CN211204880U - 一种电加热推板窑 - Google Patents

Abstract

一种电加热推板窑，其具有耐火保温材料构成的窑膛、推杆、推板、导轨、加热电源、电热部件，推杆推动推板在导轨上移动，并通过电热部件对物料进行加热。其特征在于，有部分或者全部导轨段为导电材料，该段导轨称为导电导轨，并且其推板、坩埚和/或被加热物料为电热材料并作为发热部件；电源连接导电导轨，通过导电导轨将电流馈入作为发热部件的推板、坩埚和/或被加热物料进行加热。其优点是：利用推板、坩埚和/或物料作为发热部件，结构简单、电接触可靠、维护方便、节省了额外的发热部件成本；使用和更换发热部件时，不影响推板窑的原有运行状态；发热部件靠近物料或者为物料本身，热效率高。

Description

一种电加热推板窑

技术领域

本发明涉及一种电热推板窑，属于高温窑炉设备技术领域。

背景技术

推板窑作为一种高温窑炉设备，大量用于磁性材料、电池电极材料、陶瓷材料、冶金材料、耐磨材料等等的生产制备过程。推板窑可以用电加热、燃气加热或者热风加热。

电加热推板窑，其具有耐火保温材料构成的窑膛、推杆、推板、导轨、加热电源、电热部件，推杆推动推板在导轨上移动，并通过电热部件对物料进行加热。导轨一般安装在窑膛的底部，导轨沿窑膛长度方向穿过窑膛，并延申到窑膛外。推板或者坩埚搁置在导轨上面，在推杆的推动下从窑外进入窑膛，并穿过窑膛出窑。

现有的电加热推板窑一般用电阻丝、硅碳棒或者硅钼棒作为电热部件，其一般安置在窑膛内部靠近坩埚的位置。电热元件通电发热后，通过辐射和对流将热量传递给坩埚和坩埚内部的物料。其缺点是传热效率低、电热部件易损坏、电热部件更换不方便，电热部件本身成本也比较高。特别是，有的类型的电热部件，包括硅钼棒，一旦停窑冷却后就彻底损坏，需要一次性更换所有硅钼棒。在工作状态下更换个别损坏的电热部件，则由于推板窑尚处于高温状态，更换操作安全性非常差。另外由于单个电热部件的电热功率比较小，一般一条推板窑采用数十到数百个电热部件，故障率高，连接繁琐。

中国专利CN104654780A公开了一种电加热推板窑，其采用正极铜弹片和负极铜弹片与石墨容器接触，铜弹片与电源连接，通过在石墨容器上通电的方式来对石墨容器和原料进行加热。该技术方案的缺点是，铜弹片不可避免的处于窑膛内加热区域中，其将很快软化失去弹性。即使采用其它耐高温金属材料制作弹片，其在温度1000℃以上也会逐步失去弹性。失去弹性使得接触不良，不能可靠的向石墨容器供电。另外，该处通过弹片与石墨容器的接触传递电流，应该有一定的压紧力量，否则也会导致接触不良，这也是该专利采用弹性铜片的原因，利用弹性弹力提供压紧力。但是，石墨容器和其内部物料的质量有限，且在加热反应过程中该质量还会变化。弹片在石墨容器侧边时，该压紧力可能损坏石墨容器或者使得石墨容器倾斜；弹片在石墨容器底部时，该压紧力可能使得石墨容器抬高并进一步损坏。这两种情况都将导致推板窑推动不畅甚至停窑等重大事故。因此该发明披露的技术方案可靠性低，可行性不高。另外其也增加了铜弹片这种额外的材料，也增加了结构的复杂性。由于其采用石墨容器，使得该推板窑只能在惰性或者还原性气氛下使用，使用范围较窄。

另外有微波加热推板窑，严格说来该种推板窑不属于电加热，而且电转换为微波的过程效率低、元器件复杂易坏。

综上所述，现有的电加热推板窑技术，电热部件离被加热物料比较远，热效率低；发热部件也容易损坏，使用、更换、窑炉维护成本高、安全性低。虽有通过弹片向石墨容器通电的技术方案，但是可行性不高。

发明内容

发明的目的；本发明目的在于提供一种结构简单，热效率高，加热部件更换安全方便的电加热推板窑。

本发明的目的是这样实现的：采用导电性导轨和电热材料推板和/或坩埚，利用推板窑固有的导轨与推板接触结构，将加热电源连接至导轨，通过导轨对移动的推板和/或坩埚通电；物料导电的情况下，也可同时对物料通电。利用推板和/或坩埚的电热性质进行加热，并且物料为电热材料时，也同时对物料通电加热。并且利用了推板、坩埚和物料的重力作为压紧力压在导轨上，使得与导轨保持良好的电接触。

本发明的具体技术方案如下。

一种电加热推板窑，其具有耐火保温材料构成的窑膛、推杆、推板、导轨、加热电源、电热部件，推杆推动推板在导轨上移动，并通过电热部件对物料进行加热，其特征在于：处于窑膛内部的部分或者全部导轨段为导电材料、该段导轨称为导电导轨，推板的材料为电热材料，推板与导电导轨导电接触，推板作为电热部件；加热电源与导电导轨导电连接，并通过导电导轨将电流馈入推板，使得推板发热加热物料。

进一步的是，物料盛装在坩埚中，推板为坩埚的底板，推杆推动坩埚的底板使得坩埚在导轨上移动，坩埚的底板和/或坩埚的其余部分作为电热部件。

或者是，一种电加热推板窑，其具有耐火保温材料构成的窑膛、推杆、推板、导轨、加热电源、电热部件，推杆推动推板在导轨上移动，并通过电热部件对物料进行加热，其特征在于：处于窑膛内部的部分或者全部导轨段为导电材料、该段导轨称为导电导轨，物料盛装在坩埚中；坩埚置于推板之上或者坩埚底板作为推板；坩埚的一对对边壁为导电材料或电热材料称为导电壁、其余部分为绝缘材料；所述物料为电热材料并与坩埚的导电壁导电接触；加热电源与导轨导电连接；至少有一个坩埚的两个导电壁或者多个坩埚的导电壁中的两个导电壁与导轨导电接触；电流依次流过导电导轨、导电壁、物料、导电壁、回到另外一段导电导轨，或者多个坩埚通过导电壁串联，电流依次流过导电导轨、多个坩埚的导电壁和坩埚中的物料；物料自身作为电热部件发热加热物料。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

1) 利用推板窑固有的导轨与推板接触结构，将加热电源通过不移动的导轨馈入移动的推板和/或坩埚甚至物料中，对电热材料制作的推板和/或坩埚甚至物料通电加热。省去了现有推板窑技术中的电热部件和馈电部件。结构简单，成本低。起停推板窑也不至于损坏耐震性差的硅钼棒之类的发热元件，起停窑方便，成本低。

2)发热部件紧靠物料，或者物料本身就是发热部件，传热距离近；现有推板窑只能通过对流和辐射两种方式传热，本发明的推板窑可通过对流、辐射、热传导三种传热方式传热，传热效率高。

3)利用推板、坩埚和物料的重量对导轨的压力，使得推板或坩埚与导电导轨保持良好的电接触，馈电可靠性高。

4)由于推板和坩埚在推板窑运行过程中都会进出推板窑窑膛，在推板和或坩埚热电性能足够差的时候可以方便的在推板窑窑膛外部更换。而且推板和坩埚本身使用到一定的时间和程度后也需要更换。作为电热部件的更换成本低，更换操作方便。

5)许多电热材料都可以在氧化气氛中通电使用，所以用电热材料制作的推板和坩埚也可以在氧化气氛中使用，使得本发明所述的电加热推板窑既可以在惰性或者还原性气氛中使用，也可以在氧化性气氛中使用。使用范围宽。

6)由于没有采用额外的电刷结构或者独立的发热部件，使得本电加热推板窑可以在达到更高的温度范围，使用温度只受导轨、耐火保温材料、推板、坩埚的最高使用温度限制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是实施例1电加热推板窑原理图。

图2为实施例2的电加热推板窑在电极连接处的横截面图。

图3为实施例3电加热推板窑的坩埚的剖面图。

具体实施方式

实施例1

图1为实施例1的原理图，所述的电加热推板窑由耐火保温材料1围成的长条中空腔作为窑膛，在窑膛的底部，与窑膛的长度方向上平行安装有三条导轨，该导轨包括导电导轨21、22、23段，以及绝缘导轨8。绝缘导轨8将同一条导轨上的导电导轨段互相隔开并绝缘。坩埚3放置在导轨上。窑膛长度方向上平行放置的三条导轨之间可以在窑膛横截面上并排放置两排坩埚3，这样推板窑称为双通道推板窑。也有单通道推板窑和更多通道的推板窑，本发明中以双通道推板窑为例。

加热电源的正极通过导体51和53连接到窑膛长度方向中间的导电导轨21和23上。加热电源的负极通过导体43和63连接到窑膛长度方向两端的导电导轨93上。当然，导电导轨93在推板窑宽度方向上对应的位置也有安装有导电导轨91和92。加热电源负极可以接地。加热电源可以是交流电，也可以是直流电。加热电源为交流时，不存在正负极，但为了方便起见，还是以正极和负极指称加热电源的两个电极。

可以将两个93导轨之间的窑膛段作为一个加热控温段进行独立控温，整个窑膛可以由多个这样的加热控温段构成，相邻加热控温段可以共用负极93。

也可以将中间的导电导轨22与21和23导电连接。

绝缘导轨段8也可以更换为电热材料的导轨，使得该段导轨在通电时发热。

加热电流从电源正极到导体51、53，然后依次流经导电导轨21、22、23，处于导电导轨21、22、23和91、92、93之间坩埚，经导体43和63返回电源负极。坩埚作为电热部件发热。本例中坩埚的底板也作为推板完成推板的功能。推板推动与推杆靠近的第一个坩埚的底板，进而推动其它坩埚在导轨上移动。

本实施例中窑膛内加热电源正负极沿窑膛长度方向上布置，对沿窑膛长度方向的坩埚进行串联通电加热。

实施例2

图2为实施例2的电加热推板窑在电极连接处的横截面图，所述的电加热推板窑通过对实施例1的电极布置方式进行改变，使得电源的正负极沿窑膛宽度方向上布置，对沿窑膛宽度方向的坩埚进行串联通电加热。

整个加热控温段的导轨都为导电导轨21、22、23。电源正极连接导体41、电流经过导电导轨21、左边的推板7和/或坩埚3、导电导轨22、右边的推板7和/或坩埚3，导电导轨23、导体43，然后回到电源负极，对电热材料制成的推板和/或坩埚进行通电加热。坩埚中的物料为电热材料时，也对物料通电加热。当然也可以将加热电源的正极与导电导轨22导电连接，负极与导体41和43导电连接。

相邻加热控温段的导电导轨用绝缘导轨电隔离，电流通过推板和/或坩埚在相邻加热控温段之间的串扰在可以接受的范围内。

本实施例中的坩埚3可以是绝缘材料，完全只通过对推板通电发热加热物料。坩埚3和推板7可以是碳化硅、碳材料等电热材料，也可以是碳化硅、碳材料等电热材料与其它耐热材料的复合材料，采用复合材料可以调整坩埚3和推板7的电阻，以适合加热电源的电压范围。当用碳化硅材料时，可以在高温氧化性气氛下使用。

当然也可以在窑膛内单独设置一套导轨和电热材料的推板，该推板只完成通电加热功能，不具有负载坩埚和物料的功能。这样的推板可以设置在窑膛内物料的上方，通过对流和辐射对物料进行加热。

实施例3

图3为实施例3电加热推板窑的坩埚的剖面图。坩埚壁上开有通气孔。在实施例1或者2的电极布置基础上，为了更集中的通过对具有电热性质的物料自身通电加热，将坩埚的一对对边壁31和32用导电材料或电热材料制造，其称为导电壁，坩埚的其余部分包括底板34和另外一对对壁33为绝缘材料。被加热物料为电热材料并与坩埚的导电壁31和32导电接触。

将本实施例中的坩埚替换实施例2中的坩埚3并去掉推板，也标号为坩埚3，使得导电壁31接触坩埚左边的导电导轨，导电壁32接触坩埚右边的导电导轨。电源正极连接导体41、电流经过导电导轨21、左边坩埚3的导电壁31、左边坩埚3中的物料、左边坩埚3的导电壁32、导电导轨22、右边的坩埚3的导电壁31、右边坩埚3中的物料、右边坩埚3的导电壁32、右边导电导轨23、导体43，然后回到电源负极，对坩埚中具有电热性质的物料通电加热。

将本实施例中的坩埚替换实施例1中的坩埚3，也标号为坩埚3，将坩埚3的导电壁31和32按窑膛长度方向前后放置，使得相邻坩埚的导电壁电接触，这样多个坩埚的导电壁和坩埚中的物料形成一个串联电路，并进一步通过其两端的坩埚的导电壁导电接入导电导轨。通电时也对串联的坩埚3中的电热材料物料进行通电加热。

Claims (3)

1.一种电加热推板窑，其具有耐火保温材料构成的窑膛、推杆、推板、导轨、加热电源、电热部件，推杆推动推板在导轨上移动，并通过电热部件对物料进行加热，其特征在于：处于窑膛内部的部分或者全部导轨段为导电材料、该段导轨称为导电导轨，推板的材料为电热材料，推板与导电导轨导电接触，推板作为电热部件；加热电源与导电导轨导电连接，并通过导电导轨将电流馈入推板，使得推板发热加热物料。

2.根据权利要求1所述的一种电加热推板窑，其特征在于：物料盛装在坩埚中，推板为坩埚的底板，推杆推动坩埚的底板使得坩埚在导轨上移动，坩埚的底板和/或坩埚的其余部分作为电热部件。

3.一种电加热推板窑，其具有耐火保温材料构成的窑膛、推杆、推板、导轨、加热电源、电热部件，推杆推动推板在导轨上移动，并通过电热部件对物料进行加热，其特征在于：处于窑膛内部的部分或者全部导轨段为导电材料、该段导轨称为导电导轨，物料盛装在坩埚中；坩埚置于推板之上或者坩埚底板作为推板；坩埚的一对对边壁为导电材料或电热材料称为导电壁、其余部分为绝缘材料；所述物料为电热材料并与坩埚的导电壁导电接触；加热电源与导轨导电连接；至少有一个坩埚的两个导电壁或者多个坩埚的导电壁中的两个导电壁与导轨导电接触；电流依次流过导电导轨、导电壁、物料、导电壁、回到另外一段导电导轨，或者多个坩埚通过导电壁串联，电流依次流过导电导轨、多个坩埚的导电壁和坩埚中的物料；物料自身作为电热部件发热加热物料。

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