CN106338201A - 一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，包括窑体通道、风机系统、燃烧系统，窑体通道中设有窑车，窑体通道设有氧化蒸发段、强氧化段、强还原段、烧成段、保温段、冷却段。风机系统由入口排烟风机、转化气幕风机、急冷风机、抽热风机、助燃风机、窑尾送风风机和风道、通风管组成，风道包括设在窑体壁中的空腔层，空腔层与设在窑体壁上及窑体拱顶上的出风口相通。燃烧系统由通气管及喷火枪组成，助燃风机为喷火枪提供助燃空气。具有能源利用率高，节能减排技术优势明显，整体节能达到30%的成效，且高温区温度稳定均匀，有利于制品烧成。

Description

一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑

技术领域

本发明涉及一种陶瓷领域烧制热工设备，具体来说是一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑。

背景技术

隧道窑炉是现代化的连续式烧成的热工设备，一般是一条长的直线形隧道，结构为三个带，分别预热带、烧成带、冷却带，其两侧为保温壁，顶部为拱顶，隧道内铺设轨道用于运行窑车，由于在使用时热量会在各个不同温区间流动，能源利用率低，对此，也有通过学习在烧成带设置挡火墙来隔开高温区以防热量损失，但其不利于窑车的通行。现者，现有技术对隧道内的各个温区的控制较为简单，特别是在高温区，容易造成截面温度不均匀造成产品开裂，另外，余热再利用的回流应用还不尽人意，不利于节能减排。

发明内容

本发明在此提供一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，该隧道窑达到能源利用率高且更节能减排的目的。

为解决上述目的，一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，包括窑体通道、风机系统、燃烧系统，窑体通道中设有窑车，其特征在于：

所述窑体通道设有氧化蒸发段、强氧化段、强还原段、烧成段、保温段、冷却段，其中氧化蒸发段区域为烘干带，温度为常温升至680℃，强氧化段区域为氧化带，温度680℃升至1000℃，强还原段区域为还原带，温度1000℃升至1100℃，烧成段区域内分设弱还原带、温度1100℃升至1300℃及烧成带、温度1300℃升至1350℃后降至1200℃，保温段区域为保温带，温度1200℃降至850℃，冷却段区域内分设急冷带、温度850℃降至600℃和退温带、温度600℃降至常温，窑体通道设有温度探测点；

所述风机系统由入口排烟风机、转化气幕风机、急冷风机、抽热风机、助燃风机、窑尾送风风机和风道、通风管组成，所述风道包括设在窑体壁中的空腔层，空腔层与设在窑体壁上及窑体拱顶上的出风口相通；

所述燃烧系统由通气管及喷火枪组成，所述助燃风机为喷火枪提供助燃空气。

优选地，上述助燃风机的通风管设在冷却段中以对助燃空气进行预热。

上述入口排烟风机通过风道为氧化蒸发段进行排气。

上述转化气幕风机通过设在冷却段中的退温带风道抽气并分别在氧化蒸发段前端形成窑头打入气幕、在强氧化段末端形成还原气幕。

上述急冷风机通过设在冷却段中的退温带风道抽气后在保温段打入形成气幕。

上述抽热风机通过风道为冷却段的退温带进行排气送至烘干室实现降温且余热回收。

上述窑尾送风风机通过设在冷却段末端的风道向窑体通道内打气。

上述烘干带0-15米，长度15米，于窑体通道入口处第2、第4米和第10米处各设有风道，其中第2和第10米处通过风道与入口排烟风机相接向外进行排气，第4米处则通过转化气幕风机打气在风道形成窑头打入气幕。

上述强氧化带17-32米，长度16米，于窑体通道第19至31米以每1米为间隔共设有13支喷火枪，其中第27至31米以每2米为间隔加设共3支喷火枪，第32米处通过转化气幕风机打气在风道形成还原气幕。

上述还原带33-37米，长度5米，每1米为间隔共设有5支喷火枪。

上述弱还原带38-42米，长度5米，每1米为间隔共设有5支喷火枪，其中第38和第42米处加设共2支喷火枪。

上述烧成带43-46米，长度4米，每1米为间隔共设有4支喷火枪，其中第44和第46米处各加设共2支喷火枪。

上述保温带47-49米，长度3米，第48-19米间通过转化气幕风机打气在风道形成打入气幕。

上述急冷带50-53米，长度4米。

上述退温带54-82米，长度29米，在第81米处设有窑尾送风风机进行送风，并分别在第54米、58米、62米各设有转化气幕风机、急冷风机、抽热风机进行抽排气形成逆流降温。

优选地，上述加设的喷火枪为上下相向错位设置，喷火枪相向壁面对应位置为观火窗。

采用上述方案后与现有技术相比，具有以下突出优点：

1、窑体通道包括氧化蒸发段、强氧化段、强还原段、烧成段、保温段、冷却段，高温区的喷火枪为上下位设置，使高温区内的温度更加稳定均匀，各段上均设有温度控测点，分段控制，节能优化效果更明显，整体节能达到30%的成效。

2、氧化蒸发段和强氧化段，排除水分及杂质废物、矿物质；而强还原段有利于进一排除杂质，再通烧成段的气压加大，强火高温后渐转慢火降温进入保温段，有利于降低产品变形率，并使质地更细腻、通透、洁白；通过长矩离的冷却段有利于来延长降温时间，有利于提高釉面平整度及亮度，洁白细腻。

3、设置多道气幕，有利于温区的隔开，有效地阻止热能流失，提高能源利用率，且方便窑车从气幕中穿行，不对窑车造成妨碍。

4、通过风机系统，烧成段的热量在冷却段由于逆流原理而往氧化蒸发段传导，温度随之慢慢升高，这样能减少喷火枪喷火预热的能耗，提高节能减排效果。

5、助燃风机是外抽的新鲜空气，由于通风管设在冷却段中，这样，新抽进来的助燃空气会被预热300-600℃左右，可达到最佳的助燃效果，使燃烧更充分，达到节能目的。

附图说明

图1是发明的总体布局及温度变化示意图。

图2是窑头打入气幕的断面结构示意图。

图3是氧化蒸发段排气断面结构示意图。

图4是强氧化段断面结构示意图。

图5是烧成段断面结构示意图。

还原气幕的断面结构与图2所示窑头打入气幕的断面结构相同，故省略还原气幕的断面结构示意图。而冷却段排气断面结构与图3所示的排气断面结构相同，故省略冷却段排气断面结构示意图。

其中1窑体通道，2入口排烟风机，3温度探测点，4通气管，5喷火枪，6通风管，7转化气幕风机，8急冷风机，9抽热风机，10助燃风机，11窑尾送风风机，12烘干带，13氧化带，14还原带，15弱还原带，16烧成带，17保温带，18急冷带，19退温带，20氧化蒸发段，21强氧化段，22强还原段，23烧成段，24保温段，25冷却段，26空腔层，27出风口，28窑车，29观火窗。

具体实施方式

如图所示，一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，包括窑体通道、风机系统、燃烧系统，窑体通道1中设有或装载陶瓷胚产品并移动的窑车28。所述窑体通道1全长82米，分设有六段，分别是氧化蒸发段20、强氧化段21、强还原段22、烧成段23、保温段24、冷却段25，其中氧化蒸发段20区域为烘干带12，烘干带12为窑体通道0-15米，长度15米，于窑体通道入口处第2、第4米和第10米处各设有风道，其中第2和第10米处通过风道与入口排烟风机2相接向外进行排气（如图3所示），第4米处则通过转化气幕风机7打气在风道形成窑头打入气幕（如图2所示），温度从常温升至680℃。

强氧化段21区域为氧化带13，氧化带13为窑体通道17-32米，长度16米，于窑体通道第19至31米以每1米为间隔共设有13支喷火枪5，其中第27至31米以每2米为间隔加设共3支喷火枪5，第32米处通过转化气幕风机7打气在风道形成还原气幕（如图2所示）；温度680℃升至1000℃。

强还原段22区域为还原带14，还原带14为窑体通道33-37米，长度5米，每1米为间隔共设有5支喷火枪5；温度1000℃升至1100℃。

烧成段23区域内分设一是弱还原带15，弱还原带15为窑体通道38-42米，长度5米，每1米为间隔共设有5支喷火枪5，其中第38和第42米处加设共2支喷火枪5；温度1100℃升至1300℃。二是烧成带16，烧成带16为窑体通道43-46米，长度4米，每1米为间隔共设有4支喷火枪5，其中第44和第46米处各加设共2支喷火枪5；温度1300℃升至1350℃后降至1200℃。

保温段24区域为保温带17，保温带17为窑体通道47-49米，长度3米，第48-19米间通过转化气幕风机7打气在风道形成打入气幕；温度1200℃降至850℃。

冷却段25区域内分设一是急冷带18，急冷带18为窑体通道50-53米，长度4米；温度850℃降至600℃。二是退温带19，退温带19为窑体通道54-82米，长度29米，在第81米处设有窑尾送风风机11进行送风，并分别在第54米、58米、62米各设有转化气幕风机、急冷风机8、抽热风机9进行抽排气形成逆流降温；温度600℃降至常温。

在前述加设的喷火枪5为上下位设置，且喷火枪5为两壁面相向错位设置，喷火枪5相向壁面位置对应位置为观火窗29，以方便观测火焰。

所述风机系统由入口排烟风机2、转化气幕风机7、急冷风机8、抽热风机9、助燃风机10、窑尾送风风机11和风道、通风管6组成，所述风道包括设在窑体壁中的空腔层26，空腔层26与设在窑体壁上及窑体拱顶上的出风口27相通；上述入口排烟风机2通过风道为氧化蒸发段20进行排气。上述转化气幕风机7通过设在冷却段25中的退温带19风道抽气并分别在氧化蒸发段20前端形成窑头打入气幕、在强氧化段21末端形成还原气幕。上述急冷风机通过设在冷却段中的退温带风道抽气后在保温段打入形成气幕。上述抽热风机9通过风道为冷却段25的退温带19进行排气送至烘干室实现降温且余热回收。上述窑尾送风风机11通过设在冷却段21末端的风道向窑体通道1内打气。

所述燃烧系统由通气管4及喷火枪5组成，所述助燃风机10为喷火枪5提供助燃空气。助燃风机10的通风管6设在冷却段25中以对助燃空气进行预热，使得新抽进来的助燃空气会被预热300-600℃左右，达到最佳的助燃状态。燃气（天然气）通过通气管4输送至窑体通道1内的喷火枪5，与助燃空气混合充分燃烧。

窑体通道1第3、15、21、24、28、30、36、41、44、47、51、65米处各设有温度探测点3，其对应图1中的温度曲线分别为T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T12，方便对各温区的温度监测。

Claims (11)

1.一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，包括窑体通道、风机系统、燃烧系统，窑体通道中设有窑车，其特征在于：

所述窑体通道设有氧化蒸发段、强氧化段、强还原段、烧成段、保温段、冷却段，其中氧化蒸发段区域为烘干带，温度为常温升至680℃，强氧化段区域为氧化带，温度680℃升至1000℃，强还原段区域为还原带，温度1000℃升至1100℃，烧成段区域内分设弱还原带、温度1100℃升至1300℃及烧成带、温度1300℃升至1350℃后降至1200℃，保温段区域为保温带，温度1200℃降至850℃，冷却段区域内分设急冷带、温度850℃降至600℃和退温带、温度600℃降至常温，窑体通道设有温度探测点；

所述风机系统由入口排烟风机、转化气幕风机、急冷风机、抽热风机、助燃风机、窑尾送风风机和风道、通风管组成，所述风道包括设在窑体壁中的空腔层，空腔层与设在窑体壁上及窑体拱顶上的出风口相通；

所述燃烧系统由通气管及喷火枪组成，所述助燃风机为喷火枪提供助燃空气，所述助燃风机的通风管设在冷却段中以对助燃空气进行预热。

2.根据权利要求1所述的一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，其特征在于：

所述入口排烟风机通过风道为氧化蒸发段进行排气；

所述转化气幕风机通过设在冷却段中的退温带风道抽气并分别在氧化蒸发段前端形成窑头打入气幕、在强氧化段末端形成还原气幕；

所述急冷风机通过设在冷却段中的退温带风道抽气后在保温段打入形成气幕；

所述抽热风机通过风道为冷却段的退温带进行排气送至烘干室实现降温且余热回收；

所述窑尾送风风机通过设在冷却段末端的风道向窑体通道内打气。

3.根据权利要求1所述的一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，其特征在于所述烘干带0-15米，长度15米，于窑体通道入口处第2、第4米和第10米处各设有风道，其中第2和第10米处通过风道与入口排烟风机相接向外进行排气，第4米处则通过转化气幕风机打气在风道形成窑头打入气幕。

4.根据权利要求1所述的一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，其特征在于所述强氧化带17-32米，长度16米，于窑体通道第19至31米以每1米为间隔共设有13支喷火枪，其中第27至31米以每2米为间隔加设共3支喷火枪，第32米处通过转化气幕风机打气在风道形成还原气幕。

5.根据权利要求1所述的一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，其特征在于所述还原带33-37米，长度5米，每1米为间隔共设有5支喷火枪。

6.根据权利要求1所述的一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，其特征在于所述弱还原带38-42米，长度5米，每1米为间隔共设有5支喷火枪，其中第38和第42米处加设共2支喷火枪。

7.根据权利要求1所述的一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，其特征在于所述烧成带43-46米，长度4米，每1米为间隔共设有4支喷火枪，其中第44和第46米处各加设共2支喷火枪。

8.根据权利要求1所述的一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，其特征在于所述保温带47-49米，长度3米，第48-19米间通过转化气幕风机打气在风道形成打入气幕。

9.根据权利要求1所述的一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，其特征在于所述急冷带50-53米，长度4米。

10.根据权利要求1所述的一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，其特征在于所述退温带54-82米，长度29米，在第81米处设有窑尾送风风机进行送风，并分别在第54米、58米、62米各设有转化气幕风机、急冷风机、抽热风机进行抽排气形成逆流降温。

11.根据权利要求4、6、7中任一所述的一种适用于烧制陶瓷产品的节能减排隧道窑，其特征在于所述加设的喷火枪为上下相向错位设置，所述喷火枪相向壁面位置对应位置为观火窗。