CN103353224B - 采用天然气烧制仿古青砖的窑体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及采用天然气烧制仿古青砖的窑体，可解决青砖烧制窑体烧制时间长、污染环境和对健康造成影响的问题，金属外壳为上端开口的矩形框，矩形框的框体内缘面上有保温棉层，保温棉层内有耐火砖层，耐火砖层上端有拱形顶，拱形顶上端面有土封层，构成窑体，耐火砖层和拱形顶形成烧制腔，窑体下部有排气底座，排气底座内有排气腔，排气腔经排气孔与烧制腔相连，排气底座经下端面的通孔由管道与密封装置相连，密封装置经管道与抽热排烟机相连，窑体左右两侧面装有瞭望口、热电偶和烧嘴，烧嘴经与天然气输送管和空气输送管相连，空气输送管与助燃风机相连，助燃风机和抽热排烟机与变频机相连，变频机与热电偶相连，窑体上有窑门，结构新颖独特，封闭性好。
Description
技术领域
本发明涉及窑体，特别是一种采用天然气烧制仿古青砖的窑体。
背景技术
青砖、瓦作为一种墙体装饰材料，在中国已经有上千年的历史，深受人们青睐，一直以来均采用土窑用木材或煤炭等能源烧制，由于土窑均用木材和煤炭烧成，导致了土窑的容积不能太大，因而使其产量不高，且浪费能源；土窑在烧制过程中由于使用木材和煤炭，升温速度慢，导致烧成青砖的时间长，一般烧成时间为15～25天，土窑烧制一般都是在窑门处烧火，其温度均匀性和窑门处砖的质量很难控制；土窑烧制全凭烧窑师傅经验，主要很难保证窑内的气氛和温度，很难保证冷却时带来的缺陷，综上所述，土窑烧制一方面很难保证产品质量，另一方面烧成周期长且浪费能源，污染空气，不符合国家绿色生产的要求，全国大部分地区已经明令禁止土窑生产青砖。
土窑由红砖和泥土砌成，没有保温措施，窑内温度很容易辐射至窑外，这不仅浪费自然之源，而且辐射出来的高温会对长期工作在土窑边的工人造成健康危害。
随着人们生活水平提高，中国复古风格设计会越来越多，由此对仿古青砖、青瓦的需求会越来越多，然而土窑烧制又基本被国家明令禁止。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种采用天然气烧制仿古青砖的窑体，可有效解决现有的青砖烧制窑体烧制时间长、能以保证烧制质量、污染环境和对烧制工人的身体健康造成影响的问题。
其解决的技术方案是，包括金属外壳、天然气管道和密封装置，金属外壳为上端开口的矩形框，矩形框的框体内缘面上装有保温棉层，保温面层内缘面上有耐火砖层，耐火砖层上端有拱形顶，拱形顶上端面有土封层，构成窑体，耐火砖层和拱形顶形成烧制腔，窑体下部有排气底座，排气底座内有排气腔，排气腔经排气底座上端面的排气孔与烧制腔相连，排气底座下端面上有通孔，通孔经管道与密封装置相连，密封装置经管道与抽热排烟机相连，窑体左右两侧面从上往下依次装有与烧制腔连通的瞭望口、热电偶和烧嘴，烧嘴经管道与天然气输送管和空气输送管相连，空气输送管经管道与助燃风机相连，助燃风机和抽热排烟机与变频机相连，变频机与热电偶相连，窑体前端面上有窑门。
本发明结构新颖独特，操作性强，封闭性好，能保证砖体的烧制质量，无污染。
附图说明
图1为本发明的结构主视图。
图2为本发明窑体的主视结构剖面图（放大图）。
图3为本发明密封装置的主视剖面图（放大图）。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1至图3给出，本发明包括金属外壳、天然气管道和密封装置，金属外壳1为上端开口的矩形框，矩形框的框体内缘面上装有保温棉层2，保温棉层2内缘面上有耐火砖层3，耐火砖层3上端有拱形顶4，拱形顶4上端面有土封层5，构成窑体，耐火砖层3和拱形顶4形成烧制腔6，窑体下部有排气底座7，排气底座7内有排气腔8，排气腔8经排气底座上端面的排气孔9与烧制腔6相连，排气底座7下端面上有通孔10，通孔10经管道与密封装置11相连，密封装置11经管道与抽热排烟机12相连，窑体左右两侧面从上往下依次装有与烧制腔6连通的瞭望口13、热电偶14和烧嘴15，烧嘴15经管道与天然气输送管16和空气输送管17相连，空气输送管17经管道与助燃风机18相连，助燃风机18和抽热排烟机12与变频机19相连，变频机19与热电偶14相连，窑体前端面上有窑门20。
为了保证加热效果，所说的瞭望口13、热电偶14和烧嘴15均有4组，保证使用的效果。
所说的金属外壳1外缘面上装有骨架（图中未画出），提高金属外壳的强度。
所说的烧嘴15的外端面与耐火砖层3的内端面的距离为10-20厘米。
所说的烧嘴15与排气底座7的上端面之间的距离为300mm～800mm，两组烧嘴之间的横向距离为1000mm～2000mm，瞭望口13与排气底座7的上端面之间的距离为1300mm～1600mm。
所说的窑体高度为3000mm～5000mm，设计此高度是因为低于3000mm窑炉产量低，能耗大，高于5000mm窑内温度很难控制均匀，导致烧制出的产品合格率不高；窑体宽度为6000mm～12000mm，窑体长度为5000mm～8000mm，低于以上设计最小宽度，会导致产量低，高于以上最大宽度，窑内温度很难保证均匀。
所说的密封装置11包括箱体21，箱体21的内底面上装有筒体22，筒体22的外缘面与箱体的内缘面之间形成储水槽23，储水槽23内装有水，箱体21的底面上有置于筒体22内的进风口24，进风口24与通孔10相连，箱体21的侧面上有高于水面的出风口25，出风口25与抽热排烟机12相连，筒体22上方有直径大于筒体22并置于箱体21内的罩体26，箱体21外部装有竖杆27，竖杆27上端装有转动杆28，转动杆28的两端各装有一个转轮，两个转轮上装有绳索29，绳索29的一端穿过箱体21与箱体21内的罩体26相连，另一端上装有平衡块30。
本发明的工作原理是，先在需要放置的地方挖一个放置槽，将排气底座7放置在放置槽内，使窑体与地面在同一水平面上，将烧制好的成品红砖，根据窑内的宽度堆码至窑内的烧制腔6内，堆码过程中以窑内烧嘴为间隔，分成烧嘴支数加1排，排与排之间留一条与烧嘴宽度一致的缝隙，留出此缝隙，一方面是保证窑内温度均匀，另一方面是保证砖不会因烧嘴口的高温烧制而导致变形或色差；每一排根据砖不同的规格分成无数小排，两小排间的距离10mm～20mm， 每排至上到下在两侧用砖码无数个通孔，保证一定的距离和码无数个孔均是为了保证窑内温度和气氛均匀，按照以上方法码好砖后，窑门用耐火砖和稀泥土封闭，装好窑后开始烧制，烧嘴15内通入空气和天然气，混合后燃烧，烧制方法为：先氧化焰升至600℃～900℃，此时窑体内的气体经排气底座7上的排气孔9和通孔10经由密封装置11内的进风口24和出风口25由抽热排烟机12排出，然后烧还原焰，还原焰温度比氧化焰提高100℃～200℃，待热电偶检测达到还原焰烧成的温度后，将罩体下降，罩体的下端面置于水面之下，关闭密封装置，达到完全封闭窑体的目的，堵塞瞭望口，窑顶放水至土封层，使整个窑体内处于没有外界空气进入的密封状态下还原冷却，冷却至200℃以下，可打开窑门，得到效果极佳的仿古青砖。
本发明的热电偶通过检测窑体内的温度，经变频机控制助燃风机18和抽热排烟机12的工作状态，及增大风机的转速或减小风机的转速。
本发明的优点为：
1、整个过程烧成的能源为天然气，解决了古法烧制用木材和煤炭等大量高能耗且不绿色环保的能源，同时天然气燃烧后生成二氧化碳和水，不污染空气，属于清洁生产；
2、采用变频方式控制助燃风量和抽热排烟风量，可保证窑内温度均匀，使烧制出来的产品颜色纯正且基本无色差；
3、通过科学的密封设计，可使整个窑内还原气氛均匀，能提高产品的质量和还原效果；
4、通过精准的升温曲线控制、还原温度曲线的控制以及冷却曲线的控制能使产品的合格率提高，降低土窑烧成无法绝对控制的缺陷；
5、采用优化合理的窑内设计，可使窑内容积远大于土窑的容积，而且烧成周期也比土窑短，因此产量大，能耗少。
Claims (7)
1.一种采用天然气烧制仿古青砖的窑体，包括金属外壳、天然气管道和密封装置，其特征在于，金属外壳（1）为上端开口的矩形框，矩形框的框体内缘面上装有保温棉层（2），保温棉层（2）内缘面上有耐火砖层（3），耐火砖层（3）上端有拱形顶（4），拱形顶（4）上端面有土封层（5），构成窑体，耐火砖层（3）和拱形顶（4）形成烧制腔（6），窑体下部有排气底座（7），排气底座（7）内有排气腔（8），排气腔（8）经排气底座（7）上端面的排气孔（9）与烧制腔（6）相连，排气底座（7）下端面上有通孔（10），通孔（10）经管道与密封装置（11）相连，密封装置（11）经管道与抽热排烟机（12）相连，窑体左右两侧面从上往下依次装有与烧制腔（6）连通的瞭望口（13）、热电偶（14）和烧嘴（15），烧嘴（15）经管道与天然气输送管（16）和空气输送管（17）相连，空气输送管（17）经管道与助燃风机（18）相连，助燃风机（18）和抽热排烟机（12）与变频机（19）相连，变频机（19）与热电偶（14）相连，窑体前端面上有窑门（20）。
2.根据权利要求1所述的采用天然气烧制仿古青砖的窑体，其特征在于，所说的瞭望口（13）、热电偶（14）和烧嘴（15）均有4组。
3.根据权利要求1所述的采用天然气烧制仿古青砖的窑体，其特征在于，所说的金属外壳（1）外缘面上装有骨架。
4.根据权利要求1所述的采用天然气烧制仿古青砖的窑体，其特征在于，所说的烧嘴（15）的外端面与耐火砖层（3）的内端面的距离为10-20厘米。
5.根据权利要求1所述的采用天然气烧制仿古青砖的窑体，其特征在于，所说的烧嘴（15）与排气底座（7）的上端面之间的距离为300mm～800mm，两组烧嘴之间的横向距离为1000mm～2000mm，瞭望口（13）与排气底座（7）的上端面之间的距离为1300mm～1600mm。
6.根据权利要求1所述的采用天然气烧制仿古青砖的窑体，其特征在于，所说的窑体高度为3000mm～5000mm，窑体宽度为6000mm～12000mm，窑体长度为5000mm～8000mm。
7.根据权利要求1所述的采用天然气烧制仿古青砖的窑体，其特征在于，所说的密封装置（11）包括箱体（21），箱体（21）的内底面上装有筒体（22），筒体（22）的外缘面与箱体的内缘面之间形成储水槽（23），储水槽（23）内装有水，箱体（21）的底面上有置于筒体（22）内的进风口（24），进风口（24）与通孔（10）相连，箱体（21）的侧面上有高于水面的出风口（25），出风口（25）与抽热排烟机（12）相连，筒体（22）上方有直径大于筒体（22）并置于箱体（21）内的罩体（26），箱体（21）外部装有竖杆（27），竖杆（27）上端装有转动杆（28），转动杆（28）的两端各装有一个转轮，两个转轮上装有绳索（29），绳索（29）的一端穿过箱体（21）与箱体（21）内的罩体（26）相连，另一端上装有平衡块（30）。
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