CN107388818A - 一种蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，包括：预热带、烧成带和冷却带，其特征在于，在所述冷却带内安装有一箱体，所述箱体顶部还安装有一排气管道，在预热带与所述冷却带的箱体之间连接一条抽气管道，所述抽气管道内安装有风机，所述风机将预热带内产生的废气送至箱体内再次加热燃烧，并通过所述排气管道排出热蒸汽。本发明解决了现有技术中陶瓷窖炉的生产设备净化过程复杂、设备结构复杂、成本较高的问题。

Description

一种蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉

技术领域

本发明涉及一种工业窖炉，具体涉及一种蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉。

背景技术

蜂窝陶瓷燃烧板具有很大的比表面积，而且其孔的大小可以控制，如选用具有耐高温，耐腐蚀、强度较高的高性能陶瓷材料(如堇青石或钛酸铝)制造，其热膨胀系数小能够经受温度的急剧变化而不破裂，还可选用不同的材质以适用于不同的场合，尤其是在某些苛刻的使用环境下。其作为一种环境生态材料目前已广泛应用于汽车尾气净化器、臭氧抑制催化剂载体、冶金工业的热交换器蓄热体、金属液的净化过滤、化学工业的化学反应载体或直接作为催化剂应用、采矿业的有毒气体和液体的净化处理、轻工业的喷涂和烤漆等企业的VOC的处理、还可用作建材工业的消声材料和窑炉的隔热材料、用作表面燃烧式燃气红外线燃烧器的核心部件时，该燃烧器具有燃烧速度快，燃烧完全，且燃烧时均匀无火焰，在相同的热负荷下，比大气式燃烧器可节约燃气30-50％。随着国家节能降耗减排政策法规的制定和推行，红外燃烧应用技术领域会越来越大。

蜂窝陶瓷由于其特殊的多孔结构，按照普通陶瓷的配方工艺是很难制造生产的。所以成型泥料必须具备相当高的可塑性和流动性。因为生料太多影响产品合格率所以目前国内大部分企业生产还是采用可塑性差熟料。为了满足蜂窝陶瓷产品的成型需要的可塑性和润滑性，就必须在原料中添加一定量的粘结剂，如甲基纤维素、甘油等有机物，来增加泥料的可塑性。同时为了解决泥料的润滑性，还需加入一定比例的动植物油脂等作为润滑剂。这么高比例的有机物质添加虽然解决了成型问题，但是也给窑炉烧成带来了很大烟气排放难度。为了解决该问题，许多陶瓷企业也采用了很多的方法进行治理：

其一、增加焚烧炉，对窑炉烟气进行焚烧使其充分转换为二氧化碳和水在排放到大气中

其二、利用喷淋过滤方式对烟气进行治理，虽然效果比较明显，但是该方案同时带来了二次水污染，为了解决水的问题必须增加设备及化学试剂对污水进行治理，无形之中又增加了增加企业的制作成本；

其三、等离子静电处理设备---处理效果非常明显，但是运行成本也非常的大，而且设备投入资金也比较大。但是等离子也存在弊端；其一运行中容易出现不安全现象；其二等离子设备分离产生了二次污染物，同样需要进行二次治理。

其四，将预热带烟气通过管道引入高温区进行燃烧，该方案效果也非常有效。但是由于烟气中含有很多杂质，容易导致产品表面出现斑点及色差。特别是表观白度要求比较高的产品就很难满足生产要求。

上述一些方法方案虽然在一定程度上解决了连续式窑炉生产带来的烟气污染问题，但是与运行经济效果对比，还是存在很大缺陷，比如增加了设备成本和设备的复杂性，同时还影响了产品的外观质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中陶瓷窖炉的生产设备净化过程复杂、设备结构复杂、成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，包括：预热带、烧成带和冷却带，其中，在所述冷却带内安装有一箱体，所述箱体顶部还安装有一排气管道，在预热带与所述冷却带的箱体之间连接一条抽气管道，所述抽气管道内安装有风机，所述风机将预热带内产生的废气送至箱体内再次加热燃烧，并通过所述排气管道排出热蒸汽。

进一步地，所述预热带包括多个预热腔室，所述预热腔室内顶部安装有至少一个伸入至所述预热腔室内的支管，各个所述支管通过一公用的集气管连接所述抽气管道的抽气口。

优选地，所述箱体安装于靠近烧成带末端的冷却带上，并固定在冷却带的窖顶顶部。

优选地，所述箱体的两侧还抵持于所述冷却带的窖墙两内侧，且所述箱体高度小于所述窖墙高度。

更优选地，所述抽气管道连接于远离所述烧成带一侧的所述箱体的侧面下部。

优选地，所述箱体内部还设置有至少一个隔板，所述隔板将所述箱体内部分隔为多个首尾相连、上下分布的多层腔室。

优选地，所述箱体为不锈钢箱体。

优选地，所述管道为不锈钢管道。

优选地，在所述冷却带内还设置有温度控制装置，所述温度控制装置包括监测冷却带内温度的热电偶传感器、连接该热电偶传感器的温度调节器，所述温度调节器连接位于冷却带内的风机，所述温度控制装置还包括连接出口窖门开关及该风机的定序器，所述定序器根据开关门度的变化，逐渐增减冷却带内的所述风机的供气量。

优选地，所述风机安装于靠近预热带一侧。

优选地，所述排气管道上还设有输送至干燥房的旁通管道。

本发明技术方案，具有如下优点：

1、本发明所公开的一种蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，不需要额外设置废气处理装置，也不需要增加喷淋设备进行净化处理，大大降低了企业的运行成本，提高产品质量，而且防止了其他方法带来的二次环境污染。

2、本发明所公开的一种蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，能够有效抑制冷却带温度的波动，防止冷却带温度上升而引起冷裂纹

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉的整体架构图；

图2为本发明实施例所提供的一种蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉的预热带与烧成带的连接结构主视图；

图3为本发明实施例所提供的一种蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉的烧成带与冷却带的连接结构主视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图来对本发明做进一步说明。

参照图1所示，本发明实施例所公开的一种蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，包括：预热带1、烧成带2和冷却带3，在陶瓷的烧制过程中，预热带1产生预热过程，胚体与来自烧成带2燃料燃烧产生的烟气接触，逐渐被加热，完成胚体的预热过程；烧成带2完成烧成过程，胚体借助燃料燃烧所释放的热量，达到所要求的最高烧成温度，烧成带2上安装有若干个燃烧器；冷却带3，高温烧成的制品进入冷却带3，与从窖尾鼓入的大量冷空气进行热交换，完成胚体的冷却过程。在窑尾端处装有可开关的滑动式出口窑门，烧成品由此取出。

为了实现对预热带1的废气的再利用和净化，本发明在所述冷却带3内安装有一箱体4，所述箱体4顶部还安装有一排气管道，在预热带1与所述冷却带3的箱体4之间连接一条抽气管道5，所述抽气管道5内安装有风机7，所述风机7优选安装于靠近预热带1一侧，所述风机7将预热带1内产生的废气送至箱体4内再次加热燃烧，并通过所述排气管道排出热蒸汽。

本发明无需增加额外的燃气对产生的烟气或废气进行加热处理，利用高温余热将废烟气燃烧分解，同时，该种结构也不需要增加额外的喷淋设备进行净化处理，不但减少了设备投入还能节约能源。

预热带1本身具有一定的长度，具有多个不同的腔室相互连接组成或者存在多块不同的区域，为了使得收集的废烟气更均匀、更完整，在各个所述预热腔室内顶部安装有至少一个伸入至所述预热腔室内的支管6，各个所述支管6通过一公用的集气管连接所述抽气管道5的抽气口，这样，位于不同位置的预热带1内的废烟气均能通过各自的支管6集中进入集气管，在风机7的作用下，集气管内的废烟气被抽至抽气管道5内，并到达箱体4。需要说明的是，在预热带1不同的位置，设置的支管6数量可不同，支管6为中空状，支管6伸入至预热带1内的高度可不同。

优选地，所述箱体4安装于靠近烧成带2末端的冷却带3上，由于箱体4靠近烧成带2末端一侧的冷却带3位置，偏离窖尾，该区域同样属于冷却带3的急冷部位，根据窖炉的特点，在急冷部位，排放热量最多，产生的余热最高，能够有效对废烟气进行二次分解加热，；此外，箱体4固定在冷却带3的窖顶顶部，排气管道安装在箱体4顶部，也即窖顶上，这样，经箱体4处理后的干燥干净的热蒸汽便能够顺畅通过排气管道向上排出。所述箱体4的两侧还抵持于所述冷却带3的窖墙两内侧，且所述箱体4高度小于所述窖墙高度，由于从冷却带3内进入的冷空气需要进行热交换，使得产品降温，故在冷却带3的急冷部位区域下方留有热交换的空隙，该空隙区域处于靠近烧成带2一侧，此处热空气和冷空气进行碰撞，产生大量的热量，在该空隙区域排放的热量极高，对箱体4的底面和两个侧面进行加热，从而极大分解了废烟气。

更优选地，所述抽气管道5连接于远离所述烧成带2一侧的所述箱体4的侧面下部。所述箱体4的顶面与冷却带3的窖顶是固定相连的，箱体4的底面与冷却带3的底部具有一段间隔，该间隔为急冷待热交换的空隙，箱体4的另外一对侧壁与窖炉内壁的两个侧面固定相连，箱体4的另外一对侧壁，一面靠近烧成带2，但具有一小段间隔，另一面具有与抽气管道5相连通的通口，该通口设于该面的下部。

在本发明的一个优选实施例中，所述箱体4内部还设置有至少一个隔板9，所述隔板9将所述箱体4内部分隔为多个首尾相连、上下分布的的腔室。这样，从抽气管道5进入箱体4的废烟气从最下到最上、一层一层的进行多次往复流动，能够使得烟气具有较多的时间被加热分解，分解更彻底，更充分。

优选地，所述箱体4为不锈钢箱体4，所述管道为不锈钢管道。当然，本领域技术人员应当理解的是，箱体4、管道，以及支管6不限于不锈钢材质，还可以采用其它防水防腐蚀、且导热能力快的材质。

优选地，所述排气管道上还设有输送至干燥房的旁通管道8。经过箱体4的高温余热，废烟气燃烧成为干净的热蒸汽，产生的热蒸汽利用抽热风机7可以直接排放到外部也可通过所述旁通管道8输送至干燥房进行坯体干燥。

与现有技术相比，本发明技术不需要增加额外的燃气对产生的烟气进行加热处理，同时也不需要增加喷淋设备进行净化处理，而且产生的热蒸汽还可以用于干燥。不但减少了设备投入节约能源，而且还可以消除水喷淋带来的二次水污染。

现有的烧成窑通常是在其尾端由风机7向窑内部供入冷却空气，防止窑内部的空气或温度分布向出口端整体位移。但这不一定能有效抑制冷却带3温度的波动，常因冷却带3温度上升而引起冷裂纹。

作为本发明另一个优选的实施方式，在所述烧成窖冷却带3还设置有温度控制装置，所述温度控制装置连接风机7。在所述温度控制系统装置中，由热电偶传感器监测温度，将其转换成电信号，输入温度调节器，对监测温度与预设定的适度温度进行对比，将其对比电信号输入变换器，对风机7转速进行控制。热电偶监测的温度高时，增大风机7转速，反之降低风机7转速。在所述温度控制装置中中还设有定序器，它可与出口窑门开关操作连动，控制风机7供气的转速。出口窑门关闭时，热电偶监测冷却带3温度，控制风机7供气的转速，调节烧成窑尾端部位冷却空气供入量，使监测温度达到预定的适度温度。在打开窑门卸出烧成物时，根据其开门度，连续提高供气风机7的转速，增大对窑内的冷却空气供入量，卸出烧成物关闭窑门时，同样与开关门度变化而连动，供气风机7转速由高向低不断变化，逐渐减少对窑内的冷却空气供入量。用热电偶监测温度，由温度调节器控制供气风机7转速，控制冷却带3温度时，冷却带3温度波动幅度显著减小。这种温度控制装置，可使冷却带3保持在适度温度下，防止窑内空气或温度分布整体向窑尾端出口处位移，从而使整个窑内温度分布保持在适度状态下，有效抑制因冷却带3温度上升而引起的冷裂纹的形成。另外，这种系统可与出口窑门开关连动，且根据其开关门度的变化，逐渐增减风机7供气量，能更有效地抑制因窑出口门开关而引起的冷却带3温度波动。

以下是本发明的蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉的两个具体应用实施例。

实施案例一：通过对42米的燃气隧道窑进行改造。预热带窑顶与急冷带顶部连接一条不锈钢管道，利用风机将预热带产生的废气充入急冷带，在急冷带窑顶及两侧窑墙内侧铺设不锈钢箱体，预热带烟气进入箱体后利用余热加热使其燃烧成为干净干燥的热蒸汽，产生的热蒸汽利用抽热风机可通过管道输送干燥房进行坯体干燥。窑炉改造后的检测数据：干燥能耗每天节约200公斤，喷淋系统电耗每天节约520度；水损耗节约2立方。外排烟气管道口由明显的白色水蒸气烟雾消除，改造后无烟气排放肉眼看不到烟气排放。人工成本(净化设备维护保养)节约120元/天。

实施案例二：通过对50米的辊道窑进行改造。预热带窑顶与急冷带顶部连接一条不锈钢管道，利用风机将预热带产生的废气充入急冷带，在急冷带窑顶及两侧窑墙内侧铺设不锈钢箱体，预热带的费烟气进入箱体后利用余热加热使其燃烧成为干净干燥的热蒸汽，产生的热蒸汽利用抽热风机通过管道输送干燥房进行坯体干燥。窑炉改造后的检测数据：干燥能耗液化气每天节约200公斤，喷淋系统电耗每天节约520度；水损耗节约2立方。外排烟气管道口由明显的白色水蒸气烟雾消除，改造后无烟气排放肉眼看不到烟气排放。人工成本(净化设备维护保养)节约200元。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，包括：预热带、烧成带和冷却带，其特征在于，在所述冷却带内安装有一箱体，所述箱体顶部还安装有一排气管道，在预热带与所述冷却带的箱体之间连接一条抽气管道，所述抽气管道内安装有风机，所述风机将预热带内产生的废气送至箱体内再次加热燃烧，并通过所述排气管道排出热蒸汽。

2.根据权利要求1所述的蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，其特征在于，所述预热带包括多个预热腔室，所述预热腔室内顶部安装有至少一个伸入至所述预热腔室内的支管，各个所述支管通过一公用的集气管连接所述抽气管道的抽气口。

3.根据权利要求1所述的蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，其特征在于，所述箱体安装于靠近烧成带末端的冷却带上，并固定在冷却带的窖顶顶部。

4.根据权利要求3所述的蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，其特征在于，所述箱体的两侧还抵持于所述冷却带的窖墙两内侧，且所述箱体高度小于所述窖墙高度。

5.根据权利要求3所述的蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，其特征在于，所述抽气管道连接于远离所述烧成带一侧的所述箱体的侧面下部。

6.根据权利要求5所述的蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，其特征在于，所述箱体内部还设置有至少一个隔板，所述隔板将所述箱体内部分隔为多个首尾相连、上下分布的多层腔室。

7.根据权利要求1所述的蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，其特征在于，所述箱体不锈钢箱体，所述管道为不锈钢管道。

8.根据权利要求1所述的蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，其特征在于，在所述冷却带内还设置有温度控制装置，所述温度控制装置包括监测冷却带内温度的热电偶传感器、连接该热电偶传感器的温度调节器，所述温度调节器连接位于冷却带内的风机，所述温度控制装置还包括连接出口窖门开关及该风机的定序器，所述定序器根据开关门度的变化，逐渐增减冷却带内的所述风机的供气量。

9.根据权利要求1所述的蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，其特征在于，所述风机安装于靠近预热带一侧。

10.根据权利要求1所述的蜂窝陶瓷连续式烧成窑炉，其特征在于，所述排气管道上还设有输送至干燥房的旁通管道。