泡制品中达不到烧制不均匀及能量循环利用率相对较低的问题，本发明提供一种用于制备微晶发泡复合材料的烧成退火隧道窑。

本发明的技术方案如下：一种用于制备微晶发泡复合材料的烧成退火隧道窑，包括隧道窑框架和耐火材料。所述隧道窑框架由每一单元节长度2000mm的外钢架结构组合而成，所述隧道窑框架共140～160单元节，每节之间都留有窑体膨胀缝；所述隧道窑包括预热带、烧成带、冷却带。

所述预热带包括窑头段和排烟段；预热带的窑顶采用平顶结构，内高比烧成带略高，以便减少气流阻力，在气流快速流动的同时，使制品中水分也快速稳定的排出；所述预热带的热风可自动调节，避免了粉面扬尘；所述预热带长度为20～40m，温度为80～400℃。

所述烧成带包括加热段和烧结段；所述烧成带分别在窑炉上面设有两个火道：产品上火道及产品下火道；烧嘴个数密集，上下排列控制在800mm之内，并配有脉冲控制，热风采用翻转流速，保证温度均匀；所述烧成带长度为40～60m，温度为400～1200℃。

所述热风采用翻转流速是指分别在窑炉相邻的两个控制组之间布置上下左右错开的燃烧器；生产时，两组脉冲燃烧器错开启动，形成方向相反的两道高温气流，通过相互的扰动搅拌，使窑內温度均衡；下一个时间段，再依次启动各自对面燃烧器，分别形成另一个错开的高温气流，与上一个时间段的气流相反，更加促使窑內温度均匀。

所述烧嘴个数密集是指采用多点比例脉冲燃烧控制技术，即大范围密集布置小型燃烧器，并通过比例控制燃料的燃烧，使燃烧物充分燃烧。

所述冷却带包括急冷段、缓冷段、保冷段、快冷段和尾冷段五个阶段；所述急冷段在窑侧上、下设置了24对急冷风管，加大风机风量，并增加自然风调节手段，使制品在短时间内将温度急剧下降，用于防止制品在降温过程中出现不正常的析晶现象，保证制品烧结状态的完美性；所述缓冷段窑顶的抽热风罩及窑墙侧壁的抽口将制品释放的热量抽出窑外，可控制温度高低，并配有4支烧嘴，用于维持温度均匀且平缓下降，从而保证制品不会因应力不均而开裂；所述保冷段配有热电装置；所述快冷段和尾冷段均配有风机，并采用变频控制；所述冷却带长度为120～160m，温度为1200～80℃。

所述急冷段温度范围为1200～700℃；缓冷段温度范围为700～500℃；保冷段温度范围为500～400℃；快冷段温度范围为400～200℃；尾冷段温度范围为200～80℃。

所述隧道窑采用现场总线技术把计算机和各个控制单元构成一个局域网并和上位计算机进行通信来对整个系统控制和检测。

本发明的有益效果是，本发明在于提供一种用于制备微晶发泡复合材料的烧成退火隧道窑，该隧道窑在烧制过程中能使原料均匀烧制完全，从而提高微晶发泡制品的质量和产量，同时将急冷过程中的能量引入到助冷风机，使能量循环利用，从而降低微晶发泡制品的烧结成本。

附图说明

图1为本发明隧道窑预热带平面视图；

图2为本发明隧道窑烧成带平面视图；

图3为本发明隧道窑冷却带中急冷段和缓冷段平面视图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种用于制备微晶发泡复合材料的烧成退火隧道窑，窑炉各区段以相应温度砌筑不同分类温度的耐火材料,外用钢架结构作隧道窑框架,内为保温棉及耐火砖结构。

本实施例隧道窑由预热带、烧成带、冷却带所构成，其平面结构分别如图1、图2和图3所示。窑炉设置成外钢架结构2000mm一个单元，共140～160单元节，每节之间都留有窑体膨胀缝,在隧道窑生产过程中，可实现每节单元膨胀消化。

本实施例隧道窑的预热带包括窑头段和排烟段，其平面结构分别如图1，预热带的窑顶采用平顶结构，内高比烧成带略高，以便减少气流阻力，使气流快速流动的同时使制品中水份的快速稳定的排出；所述预热带的热风可自动调节，可大可小，避免了粉面扬尘。

本实施例隧道窑的烧成带包括加热段和烧结段，其平面结构如图2，所述烧成段分别窑车上面设有两个火道(产品上火道及产品下火道)，烧嘴个数密集，上下排列控制在800mm之内，并配有脉冲控制，热风采用翻转流速，保证温度均匀。

本实施例隧道窑的冷却带包括急冷段、缓冷段、保冷段、快冷段和尾冷段等五个阶段。如图3所示，急冷段窑侧上、下设置了24对急冷风管，加大风机风量，并增加自然风调节手段，使制品在短时间内将温度急剧下降，用于防止制品在降温过程中出现不正常的析晶现象，保证制品烧结状态的完美性；缓冷段窑顶的抽热风罩及窑墙侧壁的抽口将制品释放的热量抽出窑外，可控制温度高低，并配有4支烧嘴，用于维持温度均匀且平缓下降，从而保证制品不会因应力不均而开裂；保冷段配有热电装置；快冷段和尾冷段均配有风机，并采用变频控制。

本实施例将急冷过程中的能量引入到助冷风机，使能量循环利用，从而降低微晶发泡制品的烧结成本。

本实施例隧道窑采用现场总线技术把计算机和各个控制单元构成一个局域网并和上位计算机进行通信来对整个系统控制和检测。