蓄热式陶瓷隧道窑的制作方法

文档序号:14895296发布日期:2018-07-08 00:58阅读:503来源:国知局

本发明涉及一种蓄热式陶瓷隧道窑。



背景技术:

陶瓷隧道窑是陶瓷生产制造领域的主要设备,也是陶瓷生产企业的主要能耗设备。陶瓷隧道窑与传统的立方窑/梭式窑/台车窑相比,具有烧成自动化、生产效率高、单位产品能耗相对较低的优点,目前广泛应用于日用陶瓷、电工陶瓷、工业陶瓷的烧至成型过程。目前主流陶瓷基本采用天然气/煤气为基本原料,窑尾余热空气作为助燃空气进入窑内后,在助燃过程中通常需要被二次加热形成高温状态,以达到窑内烧成温度要求,整个二次加热的过程消耗了大量的热量。尽管目前的陶瓷隧道窑已经实现了余热空气利用,提高了热效率,采用了各种辅助燃烧装置,实现了温度精确控制。但是由于余热空气通过长距离的窑外输送,温度急剧下降,作为助燃空气再次进入窑内时,需要重新被加热,消耗的能耗过高。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种蓄热式陶瓷隧道窑,它结构简单、合理,减少了余热空气在传输过程中的热量散失,利用余热空气作为助燃空气和/或利用余热空气直接对产品表面进行低温干燥预热,提高热效率。

为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种蓄热式陶瓷隧道窑,其特征在于,它包括:

预热段;

烧成段,所述烧成段内安装有升温加热设备,所述升温加热设备内部安装有陶瓷蜂窝蓄热体;

与升温加热设备相连通以便为其提供助燃空气的助燃空气管道,所述助燃空气管道的至少一部分穿过蜂窝陶瓷蓄热体,以便通过蜂窝陶瓷蓄热体对助燃空气进行加热;

与升温加热设备相连通以便为其提供燃气的燃气管道;

冷却段,所述冷却段内安装有用于对陶瓷产品和窑具散发的热量进行收集以形成热空气的余热回收装置;

设置在余热回收装置和预热段之间、余热回收装置和助燃空气管道之间的余热传输装置,以便通过余热传输装置将余热传输至预热段和/或助燃空气管道内。

进一步提供了一种升温加热设备的具体结构,所述升温加热设备为蓄热式平焰烧嘴。

进一步为了便于调节助燃空气,所述助燃空气管道上设置有用于对助燃空气进行调节的助燃空气调节阀。

进一步为了便于调节燃气,所述燃气管道上设置有用于对燃气进行调节的燃气调节阀。

进一步提供了一种余热回收装置的具体结构,所述余热回收装置为轴流风机。

进一步为了更好地通过窑内热辐射吸收热量,所述蜂窝陶瓷蓄热体由刚玉莫来石制成。

进一步提供了一种余热传输装置的具体结构,所述余热传输装置包括设置在窑炉顶部的余热空气主管、助燃空气主管和设置在预热段的余热空气支管,所述余热空气主管和余热回收装置相连通,所述助燃空气管道和余热空气主管均和助燃空气主管相连通,以便热空气进入余热空气主管后经助燃空气主管进入助燃空气管道内,所述余热空气支管和余热空气主管相连通,以便热空气进入余热空气主管后经余热空气支管进入预热段。

进一步为了使得热空气更好地对预热段进行预热,所述余热空气支管上设置有多个以便热空气流出的空气加热孔。

进一步为了更方便地调配热空气,所述余热空气主管、助燃空气主管和余热空气支管之间连接有电动三通阀,以便通过电动三通阀将余热回收装置收集的热空气进行调配,分配至余热空气支管和/或助燃空气主管。

进一步,在长度值上,预热段:烧成段:冷却段=1.2:0.8:1.5。

采用了上述技术方案后,预热段通过设置空气加热孔,利用余热空气直接对产品表面进行低温干燥预热,提高热效率;烧成段通过安装蓄热式平焰烧嘴,所述蓄热式平焰烧嘴内配备蜂窝陶瓷蓄热体,蜂窝陶瓷蓄热体通过对助燃空气进行加热,同燃气进行配比实现高温蓄热燃烧,同时也可以用余热空气作为助燃空气,减少能耗;冷却段安装有余热回收装置,陶瓷产品在冷却过程中所产生的热量,通过该装置集中收集,利用电控三通阀进行分配至余热空气支管和助燃空气主管,实现余热空气全部回收利用,本发明不仅使隧道窑实现高温蓄热燃烧,同时兼具高容积率、低能耗性、高均匀性、高成品率的特点。

附图说明

图1为本发明的蓄热式陶瓷隧道窑的结构示意图;

图2为本发明的烧成段的左视图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明。

如图1、2所示,一种蓄热式陶瓷隧道窑,它包括:

预热段1;

烧成段2,所述烧成段2内安装有升温加热设备,所述升温加热设备内部安装有陶瓷蜂窝蓄热体14;

与升温加热设备相连通以便为其提供助燃空气的助燃空气管道6,所述助燃空气管道6的至少一部分穿过蜂窝陶瓷蓄热体14,以便通过蜂窝陶瓷蓄热体14对助燃空气进行加热;

与升温加热设备相连通以便为其提供燃气的燃气管道8;

冷却段3,所述冷却段3内安装有用于对陶瓷产品和窑具散发的热量进行收集以形成热空气的余热回收装置4;

设置在余热回收装置4和预热段1之间、余热回收装置4和助燃空气管道6之间的余热传输装置,以便通过余热传输装置将余热传输至预热段1和/或助燃空气管道6内。

如图1所示,所述升温加热设备为蓄热式平焰烧嘴13。具体地,所述蓄热式平焰烧嘴13的烧嘴内芯采用不锈钢材质制成,以保证助燃空气和燃气在输送至窑内过程中没有其他腐蚀性物质的掺入。

如图1、2所示,为了便于调节助燃空气,所述助燃空气管道6上设置有用于对助燃空气进行调节的助燃空气调节阀7。具体地,所述助燃空气调节阀7采用不锈钢材质制成,以保证助燃空气在输送至窑内过程中没有其他腐蚀性物质的掺入。

如图1、2所示,为了便于调节燃气,所述燃气管道8上设置有用于对燃气进行调节的燃气调节阀9。具体地,所述燃气调节阀9采用不锈钢材质制成,以保证燃气在输送至窑内过程中没有其他腐蚀性物质的掺入。

所述余热回收装置4为轴流风机。

为了更好地通过窑内热辐射吸收热量,所述蜂窝陶瓷蓄热体14由刚玉莫来石制成。

如图1所示,所述余热传输装置包括设置在窑炉顶部的余热空气主管5、助燃空气主管15和设置在预热段1的余热空气支管11,所述余热空气主管5和余热回收装置4相连通,所述助燃空气管道6和余热空气主管5均和助燃空气主管15相连通,以便热空气进入余热空气主管5后经助燃空气主管15进入助燃空气管道6内,所述余热空气支管11和余热空气主管5相连通,以便热空气进入余热空气主管5后经余热空气支管11进入预热段1。具体地,所述的余热空气主管5和助燃空气主管15均由隔热保温纤维毡包裹,以保证热量流失量小。在本实施例中,所述余热空气主管5采用304不锈钢卷筒制成,余热空气主管5的直径为400—500mm,厚度为2.5—3.5mm。

如图1所示,为了使得热空气更好地对预热段1进行预热,所述余热空气支管11上设置有多个以便热空气流出的空气加热孔12。

如图1所示,为了更方便地调配热空气,所述余热空气主管5、助燃空气主管15和余热空气支管11之间连接有电动三通阀10,以便通过电动三通阀10将余热回收装置4收集的热空气进行调配,分配至余热空气支管11和/或助燃空气主管15。具体地,所述电动三通阀10为旋转阀,所述旋转阀有三套阀门,且均被单独控制。

如图1所示,在长度值上,预热段1:烧成段2:冷却段3=1.2:0.8:1.5。在本实施例中,窑炉总长度为100m,其中,预热段1长度约为33米,所述预热段1温度范围为30—600℃,其中靠近烧成段2为600℃,温度梯度为20℃/m,所述预热段1采用高铝聚轻球轻质保温砖进行砌筑,采用硅酸铝板进行窑墙隔热处理,每隔5米设置1条膨胀缝,所有的空气加热孔12均通过余热空气支管11单独连接至余热空气主管5,以方便调节温度和风速,所有余热空气支管11均采用不锈钢板制作,所述不锈钢板的厚度为2.0mm,所述不锈钢板由202不锈钢材质制成;所述烧成段2的长度约为24m,温度范围为650—1380℃,其中烧成段2中心高温点为1380±10℃,靠近预热段1一侧温度为650±20℃,靠近冷却段3一侧温度为1050±10℃,温度梯度为30.5℃/m,所述烧成段2采用氧化铝空心球轻质隔热砖进行砌筑,采用高铝针刺毯进行窑墙隔热处理,每隔3米设置1条膨胀缝,所有的蓄热式平焰烧嘴13安装在窑墙两侧,以火焰中心孔为圆心错位布置。蓄热式平焰烧嘴13内口与窑内墙呈同一平面,蓄热式平焰烧嘴13火焰射角与窑墙呈30°夹角,不直接接触产品,蜂窝陶瓷蓄热体自身平均温度达到750℃,助燃空气温度为500℃左右,节约能耗25%左右;所述冷却段3长约43米,温度范围为800—40℃,靠近烧成段2一侧温度为800±20℃.靠近冷却段3出口一侧温度为40±5℃,温度梯度为17.6℃/m,产品能够实现匀速降温,同时不会因为温度梯度过大而导致风裂等情况出现。

本发明的工作原理如下:

采用了上述技术方案后,预热段1通过设置空气加热孔12,利用余热空气直接对产品表面进行低温干燥预热,提高热效率;烧成段2通过安装蓄热式平焰烧嘴13,所述蓄热式平焰烧嘴13内配备蜂窝陶瓷蓄热体14,蜂窝陶瓷蓄热体14通过对助燃空气进行加热,同燃气进行配比实现高温蓄热燃烧,同时也可以用余热空气作为助燃空气,减少能耗;冷却段3安装有余热回收装置4,陶瓷产品在冷却过程中所产生的热量,通过该装置集中收集,利用电控三通阀10进行分配至余热空气支管11和助燃空气主管15,实现余热空气全部回收利用,本发明不仅使隧道窑实现高温蓄热燃烧,同时兼具高容积率、低能耗性、高均匀性、高成品率的特点。

以上所述的具体实施例,对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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