CN102997654B - 一种富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统 - Google Patents

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Abstract

一种富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统，包括热空气采集管道、第1输送管道、引风机，第2输送管道、分支输送管道和布置在辊道窑预热带内的热风布风器;热空气采集管道有多个并安装在辊道窑冷却带窑体内多个位置，所有热空气采集管道与第1输送管道连通，引风机的进出口分别与第1输送管道及第2输送管道连通，第2输送管道出口端通过分支输送管道和布置在辊道窑预热带内的热风布风器连通，热风布风器设置在窑内棍棒上下端，采集热空气的管道和分支输送管道上装有流量调节闸板。本发明将冷却带内的热空气抽出，通过布风器均匀地送到窑内预热带，使得窑横断面上的温度分布均匀，提高整体热效率5~25%，节约燃料5~15%。

Description

一种富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统
技术领域
本发明涉及一种富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统，该系统特别适用于富氧燃烧日用陶瓷辊道窑。
背景技术
辊道窑，可用于建筑陶瓷、卫生陶瓷及日用陶瓷的生产。辊道窑是高效连续烧成的窑，以转动的辊棒作为坯体运载工具。陶瓷产品放置在由若干平行排列的耐火辊所组成的水平辊道上，随着辊子的转动使陶瓷从窑头传送到窑尾。辊道窑断面一般呈狭长型，截面较小，适合快速烧成，主要用于日用陶瓷、建筑卫生陶瓷制品的快速烧成。
辊道窑的工作原理是：陶瓷坯体直接置于辊子上或将坯体先放在垫板上，再将垫板放在辊子上，由于辊子不断转动，可使坯体依序前进。每根辊子的端部都有小链轮，由链条带动自转，为传动平稳、安全、常将链条分若干组传动。低温处的辊子用耐热的镍铬合金钢制成，高温处则以耐高温的陶瓷辊棒（如刚玉瓷辊棒或碳化硅辊棒）作为辊子。日用陶瓷辊道窑具有许多特点：
（1）加热温度较为均匀，且窑内断面温差小。用天然气或净化煤气、轻柴油等做燃料，在辊道上下设置燃烧器喷嘴，使产品上下同时加热，保证产品的烧成质量，并为缩短烧成周期创造了条件；
（2）有利于实现机械化和自动化操作。可减轻劳动强度，提高生产效率；
（3）不用窑车，也不用匣钵和其他窑具，可降低能耗；
（4）结构简单，便于维护和检修。
随着日用陶瓷工业的发展，对其烧成设备的要求也越来越高。主要表现为：1 要求产品的烧成合格率高，产品烧成质量高；2 工艺调节手段更加丰富，温度控制更加精细，窑炉的横断面温差控制更加严格；3 更加注重余热的有效利用。
目前，日用陶瓷辊道窑在工艺功能分区上分为：预热带、烧成带和冷却带。对于宽断面的日用陶瓷辊道窑，其预热带往往存在断面温度分布不均匀，传热速率小，造成了产品烧成时间长，增加了燃料的消耗量，降低了产品质量。造成日用陶瓷辊道窑预热带断面温度分布不均匀原因主要是其设备工作方式所引起。现行日用辊道窑预热带的热量来源主要来自于窑内烧成带，即在预热带的前段布置排烟风机，通过在预热带形成窑内负压的形式使烧成带的烟气流向预热带前端。由于各种因素（主要是结构）的影响，烧成带的烟气在流向预热带前端时，气流场的均匀性难以控制，不能够实现预热带断面温度分布完全均匀。特别是日用陶瓷辊道窑在采用富氧燃烧技术后，由烧成带流向预热带的热烟气量会较大幅度的下降，预热带断面温度分布完全不均匀的问题尤为突出。
发明内容
本发明针对富氧燃烧日用辊道窑预热带废气量减少而产生的断面温度分布不够均匀的问题，结合冷却带的余热利用，提供一种富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统。在辊道窑预热带的150~300℃区域段内设置2~3排热风布风器。热风布风器设置在辊道窑内辊棒的上下端，其所利用的热风为辊道窑冷却带200℃-360℃高温空气。通过横跨在窑炉通道断面的热风布风器均匀的喷出，使产品加热，由此控制预热带内气流场均匀分布，以缩小预热带断面横向温差，使断面温度均匀，提高预热带温度，缩短烧成时间，提高产品质量。
本发明的一种富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统，包括热空气采集管道、第1输送管道、引风机，第2输送管道、分支输送管道和布置在辊道窑预热带内的热风布风器; 所述的热空气采集管道有多个并安装在辊道窑冷却带窑体内多个位置，所有热空气采集管道上部与第1输送管道连通，引风机的进出口分别与第1输送管道及第2输送管道连通，第2输送管道出口端通过分支输送管道和布置在辊道窑预热带内的热风布风器连通，热风布风器设置在辊道窑内辊棒的上下端。
本发明的富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统中：所述的分支输送管道与2~3排热风布风器连通。所述的热风布风器设置在辊道窑内辊棒的上下端。
本发明的富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统中，所述的热风布风器为不锈钢板焊接而成的长方体（或圆形）构件，其长方体长度略小于辊道窑的内宽，宽度的尺寸范围为600~1200mm，高度的尺寸范围为100~200mm。其热风布风器设置在辊道窑内辊棒的上下端，靠近辊棒的一面上钻有直径为5~10 mm圆孔，圆孔均匀布置，两孔中心间的距离范围为15~30 mm。
本发明的富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统中，所述的采集热空气管道上装有第1流量调节闸板，分支输送管道上装有第2流量调节闸板。
本发明的富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统的应用，应用在富氧空气含量在22%~32%，辊道窑长度在60~220米的日用陶瓷辊道窑上，安装在辊道窑冷却带窑体内多个位置的采集热空气的管道在引风机的作用下，将冷却带内200℃-360℃热空气抽出，集中在第1输送管道内，并通过引风机出口端的第2输送管道、分支输送管道将热风输送到辊道窑预热带，通过分支输送管道和布置在辊道窑预热带内的2~3排热风布风器将热风均匀地输送到窑内，保证窑炉内断面温度的均匀性。
所述的辊道窑冷却带的热空气采集量与预热带热空气的布置分配，分别由安装在热空气采集管和分支输送管道上的流量调节闸板控制。
本发明可在富氧空气体积含量在22%~32%，辊道窑长度在60~220米的日用陶瓷辊道窑上使用。
附图说明
图1是本发明的一种富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统示意图；
图2是本发明中辊道窑预热带断面与热风布风器布置示意图；
图3是热风布风器结构示意图；
图4是热风布风器板面孔布置示意图；
图中：1-陶瓷辊棒，2-预热带，3-烧成带，4-冷却带，5-热空气采集管道，6-第1流量调节闸板，7-流量与温度调节器，8-闸板，9-第1输送管道，10 -引风机，11-第2输送管道,12-分支输送管道，13-第2流量调节闸板，14-热风布风器，15-窑头排烟风机，16-烟囱，L-长度，B-宽度，H-高度。
具体实施方式
图1为本富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统示意图。发明的技术实施方案为：放置在垫板上的日用陶瓷经过陶瓷辊棒1的传输，按顺序依次通过辊道窑中的预热带2、烧成带3和冷却带4；陶瓷坯体在烧成带按照其预定的烧成制度进行烧成，烧成带3内的热烟气，在窑头排烟风机15作用下，由烧成带3流向预热带2，与陶瓷坯体形成逆向运动；陶瓷坯体烧成结束后，经过烧成带3与冷却带4之间的急冷气幕进入冷却带4；产品在冷却带4按照冷却工艺制度进行快速冷却；本发明是将冷却带4内的200℃-360℃热空气在引风机10的作用下，通过布置在窑体内的热空气采集管道5、以及热空气采集管道上部的第1输送管道9，将冷却带中热空气有效地采集出来；热空气采集管道5内的气体流量通过第1流量调节闸板6进行调节；在第1输送管道9的后部设置有热空气的流量与温度调节器7，通过该调节器7上的闸板8调节所采出热空气的温度与流量；并通过第2输送管道11，分支输送管道12，第2流量调节闸板13，将由冷却带采集的热气体送入到布置在预热带2内部的热风布风器14；根据辊道窑的产能，在预热带设置2-3排热风布风器14；热风布风器14在辊道窑预热带2的相应温度段形成均匀的热风带，以保证辊道窑横断面上的温度均匀性；预热带2内的废气体由设置的窑头排烟风机15与烟囱16排除。热风布风器14是由不锈钢板所焊接而成的长方体构件，其长度L略小于辊道窑的内宽，宽度B的尺寸范围为600-1200mm，高度H的尺寸范围为100-200mm。热风布风器14靠近辊棒的一面上钻有直径为5-10 mm圆孔，圆孔为均匀布置，两孔中心间的距离范围为15-30 mm。本发明可在富氧空气体积含量22%-32%，辊道窑长度60-220米的日用陶瓷辊道窑上使用。
此技术方案的特点在于：1 可更加有效地利用窑炉排出热气体的余热，降低能源消耗，提高窑炉的整体热效率；2 设置在辊道窑预热带的热风布风器在窑内形成均匀的热风带，以保证辊道窑横断面上的温度均匀性；3 由冷却带采集的热空气，可有效补充由于采用富氧燃烧技术后，预热带热气体量减少，而带来的预热热量不足的问题；4 在富氧空气体积含量为22%~32%富氧燃烧日用陶瓷辊道窑上使用该系统，可使其热效率提高5%~25%，节约燃料5%~15%。

Claims (5)

1.一种富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统，其特征在于：该系统包括热空气采集管道（5）、第1输送管道（9）、引风机（10），第2输送管道（11）、分支输送管道(12)和布置在辊道窑预热带内的热风布风器(14); 所述的热空气采集管道有多个并安装在辊道窑冷却带窑体内多个位置，所有热空气采集管道上部与第1输送管道连通，引风机的进出口分别与第1输送管道及第2输送管道连通，第2输送管道出口端通过分支输送管道(12)和布置在辊道窑预热带内的热风布风器(14)连通，热风布风器设置在辊道窑内棍棒的上下端，所述的热风布风器为不锈钢板焊接而成的长方体或圆形构件，其长方体长度略小于辊道窑的内宽，宽度的尺寸范围为600~1200mm，高度的尺寸范围为100~200mm，所述的热风布风器靠近辊棒的一面钻有直径为5~10 mm圆孔，圆孔均匀布置，两孔中心间的距离范围为15~30 mm。
2.如权利要求1所述的富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统，其特征在于：所述的分支输送管道与2~3排热风布风器连通。
3.如权利要求1所述的富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统，其特征在于：所述的采集热空气管道上装有第1流量调节闸板（6），分支输送管道上装有第2流量调节闸板（13）。
4.权利要求1所述的富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统的应用，其特征在于：应用在富氧空气体积含量在22%~32%，辊道窑长度在60~220米的日用陶瓷辊道窑上，安装在辊道窑冷却带窑体内多个位置的热空气采集管道在引风机的作用下，将冷却带内的200℃-360℃热空气抽出，集中在第1输送管道内，并通过引风机出口端的第2输送管道、分支输送管道将热风输送到辊道窑预热带，通过分支输送管道和布置在辊道窑预热带内的2-3排热风布风器将热风均匀地输送到窑内，保证窑炉内断面温度的均匀性。
5.如权利要求4所述的富氧燃烧日用陶瓷辊道窑余热利用热风预热系统应用，其特征在于：所述的辊道窑冷却带的热空气采集量与预热带热空气的布置分配，分别由安装在热空气采集管道和分支输送管道上的流量调节闸板控制。
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