CN103245191A - 陶瓷辊道窑的保温装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷辊道窑的保温装置，包括窑体保温件和管道保温件。所述窑体保温件包括隔热复合层、固定件，支撑条和铁皮；隔热复合层由硅酸铝纤维毯层和第一气凝胶保温毯层组成；支撑条固定在第一气凝胶保温毯层外。铁皮固定在支撑条的外侧，铁皮与第一气凝胶保温毯层之间形成空气层。所述管道保温件包括1～3组保温复合层、固定件、支撑条和铁皮；保温复合层由玻璃纤维毡层和气凝胶保温毯层组成；逐组绕包在烟气管和热风管的外周表面上。铁皮绕包在支撑条外侧，铁皮与最外层气凝胶保温毯之间形成环形空腔并作为空气层。本发明的保温装置对辊道窑窑体的二次保温效果显著，并且大幅降低了烟气管和热风管的散热。

Description

陶瓷辊道窑的保温装置

技术领域

本发明涉及工业窑炉的保温装置，具体涉及一种建筑陶瓷辊道窑的保温装置。

背景技术

陶瓷工业是我国的重要传统产业，陶瓷产品主要包括建筑陶瓷、日用陶瓷、卫生陶瓷、特种陶瓷。中国无论建筑陶瓷、卫生陶瓷还是日用陶瓷、艺术陶瓷的产量均已连续多年位居全球第一。陶瓷生产对能源和资源的消耗巨大，据统计，每年我国墙地砖、卫生洁具、日用瓷及艺术瓷的生产共消耗大约3440万吨标煤和12400万吨原料，与此同时也产生了大量的废气和废渣。陶瓷生产对能源、资源的巨大消耗和对环境的影响，已经严重制约了我国陶瓷产业的发展。因此，该行业节能减排并推广清洁生产具有十分重要的意义。

陶瓷工业窑炉按样式分类包括辊道窑、隧道窑和梭式窑。建筑陶瓷具有薄、平、规则的特点，全部采用辊道窑快速烧成。日用陶瓷根据产品的各自特点，小而薄的可采用辊道窑烧成；大而不规则的则采用隧道窑烧成。卫生陶瓷大多体型大，不规则，厚度不一，多采用隧道窑或梭式窑生产。特种陶瓷根据产品的样式以及物理化学要求大多采用电辊道窑、燃气梭式窑或微波窑烧成。按热源分类陶瓷工业窑炉包括燃油窑、燃气窑、电窑和微波窑。

所述建筑陶瓷是指用粘土、石英等天然硅酸盐原料经过粉碎、压制成型、干燥、修坯、素烧、施釉、烧成等过程而得到的具有一定形状和强度的制品，例如地砖、墙砖等。

建筑陶瓷生产过程中，陶瓷制坯完成后，在干燥窑内进行基本干燥，修坯后进入陶瓷窑炉。辊道窑属连续性生产的隧道式窑炉，按制品在窑内进行预热、烧成、冷却的三过程将辊道窑分为三带：预热带、烧成带、冷却带。由于辊道窑外宽尺寸全窑一般无变化，所以辊道窑一般按制品温度来划分：窑头至850℃～900℃作为预热带，850℃～900℃到制品成瓷温度（包括保温）为烧成带，余下部分未冷却带。

辊道窑的工作系统，是指窑内气体的运动路线，包括送风系统、燃料供应系统及排烟系统等。辊道窑类型不同，工作系统也不同。见图1，图1所示为气烧明焰辊道窑的工作系统图；全窑共29节，其中1～4节为排烟段，由上、下各4对排烟管分布在窑顶和窑底，由排烟风机101抽出来自烧成带的烟气。抽出的烟气一部分排空，一部分送至干燥窑供生坯预热干燥或送至预热带。第5～9节每节辊上、下各设有一个烧嘴；第10～14节每节辊上、下各设1对烧嘴；所有烧嘴均采取对侧交错布置。第15～18节为高温成瓷区，烧嘴布置较密，每节辊上、下交错设置2对烧嘴。煤气由煤气站102经煤气总管与支管分别送入各烧嘴，助燃空气则由助燃风机103经风管送入烧嘴。第19～20节为急冷段，由急冷风机104将冷风由辊上、下的8对急冷风管喷入窑内，对制品上下吹风进行急冷。第21～24段为缓冷段，在第22～25节每节窑体上下都设有抽热风分管，由抽热风机105从总管中将进入分管的余热风抽出，与预热带排烟段排出的烟气混合后，作为干燥窑的热源。在最后一节窑体上，上、下各设三台轴流窑尾冷风扇106，对产品吹风强制快冷，使产品出窑温度不致过高。

明焰式辊道窑的窑体由窑墙、窑顶和窑底围成的窑道构成。见图2所示的单层明焰辊道窑，窑道中穿过的辊子201构成工作通道底面，辊道平面以上的窑道称为工作通道。

综上所述，在陶瓷生产过程中，从窑炉冷却段引出的高温烟气经热风管引至干燥窑内，对毛坯进行基本的干燥，所以热风管和干燥窑的保温能力是陶瓷能耗的影响因素之一。现行管道的保温效果差，管道外铁皮温度高于120℃，散热严重。此外，在窑炉预热带，由燃烧带引向窑炉进口的部分高温烟气，对进入窑炉的毛坯进行进一步的干燥和预热。这样，陶瓷窑炉的预热带、烧成带的窑墙和窑顶的保温情况，是陶瓷能耗的重要影响因素。

中国专利文献CN2893600Y（申请号200620084038.8）公开了一种节能辊道窑，窑体保温砖采用双层/多层，炉膛外侧或两保温砖之间设有保温棉，高温带增设保温火池。其保温措施主要针对窑体，未考虑热风管的保温；且窑体保温结构复杂、热桥多，窑壁厚度大。

对于窑体及热风管的保温材料，其热导率越低，窑体散热越少，材料越轻，窑体蓄热越少。高性能保温材料或绝热材料在陶瓷窑炉上的应用，将使陶瓷窑炉的窑墙结构发生革命性的变化；不但可以减少窑墙的蓄散热，而且可以大幅度的减薄窑壁的厚度，使窑壁的结构简单化。据报道，采用轻质陶瓷纤维作为保温材料，可以使窑炉的总能耗从20.6%下降到9.02%，节能达到16.67%。又例如，摩德娜公司采用了国外最先进的纳米微孔保温板，极大的降低了窑体的散热损失。

近年来，科学家发明了基于新的绝热原理的超级绝热材料，其导热系数大大低于空气。超级绝热材料目前有两种：真空绝热材料和气凝胶材料。真空绝热材料因为必须在极低的真空压力下工作，且真空膜不能承受高温，使用受到限制。气凝胶材料拥有其特殊的纳米级多孔结构，从绝热原理上突破了传统绝热材料，以目前应用最广的二氧化硅气凝胶为例，二氧化硅气凝胶由包含大量纳米级孔穴的三维网络结构材料组成，其骨架结构的直径为几个纳米，主要成分是二氧化硅，含大量的20～50nm的空穴，其中空气体积占90%以上，是目前世界上密度最低、导热系数最低的固体材料；这些特征决定了气凝胶在阻止热传递方面有新的实现形式：（1）气凝胶的纳米级孔洞的孔径（大部分为20～50nm）小于空气分子自由程（70nm），大大减弱了空气分子发生热碰撞而形成的热传导。（2）纳米级孔洞中的空气不能自由流动，消除了内部空气对流传热。（3）高达80%以上的成分是空气，固体成分少，骨架微细，热传导路径细长，从而大大降低了固体热传导速率。（4）内部存在大量的气固界面具有反辐射作用，加上制造时添加了特殊的遮光剂，大大阻隔了热辐射。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种陶瓷辊道窑的保温装置。

实现本发明目的的技术方案是一种陶瓷辊道窑的保温装置，包括窑体保温件和管道保温件。

所述窑体保温件包括隔热复合层、固定件，支撑条和铁皮；隔热复合层由硅酸铝纤维毯层和第一气凝胶保温毯层组成；硅酸铝纤维毯层和第一气凝胶保温毯层按照由内向外的次序依次铺设覆盖在陶瓷辊道窑窑体的所有设置保温层的部位的外侧面上，固定件设置在第一气凝胶保温毯层外，使得隔热复合层被压紧、压实在陶瓷辊道窑的保温层的外侧面上；所述保温层为设置在陶瓷辊道窑窑体的外壁上的硅质保温材料层。

支撑条固定在第一气凝胶保温毯层外，支撑条为1层或叠放的2层宽度为1～3cm的气凝胶条，在第一气凝胶保温毯层上平行地每隔0.5～1.0米设置一条；所述气凝胶条是由气凝胶保温毯裁剪成条。

铁皮固定在支撑条的外侧，铁皮与第一凝胶保温毯层平行，铁皮与第一气凝胶保温毯层之间形成空气层。

所述管道保温件包括1～3组保温复合层、固定件、支撑条和铁皮；管道保温件设置在烟气管和热风管的外侧表面上，烟气管与辊道窑工作系统的排烟风机相连通，热风管与辊道窑工作系统的抽热风机相连通。

保温复合层由玻璃纤维毡层和气凝胶保温毯层组成；按照从内至外的次序保温复合层依次逐组绕包在烟气管和热风管的外周表面上，并由固定件逐组捆扎固定在管道上。

支撑条为环绕固定在保温复合层的最外层气凝胶保温毯上的宽度约为1～3厘米的1层或叠放的2层气凝胶条，支撑条在烟气管和热风管上每隔0.6～1.0米设置。

铁皮绕包在支撑条外侧，铁皮与最外层气凝胶保温毯之间形成环形空腔并作为空气层。

所述气凝胶条的厚度为0.6cm～1.5cm。

所述窑体保温件还包括保温复合层；保温复合层设置在隔热复合层与固定件之间，固定件使得保温复合层和隔热复合层按照由外向内的次序被压紧、压实在辊道窑窑体的保温层上；所述保温复合层由玻璃纤维毡层和气凝胶保温毯层组成，气凝胶保温毯层铺设在玻璃纤维毡层的外侧面上。

所述窑体保温件的保温复合层包括单保温复合层、双保温复合层和三重保温复合层；单保温复合层由第一玻璃纤维毡层和第二气凝胶保温毯层按照从内向外的次序依次设置而构成；双保温复合层由第一玻璃纤维毡层、第二气凝胶保温毯层、第二玻璃纤维毡层和第三气凝胶保温毯层按照从内向外的次序依次设置而构成；三重保温复合层在第三气凝胶保温毯层外还包括一组玻璃纤维毡层和气凝胶保温毯层。

所述窑体保温层包括外表温度大于90℃的高温区保温层、外表温度为70℃～90℃的中温区保温层和外表的温度为50℃～70℃的低温区保温层；窑体保温件的位于高温区保温层处的保温件为高温区保温件，位于中温区保温层处的保温件为中温区保温件，位于低温区保温层处的保温件为低温区保温件；所述的保温层的外表温度是指辊道窑运行时，其保温层暴露在空气中的外表的温度。

作为优选的，窑体高温区保温件的隔热复合层的第一气凝胶保温毯层的气凝胶保温毯为高温型气凝胶保温毯；保温复合层为双保温复合层或三重复合保温层，双保温复合层或三重复合保温层的内侧的气凝胶保温毯层的气凝胶保温毯为高温型气凝胶保温毯，最外侧的气凝胶保温毯层的气凝胶保温毯为中温型气凝胶保温毯。

作为优选的，窑体中温区保温件的隔热复合层的第一气凝胶保温毯层的气凝胶保温毯为高温型气凝胶保温毯；保温复合层为单保温复合层，单保温复合层的第二气凝胶保温毯层的气凝胶保温毯为中温型气凝胶保温毯。

所述气凝胶保温毯在常温下的导热系数为0.012～0.023W/m·K；所述气凝胶保温毯是由气凝胶经过超细玻璃纤维等耐热纤维骨架复合后获得的绝热材料，其中的气凝胶可以是二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶，也可以是上述气凝胶中的一种或两种或三种或四种气凝胶组成的混合气凝胶。

进一步地，保温装置还包括辊子间隙保温件，所述辊子间隙保温件用硬质气凝胶绝热材料制成，辊子间隙保温件的形状与辊子与辊子的间隙的形状相吻合，与辊子贴合紧密。

本发明具有积极的效果：（1）本发明的发明人发现已有技术中的形成辊道窑窑体保温层的硅质保温材料（例如硅酸铝棉）的导热系数常温（以25℃为标准）时均约在0.05W/m·K以上，在高温下则导热系数更高，例如在500℃时，其导热系数要大于0.2W/m·K，并且实践中发现：即使增加保温材料的厚度，也无明显的隔热效果。由于保温层隔绝了大部分热量，本领域的技术人员往往在保温层的保温性能下降时，只是更换新的保温层，或者对保温层的配方进行调整，而不会再进一步考虑覆盖一层气凝胶保温毯层，即便考虑到加厚已有保温材料的厚度或者增加一层同类材质的保温材料，也将因效果不明显而放弃。本发明的保温装置的基本结构是在已有保温层外侧，先铺设覆盖一层硅酸铝纤维毯层，然后再铺设覆盖一层气凝胶保温毯层，由于气凝胶保温毯层的气凝胶保温毯是由气凝胶经过超细玻璃纤维等耐热纤维骨架复合后获得的绝热材料，在常温下的导热系数仅为0.012～0.023W/m·K，在高温下的导热系数的增幅远小于传统保温材料，例如，在500℃时，其导热系数约为0.045W/m·K。由此可见，本发明将气凝胶保温毯用于辊道窑窑，在保温效果方面起到了意想不到的效果。

（2）传统结构的窑体保温层在使用一段时间后，会随着陶瓷辊道窑的温度变化而热胀冷缩，从而产生一定的微小的裂缝，这些缝隙的存在会引起空气的流动，而影响保温效果。若在保温层的表面直接全覆盖式铺设气凝胶保温毯，则会因缝隙的存在带走大量的热量，从而降低保温效果。本发明的保温装置设置一定厚度的硅酸铝纤维毯层（其厚度优选为20至30毫米），则可以将上述的缝隙覆盖起来，使其与外界空间相隔绝，并且使得热量分布较为均匀，从而为发挥气凝胶保温毯的保温作用提供了先决的保证条件。

（3）本发明的保温装置在硅酸铝纤维毯层的外侧铺设覆盖一层一定厚度的气凝胶保温毯层（其厚度优选为5至15毫米）后，使得传统结构的保温层向外传导的热量经过硅酸铝纤维毯层的传导后有相当一部分被气凝胶保温毯层隔绝，由气凝胶保温毯层向外辐射的热量大为减少，使得硅酸铝纤维毯层的温度与传统结构的保温层的外表面的温度相比有较大的提高。以烧成带最高的温度是1200℃为例，不加本发明的保温装置时，其保温层外表面的温度约为100℃至120℃，设置了本发明的单层的气凝胶保温毯层的保温装置后，该保温层外表面的温度则升高为400℃左右，保温层的温度梯度则大为降低，从而其中的热应力也下降较多，保温层的裂缝的出现也随之大为减少。当本发明的保温装置采用二层或层数更多的气凝胶保温毯层时，辊道窑内部传递至保温层的热量会使得其温度进一步升高，而使得保温层的热应力进一步下降，从而使得保温层的裂缝基本消除。这是本发明的保温装置的又一个意想不到的技术效果。

（4）本发明的保温装置对于辊道窑窑墙，是在去掉连接在钢结构的立柱之间的加固钢条后，在陶瓷辊道窑已有的保温层上依次铺设覆盖硅酸铝纤维毯层和气凝胶保温毯层，并设置相应的固定件后而实现；而辊道窑窑顶则可以直接铺设各层材料，重物压实即可。本发明的保温装置还根据隔热需要在第一气凝胶保温毯层与固定件之间增加1至3个由玻璃纤维毡层和气凝胶保温毯层组成的保温复合层。

（5）当本发明的保温装置根据需要设置保温复合层时，相邻的气凝胶保温毯层之间设置一层玻璃纤维毡层，该玻璃纤维毡层的存在可以将内层的气凝胶保温毯层所传递的热量以辐射的形式反射回内层的气凝胶保温毯层中，从而提高其内侧的温度而阻止热量的向外传导。

（6）本发明的陶瓷辊道窑的保温装置根据辊道窑窑体的不同部位的温度和散热情况，调整保温复合层的个数。对于窑体的高温区，安装2至3个保温复合层；对于窑体的中低温区，使用1至2个保温复合层，或者不使用保温复合层。并且在温度较高的部位的隔热复合层的气凝胶保温毯层，优选使用高温型气凝胶保温毯，而对于位于此处的最外层的保温复合层的气凝胶保温毯，则优选使用中温型气凝胶保温毯；而在温度较低的部位，甚至其隔热复合层的气凝胶保温毯层也只需中温型气凝胶保温毯即可。这种配置与调整一方面达到最佳的保温效果，使得隔热效果达到最佳，陶瓷辊道窑只需要较少的燃料燃烧就可以维持窑内的工艺温度，从而实现节能；另一方面则使得气凝胶保温毯的用量合理化，减少不必要的浪费，降低成本。

（7）本发明的陶瓷辊道窑的保温装置在传统陶瓷辊道窑的保温层的外侧使用，以辊道窑烧成带为例，未使用保温装置时，陶瓷辊道窑烧成带保温层的温度高达150℃，使用保温装置后，保温装置外表面的60℃～80℃，并使得原先辊道窑的保温层的散热量减少50%～70%，因此本发明的保温装置对陶瓷辊道窑的二次保温效果显著。

（8）将本发明的陶瓷辊道窑的保温装置的实施例2应用在陶瓷生产线上，经过6个月的数据跟踪，最终确定节能率为6.16%。

（9）我国建筑陶瓷产能已连续多年高居世界首位，因此我国陶瓷辊道炉的节能潜力很大。将气凝胶合理运用于陶瓷辊道窑，进行节能新技术的开发和推广，将引领陶瓷工业完成“工业企业普遍节能20%”的节能减排目标，具有良好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为气烧明焰辊道窑的工作系统图，图中未画出烟气管和热风管与干燥窑的连接结构；

图2为单层明焰辊道窑的窑体示意图；

图3为陶瓷辊道窑的保温装置的窑体保温件的第一种示意图；

图4为陶瓷辊道窑的保温装置的窑体保温件的第二种示意图；

图5为陶瓷辊道窑的保温装置的窑体保温件的第三种示意图；

图6为陶瓷辊道窑的保温装置的管道保温件的结构示意图；

上述附图中的标记如下：

排烟风机101，煤气站102，助燃风机103，急冷风机104，抽热风机105，窑尾冷风扇106；

辊子201，上部烧嘴202，吊顶203，下部烧嘴204；

保温层300，预热带窑墙保温层301，烧成带前段窑墙保温层302，烧成带后段窑墙保温层303；

烟气管401，热风管402；

隔热复合层500，硅酸铝纤维毯层501，第一气凝胶保温毯层502；

保温复合层600，单保温复合层600a，双保温复合层600b，第一玻璃纤维毡层601，第二气凝胶保温毯层602，第二玻璃纤维毡层603，第三气凝胶保温毯层604；

固定件701，支撑条702，铁皮703；

空气层800。

具体实施方式

（实施例1）

见图1、3和6，本实施例的陶瓷辊道窑的保温装置为气烧明焰辊道窑的保温装置，包括窑体保温件和管道保温件。

见图3，窑体保温件包括隔热复合层500、固定件701，支撑条702，铁皮703。隔热复合层500由硅酸铝纤维毯层501和第一气凝胶保温毯层502组成。

硅酸铝纤维毯层501和第一气凝胶保温毯层502按照由内向外的次序依次铺设覆盖在陶瓷辊道窑窑体的所有设置保温层300的部位的外侧面上，固定件701设置在第一气凝胶保温毯层502外，使得隔热复合层500被压紧、压实在陶瓷辊道窑的保温层300的外侧面上。所述保温层300为已有技术中的设置在陶瓷辊道窑窑体的外壁上的硅质保温材料层。安装本实施例的窑体保温件时，将原保温层300去掉一定厚度，让出一部分空间安装隔热复合层500；或者将辊道窑的钢结构向外延伸，留出空间安装隔热复合层500。

支撑条702固定在第一气凝胶保温毯层502外，支撑条702为1层或叠放的2层宽度为1～3cm的气凝胶条，在第一气凝胶保温毯层502上平行地每隔0.5～1.0米设置一条。所述气凝胶条是由气凝胶保温毯裁剪成条，气凝胶保温毯的厚度为0.6cm～1.5cm。

铁皮703固定在支撑条702的外侧，从而在第一气凝胶保温毯层502外形成防护层。支撑条702的长度和设置间隔保证铁皮703不会与第一气凝胶保温毯层502接触，且铁皮703与凝胶保温毯层502平行。铁皮703与第一气凝胶保温毯层502之间形成厚度为0.6cm～3cm的空气层800，空气层800的空气起到保温的作用，比起再增设保温材料层，大大降低了保温成本。由于热量经过隔热复合层500后，温度已大幅下降，这时空气保温层发挥作用，经过空气保温层后，到达铁皮703时温度进一步下降1℃～3℃。

硅酸铝纤维毯层501由硅酸铝纤维毯拼接或搭接而构成，优选搭接的连接形式。所述搭接为在已铺设的硅酸铝纤维毯的边沿部位以及保温层300的未铺设硅酸铝纤维毯的部分覆盖另外的硅酸铝纤维毯，外层与内层硅酸铝纤维毯的重叠部位即为搭接部位。硅酸铝纤维毯也称为硅酸铝纤维保温隔热毯、硅酸铝纤维毯、硅酸铝保温毯或者硅酸铝毯等。本实施例所用的硅酸铝纤维毯是山东鲁阳股份有限公司制造的标准型硅酸铝纤维毯，其厚度为25毫米。构成硅酸铝纤维毯层501的硅酸铝纤维毯根据需要对成卷的硅酸铝纤维毯进行裁切得到。

第一气凝胶保温毯层502由气凝胶保温毯拼接或搭接而构成，优选搭接的连接形式。气凝胶保温毯是由气凝胶经过超细玻璃纤维等耐热纤维骨架复合后获得的绝热材料，在常温下的导热系数为0.012～0.023W/m·K。所述的气凝胶可以是二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、二氧化钛气凝胶或氧化锆气凝胶，也可以是上述气凝胶中的一种或两种或三种或四种气凝胶组成的混合气凝胶。上述气凝胶虽然品种不同，但是具有气凝胶的共性，包括各自的纳米级孔洞小于空气分子自由程、高达80%以上的成分是空气、固体成分少、骨架微细、热传导路径细长以及内部存在大量的气固界面。本实施例的用于构成第一气凝胶保温毯层502的气凝胶保温毯为二氧化硅气凝胶保温毯，其厚度为6毫米，为常州循天节能科技有限公司制造的RunAG650型气凝胶保温毯。该气凝胶保温毯是高温型气凝胶保温毯，能够耐650℃的高温。

所述固定件701包括压紧件和重物。压紧件为角钢、工字钢或板状钢条。压紧件将隔热复合层500压紧在辊道窑窑墙的保温层300的外侧面上后再焊接固定在辊道窑的钢铁立柱上；重物放置于铺设在窑顶的隔热复合层500上，从而将该隔热复合层500压紧压实在窑顶上方，所述重物为砖块或扁铁或砂子。

本实施例中，以烧成带温度是1200℃为例，不加本发明的保温装置时，其窑墙体的保温层300的外表面的温度约为100℃至120℃，设置了本发明的上述的隔热复合层500后，保温层300外表面的温度则升高为400℃左右，保温层1的温度梯度则大为降低，从而其中的热应力也下降较多，保温层300的裂缝的出现也随之大为减少。这是本发明的保温装置的一个意想不到的技术效果。

按制品在窑内进行预热、烧成、冷却的三过程将辊道窑分为三带：预热带、烧成带、冷却带。窑体保温层300包括高温区保温层、中温区保温层和低温区保温层。未设置本发明的保温装置时，可将保温层300的外表温度大于90℃的区域作为高温区保温层，具体包括烧成带后段窑墙保温层303和烧成带前段窑顶保温层；将保温层300的外表温度为70℃～90℃的区域作为中温区保温层，具体包括烧成带前段窑墙保温层302和烧成带前段窑顶保温层；而将保温层300的外表的温度为50℃～70℃的区域作为低温区保温层，具体包括预热带窑墙保温层301和预热带窑顶保温层。所述的保温层300的外表温度是指辊道窑运行时，其保温层300暴露在空气中的外表的温度。使用本发明的保温装置后，则根据其所处位置的内部温度的高低不同，相应地依次分为高温区保温件、中温区保温件和低温区保温件，也即高温区保温件设置在高温区保温层外，中温区保温件设置在中温区保温层外，低温区保温件设置在低温区保温层外。

对于高温区保温件来说，其铁皮703外表面的温度可以降低至55℃～60℃；对于中温区保温件来说，其铁皮703外表面的温度可以降低至50℃左右；对于低温区保温件来说，其铁皮703外表面的温度可以下降至40℃～50℃。由数据可明显看出窑体保温件起到显著的二次保温效果。

见图6，所述管道保温件包括保温复合层600、固定件、支撑条702和铁皮703，固定件为铁丝。管道保温件设置在烟气管401和热风管402的外侧表面上，烟气管401与排烟风机101相连通，热风管402与抽热风机105相连通。

保温复合层600由第一玻璃纤维毡层601和第二气凝胶保温毯层602组成。第一玻璃纤维毡层601和第二气凝胶保温毯层602按照从内至外的次序依次逐组绕包在烟气管401和热风管402的外周表面上，并由铁丝逐组捆扎固定在管道上。

本实施例的第一玻璃纤维毡层601所用的玻璃纤维毡为常州天马集团有限公司制造的3mm厚的玻璃纤维棉毡。第二气凝胶保温毯层602所用的气凝胶保温毯为二氧化硅高温型气凝胶保温毯，其厚度为6毫米，为常州循天节能科技有限公司制造的RunAG650型气凝胶保温毯。该气凝胶保温毯能够耐650℃的高温。

根据具体使用情况，也可以增加使用保温复合层600，例如使用2组或3组保温复合层600。根据使用情况及为了成本考虑，第2组和第三组的气凝胶保温毯可使用中温型气凝胶保温毯。本实施例使用3组保温复合层。

支撑条702为环绕固定在最外层气凝胶保温毯上的宽度约为1～3厘米的气凝胶条，支撑条702在烟气管401和热风管402上每隔0.6～1.0米设置。所述气凝胶条是由气凝胶保温毯裁剪成条，气凝胶保温毯的厚度为0.6cm～1.5cm。

铁皮703绕包在支撑条702外侧，铁皮703与最外层气凝胶保温毯之间形成环形空腔，即为空气层800，空气层800的空气起到保温的作用，比起再增设保温材料层，大大降低了保温成本。

对于热风管402，采用传统保温结构时，保温层外表面的温度为100℃～120℃，环境温度为50℃。使用本实施例的保温件，管道1的表面的温度由原先的100℃～120℃下降至60℃以下，环境温度为40℃。本实施例的管道保温件大幅降低了烟气管和热风管的散热。

（实施例2）

见图4和图5，本实施例的其余部分与实施例1相同，不同之处在于：本实施例的窑体保温件还包括保温复合层600。保温复合层600按照所包含的玻璃纤维毡层和气凝胶保温毯层的数量多少的不同而分为单保温复合层600a、双保温复合层600b和三重保温复合层。单保温复合层600a只有1个复合层，也即由第一玻璃纤维毡层601和第二气凝胶保温毯层602按照从内向外的次序依次设置而构成。双保温复合层600b有2个复合层，也即由第一玻璃纤维毡层601、第二气凝胶保温毯层602、第二玻璃纤维毡层603和第三气凝胶保温毯层604按照从内向外的次序依次设置而构成。三重保温复合层在第三气凝胶保温毯层604外还包括一组玻璃纤维毡层和气凝胶保温毯层。保温复合层600设置在隔热复合层500与固定件701之间，固定件701使得保温复合层600和隔热复合层500按照由外向内的次序被压紧、压实在辊道窑窑体的保温层300上。

见图5，本实施例的陶瓷辊道窑的窑体高温区保温件的保温复合层600为双保温复合层600b，双保温复合层600b设置在隔热复合层500的第一气凝胶保温毯层502外。

高温区保温件的双保温复合层600b中的第一玻璃纤维毡层601由玻璃纤维毡以搭接的方式连接构成，第二玻璃纤维毡层603也由相应的玻璃纤维毡以搭接的方式连接构成。且本实施例中，第一玻璃纤维毡层601和第二玻璃纤维毡层603所采用的玻璃纤维毡的来源相同，均为常州天马集团有限公司制造的3mm厚的玻璃纤维棉毡。

高温区保温件的双保温复合层600b中的第二气凝胶保温毯层602由6mm厚的高温型气凝胶保温毯以搭接的方式连接构成。该高温型气凝胶保温毯与上述高温区保温装置的第一气凝胶保温毯层502的气凝胶保温毯的来源相同。第三气凝胶保温毯层604由厚度为6mm的中温型气凝胶保温毯以搭接的方式连接构成，该中温型气凝胶保温毯为二氧化硅气凝胶保温毯，为常州循天节能科技有限公司制造的RunAG380型气凝胶保温毯，该气凝胶保温毯能够耐380℃的高温。高温区保温装置的双保温复合层600b的第一玻璃纤维毡层601的各个搭接处相对于与其在内部相邻的隔热复合层500的第一气凝胶保温毯层502相应的搭接处错开设置，双保温复合层600b的第二气凝胶保温毯层602的各个搭接处相对于与其在内部相邻的第一玻璃纤维毡层601相应的搭接处错开设置，双保温复合层600b的第二玻璃纤维毡层603的各个搭接处相对于与其在内部相邻的第二气凝胶保温毯层602的相应的搭接处错开设置，双保温复合层600b的第三气凝胶保温毯层604的各个搭接处相对于与其在内部相邻的第二玻璃纤维毡层603的相应的搭接处错开设置；也即在铺设各个玻璃纤维毡层时，对处于内层的气凝胶保温毯层的搭接处则按照错开的方式进行搭接铺设，在铺设双保温复合层600b的各个气凝胶保温毯层时，对处于内层的玻璃纤维毡层的搭接处也按照错开的方式进行搭接铺设。

高温区保温件的固定件701直接与双保温复合层600b的第三气凝胶保温毯层604相接触。对于位于窑墙的立面位置处的第三气凝胶保温毯层604，固定件701的压紧件将由外至内依次设置的双保温复合层600b和隔热复合层500压紧在墙体的保温层300上后，再焊接固定在辊道窑的钢铁立柱上；对位于窑顶第三气凝胶保温毯层604，固定件701的重物如砖块将由外至内依次设置的双保温复合层600b和隔热复合层500压紧压实在位于窑顶处的保温层1上。

见图4，窑体中温区保温件的结构与上述高温区保温件的结构基本相同，不同之处在于：中温区保温件的保温复合层600为单保温复合层600a，而不是双保温复合层600b。单保温复合层600a的第二气凝胶保温毯层602的气凝胶保温毯为中温型气凝胶保温毯，其来源与高温区保温装置的双保温复合层600b的第三气凝胶保温毯层604的中温型气凝胶保温毯的来源相同。中温区保温装置的固定件701直接与单保温复合层600a的第二气凝胶保温毯层602相接触，从而将由外至内依次设置的单保温复合层600a和隔热复合层500固定在辊道窑相应的保温层300上。

本实施例的辊道窑的窑体的低温区保温件的结构只有隔热复合层500，不设置保温复合层600，且隔热复合层500的第一气凝胶保温毯层502的气凝胶保温毯为中温型气凝胶保温毯，其来源与高温区保温装置的双保温复合层600b的第三气凝胶保温毯层604的中温型气凝胶保温毯的来源相同。

设有上述窑体保温件的辊道窑在生产使用中，其高温区的外层温度由原先的80℃～110℃下降至50℃～60℃，中温区的温度由原先的温度70℃～80℃下降至45℃～50℃。

（实施例3）

本实施例的其余部分与实施例1相同，不同之处在于：本实施例的陶瓷辊道窑的保温装置还包括辊子间隙保温件。

所述辊子间隙保温件用硬质气凝胶绝热材料制成，辊子间隙保温件的形状与辊子与辊子的间隙的形状相吻合，与辊子贴合紧密。本实施例所用的硬质气凝胶绝热材料为常州循天节能科技有限公司制造的RunAG1000-10型硬质气凝胶。

现有技术中的辊子与辊子之间的间隙散热严重，一般用硅酸铝散棉堵塞，而硅酸铝散棉经常烧毁，需要一个月换一次。而辊子间隙保温件可保持使用1年左右不失效。

Claims (9)

1.一种陶瓷辊道窑的保温装置，其特征在于：包括窑体保温件和管道保温件；

所述窑体保温件包括隔热复合层（500）、固定件（701），支撑条（702）和铁皮（703）；隔热复合层（500）由硅酸铝纤维毯层（501）和第一气凝胶保温毯层（502）组成；硅酸铝纤维毯层（501）和第一气凝胶保温毯层（502）按照由内向外的次序依次铺设覆盖在陶瓷辊道窑窑体的所有设置保温层（300）的部位的外侧面上，固定件（701）设置在第一气凝胶保温毯层（502）外，使得隔热复合层（500）被压紧、压实在陶瓷辊道窑的保温层（300）的外侧面上；所述保温层（300）为设置在陶瓷辊道窑窑体的外壁上的硅质保温材料层；

支撑条（702）固定在第一气凝胶保温毯层（502）外，支撑条（702）为1层或叠放的2层宽度为1～3cm的气凝胶条，在第一气凝胶保温毯层（502）上平行地每隔0.5～1.0米设置一条；所述气凝胶条是由气凝胶保温毯裁剪成条；

铁皮（703）固定在支撑条（702）的外侧，铁皮（703）与第一凝胶保温毯层（502）平行，铁皮（703）与第一气凝胶保温毯层（502）之间形成空气层（800）；

所述管道保温件包括1～3组保温复合层（600）、固定件、支撑条（702）和铁皮（703）；管道保温件设置在烟气管（401）和热风管（402）的外侧表面上，烟气管（401）与辊道窑工作系统的排烟风机（101）相连通，热风管（402）与辊道窑工作系统的抽热风机（105）相连通；

保温复合层（600）由玻璃纤维毡层和气凝胶保温毯层组成；按照从内至外的次序保温复合层（600）依次逐组绕包在烟气管（401）和热风管（402）的外周表面上，并由固定件逐组捆扎固定在管道上；

支撑条（702）为环绕固定在保温复合层（600）的最外层气凝胶保温毯上的宽度约为1～3厘米的1层或叠放的2层气凝胶条，支撑条（702）在烟气管（401）和热风管（402）上每隔0.6～1.0米设置；

铁皮（703）绕包在支撑条（702）外侧，铁皮（703）与最外层气凝胶保温毯之间形成环形空腔并作为空气层（800）。

2.根据权利要求1所述的陶瓷辊道窑的保温装置，其特征在于：所述气凝胶条的厚度为0.6cm～1.5cm。

3.根据权利要求1所述的陶瓷辊道窑的保温装置，其特征在于：窑体保温件还包括保温复合层（600）；保温复合层（600）设置在隔热复合层（500）与固定件（701）之间，固定件（701）使得保温复合层（600）和隔热复合层（500）按照由外向内的次序被压紧、压实在辊道窑窑体的保温层（300）上；所述保温复合层（600）由玻璃纤维毡层和气凝胶保温毯层组成，气凝胶保温毯层铺设在玻璃纤维毡层的外侧面上。

4.根据权利要求3所述的陶瓷辊道窑的保温装置，其特征在于：窑体保温件的保温复合层（600）包括单保温复合层（600a）、双保温复合层（600b）和三重保温复合层；单保温复合层（600a）由第一玻璃纤维毡层（601）和第二气凝胶保温毯层（602）按照从内向外的次序依次设置而构成；双保温复合层（600b）由第一玻璃纤维毡层（601）、第二气凝胶保温毯层（602）、第二玻璃纤维毡层（603）和第三气凝胶保温毯层（604）按照从内向外的次序依次设置而构成；三重保温复合层在第三气凝胶保温毯层（604）外还包括一组玻璃纤维毡层和气凝胶保温毯层。

5.根据权利要求4所述的陶瓷辊道窑的保温装置，其特征在于：所述保温层（300）包括外表温度大于90℃的高温区保温层、外表温度为70℃～90℃的中温区保温层和外表的温度为50℃～70℃的低温区保温层；窑体保温件的位于高温区保温层处的保温件为高温区保温件，位于中温区保温层处的保温件为中温区保温件，位于低温区保温层处的保温件为低温区保温件；所述的保温层的外表温度是指辊道窑运行时，其保温层（300）暴露在空气中的外表的温度。

6.根据权利要求5所述的陶瓷辊道窑的保温装置，其特征在于：窑体高温区保温件的隔热复合层（500）的第一气凝胶保温毯层（502）的气凝胶保温毯为高温型气凝胶保温毯；保温复合层（600）为双保温复合层（600b）或三重复合保温层，双保温复合层（600b）或三重复合保温层的内侧的气凝胶保温毯层的气凝胶保温毯为高温型气凝胶保温毯，最外侧的气凝胶保温毯层的气凝胶保温毯为中温型气凝胶保温毯。

7.根据权利要求5所述的陶瓷辊道窑的保温装置，其特征在于：窑体中温区保温件的隔热复合层（500）的第一气凝胶保温毯层（502）的气凝胶保温毯为高温型气凝胶保温毯；保温复合层（600）为单保温复合层（600a），单保温复合层（600a）的第二气凝胶保温毯层（602）的气凝胶保温毯为中温型气凝胶保温毯。

8.根据权利要求1至7之一所述的陶瓷辊道窑的保温装置，其特征在于：所述气凝胶保温毯在常温下的导热系数为0.012～0.023W/m·K；所述气凝胶保温毯是由气凝胶经过超细玻璃纤维等耐热纤维骨架复合后获得的绝热材料，其中的气凝胶可以是二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、二氧化钛气凝胶、氧化锆气凝胶，也可以是上述气凝胶中的一种或两种或三种或四种气凝胶组成的混合气凝胶。

9.根据权利要求1至7之一所述的陶瓷辊道窑的保温装置，其特征在于：还包括辊子间隙保温件，所述辊子间隙保温件用硬质气凝胶绝热材料制成，辊子间隙保温件的形状与辊子与辊子的间隙的形状相吻合，与辊子贴合紧密。

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