CN218380408U - 用于陶瓷的高温烧结窑炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于陶瓷的高温烧结窑炉，包括物料输送层，物料输送层设有物料入口和物料出口，物料输送层由物料入口向物料出口方向依次布设有预热区、高温烧结区以及保温区，高温烧结区的上壁设有天然气喷枪，且天然气喷枪的喷嘴朝向预热区方向倾斜布设，天然气喷枪的中轴线与高温烧结区的上壁面之间的夹角α为30°‑60°。利用天然气喷枪喷射火焰的角度设计以及火焰的反射路径设计，满足于物料高温烧结的升温梯度要求，使得窑炉的结构简单化，无需设计复杂的循环通道以及复杂的风道，窑炉的建造成本低；另外，天然气燃烧的能源利用率完美的匹配于陶瓷的高温烧结的升温梯度要求，进而避免了能源的浪费，达到节能环保的目的。

Description

用于陶瓷的高温烧结窑炉

技术领域

本实用新型涉及陶瓷高温烧结设备技术领域，特别地，涉及一种用于陶瓷的高温烧结窑炉。

背景技术

窑炉是用耐火材料砌成的用以烧成制品的设备，是陶艺成型中的必备设施。而新型的电子陶瓷制作工艺中，陶瓷的排蜡以及烧结的大批量生产制造都需要借助窑炉。陶瓷的烧结工艺是陶瓷坯体在高温下致密化的过程，主要用于：将陶瓷坯体内颗粒间的空洞排除，将少量气体及杂质有机物排除，使颗粒之间相互生长结合。

现有的陶瓷高温烧结主要采用隧道窑，在隧道中段进行高温加热，物料通过隧道以实现烧结工序，隧道中的温度难以控制，物料的停留时间也无法控制，导致陶瓷高温烧结的升温梯度无法控制，而升温梯度要求对于其产品质量起到决定性作用，过快升温容易导致物料中产生气泡、物料变形以及物料开裂等问题，严重影响到陶瓷产品的合格率；

另一方面，现有的窑炉结构，为了满足于陶瓷高温烧结的升温梯度要求，结构设计得非常复杂，需要增设各种循环通道、风道，以实现对窑炉内腔中的各个区域的温度调节控制，进而满足于陶瓷高温烧结的升温梯度要求，窑炉建造成本高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于陶瓷的高温烧结窑炉，以解决现有的窑炉，难以匹配陶瓷高温烧结的升温梯度，窑炉结构复杂、建造成本高的技术问题。

本实用新型提供一种用于陶瓷的高温烧结窑炉，包括物料输送层，物料输送层设有物料入口和物料出口，物料输送层由物料入口向物料出口方向依次布设有预热区、高温烧结区以及保温区，高温烧结区的上壁设有天然气喷枪，且天然气喷枪的喷嘴朝向预热区方向倾斜布设，天然气喷枪的中轴线与高温烧结区的上壁面之间的夹角α为30°-60°。

进一步地，天然气喷枪的中轴线与高温烧结区的上壁面之间的夹角α为45°。

进一步地，天然气喷枪靠近保温区布设。

进一步地，天然气喷枪设置有多组，多组天然气喷枪沿烧结窑炉的宽度方向间隔排布。

进一步地，预热区与高温烧结区之间和/或高温烧结区与保温区之间设置有阻隔板。

进一步地，阻隔板沿竖直方向可伸缩调节的布设于物料输送层的上壁。

进一步地，保温区靠近物料出口的一侧设有用于由物料出口向物料入口方向鼓风的送风机构。

进一步地，送风机构布设于保温区的上壁，且送风机构的出风口靠近保温区的上壁布设。

进一步地，预热区靠近物料入口的一侧设有用于由预热区向外抽风的抽风机构。

进一步地，抽风机构布设于预热区的上壁，且抽风机构的入风口沿竖直方向布设。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型用于陶瓷的高温烧结窑炉，采用天然气作为高温烧结区的高温烧结燃料，天然气属于洁净能源，燃烧产生的杂质少，直接作用于物料也不会污损物料，因此可以通过天然气燃烧形成的明火直接作用于高温烧结区及高温烧结区内的物料，进行加热升温，且排出的气体不会对环境造成污染，能够满足于气体排放的环境排放环保要求；天然气喷枪布设于高温烧结区的上壁，且天然气喷枪的喷嘴朝向预热区方向倾斜布设，借用反射炉的原理，天然气喷枪输出的火焰在物料输送层内腔下壁反射后上扬，使得天然气喷枪喷出的火焰在物料输送层内呈先下扬后上扬的抛物线路径输出，同时通过高温火焰均匀地向四周辐射热量，直接作用于物料的区域温度最高，而抛物线上扬或抛物线下扬的区域由于距离物料有一段距离，并随着抛物线远离物料的距离的增加而呈温度逐渐下降的趋势；将天然气喷枪的中轴线与高温烧结区的上壁面之间的夹角α设置为30°-60°的范围内，使得天然气喷枪喷出的火焰抛物曲线给物料输送层内提供的温度环境，特别是作用于物料的温度环境，刚好可以匹配于陶瓷高温烧结的升温梯度，进而保证陶瓷产品的合格率。利用天然气喷枪喷射火焰的角度设计以及火焰的反射路径设计，满足于物料高温烧结的升温梯度要求，使得高温烧结窑炉的结构简单化，无需设计复杂的循环通道以及复杂的风道，高温烧结窑炉的建造成本低；另外，天然气燃烧的能源利用率完美的匹配于陶瓷的高温烧结的升温梯度要求，进而避免了能源的浪费，达到节能环保的目的。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的用于陶瓷的高温烧结窑炉的结构示意图之一；

图2是本实用新型优选实施例的用于陶瓷的高温烧结窑炉的结构示意图之二。

图例说明：

1、物料输送层；101、物料入口；102、物料出口；103、预热区；104、高温烧结区；105、保温区；106、天然气喷枪；2、阻隔板；3、送风机构；4、抽风机构。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本实用新型优选实施例的用于陶瓷的高温烧结窑炉的结构示意图之一；图2是本实用新型优选实施例的用于陶瓷的高温烧结窑炉的结构示意图之二。

如图1和图2所示，本实施例的用于陶瓷的高温烧结窑炉，包括物料输送层1，物料输送层1设有物料入口101和物料出口102，物料输送层1由物料入口101向物料出口102方向依次布设有预热区103、高温烧结区104以及保温区105，高温烧结区104的上壁设有天然气喷枪106，且天然气喷枪106的喷嘴朝向预热区103方向倾斜布设，天然气喷枪106的中轴线与高温烧结区104的上壁面之间的夹角α为30°-60°。本实用新型用于陶瓷的高温烧结窑炉，采用天然气作为高温烧结区104的高温烧结燃料，天然气属于洁净能源，燃烧产生的杂质少，直接作用于物料也不会污损物料，因此可以通过天然气燃烧形成的明火直接作用于高温烧结区104及高温烧结区104内的物料，进行加热升温，且排出的气体不会对环境造成污染，能够满足于气体排放的环境排放环保要求；天然气喷枪106布设于高温烧结区104的上壁，且天然气喷枪106的喷嘴朝向预热区103方向倾斜布设，借用反射炉的原理，天然气喷枪106输出的火焰在物料输送层1内腔下壁反射后上扬，使得天然气喷枪106喷出的火焰在物料输送层1内呈先下扬后上扬的抛物线路径输出，同时通过高温火焰均匀地向四周辐射热量，直接作用于物料的区域温度最高，而抛物线上扬或抛物线下扬的区域由于距离物料有一段距离，并随着抛物线远离物料的距离的增加而呈温度逐渐下降的趋势；将天然气喷枪106的中轴线与高温烧结区104的上壁面之间的夹角α设置为30°-60°的范围内，使得天然气喷枪106喷出的火焰抛物曲线给物料输送层1内提供的温度环境，特别是作用于物料的温度环境，刚好可以匹配于陶瓷高温烧结的升温梯度，进而保证陶瓷产品的合格率。利用天然气喷枪106喷射火焰的角度设计以及火焰的反射路径设计，满足于物料高温烧结的升温梯度要求，使得高温烧结窑炉的结构简单化，无需设计复杂的循环通道以及复杂的风道，高温烧结窑炉的建造成本低；另外，天然气燃烧的能源利用率完美的匹配于陶瓷的高温烧结的升温梯度要求，进而避免了能源的浪费，达到节能环保的目的。可选地，天然气喷枪106可转动布设于高温烧结区104的上壁上，且天然气喷枪106还连有用于控制天然气喷枪106转动的控制器；由于不同材料配方的陶瓷，其升温梯度也会随之变化，将天然气喷枪106设置成转动可调，进而适应于不同材料配方的陶瓷的高温烧结升温梯度，进而提高高温烧结窑炉的适用范围。控制器可以采用气缸、液压缸、手柄等。天然气喷枪106沿靠近或远离预热区103的方向转动。可选地，天然气喷枪106的喷嘴通过万向接头或铰接接头连接在天然气喷枪106上，并通过机械顶抵、拉扯、弹簧等常规机械控制方式以实现喷嘴朝向的微调，或者通过液压或气动等常规方式以实现喷嘴朝向的微调，以对火焰喷射的抛物线路径进行微调，进而更好的匹配于陶瓷高温烧结升温梯度要求。

如图1和图2所示，本实施例中，天然气喷枪106的中轴线与高温烧结区104的上壁面之间的夹角α为45°。使得天然气喷枪106喷射的火焰路径及辐射的热能在物料输送层1的上壁面与下壁面之间进行多次反射，进而实现最小的天然气消耗量，就能够使物料周边的温度满足升温梯度要求，形成最佳的抛物线路径，为最佳的布设角度，从而达到节能减排的目的。可选地，物料输送层1的长度、宽度、高度设计均匹配于天然气喷枪106的中轴线与高温烧结区104的上壁面之间的夹角α为45°，既能够达到节能的目的，同时在同等处理量的情况下使得高温烧结窑炉的设计尺寸能够得以缩小，且陶瓷的生产效率更高。

如图1和图2所示，本实施例中，天然气喷枪106靠近保温区105布设。使得天然气喷枪106喷射火焰的热量均匀辐射于整个高温烧结区104，并逐渐向预热区103和保温区105扩散，进而使各个区的温度满足于陶瓷烧结的升温梯度要求或降温梯度要求。

如图1和图2所示，本实施例中，天然气喷枪106设置有多组，多组天然气喷枪106沿烧结窑炉的宽度方向间隔排布。天然气喷枪106的布设数量与高温烧结窑炉的设计宽度、陶瓷处理量有关。通过成排布设的天然气喷枪106以均匀的向预热区103方向喷射火焰，进而使整个高温烧结窑炉内的物料能够在满足升温梯度的环境下运行。优选地，天然气喷枪106设置为两组，现有的轨道窑，设计宽度一般为2m-4m，采用两组天然气喷枪106即可满足于基本的加热要求。

如图2所示，本实施例中，预热区103与高温烧结区104之间和/或高温烧结区104与保温区105之间设置有阻隔板2。通过设置阻隔板2，对于相邻两区域内的热量进行一定程度的滞留和锁定，确保区域内的温度稳定地与物料升温梯度相匹配，进而确保生产的产品合格。

如图2所示，本实施例中，阻隔板2沿竖直方向可伸缩调节的布设于物料输送层1的上壁。由于物料配方的不同，相应地物料烧结相匹配的升温梯度也不同，因此通过竖向调节阻隔板2以实现气流流速、流量的控制，进而控制各个区域内的温度，使物料输送层1内腔中的升温梯度与物料烧结所需要的升温梯度相匹配。

如图1和图2所示，本实施例中，保温区105靠近物料出口102的一侧设有用于由物料出口102向物料入口101方向鼓风的送风机构3。物料出口102向物料入口101方向吹入空气，用于补充物料输送层1内腔中的氧气，避免物料输送层1内腔缺氧而造成陶瓷高温烧结过程转变为还原反应而导致产品不合格；同时由于送风机构3布设于物料出口102位置，对于保温区105的物料进行一定程度的降温，以使物料在保温区105满足于降温梯度曲线，确保陶瓷产品的质量合格。可选地，通过调节送风机构3的功率能够一定程度的调节物料输送层1内腔的气流流动，为物料输送层1内腔提供充足氧气的同时，可以缓慢改变物料输送层1内腔中的温度环境，特别是保温区105以及高温烧结区104的温度环境，进而更好的匹配陶瓷的升温梯度要求。

如图1和图2所示，本实施例中，送风机构3布设于保温区105的上壁，且送风机构3的出风口靠近保温区105的上壁布设。送风机构3送入的空气沿着保温区105的上壁面向物料入口101方向流动，在供应物料输送层1内腔氧气的同时，对于各个区域的温度环境影响作用缓慢，且主要影响于物料的上层空间，因此不会对物料升温梯度环境和降低梯度环境造成剧烈的改变，进而确保陶瓷产品的质量合格。

如图1和图2所示，本实施例中，预热区103靠近物料入口101的一侧设有用于由预热区103向外抽风的抽风机构4。引导高温烧结区104的热量逐步向预热区103流动以通过引导过来的热量对从物料入口101进入的物料进行预热，同时将进入物料入口101的外界空气向外抽吸，以避免外界空气对预热区103的物料构成影响，使物料快速进入升温梯度环境中，进而提高陶瓷生产效率；由于物料入口101主要堆积的待进入的物料，因此供外界空气进入的空间并不大，仅有少量的间隙供外界空气向预热区103内渗透，因此通过抽风机构4的抽吸作用，即可避免外界空气影响预热区103。将抽风机构4布设于物料入口101附近，使得所抽吸的气体温度能够满足于环境排放的低温要求，避免对环境造成污染，同时又能够确保预热区103能够达到所需要的温度环境要求。可选地，通过调节抽风机构4的功率能够一定程度的调节物料输送层1内腔的气流流动，可以缓慢改变物料输送层1内腔中的温度环境，特别是预热区103以及高温烧结区104的温度环境，进而更好的匹配陶瓷的升温梯度要求。

如图1和图2所示，本实施例中，抽风机构4布设于预热区103的上壁，且抽风机构4的入风口沿竖直方向布设。避免直接从高温烧结区104向物料入口101抽吸高温气体，抽吸的区域为物料入口101附近区域，确保抽吸并排出的气流温度满足于环境排放的低温要求，避免对环境造成污染。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于陶瓷的高温烧结窑炉，包括物料输送层(1)，所述物料输送层(1)设有物料入口(101)和物料出口(102)，

所述物料输送层(1)由所述物料入口(101)向所述物料出口(102)方向依次布设有预热区(103)、高温烧结区(104)以及保温区(105)，

其特征在于，

所述高温烧结区(104)的上壁设有天然气喷枪(106)，且所述天然气喷枪(106)的喷嘴朝向所述预热区(103)方向倾斜布设，

所述天然气喷枪(106)的中轴线与所述高温烧结区(104)的上壁面之间的夹角α为30°-60°。

2.根据权利要求1所述的用于陶瓷的高温烧结窑炉，其特征在于，

所述天然气喷枪(106)的中轴线与所述高温烧结区(104)的上壁面之间的夹角α为45°。

3.根据权利要求1所述的用于陶瓷的高温烧结窑炉，其特征在于，

所述天然气喷枪(106)靠近所述保温区(105)布设。

4.根据权利要求1所述的用于陶瓷的高温烧结窑炉，其特征在于，

所述天然气喷枪(106)设置有多组，多组所述天然气喷枪(106)沿烧结窑炉的宽度方向间隔排布。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于陶瓷的高温烧结窑炉，其特征在于，

所述预热区(103)与所述高温烧结区(104)之间和/或所述高温烧结区(104)与所述保温区(105)之间设置有阻隔板(2)。

6.根据权利要求5所述的用于陶瓷的高温烧结窑炉，其特征在于，

所述阻隔板(2)沿竖直方向可伸缩调节的布设于所述物料输送层(1)的上壁。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的用于陶瓷的高温烧结窑炉，其特征在于，

所述保温区(105)靠近所述物料出口(102)的一侧设有用于由所述物料出口(102)向物料入口(101)方向鼓风的送风机构(3)。

8.根据权利要求7所述的用于陶瓷的高温烧结窑炉，其特征在于，

所述送风机构(3)布设于所述保温区(105)的上壁，且所述送风机构(3)的出风口靠近所述保温区(105)的上壁布设。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的用于陶瓷的高温烧结窑炉，其特征在于，

所述预热区(103)靠近所述物料入口(101)的一侧设有用于由所述预热区(103)向外抽风的抽风机构(4)。

10.根据权利要求9所述的用于陶瓷的高温烧结窑炉，其特征在于，

所述抽风机构(4)布设于所述预热区(103)的上壁，且所述抽风机构(4)的入风口沿竖直方向布设。

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