CN104215068B - 一种可以提升色料烧成质量的窑炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可以提升色料烧成质量的窑炉，包括窑体和窑车；窑车由下到上依次包括钢板层、耐火砖层、孔砖层、火道垫砖层和圆形匣钵层，钢板层内设置有多个贯穿钢板层的烟道；所述孔砖上设置有贯穿整个砖体的通风孔；圆形匣钵层内设置有多个圆形匣钵，相邻圆形匣钵之间间隙设置；圆形匣钵层内还均匀设置有多个匣钵火道；耐火砖层和孔砖层、孔砖层和火道垫砖层之间错开设置；同一砖体层之间的砖体间隙设置。利用本窑炉对色料进行加温烧成，使得整个窑炉各处温度差异从原来的50℃降低到5℃，使生产质量得到了保证，均匀地加快温度的提升；色料的整个烧成时间比原来降低了10%-20%；整个色料烧成过程的能源消耗降低了20%-35%。

Description

一种可以提升色料烧成质量的窑炉
技术领域
本发明涉及色料烧成设备领域，尤其涉及的是一种可以提升色料烧成质量的窑炉。
背景技术
色料用梭式窑主要用于色料的烧成，在传统的色料的生产方式中由于窑炉结构的设置不合理导致影响烧成的质量：1.采用方形匣钵，导致温度提升慢和升温的不均匀性；2.热风通道设置不合理导致台车上匣钵堆各处的温差大；3.传统燃烧机温度控制过于粗放，不利于稳定生产质量。以上结构的不合理设置都会导致生产质量的波动和设备能耗变大，不能保证烧成质量，也不符合节能减排的环保理念。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以提升色料烧成质量的窑炉，旨在解决现有的色料用梭式窑结构设置不合理导致影响烧成质量，间接增加设备能耗的问题。
本发明的技术方案如下：一种可以提升色料烧成质量的窑炉，其中，包括窑体和窑车，窑车作为窑底与窑体共同组成密封的窑炉；
所述窑车由下到上依次包括钢板层、耐火砖层、孔砖层、火道垫砖层和圆形匣钵层，所述钢板层内设置有多个贯穿钢板层的烟道；耐火砖层内设置有多个耐火砖，相邻耐火砖之间间隙设置；孔砖层内设置有多个孔砖，所述孔砖上设置有贯穿整个砖体的通风孔，相邻孔砖之间间隙设置；火道垫砖层内设置有多个火道垫砖，相邻火道垫砖之间间隙设置；所述圆形匣钵层内设置有多个圆形匣钵，相邻圆形匣钵之间间隙设置；所述圆形匣钵层内还均匀设置有多个匣钵火道；所述耐火砖层和孔砖层、孔砖层和火道垫砖层之间错开设置，烟道中的烟气通过耐火砖层的砖体间隙进入耐火砖层，再通过孔砖层的砖体通孔和砖体间隙进入孔砖层，然后经过火道垫砖层的砖体间隙进入火道垫砖层，最后到达圆形匣钵升温加热色料。
所述的可以提升色料烧成质量的窑炉，其中，所述窑体内设置有脉冲式燃烧机，由脉冲式燃烧机排出的高温烟气从烟道的两端进入烟道，经过砖体层之间的错位空间和同一砖层砖体之间的间隙到达圆形匣钵升温加热烧成色料。
所述的可以提升色料烧成质量的窑炉，其中，所述烟道中设置有翅管式换热装置，窑体上设置有排气口，所述翅管式换热装置一端与排气口连接，另一端与脉冲式燃烧机的燃气进口连接：利用窑炉排出的高温烟气对助燃空气进行预加热，将助燃空气温度提升至150℃以上。
所述的可以提升色料烧成质量的窑炉，其中，所述窑体上设置有活动门。
所述的可以提升色料烧成质量的窑炉，其中，所述窑车的钢板层的底部设置有活动轮。
所述的可以提升色料烧成质量的窑炉，其中，所述活动轮设置4个，分别设置在钢板层底部的四个角上。
本发明的有益效果：本发明通过提供一种可以提升色料烧成质量的窑炉，通过设置：1.圆形匣钵代替传统的方形匣钵，使热风流动顺利，加大热交换面积，可以有效改善温度提升速度和避免温升的不均匀性；2.改变匣钵摆放方式以及台车上耐火砖及砌筑方式来调整热风通道，理顺热风走向，降低热风阻力，使整个台车上所有盛放色料之匣钵能够同时接触到温度基本一致的热风而同步升温，有效降低台车上匣钵堆各处的温度差，改善温度提升速度，避免因温升不均匀而产生的质量波动；3.采用了脉冲式燃烧机，改用DCS控制系统将原来简单的0、1控制变更为连续控制方式，可以按照设定温度、实际温度之差自动调节燃气和助燃空气进气量形成闭环PID控制，使最终的温度曲线基本符合预设曲线，从而可以有效改善因温度提升不均匀而产生的质量波动以及降低能耗；4.在下沉式烟道中加入翅管式换热装置，利用窑炉排出的高温烟气对助燃空气进行预加热，将助燃空气温度提升至150℃以上，从而达到节能的目的。
附图说明
图1是本发明中窑车的结构示意图。
图2是本发明中窑车的剖面示意图。
图3是本发明中孔砖的结构示意图。
图4是本发明中孔砖的侧面剖示图。
图5是本发明中圆形匣钵的结构示意图。
图6是本发明中圆形匣钵的侧面剖示图。
图7是本发明中脉冲式燃烧机的控制原理图。
图8是本发明中翅管式换热装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
如图1-8所示，本可以提升色料烧成质量的窑炉包括窑体和窑车200，窑车200推进窑体内烧成，烧完后把窑车200推出窑体，卸下烧好的成品，窑车200作为窑底与窑体共同组成密封的窑炉。
所述窑车200由下到上依次包括钢板层、耐火砖层、孔砖层、火道垫砖层和圆形匣钵层，所述钢板层内设置有多个贯穿钢板层的烟道211；耐火砖层内设置有多个耐火砖221，相邻耐火砖221之间相隔一定间隙设置；孔砖层内设置有多个孔砖231，所述孔砖231上设置有贯穿整个砖体的通风孔，相邻孔砖231之间相隔一定间隙设置；火道垫砖层内设置有多个火道垫砖241，相邻火道垫砖241之间相隔一定间隙设置；所述圆形匣钵层内设置有多个圆形匣钵251，相邻圆形匣钵251之间相隔一定间隙设置；所述圆形匣钵层内还均匀设置有多个匣钵火道252；所述耐火砖层和孔砖层、孔砖层和火道垫砖层之间错开设置，烟道211中的烟气通过耐火砖层的砖体间隙进入耐火砖层，再通过孔砖层的砖体通孔和砖体间隙进入孔砖层，然后经过火道垫砖层的砖体间隙进入火道垫砖层，最后到达圆形匣钵251升温加热色料。
如图3-4所示，所述孔砖231在砖体上设置通风孔，代替原来的实心砖，使其与烟道211配合，形成窑车200内通畅的热风通道，使整个窑车200上待烧成的色料都可以实现均匀升温。
如图5-6所示，所述圆形匣钵251用于盛装待烧成的色料（色料为粉状）。本实施例中，圆形匣钵251采用粘土质匣钵。采用圆形匣钵251代替传统的方形匣钵，使热风流动更顺畅，加大热交换面积，可以有效地提高温度的提升速度和改善温升的不均匀性。
通过采用圆形匣钵251，相邻圆形匣钵251之间间隙设置，配合匣钵火道252以及钢板层、耐火砖层、孔砖层和火道垫砖层的错开设置，改善了热风风道，合理的理顺热风走向，降低热风的阻力，进而使整个窑车200上盛放色料的圆形匣钵251能够同时接触到温度基本一致的热风而同步升温，有效降低窑车200上圆形匣钵251之间的温度差，可以有效地提高温度提升速度及改善因温升不均匀而产生的质量波动。
将圆形匣钵251放置在窑车200的最上面，留出匣钵火道252，并与窑车200内部的烟道211相通，让热风能顺利的流动，将热能快速均匀的带到各个圆形匣钵251。
所述窑体内设置有脉冲式燃烧机，利用DCS控制系统进行连续控制，可以按照设定温度、实际温度之差自动调节燃气和助燃空气进气量形成闭环PID控制（如图7所示，是脉冲式燃烧机的控制原理图），使最终的温度曲线基本符合预设曲线，从而可以有效改善温度提升不均匀而产生的质量波动以及降低能耗。由脉冲式燃烧机排出的高温烟气从烟道211的两端进入烟道211，经过砖体层之间的错位空间和同一砖层砖体之间的间隙到达圆形匣钵251升温加热烧成色料。
如图7所示，所述烟道211中设置有翅管式换热装置，窑体上设置有排气口，所述翅管式换热装置一端与排气口连接，另一端与脉冲式燃烧机的燃气进口连接：利用窑炉排出的高温烟气对助燃空气进行预加热，将助燃空气温度提升至150℃以上，从而达到节能的目的。
为了方便窑车200的进料和出料，保证整个窑炉的密封性，所述窑体100上设置有活动门：当窑车200需要进料和出料时，活动门打开；当色料加热烧成时，活动门关闭。
为了节省人力物力，方便窑车200运输色料，所述窑车200的钢板层210的底部设置有活动轮300。按照实际需要，所述活动轮300可以设置多个。本实施例中，为了平衡受力，所述活动轮300设置4个，分别设置在钢板层210底部的四个角上。
利用本窑炉对色料进行加温烧成，可以大大地减少加热时温升的不均衡性：由于烟道211、匣钵火道252和砖体层的合理设置、圆形匣钵251与色料之间的换热面积加大、采用合适的燃烧设备，使得整个窑炉各处的温度差异从原来的50℃降低到现在的5℃，使得生产质量得到可靠地保证，均匀地加快温度的提升；大大地减少了烧成的时间：通过对整个窑炉的合理设置，色料的整个生产时间比原来降低了10%-20%；有效地降低了能耗：由于热回收设备（翅管式换热装置）的设置和烧成时间的减少，整个色料烧成过程的能源消耗比原来降低了20%-35%。
本可以提升色料烧成质量的窑炉通过设置：1.圆形匣钵代替传统的方形匣钵，使热风流动顺利，加大热交换面积，可以有效改善温度提升速度和避免温升的不均匀性；2.改变匣钵摆放方式以及台车上耐火砖及砌筑方式来调整热风通道，理顺热风走向，降低热风阻力，使整个台车上所有盛放色料之匣钵能够同时接触到温度基本一致的热风而同步升温，有效降低台车上匣钵堆各处的温度差，改善温度提升速度，避免因温升不均匀而产生的质量波动；3.采用了脉冲式燃烧机，改用DCS控制系统将原来简单的0、1控制变更为连续控制方式，可以按照设定温度、实际温度之差自动调节燃气和助燃空气进气量形成闭环PID控制，使最终的温度曲线基本符合预设曲线，从而可以有效改善因温度提升不均匀而产生的质量波动以及降低能耗；4.在下沉式烟道中加入翅管式换热装置，利用窑炉排出的高温烟气对助燃空气进行预加热，将助燃空气温度提升至150℃以上，从而达到节能的目的。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种可以提升色料烧成质量的窑炉，其特征在于，包括窑体和窑车，窑车作为窑底与窑体共同组成密封的窑炉；
所述窑车由下到上依次包括钢板层、耐火砖层、孔砖层、火道垫砖层和圆形匣钵层，所述钢板层内设置有多个贯穿钢板层的烟道；耐火砖层内设置有多个耐火砖，相邻耐火砖之间间隙设置；孔砖层内设置有多个孔砖，所述孔砖上设置有贯穿整个砖体的通风孔，相邻孔砖之间间隙设置；火道垫砖层内设置有多个火道垫砖，相邻火道垫砖之间间隙设置；所述圆形匣钵层内设置有多个圆形匣钵，相邻圆形匣钵之间间隙设置；所述圆形匣钵层内还均匀设置有多个匣钵火道；所述耐火砖层和孔砖层、孔砖层和火道垫砖层之间错开设置，烟道中的烟气通过耐火砖层的砖体间隙进入耐火砖层，再通过孔砖层的砖体通孔和砖体间隙进入孔砖层，然后经过火道垫砖层的砖体间隙进入火道垫砖层，最后到达圆形匣钵升温加热色料。
2.根据权利要求1所述的可以提升色料烧成质量的窑炉，其特征在于，所述窑体内设置有脉冲式燃烧机，由脉冲式燃烧机排出的高温烟气从烟道的两端进入烟道，经过砖体层之间的错位空间和同一砖层砖体之间的间隙到达圆形匣钵升温加热烧成色料。
3.根据权利要求1所述的可以提升色料烧成质量的窑炉，其特征在于，所述烟道中设置有翅管式换热装置，窑体上设置有排气口，所述翅管式换热装置一端与排气口连接，另一端与脉冲式燃烧机的燃气进口连接：利用窑炉排出的高温烟气对助燃空气进行预加热，将助燃空气温度提升至150℃以上。
4.根据权利要求2或3所述的可以提升色料烧成质量的窑炉，其特征在于，所述窑体上设置有活动门。
5.根据权利要求2或3所述的可以提升色料烧成质量的窑炉，其特征在于，所述窑车的钢板层的底部设置有活动轮。
6.根据权利要求5所述的可以提升色料烧成质量的窑炉，其特征在于，所述活动轮设置4个，分别设置在钢板层底部的四个角上。
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