CN109341333A - 一种大规格发泡陶瓷用辊道窑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，包括用于放置产品的窑炉、位于所述窑炉内部的窑具、布置于所述窑炉上的烧嘴以及实现窑炉内部热量循环的抽热风机；所述窑炉包括依次设置的排烟段、烧成段以及冷却段，所述冷却段的长度大于所述排烟段与所述烧成段的长度之和；所述冷却段包括依次设置的急冷段、缓冷段以及快冷段；所述抽热风机位于所述缓冷段。本发明提供的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，通过排烟段、烧成段及冷却段的长度分布，实现对排烟、烧成及冷却的时间控制，再通过抽热风机实现热风循环冷却，保证产品的成型质量的同时，实现了能源的循环利用，节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷设备技术领域，具体地，涉及一种大规格发泡陶瓷用辊道窑装置。
背景技术
发泡陶瓷是一种以抛光废渣、煤灰煤渣、石材废料、尾矿等固体废弃物位主要原料，采用先进的生产工艺和发泡技术，经高温焙烧而成的高气孔率的闭孔陶瓷材料，是一种变废为宝、环保节能的绿色建材。发泡陶瓷适用于建筑外墙保温，防火隔离带，消音降噪，建筑自保温冷热桥处理等，与传统的外墙保温材料相比，发泡陶瓷具有密度轻、热传导率低、高抗拉、高抗压、防火、耐高温、耐老化等优越性能，因此，可以广泛应用于隔音隔断、外墙保温隔热、装配式别墅、地铁等场所。
由于发泡陶瓷产品用于建筑装配式结构时，其规格都较大，且入窑焙烧前呈粉末状，需要经过高温加热，使得里面的发泡剂与其他原料发生反应，才能够形成一种闭孔陶瓷材料。大规格的发泡陶瓷由于其规格大，在退火过快容易出现开裂的现象，过慢又影响生产效率。
基于上述发泡陶瓷生产过程中的难题，有必要提出一种与其生产工艺要求相互匹配的辊道窑装置，解决以上问题。
本发明提出一种大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，通过对各阶段长度以及烧嘴的布局情况，使得辊道窑装置与生产工艺相互匹配，得到性能优良的发泡陶瓷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，通过对各阶段长度以及烧嘴的布局情况，使得辊道窑装置与生产工艺相互匹配，得到性能优良的发泡陶瓷。
为了解决上述技术问题，本发明提出一种大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，包括用于放置产品的窑炉、位于所述窑炉内部的窑具、布置于所述窑炉上的烧嘴以及实现窑炉内部热量循环的抽热风机；
所述窑炉包括依次设置的排烟段、烧成段以及冷却段，所述冷却段的长度大于所述排烟段与所述烧成段的长度之和；
所述冷却段包括依次设置的急冷段、缓冷段以及快冷段；
所述抽热风机位于所述缓冷段，其将所述急冷段和快冷段内部的热量按比例抽至所述缓冷段内部；
所述烧嘴至少位于所述烧成段。
优选地，所述排烟段的长度占所述窑炉总长度的5％-7％；
所述烧成段的长度占所述窑炉总长度的40％-43％；
所述冷却段的长度占所述窑炉总长度的50％-55％。
优选地，所述烧成段包括依次设置的预热段、中高温段以及烧成后段，所述烧成段中的各个阶段均设置有所述烧嘴。
优选地，所述预热段的烧嘴长度占所述烧成段所有烧嘴总长度的15％-18％；
所述中高温段的烧嘴长度占所述烧成段所有烧嘴总长度的78％-80％。
优选地，所述急冷段刚过渡到所述缓冷段处还设置有烧嘴。
优选地，所述缓冷段包括依次设置的前部缓冷段、中部缓冷段以及后部缓冷段。
优选地，所述前部缓冷段上设有贯穿所述急冷段的钢管，该钢管从所述前部缓冷段的一侧进入其内部，再从所述前部缓冷段的另一侧伸出。
优选地，所述中部缓冷段上设有抽热风机；
所述抽热风机包括热风进风口、配冷风口以及出风口。
优选地，所述抽热风机的数量为两个，均位于所述中部缓冷段；
所述急冷段的抽热风机通入窑炉内部的混合风的温度为250-320℃；
靠近所述快冷段的抽热风机通入窑炉内部的混合风的温度为150-250℃。
优选地，所述窑具由多块堇青石-莫来石板拼接而成；
所述窑具的底部还设有垫板，所述垫板包括沿所述窑炉长度方向设置的碳化硅大梁和位于所述碳化硅大梁上的碳化硅小梁；
所述窑具位于至少两个所述碳化硅小梁上。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，通过排烟段、烧成段及冷却段的长度分布，实现对排烟、烧成及冷却的时间控制，再通过抽热风机实现热风循环冷却，保证产品的成型质量的同时，实现了能源的循环利用，节约能源。
2、本发明提供的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，排烟段、烧成段及冷却段按照上述比例进行设置，由于布料呈粉末状，含水率低，入窑不存在开裂现象，在排烟时间过程中，过长容易导致布料损失，故此处缩短了排烟段的时间，在排烟的同时防止了布料的损失。
3、本发明提供的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，焙烧成型的产品体积大且厚度大，冷却速度过快，容易出现开裂的现象，此处增加了冷却段的长度，从而增加了冷却时间，用于防止开裂，保证产品的成型率。
4、本发明提供的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，抽热风机抽取一部分急冷段的热风和一部分快冷段的冷风，通入所述中部缓冷段内部，保证整个窑炉内部的空气平衡和压力平衡，一方面保证产品合理烧成的冷却要求，实现热风的循环使用，节约能源，另一方面，保证窑炉内部压力平衡，防止窑炉内部的气流倒流。
附图说明
图1为本发明大规格发泡陶瓷用辊道窑装置的框图；
图2为本发明大规格发泡陶瓷用辊道窑装置的中高温段的剖面结构示意图；
图3为本发明大规格发泡陶瓷用辊道窑装置的窑炉中的产品温度曲线。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。
参见附图1至附图2所示，一种大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，包括用于放置产品的窑炉1、位于所述窑炉内部的窑具2、布置于所述窑炉1上的烧嘴3以及实现窑炉1内部热量循环的抽热风机4；
所述窑炉1包括依次设置的排烟段11、烧成段12以及冷却段13，所述冷却段13的长度大于所述排烟段11与所述烧成段12的长度之和；
所述冷却段13包括依次设置的急冷段131、缓冷段132以及快冷段133；
所述抽热风机4位于所述缓冷段132，其将所述急冷段131和快冷段133内部的热量按比例抽至所述缓冷段132内部；
所述烧嘴3至少位于所述烧成段12。
所述窑炉1内部设有若干辊棒14，便于传输产品，使得产品通过所述辊棒14在所述窑炉1内部按照移动的速度移动，保证产品依次进行排烟、烧成及冷却，形成发泡陶瓷。
所述窑炉1包括依次设置的排烟段11、烧成段12以及冷却段13，排烟段11用于排烟；烧成段12用于焙烧产品，使其成型；冷却段13用于冷却产品，由于发泡陶瓷成型前，布料呈粉末状，含水率低，焙烧成型的产品体积较大且厚度大，其需要较长的冷却时间，否则容易出现开裂的现象，故所述冷却段13的长度大于所述排烟段11与所述烧成段12的长度之和，用于加长焙烧成型后产品的冷却时间，防止开裂，保证发泡陶瓷的成型率。本实施例中，所述排烟段11的长度占所述窑炉1总长度的5％-7％，具体的，所述排烟段11的长度占所述窑炉1总长度的5.5％、6.0％、％或6.5％。所述烧成段12的长度占所述窑炉1总长度的40％-43％，具体为40.5％、41.0％、41.5％、42.0％或42.5％。所述冷却段13的长度占所述窑炉总1长度的50％-55％，具体的，所述冷却段13的长度占所述窑炉1总长度的51.0％、52.0％、53.0％或54.0％。
此处需要说明的是，此处，将排烟段11、烧成段12及冷却段13按照上述比例进行设置，由于布料呈粉末状，含水率低，排烟时间过程，容易导致布料损失，故此处缩短了排烟段11的时间，在排烟的同时防止了布料的损失。焙烧成型的产品体积大且厚度大，冷却速度过快，容易出现开裂的现象，此处增加了冷却段13的长度，从而增加了冷却时间，用于防止开裂，保证产品的成型率；另一方面，冷却速度过慢，又会影响产品的生产效率，故其将冷却段13分成几个阶段进行冷却，能快的阶段加快，针对容易开裂的阶段进行缓慢冷却，关于冷却段13的具体实施方式在下面进行详细描述。
所述烧成段12用于将布料焙烧成型，其包括依次设置的预热段121、中高温段122以及烧成后段123，所述烧成段12中的各个阶段均设置有所述烧嘴3，其中，所述预热段121、中高温段122以及烧成后段123中设置的烧嘴3的数量之比分别为3:15:1，本实施例中，所述预热段121的烧嘴长度占所述烧成段12所有烧嘴总长度的15％-18％，具体为16.0％、16.5％、17.0％或17.5％。所述中高温段122的烧嘴长度占所述烧成段12所有烧嘴总长度的78％-80％，具体为78.5％、79.0％或79.5％。
如图3所示的产品烧成温度曲线，此处，所述烧嘴3在所述烧成段12的排布及长度比例，使得烧成段12的温度满足曲线进行合理布置，保证产品的烧成质量。
所述冷却段13用于实现焙烧后产品的冷却，其包括依次设置的急冷段131、缓冷段132以及快冷段133，所述急冷段131内部的温度高于800℃。
为了防止缓冷段132冷却速度过快，使得急冷后的产品产生应力，导致开裂的现象发生，所述急冷段131刚过渡到所述缓冷段132处还设置有烧嘴3，用于对产品进行补温，使得产品能够均匀缓慢冷却。
所述缓冷段132内部的温度为500℃-700℃，由于焙烧成型后的产品在500℃-700℃范围内，容易出现开裂的现象，故该段内部进行缓慢冷却，防止产品开裂，保证产品的成型质量。所述缓冷段132包括依次设置的前部缓冷段134、中部缓冷段135以及后部缓冷段136，所述前部缓冷段134上设有贯穿所述缓冷段134的钢管，该钢管从所述前部缓冷段134的一侧进入其内部，再从所述前部缓冷段134的另一侧伸出，使得所述大规格发泡陶瓷用辊道窑装置内部只有热量交换，风量大小不影响窑内压力。
所述中部缓冷段135采用热风循环冷却的方式进行冷却，其上设有抽热风机4，所述抽热风机4包括热风进风口、配冷风口以及出风口，所述热风进风口抽取所述急冷段内部的热风，所述配冷风口抽取所述快冷段内部的冷风，经所述热风进风口进入的热风与经所述配冷风口进入的冷风相互混合后，通过出风口进入所述中部缓冷段内部，进入所述中部缓冷段内部的混合风从产品的上下两侧打入窑内，打入窑内的混合风加速产品表面的对流换热，起到很好的换热冷却效果，循环缓慢冷却，不会导致产品开裂。
此处，抽热风机4抽取一部分急冷段的热风和一部分快冷段的冷风，通入所述中部缓冷段135内部，保证整个窑炉1内部的空气平衡和压力平衡，一方面保证产品合理烧成的冷却要求，实现热风的循环使用，节约能源，另一方面，保证窑炉1内部压力平衡，防止窑炉1内部的气流倒流。
所述抽热风机4的数量为两个，均位于所述中部缓冷段135，靠近所述急冷段131的抽热风机3通入窑炉1内部的混合风的温度为250-320℃，靠近所述快冷段133的抽热风机4通入窑炉1内部的混合风的温度为150-250℃，用以符合产品冷却曲线，防止产品开裂。
所述快冷段133实现产品的快速冷却。
所述窑具2用于辅助粉末状的布料焙烧成型，其由多块堇青石-莫来石板拼接而成，然而，由于窑炉1内部的辊棒存在一定的跳动，易将棚板拉开，故所述窑具2的底部还设有垫板5，所述垫板5包括沿所述窑炉长度方向设置的碳化硅大梁51和位于所述碳化硅大梁51上的碳化硅小梁52，所述窑具2位于至少两个所述碳化硅小梁52上，托住所述窑具2，便于所述窑具2在所述垫板5上行走，防止被拉开，保证发泡陶瓷的成型质量。
更佳地，为了节约气耗，还包括助燃加热系统，所述助燃加热系统产生助燃风，通过抽热风机4将急冷段的热风抽出，分流到多根不锈钢支管，通过不锈钢支管贯穿所述急冷段131的腔体上部内腔体换热后加热助燃风，使得助燃风的温度保持在150℃左右。为了防止助燃风受气候影响，还设置有自控蝶阀，通过所述自控蝶阀控制热风的风量，保证助燃风在设定范围内，达到了产品质量稳定的效果，又实现了节能的目的。
本发明提供的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，通过排烟段11、烧成段12及冷却段13的长度分布，实现对排烟、烧成及冷却的时间控制，再通过抽热风机实现热风循环冷却，保证产品的成型质量的同时，实现了能源的循环利用，节约能源。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，通过排烟段、烧成段及冷却段的长度分布，实现对排烟、烧成及冷却的时间控制，再通过抽热风机实现热风循环冷却，保证产品的成型质量的同时，实现了能源的循环利用，节约能源。
2、本发明提供的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，排烟段、烧成段及冷却段按照上述比例进行设置，由于布料呈粉末状，含水率低，排烟时间过程，容易导致布料损失，故此处缩短了排烟段的时间，在排烟的同时防止了布料的损失。
3、本发明提供的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，焙烧成型的产品体积大且厚度大，冷却速度过快，容易出现开裂的现象，此处增加了冷却段的长度，从而增加了冷却时间，用于防止开裂，保证产品的成型率。
4、本发明提供的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，抽热风机抽取一部分急冷段的热风和一部分快冷段的冷风，通入所述中部缓冷段内部，保证整个窑炉内部的空气平衡和压力平衡，一方面保证产品合理烧成的冷却要求，实现热风的循环使用，节约能源，另一方面，保证窑炉内部压力平衡，防止窑炉内部的气流倒流。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，其特征在于，包括用于放置产品的窑炉、位于所述窑炉内部的窑具、布置于所述窑炉上的烧嘴以及实现窑炉内部热量循环的抽热风机；
所述窑炉包括依次设置的排烟段、烧成段以及冷却段，所述冷却段的长度大于所述排烟段与所述烧成段的长度之和；
所述冷却段包括依次设置的急冷段、缓冷段以及快冷段；
所述抽热风机位于所述缓冷段，其将所述急冷段和快冷段内部的热量按比例抽至所述缓冷段内部；
所述烧嘴至少位于所述烧成段。
2.如权利要求1所述的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，其特征在于，所述排烟段的长度占所述窑炉总长度的5％-7％；
所述烧成段的长度占所述窑炉总长度的40％-43％；
所述冷却段的长度占所述窑炉总长度的50％-55％。
3.如权利要求1所述的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，其特征在于，所述烧成段包括依次设置的预热段、中高温段以及烧成后段，所述烧成段中的各个阶段均设置有所述烧嘴。
4.如权利要求3所述的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，其特征在于，所述预热段的烧嘴长度占所述烧成段所有烧嘴总长度的15％-18％；
所述中高温段的烧嘴长度占所述烧成段所有烧嘴总长度的78％-80％。
5.如权利要求1所述的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，其特征在于，所述急冷段刚过渡到所述缓冷段处还设置有烧嘴。
6.如权利要求1所述的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，其特征在于，所述缓冷段包括依次设置的前部缓冷段、中部缓冷段以及后部缓冷段。
7.如权利要求6所述的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，其特征在于，所述前部缓冷段上设有贯穿所述急冷段的钢管，该钢管从所述前部缓冷段的一侧进入其内部，再从所述前部缓冷段的另一侧伸出。
8.如权利要求6所述的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，其特征在于，所述中部缓冷段上设有抽热风机；
所述抽热风机包括热风进风口、配冷风口以及出风口。
9.如权利要求6所述的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，其特征在于，所述抽热风机的数量为两个，均位于所述中部缓冷段；
所述急冷段的抽热风机通入窑炉内部的混合风的温度为250-320℃；
靠近所述快冷段的抽热风机通入窑炉内部的混合风的温度为150-250℃。
10.如权利要求1所述的大规格发泡陶瓷用辊道窑装置，其特征在于，所述窑具由多块堇青石-莫来石板拼接而成；
所述窑具的底部还设有垫板，所述垫板包括沿所述窑炉长度方向设置的碳化硅大梁和位于所述碳化硅大梁上的碳化硅小梁；
所述窑具位于至少两个所述碳化硅小梁上。
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