CN111964442B - 一种陶瓷生产用烧结排蜡炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种陶瓷生产用烧结排蜡炉，其包括炉体；炉体包括排蜡段、烧结段和冷却段；排蜡段上分别形成有出气口和进气口，出气口和进气口通过导流管连通；导流管包括主管，主管环绕在烧结段的外侧。本发明的技术方案中，通过设置环绕在烧结段外侧的主管加热排蜡段的内部气体，以达到升温效果，能够充分利用烧结段的余热，减少能源消耗，实现节能。同时，由于石蜡气体燃烧不充分产生的黑烟会影响陶瓷生产质量，通过设置第一气泵能够将混杂有黑烟的气体即时抽出，并通过主管的环绕结构实现升温、通过第二气泵向主管内送入氧气提高石蜡气体的燃烧率，从而减少了黑烟含量。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷烧制窑炉技术领域，具体涉及一种陶瓷生产用烧结排蜡炉。
背景技术
陶瓷成型包括注射成型、干粉成型和热压铸成型等多种工艺，其中热压铸成型工艺能够成型出形状复杂的产品，且具有工艺简单、模具成本低等优点，因而得到广泛使用。当使用热压铸成型工艺时，陶瓷泥坯在烧结前必须进行排蜡。
现有的排蜡工艺通常采用燃烧或电热的方式直接加热窑炉，使其中的陶瓷泥坯受热升温，从而实现排蜡。但这种燃烧或电热的升温方式一方面升温速度过快且难以得到精准控制，导致陶瓷泥坯的升温曲线不能达到技术要求，另一方面烧结段的余热未被合理利用造成能源浪费。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种陶瓷生产用烧结排蜡炉，旨在解决陶瓷烧结的余热无法被排蜡过程利用的问题。
为实现上述目的，本发明提出的陶瓷生产用烧结排蜡炉，包括炉体；所述炉体包括依次连接的排蜡段、烧结段和冷却段；所述排蜡段远离所述烧结段的一端形成有进料口，所述冷却段远离所述烧结段的一端形成有出料口；所述炉体内设置有传动装置，所述传动装置用于将外部陶瓷泥坯从所述进料口运送至所述出料口；所述排蜡段上分别形成有出气口和进气口，所述出气口和所述进气口通过导流管连通；所述导流管包括主管、第一支管和第二支管；所述主管的一端与所述出气口连通，所述主管的另一端与所述进气口连通；所述主管环绕在所述烧结段的外侧；所述主管靠近所述出气口的一端安装有第一气泵，所述第一气泵用于将所述排蜡段内的气体送入所述导流管中；所述第一支管连通在所述主管靠近所述进气口的一端，且所述第一支管位于所述第一气泵的出口侧；所述第一支管与所述主管的交汇处安装有三向阀门；环绕在所述烧结段外侧的每一圈所述主管上均连通有一根所述第二支管，所述第二支管均与第二气泵连接；所述第二气泵用于将外部气体送入所述导流管中；所述排蜡段和所述烧结段的外部设置有保温壳，所述保温壳与所述炉体的外壁共同围成保温腔；所述导流管被容纳在所述保温腔内，所述第一支管远离所述主管的一端穿过所述保温壳通向外部空间。
优选地，所述排蜡段与所述烧结段之间、所述烧结段与所述冷却段之间均设置有分隔装置；所述分隔装置用于减少所述排蜡段与所述烧结段之间、所述烧结段与所述冷却段之间的气体流通；
所述进料口和所述出料口上均设置有门；所述门用于减少所述排蜡段与外部空间之间、所述冷却段与外部空间之间的气体流通。
优选地，所述主管靠近所述进气口的一端设置有吸收池，所述吸收池内灌注有氢氧化钠水溶液；所述主管中的气体从所述吸收池中通过。
优选地，所述主管上位于所述进气口与所述吸收池之间设置有干燥池，所述干燥池内填充有干燥剂；所述主管中的气体从所述干燥池中通过。
优选地，每根所述第二支管上均安装有气阀，所述气阀用于控制所述第二气泵向所述第二支管内的送气速率。
优选地，所述排蜡段内设置有温度传感器，所述温度传感器用于检测所述排蜡段内的温度。
优选地，所述陶瓷生产用烧结排蜡炉还包括控制器；
所述控制器分别与所述温度传感器、所述第一气泵、所述气阀信号连接；所述控制器用于根据所述温度传感器获取的温度信息控制所述第一气泵的泵量和所述气阀的开启程度。
优选地，所述第二气泵向所述导流管中送入的气体中的氧气的体积比不低于％。
优选地，所述排蜡段的温度范围为：0℃-600℃；所述烧结段的温度范围为：600℃-1200℃。
优选地，所述烧结段内安装有硅碳棒，所述硅碳棒用于为所述烧结段提供热源。
本发明的技术方案中，通过设置环绕在所述烧结段外侧的所述主管加热所述排蜡段的内部气体，以达到升温效果，能够充分利用所述烧结段的余热，减少能源消耗，实现节能。同时，由于石蜡气体燃烧不充分产生的黑烟会影响陶瓷生产质量，通过设置所述第一气泵能够将混杂有黑烟的气体即时抽出，并通过所述主管的环绕结构实现升温、通过所述第二气泵向所述主管内送入氧气提高石蜡气体的燃烧率，从而减少了黑烟含量。不仅如此，为了进一步提高余热的利用率，同时保证所述主管内部气体升温过程平稳可控，还设置有所述保温壳，利用所述保温壳阻隔所述主管与外部环境的直接接触，从而减缓热量损耗，也避免了因外部环境造成的温度骤变。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明陶瓷生产用烧结排蜡炉的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 排蜡段 | 137 | 吸收池 |
| 110 | 出气口 | 138 | 干燥池 |
| 120 | 进气口 | 139 | 气阀 |
| 121 | 导流板 | 200 | 烧结段 |
| 131 | 主管 | 300 | 冷却段 |
| 132 | 第一支管 | 400 | 分隔装置 |
| 133 | 第二支管 | 510 | 进料口 |
| 134 | 第一气泵 | 520 | 出料口 |
| 135 | 三向阀门 | 600 | 保温壳 |
| 136 | 第二气泵 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种陶瓷生产用烧结排蜡炉。
请参照图1，该陶瓷生产用烧结排蜡炉包括炉体；
所述炉体包括依次连接的排蜡段100、烧结段200和冷却段300；所述排蜡段100远离所述烧结段200的一端形成有进料口510，所述冷却段300远离所述烧结段200的一端形成有出料口520；所述炉体内设置有传动装置，所述传动装置用于将外部陶瓷泥坯从所述进料口510运送至所述出料口520。所述传动装置可以为辊筒机构或传送带机构，设置在所述炉体内腔的底部。
所述排蜡段100上分别形成有出气口110和进气口120，所述出气口110和所述进气口120通过导流管连通。所述排蜡段100内部的气体从所述出气口110流出，经所述导流管后从所述进气口120流回所述排蜡段100，形成内部气体循环；所述进气口120的底端安装有导流板121，所述导流板用于将气体均匀喷向所述传动装置所在位置的正上方，所述导流板121的高度可调。
所述导流管包括主管131、第一支管132和第二支管133；
所述主管131的一端与所述出气口110连通，所述主管131的另一端与所述进气口120连接连通；所述主管131环绕在所述烧结段200的外侧；所述主管131靠近所述出气口110的一端安装有第一气泵134，所述第一气泵134用于将所述排蜡段100内的气体送入所述导流管中。所述主管131与所述烧结段200的炉壁相连，每圈所述主管131的间距不大于两倍管径，以提高所述主管131内部气体与所述烧结段200的炉壁之间的热交换效率，最大程度地利用所述烧结段200向外扩散的余热。由于石蜡气体不充分燃烧将产生黑烟，该黑烟进入排蜡段100将会影响陶瓷质量，而直接排放又将影响空气质量，通过将所述主管131环绕在所述烧结段200的外侧，能够利用所述烧结段200的余热极大地提升所述主管131内石蜡气体的温度，从而提升石蜡气体的燃烧率，减少黑烟的产生。
所述第一支管132连通在所述主管131靠近所述进气口120的一端，且所述第一支管132位于所述第一气泵134的出口侧；所述第一支管132与所述主管131的交汇处安装有三向阀门135。所述三向阀门135用于控制气体的流向，能够使气体单独通往所述主管131或单独通往所述第一支管132，当所述排蜡段100的内部气体需要排出时，通过调节所述三向阀门135，能够使气体通过所述第一支管132排向外部空间。
环绕在所述烧结段200外侧的每一圈所述主管131上均连通有一根所述第二支管133，所述第二支管133均与第二气泵136连接；所述第二气泵136用于将外部气体送入所述导流管中。由于石蜡气体不充分燃烧将产生黑烟，该黑烟进入排蜡段100将会影响陶瓷质量，而直接排放又将影响空气质量，为此，第二气泵136向主管131内输入氧气助燃，以提高石蜡气体的燃烧率，减少黑烟的产生。
所述排蜡段100和所述烧结段200的外部设置有保温壳600，所述保温壳600与所述炉体的外壁共同围成保温腔；所述导流管被容纳在所述保温腔内，所述第一支管132远离所述主管131的一端穿过所述保温壳600通向外部空间。通过设置所述保温壳600，能够有效维持所述保温腔内的温度、减缓热量的丧失，因而提高所述烧结段200的余热的利用率，也使所述主管131升温更加稳定。
本发明的技术方案中，通过设置环绕在所述烧结段200外侧的所述主管131加热所述排蜡段100的内部气体，以达到升温效果，能够充分利用所述烧结段200的余热，减少能源消耗，实现节能。同时，由于石蜡气体燃烧不充分产生的黑烟会影响陶瓷生产质量，通过设置所述第一气泵134能够将混杂有黑烟的气体即时抽出，并通过所述主管131的环绕结构实现升温、通过所述第二气泵136向所述主管内送入氧气提高石蜡气体的燃烧率，从而减少了黑烟含量。不仅如此，为了进一步提高余热的利用率，同时保证所述主管131内部气体升温过程平稳可控，还设置有所述保温壳600，利用所述保温壳600阻隔所述主管131与外部环境的直接接触，从而减缓热量损耗，也避免了因外部环境造成的温度骤变。
具体地，所述排蜡段100与所述烧结段200之间、所述烧结段200与所述冷却段300之间均设置有分隔装置400；所述分隔装置用于减少所述排蜡段100与所述烧结段200之间、所述烧结段200与所述冷却段300之间的气体流通；所述进料口510和所述出料口520上均设置有门；所述门用于减少所述排蜡段100与外部空间之间、所述冷却段300与外部空间之间的气体流通。所述分隔装置400为卷帘或空气幕，所述分隔装置400具有自动启闭功能，当陶瓷泥坯经过所述分隔装置400所在区域时，所述分隔装置400自动开启，使陶瓷泥坯能够通过，当同批次的陶瓷泥坯全部通过后，所述分隔装置400自动闭合，形成空间阻断。通过设置所述分隔装置400和所述门，能够减少所述炉体内部各区域间的气体流通，以及所述炉体内部与外部空间的气体流通，从而维持各区域间温度的相对稳定，避免因温度变化降低陶瓷生产质量。
本发明的另一实施例中，所述主管131靠近所述进气口120的一端设置有吸收池137，所述吸收池137内灌注有氢氧化钠水溶液；所述主管131中的气体从所述吸收池137中通过；所述主管131上位于所述进气口120与所述吸收池137之间设置有干燥池138，所述干燥池138内填充有干燥剂；所述主管131中的气体从所述干燥池138中通过。石蜡气体燃烧将产生大量二氧化碳，当二氧化碳浓度升高时，石蜡气体的燃烧率将下降，通过设置所述吸收池137，利用氢氧化钠化学性质，能够有效吸收二氧化碳，该反应的化学式如下：
2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O(CO2少量时)
或NaOH+CO2＝NaHCO3(CO2过量时)
由于所述主管131中的气体从所述吸收池137中通过后湿气增加，而气体中的水含量将影响陶瓷生产质量，因此在所述进气口120与所述吸收池137之间设置有干燥池138，并在所述干燥池138中填充有干燥剂，用于吸收所述主管131中气体的水分。
优选地，每根所述第二支管133上均安装有气阀139，所述气阀139用于控制所述第二气泵136向所述第二支管133内的送气速率。
优选地，所述排蜡段100内设置有温度传感器，所述温度传感器用于检测所述排蜡段100内的温度；所述陶瓷生产用烧结排蜡炉还包括控制器；所述控制器分别与所述温度传感器、所述第一气泵134、所述气阀139信号连接；所述控制器用于根据所述温度传感器获取的温度信息控制所述第一气泵134的泵量和所述气阀139的开启程度。陶瓷排蜡效果受温度影响大，所述控制器根据所述温度传感器获取的温度信息实时调整所述主管131内气体的流速以及泵送气体的掺入量以改变所述排蜡段100的温度，确保所述排蜡段100的内部温度符合要求。
优选地，所述第二气泵136向所述导流管中送入的气体中的氧气的体积比不低于20％。
优选地，所述排蜡段100的温度范围为：0℃-600℃；所述烧结段200的温度范围为：600℃-1200℃。
优选地，所述烧结段200内安装有硅碳棒，所述硅碳棒用于为所述烧结段200提供热源。所述硅碳棒的热能输出大，能够满足陶瓷烧结的要求，且其热能输出稳定，能够确保温度变化可控。
优选地，所述第二气泵136连接有气罐，所述气罐内的气体作为所述第二气泵136的泵送气体的来源。所述气罐安装在所述保温腔内，所述气罐内的气体在被所述第二气泵136泵送前已利用所述烧结段200的余热预热。通过预热，能够避免因为所述第二气泵136送入的气体与所述主管131内的气体温差过大造成所述主管131内部气体温度骤变。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种陶瓷生产用烧结排蜡炉，其特征在于，包括炉体；
所述炉体包括依次连接的排蜡段（100）、烧结段（200）和冷却段（300）；所述排蜡段（100）远离所述烧结段（200）的一端形成有进料口（510），所述冷却段（300）远离所述烧结段（200）的一端形成有出料口（520）；所述炉体内设置有传动装置，所述传动装置用于将外部陶瓷泥坯从所述进料口（510）运送至所述出料口（520）；
所述排蜡段（100）上分别形成有出气口（110）和进气口（120），所述出气口（110）和所述进气口（120）通过导流管连通；所述进气口（120）的底端安装有导流板（121），所述导流板用于将气体均匀喷向所述传动装置所在位置的正上方，所述导流板（121）的高度可调；
所述导流管包括主管（131）、第一支管（132）和第二支管（133）；
所述主管（131）的一端与所述出气口（110）连通，所述主管（131）的另一端与所述进气口（120）连通；所述主管（131）环绕在所述烧结段（200）的外侧；所述主管（131）靠近所述出气口（110）的一端安装有第一气泵（134），所述第一气泵（134）用于将所述排蜡段（100）内的气体送入所述导流管中；
所述第一支管（132）连通在所述主管（131）靠近所述进气口（120）的一端，且所述第一支管（132）位于所述第一气泵（134）的出口侧；所述第一支管（132）与所述主管（131）的交汇处安装有三向阀门（135）；
环绕在所述烧结段（200）外侧的每一圈所述主管（131）上均连通有一根所述第二支管（133），所述第二支管（133）均与第二气泵（136）连接；所述第二气泵（136）用于将外部气体送入所述导流管中；
所述排蜡段（100）和所述烧结段（200）的外部设置有保温壳（600），所述保温壳（600）与所述炉体的外壁共同围成保温腔；所述导流管被容纳在所述保温腔内，所述第一支管（132）远离所述主管（131）的一端穿过所述保温壳（600）通向外部空间。
2.如权利要求1所述的陶瓷生产用烧结排蜡炉，其特征在于，所述排蜡段（100）与所述烧结段（200）之间、所述烧结段（200）与所述冷却段（300）之间均设置有分隔装置（400）；所述分隔装置用于减少所述排蜡段（100）与所述烧结段（200）之间、所述烧结段（200）与所述冷却段（300）之间的气体流通；
所述进料口（510）和所述出料口（520）上均设置有门；所述门用于减少所述排蜡段（100）与外部空间之间、所述冷却段（300）与外部空间之间的气体流通。
3.如权利要求1所述的陶瓷生产用烧结排蜡炉，其特征在于，所述主管（131）靠近所述进气口（120）的一端设置有吸收池（137），所述吸收池（137）内灌注有氢氧化钠水溶液；所述主管（131）中的气体从所述吸收池（137）中通过。
4.如权利要求3所述的陶瓷生产用烧结排蜡炉，其特征在于，所述主管（131）上位于所述进气口（120）与所述吸收池（137）之间设置有干燥池（138），所述干燥池（138）内填充有干燥剂；所述主管（131）中的气体从所述干燥池（138）中通过。
5.如权利要求1-4中任一项所述的陶瓷生产用烧结排蜡炉，其特征在于，每根所述第二支管（133）上均安装有气阀（139），所述气阀（139）用于控制所述第二气泵（136）向所述第二支管（133）内的送气速率。
6.如权利要求5所述的陶瓷生产用烧结排蜡炉，其特征在于，所述排蜡段（100）内设置有温度传感器，所述温度传感器用于检测所述排蜡段（100）内的温度。
7.如权利要求6所述的陶瓷生产用烧结排蜡炉，其特征在于，所述陶瓷生产用烧结排蜡炉还包括控制器；
所述控制器分别与所述温度传感器、所述第一气泵（134）、所述气阀（139）信号连接；所述控制器用于根据所述温度传感器获取的温度信息控制所述第一气泵（134）的泵量和所述气阀（139）的开启程度。
8.如权利要求1-4中任一项所述的陶瓷生产用烧结排蜡炉，其特征在于，所述第二气泵（136）向所述导流管中送入的气体中的氧气的体积比不低于20%。
9.如权利要求1-4中任一项所述的陶瓷生产用烧结排蜡炉，其特征在于，所述排蜡段（100）的温度范围为：0℃-600℃；所述烧结段（200）的温度范围为：600℃-1200℃。
10.如权利要求1-4中任一项所述的陶瓷生产用烧结排蜡炉，其特征在于，所述烧结段（200）内安装有硅碳棒，所述硅碳棒用于为所述烧结段（200）提供热源。
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Denomination of invention: A Sintering Wax Removal Furnace for Ceramic Production Effective date of registration: 20231025 Granted publication date: 20220701 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Xupu Branch Pledgor: Xupu Yifeng Fine Ceramics Co.,Ltd. Registration number: Y2023980062357 |
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