CN104677102B - 一种人造石英石板材的固化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种人造石英石板材的固化方法，利用加热的新鲜空气固化石英石毛板，本发明还对应提供了一种固化装置，包括烤箱、放置在烤箱中的烘烤模具和用于加热烤箱的热风炉，烤箱上设有由定滑轮、配重块、绳索和锁紧轮构成的箱门升降单元；热风炉中设有挡火板，挡火板将热风炉的上层分隔成热量交换室和燃烧室，热量交换室中安装有换热管，换热管的下端穿过挡火板伸入燃烧室中，上端穿过热量交换室的墙壁位于热量交换室外，热量交换室的墙壁上设有进气孔和出气孔，热量交换室通过通气管道与烤箱连通；该固化方法可保证毛板固化在纯净的环境下进行，固化装置可实现自动控温，烤箱内受热均匀，并且能源消耗量少，使用安全。

Description

一种人造石英石板材的固化方法及装置

技术领域

本发明涉及一种人造石英石板材的固化方法及装置，属于人造石英石板材生产技术领域。

背景技术

人造石英石板材压制成的毛板需要一个烘烤、固化的过程，即在保证毛板不变形的情况下，在专业烤箱内促使人造石英石板材毛板成分中的不饱和树脂固化，人造石英石板材制造行业中普遍采用的固化方法有两种：第一种是直接使用压制模具固化，另一种是采用玻璃作为固化模具固化。采用压制模具固化方式由于成本、周转、效果等原因逐渐被淘汰，行业内普遍采用玻璃模具固化方式。

玻璃模具固化方式是将毛板转移到大块的钢化玻璃上，再将毛板放入烤箱中固化，操作步骤为：首先将毛板转移到玻璃上，人工将玻璃转移到烘烤架上，在玻璃的两端各上垫一块垫块，随后将另一块放置了毛板的玻璃叠放其上，重复以上步骤直到毛板到达一定高度，将毛板随玻璃一同放入烤箱中进行烘烤。此种固化方式主要有以下缺陷：

a、玻璃靠人工搬运，劳动强度极大；

b、玻璃在无任何防护情况下搬运、叠放，极易造成玻璃损伤、破裂，既可能伤及操作者也可能造成毛板损失；

c、垫块为人工放置，其位置、高低等直接影响玻璃的使用和烘烤效果。

采用玻璃模具固化石英石毛板，需要使用烤箱，将放置了毛板的固化模具放置在烤箱中，烤箱加热石英石毛板使之固化成型，烤箱在固化过程中必须满足以下要求：炉温基本稳定；炉内各区域无温差或较小；固化废气能及时排出。

根据以上基本要求，行业内采用的烤箱主要有隧道窑式烤箱和箱式烤箱，隧道窑式烤箱存在占地面积大、温度难以控制、热源供给点多等缺陷，因此逐渐被箱式烤箱取代，行业普遍使用的箱式烤箱的加热方式为，燃烧室中煤炭燃烧产生的燃煤热气直接进入烤箱加热毛板，燃煤热气加热毛板后直接从烤箱排放至大气中，此种加热方式主要存在以下缺陷：

1、燃烧室产生的燃煤热气直接进入烤箱，煤炭未充分燃烧时产生一氧化碳，一氧化碳随燃煤热气直接进入烤箱，严重影响烤箱内外及车间环境，一氧化碳浓度高时甚至引起现场工人煤气中毒，安全隐患大；

2、为保证废气的排放效果，燃煤热气在烤箱内时间停留短，排放时仍含带大量热量，能源消耗较大并且造成能源浪费；

3、炉温不能有效控制，造成烤箱过热或温度不足，影响毛板固化效果；

4、燃煤热气进入烤箱后，由于受毛板的阻挡难以到达烤箱底部，烤箱上下温差极大，烤箱上部温度较高，底部往往达不到固化所需温度，下层毛板中的树脂难以完全固化，造成毛板质量参差不齐。

毛板加热固化的过程中经常需要垂直升降烤箱箱门，箱门的开启方式主要有两种，电动开启或人力开启。电动开启箱门，由于箱门的提升和下降均由电动机控制，因此需要设计限位装置防止箱门提升越程造成安全事故，限位装置设计复杂，并且由于生产车间一般环境较差，粉尘较多，限位装置长期使用后易失灵，存在较大的安全隐患；采用人力升降由于人为控制箱门的升起高度，因此不存在箱门越程的问题，但由于箱门往往较重，紧靠人力提升箱门不仅耗费工作人员体力，而且在开启过程中难以有效固定箱门，开启过程中操作者往往要进入箱门下方，因此存在重大安全隐患；以上两种箱门开启方式由于均难以实现箱门在任意垂直位置上的固定，因此使用范围小，仅适用于箱门完全开合或关闭的场合。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，并提供一种利用加热的新鲜空气固化石英石毛板的方法，本发明还对应提供了一种固化石英石板的装置，该装置可自动控制烤箱内的温度，烤箱内各区域受热均匀，并且能源消耗量少，使用安全。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种人造石英石板材的固化方法，包括如下步骤：

(1)石英石毛板过渡：在压制模具中放置圆弧上升的过渡板使得压制模具、过渡板和压制模具边框的上表面构成圆弧上升的过渡面，依托过渡面将真空压制得到的石英石毛板从压制模具中过渡至烘烤模具中，将放置了石英石毛板的烘烤模具层叠堆放，达到设定高度后开启烤箱的箱门并将箱门锁紧，将烘烤模具送入烤箱中随后关闭箱门；

(2)石英石毛板固化：使用热风炉的燃烧室产生的燃煤热气加热新鲜空气，随后将加热后的新鲜空气通入烤箱中，将热交换后的新鲜空气抽出，通过换热管道送入热风炉中进行再次加热，使加热后的新鲜空气在烤箱和换热管道中循环流动并且与石英石毛板进行热交换，石英石毛板受热固化得到粗石英石板材；

(3)抽离：开启烤箱的箱门并将箱门锁紧，将粗石英石板材从烘烤模具上抽离并冷却。

本发明还对应提供了一种人造石英石板材的固化装置，至少包括烤箱、放置在烤箱中的烘烤模具和用于加热烤箱的热风炉，热风炉中设有分隔板，分隔板将热风炉分隔成上下两层，热风炉的下层为煤灰收集室，热风炉外设有进气单元，所述进气单元包括鼓风机和进气管，烤箱上设有由定滑轮、配重块和绳索构成的箱门升降单元，所述烤箱箱体的箱门处沿箱门升降方向对称设有2条滑槽，箱门位于2条滑槽之间，其左右两侧均卡设在滑槽中，箱体的箱门处设有锁紧轮，锁紧轮由螺柱和固定在螺柱一端的转盘构成，锁紧轮的螺柱垂直于箱门穿过滑槽槽壁，其端部抵在箱门上，转盘位于槽壁外侧面上；所述热风炉的上层中设有与分隔板平行的挡火板，挡火板将热风炉的上层分隔成上下两层，从上到下依次为热量交换室和燃烧室，热量交换室中安装有换热管，换热管的下端穿过挡火板伸入燃烧室中，上端穿过热量交换室的墙壁位于热量交换室外，热量交换室的墙壁上设有进气孔和出气孔，热量交换室通过固定在进气孔和出气孔中的通气管道与烤箱连通，烤箱中设有温度传感器，烤箱外设有控制器，控制器的输入接口与温度传感器电连接，输出接口与鼓风机电连接；所述烘烤模具包括框架和固定在框架上的托板，所述框架由两个相互平行的支架组成，托板垂直于两个支架卡设在两个支架之间，托板的两端嵌入支架中；所述支架呈方柱形，支架的顶面上设有定位盲孔，底面上开设有凹槽，凹槽中设有定位杆，定位杆的一端与凹槽的槽底铰接，定位杆与凹槽槽底的铰接处位于定位盲孔的正下方，定位杆的长度不大于定位盲孔的深度。

所述箱门左右两个侧面上均安装有滚轮，滚轮位于滑槽中并且在箱门的左右侧面上交替均布。

所述配重块包括弹性重物和包裹在弹性重物上的软物质，配重块与箱门的重量相等，所述软物质为海绵或软橡胶。

所述换热管为蛇形管，换热管的上端设有两个开口，其中一个出口与进气管连通。

所述煤灰收集室的墙壁上设有排灰门，挡灰门的上半部分透明形成观察窗。

烤箱炉顶的内侧面以及四个垂直内侧面上均设有凸起，烤箱外包裹有保温材料。

所述通气管道的一端穿过烤箱箱壁伸入烤箱中，其开口朝向距离开口最近的箱壁垂直内侧面。

所述烘烤模具支架底面凹槽的槽壁上对称设有两个凸起，两个凸起构成卡口，定位杆通过卡口卡设在凹槽中。

由上述技术方案可知，本发明提供的固化方法利用热风炉中产生的燃煤热气加热新鲜空气，并将加热后的新鲜空气输送至烤箱中，加热后的新鲜空气在烤箱中与毛板进行热交换后，通过管道回到热风炉中进行再次加热，烤箱箱门的正常开启即可完成新鲜空气的自动补充，烤箱内流通的气体始终为加热后的新鲜空气，保证了烤箱内的空气质量，避免有毒气体污染烤箱环境。

本发明提供的固化装置，烤箱炉顶的内侧面以及四个垂直内侧面上均设有凸起，热空气从通气管道进入烤箱，气流遇到凸起后被凸起打散并向四周扩散，在烤箱中形成紊流并充满烤箱，烤箱中形成整体的、较均匀的热空气氛围，使得烤箱各区域的温差在较小范围内，保证烤箱内毛板受热均匀；烤箱中设置温度传感器，温度传感器将检测的温度信号输送至控制器，当烤箱内的温度高于或低于烤箱的设定温度时，控制器通过控制程序控制鼓风机的转速，从而调节燃烧室的进风量，改变燃烧室中煤炭燃烧的剧烈程度，保证进入烤箱的热空气温度在规定范围内；换热管的其中一个出气口连通进气管，在空气进入燃烧室前利用燃煤热气的余热预先加热空气，使得空气进入燃烧室时即含带一定热量，减低煤炭的用量；由于煤炭燃烧后产生的燃煤热气中掺杂部分可燃性气体，该部分可燃性气体进入燃烧室后进行燃烧，使得可燃物燃烧充分，节约煤炭的同时减小燃煤热气排放对环境的影响。

烤箱的箱门通过箱门升降单元进行开启和关闭，通过绳索连接箱门和与箱门重量相同的配重块，箱门在开启或关闭过程中处于任意位置时，箱门和配重块均处于一种平衡状态，箱门升降的过程即是打破此平衡的过程，根据力学原理，打破此种平衡只需要大于零的任何力量均可达到，考虑到摩擦因素，任何方向的轻微加力即可实现箱门的升降：在配重块上向下轻微加力，就可以实现箱门上升，在配重块上向上轻微加力，即可实现箱门的关闭；箱体上对称设有锁紧轮，旋转锁紧轮的转盘将螺柱向箱门方向旋入，锁紧轮的螺柱紧密抵在箱门上，防止箱门或配重块受外力扰动时箱门下滑造成安全事故，锁紧轮可将箱门在任意位置固定，因此使用灵活；箱门上安装滚轮，滚轮减小箱门与滑槽之间的摩擦，使得箱门的提升与下降更省力；配重块包括弹性重物和包裹在弹性重物上的软物质，因此即使配重块因故障不慎掉落，弹性重物及其上包裹的海绵或软橡胶可起到缓冲作用，避免配重块伤人。

烤箱中的烘烤模具由框架和通过胶水固定在框架上的玻璃托板构成，玻璃托板的边缘固定在框架中，避免划伤工作人员，同时保护玻璃托板，大大降低玻璃托板磕碰、损坏的可能性；框架的底面上铰接有定位杆，在模具上放置另一个模具时，可将上方框架的定位杆扳出凹槽，插入下方框架的定位盲孔中，保证上方模具位于下方模具的正上方，避免上方的模具碰伤毛板；毛板固化完成后抽离模具的过程中，定位杆可避免模具之间产生相对滑动，提高生产效率，避免模具掉落引起事故。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明提供的固化方法利用加热的新鲜空气固化石英石毛板，烤箱内流通的为新鲜的热空气，保证毛板固化在纯净的环境下进行；

2、本发明提供的固化装置可实现自动控温，大大提升了毛板品质，空气预热以及燃煤热气再燃烧使得燃烧物燃烧充分，节约能源，降低生产成本和污染物排放量；

3、本发明提供的固化装置利用二力平衡原理开启箱门，并且箱门可稳定固定在任意位置，箱门的升降安全省力；

4、烤箱内的烘烤模具结构简单，玻璃托板磕碰、损坏的可能性低，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明提供的固化装置的结构示意图。

图2为箱门升降单元的结构示意图。

图3为烘烤模具的结构示意图。

图4为支架的全剖结构示意图。

1-烤箱，2-凸起，3-毛板，4-保温材料，5-通气管道，6-热量交换室，7-换热管，8-热风炉，9-鼓风机，10-进气管，11-煤灰收集室，12-排灰门，13-观察窗，14-分隔板，15-燃烧室，16-挡火板，17-控制器，18-温度传感器，19-烘烤模具，20-弹性重物，21-定滑轮，22-箱门，23-绳索，24-软物质，25-锁紧轮，26-滚轮，27-滑槽，28-框架，29-玻璃托板，30-支架，301-定位盲孔，302-凹槽，303-卡口，31-定位杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明。

本发明提供的人造石英石板材的固化方法，包括如下步骤：

(1)石英石毛板过渡：在压制模具中放置圆弧上升的过渡板，使得压制模具、过渡板和边框的上表面构成圆弧上升的过渡面，依托过渡面将真空压制得到的石英石毛板推至烘烤模具中，将放置了石英石毛板的烘烤模具层叠堆放，达到设定高度后开启烤箱的箱门并将箱门锁紧，将烘烤模具送入烤箱中随后关闭箱门；

2)石英石毛板固化：使用热风炉的燃烧室产生的燃煤热气加热新鲜空气，随后将加热后的新鲜空气通入烤箱中，将热交换后的新鲜空气抽出，通过换热管道送入热风炉中进行再次加热，使加热后的新鲜空气在烤箱和换热管道中循环流动并且与石英石毛板进行热交换，石英石毛板受热固化得到粗石英石板材；

(3)抽离：开启烤箱的箱门并将箱门锁紧，将粗石英石板材从烘烤模具上抽离并冷却。

本发明还对应提供了一种人造石英石板材的固化装置，其结构如图1所示，至少包括烤箱1、放置在烤箱中的烘烤模具19和用于加热烤箱的热风炉8，热风炉中设有分隔板14，分隔板将热风炉分隔成上下两层，热风炉的下层为煤灰收集室11，煤灰收集室的墙壁上设有排灰门12，挡灰门的上半部分透明形成观察窗13，热风炉外设有进气单元，所述进气单元包括鼓风机9和进气管10，热风炉的上层中设有与分隔板平行的挡火板16，挡火板将热风炉的上层分隔成上下两层，从上到下依次为热量交换室6和燃烧室15，热量交换室中安装有换热管7，换热管为蛇形管，换热管的下端穿过挡火板伸入燃烧室中，上端穿过热量交换室的墙壁位于热量交换室外，换热管的上端设有两个开口，其中一个出口与空气进气管连通，热量交换室的墙壁上设有进气孔和出气孔，热量交换室通过固定在进气孔和出气孔中的通气管道5与烤箱连通，通气管道的一端穿过烤箱箱壁伸入烤箱中，其开口朝向距离开口最近的箱壁垂直内侧面；所述烤箱中设有温度传感器18，烤箱外设有控制器17，控制器的输入接口与温度传感器电连接，输出接口与鼓风机电连接，烤箱炉顶的内侧面以及四个垂直内侧面上均设有凸起2，烤箱外包裹有保温材料4；

烤箱上设有由定滑轮21、配重块和绳索23构成的箱门升降单元，箱门升降单元的结构如图2所示，烤箱1的箱体上固定有一个以上定滑轮21，绳索23绕过定滑轮，一端连接箱门22，另一端上固定有与箱门的重量相等的配重块，所述配重块包括弹性重物20和包裹在弹性重物上的软物质24，配重块与箱门的重量相等，所述软物质为海绵或软橡胶，箱体上沿箱门升降方向对称设有2条滑槽27，箱门位于2条滑槽之间，其左右两端均卡设在滑槽中，箱门左右两个侧面上均安装有滚轮26，滚轮位于滑槽中并且在箱门的左右侧面上交替均布，箱体上设有锁紧轮25，锁紧轮由螺柱和固定在螺柱一端的转盘构成，锁紧轮的螺柱垂直于箱门穿过滑槽槽壁，螺柱的顶端抵在箱门上，转盘位于槽壁的外侧面上，锁紧轮成对分布在滑槽上；

烘烤模具19的结构如图3所示，由框架28和固定在框架上的玻璃托板29构成，所述框架由两个相互平行的支架30组成，玻璃托板垂直于两个支架30卡设在两个支架之间，托板的两端嵌入支架中，托板通过胶水粘接固定在框架上；支架的结构如图4所示，支架呈方柱形，支架的顶面上设有定位盲孔301，底面上开设有凹槽302，凹槽中设有定位杆31，定位杆的一端与凹槽的槽底铰接，定位杆与凹槽槽底的铰接处位于定位盲孔的正下方，定位杆的长度不大于定位盲孔的深度，凹槽的槽壁上对称设有两个凸起303，两个凸起构成卡口，定位杆通过卡口卡设在凹槽中。

Claims (9)

1.一种人造石英石板材的固化方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)石英石毛板过渡：在压制模具中放置圆弧上升的过渡板使得压制模具、过渡板和压制模具边框的上表面构成圆弧上升的过渡面，依托过渡面将真空压制得到的石英石毛板从压制模具中过渡至烘烤模具中，将放置了石英石毛板的烘烤模具层叠堆放，达到设定高度后开启烤箱的箱门并将箱门锁紧，将烘烤模具送入烤箱中随后关闭箱门；

(2)石英石毛板固化：使用热风炉的燃烧室产生的燃煤热气加热新鲜空气，随后将加热后的新鲜空气通入烤箱中，将热交换后的新鲜空气抽出，通过换热管道送入热风炉中进行再次加热，使加热后的新鲜空气在烤箱和换热管道中循环流动并且与石英石毛板进行热交换，石英石毛板受热固化得到粗石英石板材；

(3)抽离：开启烤箱的箱门并将箱门锁紧，将粗石英石板材从烘烤模具上抽离并冷却。

2.一种用于权利要求1所述方法的固化装置，至少包括烤箱、放置在烤箱中的烘烤模具和用于加热烤箱的热风炉，热风炉中设有分隔板，分隔板将热风炉分隔成上下两层，热风炉的下层为煤灰收集室，热风炉外设有进气单元，所述进气单元包括鼓风机和进气管，烤箱上设有由定滑轮、配重块和绳索构成的箱门升降单元，其特征在于：所述烤箱箱体的箱门处沿箱门升降方向对称设有2条滑槽，箱门位于2条滑槽之间，其左右两侧均卡设在滑槽中，箱体的箱门处设有锁紧轮，锁紧轮由螺柱和固定在螺柱一端的转盘构成，锁紧轮的螺柱垂直于箱门穿过滑槽槽壁，其端部抵在箱门上，转盘位于槽壁外侧面上；所述热风炉的上层中设有与分隔板平行的挡火板，挡火板将热风炉的上层分隔成上下两层，从上到下依次为热量交换室和燃烧室，热量交换室中安装有换热管，换热管的下端穿过挡火板伸入燃烧室中，上端穿过热量交换室的墙壁位于热量交换室外，热量交换室的墙壁上设有进气孔和出气孔，热量交换室通过固定在进气孔和出气孔中的通气管道与烤箱连通，烤箱中设有温度传感器，烤箱外设有控制器，控制器的输入接口与温度传感器电连接，输出接口与鼓风机电连接；所述烘烤模具包括框架和固定在框架上的托板，所述框架由两个相互平行的支架组成，托板垂直于两个支架卡设在两个支架之间，托板的两端嵌入支架中；所述支架呈方柱形，支架的顶面上设有定位盲孔，底面上开设有凹槽，凹槽中设有定位杆，定位杆的一端与凹槽的槽底铰接，定位杆与凹槽槽底的铰接处位于定位盲孔的正下方，定位杆的长度不大于定位盲孔的深度。

3.根据权利要求2所述的固化装置，其特征在于：所述箱门左右两个侧面上均安装有滚轮，滚轮位于滑槽中并且在箱门的左右侧面上交替均布。

4.根据权利要求2所述的固化装置，其特征在于：所述配重块包括弹性重物和包裹在弹性重物上的软物质，配重块与箱门的重量相等，所述软物质为海绵或软橡胶。

5.根据权利要求2所述的固化装置，其特征在于：所述换热管为蛇形管，换热管的上端设有两个开口，其中一个出口与进气管连通。

6.根据权利要求2所述的固化装置，其特征在于：所述煤灰收集室的墙壁上设有排灰门，挡灰门的上半部分透明形成观察窗。

7.根据权利要求2所述的固化装置，其特征在于：烤箱炉顶的内侧面以及四个垂直内侧面上均设有凸起，烤箱外包裹有保温材料。

8.根据权利要求2所述的固化装置，其特征在于：所述通气管道的一端穿过烤箱箱壁伸入烤箱中，其开口朝向距离开口最近的箱壁垂直内侧面。

9.根据权利要求2所述的固化装置，其特征在于：所述烘烤模具支架底面凹槽的槽壁上对称设有两个凸起，两个凸起构成卡口，定位杆通过卡口卡设在凹槽中。