CN110173992B - 一种电窑炉 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电窑炉。该电窑炉包括：炉体，所述炉体包括侧壁和底部；设置于所述侧壁内表面的电炉丝；贯穿所述侧壁的空气进气通道；以及设置于所述底部的排气口；其中，所述空气进气通道包括位于所述侧壁内表面的空气出气口，在垂直所述底部所在平面的方向上，所述空气出气口位于所述电炉丝远离所述底部的一侧；所述空气进气通道在所述底部所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有所述空气进气通道的所述侧壁在所述底部所在平面上的正投影的夹角呈锐角。本发明实施例提供的电窑炉，使得空气在炉体内部循环且均匀加热后由上到下流动直至排出，保证了进入炉体的空气的均匀加热，实现了炉体内部的热均匀分布，有利于提高瓷器的烧制质量。

Description

一种电窑炉

技术领域

本发明实施例涉及陶瓷生产设备技术领域，尤其涉及一种电窑炉。

背景技术

电窑炉是指用于烧制陶瓷器物的火炉，相对于燃气窑，电窑炉结构无需燃料，操作方法简单且操作安全，因此受到广泛关注。

电窑炉在制陶过程中，单纯地进行电加热无法实现烧制过程中的还原步骤，因此对于青瓷等需要还原步骤的瓷器无法进行烧制。目前针对在烧制过程中增加还原步骤通常是采用投入还原剂，并适当送入空气的方式，而在通入空气时容易引起电窑炉加热室热分布不均的问题。图1是现有技术的电窑炉的结构示意图，参考图1，烧制过程中，炉内釉料进行反应后，达到开始产生还原焰的温度即800-900℃时，此时通过还原剂投放口2投入气体，鼓风机3适当送入空气，驱动电机4启动加热室内部的循环风扇5，实现空气的循环。此时，通过循环风扇5的作用，加热室6内部形成了均匀的热分布，从而解决了热分布不均的问题。但是，现有的电窑炉结构，釉料进行反应时所产生的呛人气味通过位于侧壁上的通风窗7进行排放，而侧壁上的通风窗结构容易干扰循环气流，导致该区域的热分布不均匀，依然影响了瓷器的烧制品质。

发明内容

本发明提供一种电窑炉，以实现炉体内部气流的循环，保证炉体内部的均匀热分布。

第一方面，本发明实施例提供了一种电窑炉，包括：

炉体，所述炉体包括侧壁和底部；设置于所述侧壁内表面的电炉丝；贯穿所述侧壁的空气进气通道；以及设置于所述底部的排气口；

其中，所述空气进气通道包括位于所述侧壁内表面的空气出气口，在垂直所述底部所在平面的方向上，所述空气出气口位于所述电炉丝远离所述底部的一侧；所述空气进气通道在所述底部所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有所述空气进气通道的所述侧壁在所述底部所在平面上的正投影的夹角呈锐角。

可选地，所述空气进气通道在所述底部所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有所述空气进气通道的所述侧壁在所述底部所在平面上的正投影的夹角小于或等于45°。

可选地，所述侧壁设置有多个空气进气通道，多个所述空气进气通道的所述空气出气口在所述底部所在平面上的正投影均匀分布于所述侧壁在所述底部所在平面的正投影上。

可选地，所述电炉丝沿所述侧壁延伸一周；所述侧壁内表面设置有多个电炉丝容置槽，所述电炉丝设置于多个所述电炉丝容置槽中，所述电炉丝容置槽包括位于所述侧壁内表面的开口和位于所述侧壁内部的底面，在垂直所述底部所在平面的方向上，所述开口位于所述底面远离所述底部的一侧；

所述空气进气通道包括位于所述侧壁外表面的空气进气口，在垂直所述底部所在平面的方向上，所述空气出气口位于所述空气进气口远离所述底部的一侧。

可选地，所述电窑炉还包括固定在所述侧壁外表面上的耐热进气管、阻火塞和气动电磁阀；

所述耐热进气管延伸至所述侧壁内部且所述耐热进气管与所述空气进气通道密封相接，所述耐热进气管包括位于所述炉体外部的进气端；所述阻火塞与所述耐热进气管的所述进气端相对，所述气动电磁阀用于驱动所述阻火塞阻塞所述耐热进气管的所述进气端。

可选地，所述耐热进气管涂覆有无机耐热材料。

可选地，所述电窑炉还包括排放装置，所述排放装置包括排放管和鼓风机；

所述排放管包括外管和内管，所述排气口与所述外管连通，且所述外管环套所述内管，所述外管的一端开口与所述内管的侧壁密闭连接，所述外管的另一端开口用于排气；所述内管的一端开口与所述鼓风机连接，所述内管的另一端开口位于所述外管内。

可选地，所述电窑炉还包括贯穿所述侧壁的燃气进气通道，所述燃气进气通道包括位于所述侧壁内表面的燃气进气口，所述燃气进气口位于所述电炉丝上方，所述燃气进气通道在所述底部所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有所述燃气进气通道的所述侧壁在所述底部所在平面上的正投影的夹角呈锐角。

可选地，所述炉体为圆柱结构；或者所述炉体为正多棱柱结构，且所述正多棱柱结构的底面为边长大于或等于7的正多边形。

可选地，所述侧壁包括不锈钢外壳和隔热内壳，所述隔热内壳包括陶瓷板和隔热砖，所述陶瓷板围绕所述隔热砖设置。

本发明实施例提供的电窑炉，通过在炉体的侧壁内表面上设置电炉丝，在侧壁上设置贯穿的空气进气通道，空气进气通道在侧壁内表面的空气进气口在电炉丝上方，同时，空气进气通道在底部所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有空气进气通道的侧壁在底部所在平面上的正投影的夹角呈锐角，设置排气口位于底部，实现了空气通过空气进气通道进入炉体内部时，进气方向与侧壁呈锐角夹角，为空气在炉体内部的循环提供了驱动力，同时形成了由上到下的空气流通方向，使得空气循环且均匀加热后向下流动直至排出，保证了进入炉体的空气的均匀加热，实现了炉体内部的热均匀分布，有利于提高瓷器的烧制质量。

附图说明

图1是现有技术的电窑炉的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种电窑炉的结构示意图；

图3是图2所示电窑炉的俯视结构示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种电窑炉的俯视结构示意图；

图5是图2所示电窑炉的虚线框的局部放大示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种电窑炉的局部放大示意图。

其中，10-炉体，11-侧壁，12-底部，20-电炉丝，30-空气进气通道，31-空气出气口，32-空气进气口，40-排气口，50-电炉丝容置槽，51-开口，52-底面， 60-耐热进气管，71-阻火塞，72-气动电磁阀，80-排放装置，81-排放管，811- 外管，812-内管，82-鼓风机，90-燃气进气通道，91-燃气进气口，110-不锈钢外壳，111-隔热内壳，112-陶瓷板，113-隔热砖，1-控制箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图2是本发明实施例提供的一种电窑炉的结构示意图，图3是图2所示电窑炉的俯视结构示意图，参考图2和图3，该电窑炉包括：炉体10，炉体10包括侧壁11和底部12；设置于侧壁11内表面的电炉丝20；贯穿侧壁11的空气进气通道30；以及设置于底部12的排气口40；其中，空气进气通道30包括位于侧壁11内表面的空气出气口31，空气出气口31位于电炉丝20上方；空气进气通道30在底部12所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有空气进气通道 30的侧壁11在底部12所在平面上的正投影的夹角α呈锐角。

其中，电窑炉的炉体10由底部12和侧壁11组成，同时炉体10还应设置有炉盖以进行炉腔室的封闭。炉体结构应由保温和隔热材料制成，以避免外部温度过高发生危险。炉体10的侧壁由于采用保温隔热材料制成，一般存在一定厚度，在设置进气结构时，在侧壁内部形成一进气通道。其中，空气进气通道 30在侧壁11的外表面存在一空气进气口32，在内表面存在一空气出气口31。通过设置该空气进气通道30在底部12所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有空气进气通道30的侧壁11在底部12所在平面上的正投影的夹角α呈锐角，可以保证通过空气进气通道30进入的空气的流动方向与内壁11存在锐角夹角，使得空气进入炉体10时始终保持一固定且非垂直侧壁的流通动力，从而实现炉体10内的空气循环。并且，通过设置空气出气口31位于电炉丝20的上方，同时排气口40位于底部12，能够保证进入炉体10的空气位于腔内已加热空气的上方，空气的流动方向呈由上到下，空气在炉体10内部由电炉丝20加热后，从上到下且循环流动最终排出。需要说明的是，对于图3所示的多棱柱结构的炉体，存在多个侧壁，其取向角度并不相同，此处气进气通道30的延伸方向，与形成有空气进气通道30的侧壁11的夹角呈锐角是指空气进气通道30的延伸方向应与其所在区域的固定取向角度的侧壁11呈一锐角。而对于圆柱结构的炉体，其侧壁11的取向角度渐变，空气进气通道30的延伸方向应与其所在区域的侧壁11的切线呈一锐角夹角。

本发明实施例提供的电窑炉，通过在炉体的侧壁内表面上设置电炉丝，在侧壁上设置贯穿的空气进气通道，空气进气通道在侧壁内表面的空气进气口在电炉丝上方，同时，空气进气通道在底部所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有空气进气通道的侧壁在底部所在平面上的正投影的夹角呈锐角，设置排气口位于底部，实现了空气通过空气进气通道进入炉体内部时，进气方向与侧壁呈锐角夹角，为空气在炉体内部的循环提供了驱动力，同时形成了由上到下的空气流通方向，使得空气循环且均匀加热后向下流动直至排出，保证了进入炉体的空气的均匀加热，实现了炉体内部的热均匀分布，有利于提高瓷器的烧制质量。

可选地，为了保证侧壁的保温隔热效果，可设置侧壁11包括不锈钢外壳110 和隔热内壳111，隔热内壳111包括陶瓷板112和隔热砖113，陶瓷板112围绕隔热砖113设置。通过设置陶瓷板112和隔热砖113，可以实现双重结构的隔热效果，进一步降低不锈钢外壳110的温度，防止人员烫伤等意外情况发生。

继续参考图3，为了保证空气在进入炉体内部时的空气循环效果，可选地，可设置空气进气通道在底部所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有空气进气通道的侧壁在底部所在平面上的正投影的夹角α小于或等于45°。此时，空气进入炉体时进气方向与侧壁的夹角较小，即空气更贴近侧壁进行流动，有助于形成气流的循环。

图4是本发明实施例提供的又一种电窑炉的俯视结构示意图，参考图4，进一步可选地，侧壁11设置多个空气进气通道30，多个空气进气通道30的空气出气口31在底部12所在平面上的正投影均匀分布于侧壁11在底部12所在平面的正投影上。此时相比于单一的空气进气通道30，空气进气时可围绕炉体中心多个气口均匀进气，能够保证进气时空间分布均匀的进气，在炉体内部形成稳定且均匀的循环气流，有助于内部的热稳定。其中，图中示例性地围绕炉体均匀设置有两个空气进气通道30，当然，空气进气通道30可以设置为三个或四个等，其设置方式需要围绕炉体中心呈均匀分布。

另外需要说明的是，如图3和图4所示，一般可将排气口40设置在底部中心位置，实现空气从上到下且从外到里的循环流动模式。同时，该炉体的结构可设置为圆柱结构，或者可以设置为正多棱柱结构，并且，正多棱柱结构的地面应设置为边长大于或等于7的正多边形。进一步形成均匀且稳定的气流循环。为了形成良好地空气循环。

图5是图2所示电窑炉的虚线框的局部放大示意图，参考图2和图5，该电窑炉中，电炉丝20沿侧壁11延伸一周；侧壁11内表面还设置有多个电炉丝容置槽50，电炉丝20设置于多个电炉丝容置槽50中，电炉丝容置槽50沿侧壁11延伸一周。

图6是本发明实施例提供的又一种电窑炉的局部放大示意图，参考图2和图6，电炉丝容置槽50包括位于侧壁11内表面的开口51和位于侧壁11内部的底面52，在垂直底部12所在平面的方向上，开口51位于底面52远离底部12 的一侧；空气进气通道30包括位于侧壁11外表面的空气进气口32，在垂直底部12所在平面的方向上，空气出气口31位于空气进气口32远离底部12的一侧。在实际的设计中，为了放置电炉丝20，通常在炉体10的侧壁11上设置电炉丝容置槽50。并且，通常为了防止电炉丝20在电炉丝容置槽50中发生移动而从电炉丝容置槽50中掉落，会将电炉丝容置槽50的开口51设置为在竖直方向上位于底面52远离底部12的一侧，即电炉丝容置槽50在侧壁11表面的开口朝向并非垂直侧壁11，而是朝上设置，从而可以限制其中的电炉丝20移动。同时，对于空气进气通道30，可选地也可设置在垂直底部12所在平面的方向上，空气出气口31位于空气进气口32远离底部的一侧，即空气进气通道30的开口朝向朝上设置，此时空气在经空气进气通道30进入炉体10时，不仅会由于空气进气通道30在底部所在平面的正投影与侧壁的正投影存在一锐角夹角，空气进气通道30的延伸方向在水平面上与侧壁形成夹角，也会由于朝上设置，会在竖直平面上与侧壁形成一夹角，此时空气会偏向侧壁的同时还朝向上方进气，从而保证了空气循环流通的同时，在炉体内部会由上到下流动。

参考图4，该电窑炉中还包括固定在侧壁11外表面上的耐热进气管60、阻火塞71和气动电磁阀72；耐热进气管60延伸至侧壁11内部且耐热进气管60 与空气进气通道30密封相接，耐热进气管60包括位于炉体10外部的进气端 61；阻火塞71与耐热进气管60的进气端61相对，气动电磁阀72用于驱动阻火塞71阻塞耐热进气管60的进气端61。

耐热进气管60、阻火塞71和气动电磁阀72组成进气的控制结构，阻火塞 71可堵塞耐热进气管60的进气端61，以封闭耐热进气管60，防止空气进入炉体10内部。其中，耐热进气管60与空气进气通道30密封相接，即空气只能由耐热进气管60进入空气进气通道30。另外，由于内热进气管60延伸入炉体10 的侧壁11中，会受高温的影响产生形变等，因此可选地，可在耐热进气管上涂覆无机耐热材料，以确保进气管不会因炉体内部高温发生变形，增加进气管的使用寿命。其中，本领域技术人员可根据现有无机耐热材料中进行选择，此处不做限制。

目前的电窑炉对于窑体内燃烧产生的气体通常是先排放到室内，然后再经排风罩等其他方式排放到室外。然而一旦气体进入室内后，将无法完全将其排除干净，而为了完全进行排气而加强排风罩的吸力强度的话，窑体内的温度将会失衡。针对于此，本发明实施例提供的电窑炉中，还可设置排放装置。

继续参考图2，该电窑炉还包括排放装置80，排放装置包括排放管81和鼓风机82；排放管81包括外管811和内管812，排气口40与外管811连通，且外管811环套内管812，外管811的一端开口与内管812的侧壁密闭连接，外管 811的另一端开口用于排气；内管812的一端开口与鼓风机82连接，内管812 的另一端开口位于外管811内。

如图所示，排放装置80中的鼓风机82用于提供排气动力，向内管812中鼓风，从而降低内管气压，内管的一端开口因为设置在外管811中，故而同时引起外管811中气压的降低，由于外管811的侧壁连通排气管40，通过气压差的原理实现对炉体内的气体的抽气，因此可将炉体内产生的异味气体等有效排出，并且可以通过连接管道将气体排出室外。

继续参考图2和图3，该电窑炉还包括贯穿侧壁11的燃气进气通道90，燃气进气通道90包括位于侧壁11内表面的燃气进气口91，燃气进气口91位于电炉丝20上方，燃气进气通道90在底部12所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有燃气进气通道90的侧壁11在底部12所在平面上的正投影的夹角β呈锐角。优选地，燃气进气通道90与侧壁11的夹角也应与空气进气通道30一致，即可设置β小于或等于45°，此时利用燃气进气通道90同样可以保证进气时的气流遵循炉内的循环气流，不会破坏正常循环且一定程度上为炉内正常的空气循环提供动力。

图2所示的电窑炉除设置有排放装置外，还包括控制箱1，控制箱1与气动电磁阀72、鼓风机82、电炉丝20均电连接(图中未示出)，并且可以根据用户输入的温度控制曲线，对电炉丝20的加热温度、耐热进气管60的进气以及排放装置80的排放量进行控制，从而实现瓷器的自动烧制。示例性地，在控制箱1的控制下，电窑炉的烧制步骤具体为：首先，将陶瓷放入炉体的腔室中，关闭窑盖，在控制箱1上输入再烧温度曲线图后，开始进行再烧。开启空气进气通道30，而燃气进气通道则关闭。然后，低速旋转鼓风机，直到温度上升至 800-900℃为止，持续进行供氧。温度达到800-900℃时，将鼓风机转为高速旋转，充分进行供氧。维持一段时间后，调节空气进气通道30，开启燃气进气通道90。鼓风机82也转为低速，最大程度地关闭风量调节板。之后，温度达到 1200-1300℃时，维持一段时间后，最大程度地开启风量调节板。冷却到800-900℃时，关闭燃气进气通道90，最大程度地开启空气进气通道30，慢慢冷却。完成这一系列工序后，陶瓷烧制完成，其过程中所产生的气体或呛人的气味通过排放装置80被排出到外部。而且，在热循环下，完美实现氧化及还原。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种电窑炉，其特征在于，包括：

炉体，所述炉体包括侧壁和底部；设置于所述侧壁内表面的电炉丝；贯穿所述侧壁的空气进气通道；以及设置于所述底部的排气口；

其中，所述空气进气通道包括位于所述侧壁内表面的空气出气口，在垂直所述底部所在平面的方向上，所述空气出气口位于所述电炉丝远离所述底部的一侧；所述空气进气通道在所述底部所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有所述空气进气通道的所述侧壁在所述底部所在平面上的正投影的夹角呈锐角；

所述电窑炉还包括排放装置，所述排放装置包括排放管和鼓风机；

所述排放管包括外管和内管，所述排气口与所述外管连通，且所述外管环套所述内管，所述外管的一端开口与所述内管的侧壁密闭连接，所述外管的另一端开口用于排气；所述内管的一端开口与所述鼓风机连接，所述内管的另一端开口位于所述外管内。

2.根据权利要求1所述的电窑炉，其特征在于，所述空气进气通道在所述底部所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有所述空气进气通道的所述侧壁在所述底部所在平面上的正投影的夹角小于或等于45°。

3.根据权利要求2所述的电窑炉，其特征在于，所述侧壁设置有多个空气进气通道，多个所述空气进气通道的所述空气出气口在所述底部所在平面上的正投影均匀分布于所述侧壁在所述底部所在平面的正投影上。

4.根据权利要求1所述的电窑炉，其特征在于，所述电炉丝沿所述侧壁延伸一周；

所述侧壁内表面设置有多个电炉丝容置槽，所述电炉丝设置于多个所述电炉丝容置槽中，所述电炉丝容置槽包括位于所述侧壁内表面的开口和位于所述侧壁内部的底面，在垂直所述底部所在平面的方向上，所述开口位于所述底面远离所述底部的一侧；

所述空气进气通道包括位于所述侧壁外表面的空气进气口，在垂直所述底部所在平面的方向上，所述空气出气口位于所述空气进气口远离所述底部的一侧。

5.根据权利要求1所述的电窑炉，其特征在于，所述电窑炉还包括固定在所述侧壁外表面上的耐热进气管、阻火塞和气动电磁阀；

所述耐热进气管延伸至所述侧壁内部且所述耐热进气管与所述空气进气通道密封相接，所述耐热进气管包括位于所述炉体外部的进气端；所述阻火塞与所述耐热进气管的所述进气端相对，所述气动电磁阀用于驱动所述阻火塞阻塞所述耐热进气管的所述进气端。

6.根据权利要求5所述的电窑炉，其特征在于，所述耐热进气管涂覆有无机耐热材料。

7.根据权利要求1所述的电窑炉，其特征在于，所述电窑炉还包括贯穿所述侧壁的燃气进气通道，所述燃气进气通道包括位于所述侧壁内表面的燃气进气口，所述燃气进气口位于所述电炉丝上方，所述燃气进气通道在所述底部所在平面上的正投影的延伸方向，与形成有所述燃气进气通道的所述侧壁在所述底部所在平面上的正投影的夹角呈锐角。

8.根据权利要求1所述的电窑炉，其特征在于，所述炉体为圆柱结构；

或者所述炉体为正多棱柱结构，且所述正多棱柱结构的底面为边长大于或等于7的正多边形。

9.根据权利要求1所述的电窑炉，其特征在于，所述侧壁包括不锈钢外壳和隔热内壳，所述隔热内壳包括陶瓷板和隔热砖，所述陶瓷板围绕所述隔热砖设置。

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