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CN107940989A - 一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统及使用方法 - Google Patents

一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统及使用方法 Download PDF

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CN107940989A
CN107940989A CN201711460415.7A CN201711460415A CN107940989A CN 107940989 A CN107940989 A CN 107940989A CN 201711460415 A CN201711460415 A CN 201711460415A CN 107940989 A CN107940989 A CN 107940989A
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CN
China
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kiln
foamed ceramic
conveying
firing system
electricity consumption
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CN201711460415.7A
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邵宏农
马义生
崔建保
孔凡军
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Luoyang Beibao Silicon Nest Technology Co ltd
Original Assignee
Luoyang Beibo Silicon Nest Equipment Technology Co
Luoyang North Glass Technology Co Ltd
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Abstract

一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统及使用方法，包括依次连接的预热升温段和烧成段，且预热升温段和烧成段均由若干节窑体连接而成，每节窑体内均具有中空的腔室，腔室内设置有用于盛放发泡陶瓷原料的匣钵、用于加热的电加热装置以及用于传输匣钵运动的至少一组输送装置。本发明一方面省去了窑车及其附属耐火材料和窑具，减少了能耗，省去了使用燃气需要配置大量的管道，窑体结构紧凑，节约材料，且采用上述电热丝加热，不产生任何废气和污染物，减少了能源消耗和污染，大大提高了窑炉热利用率；另一方面，使用上述加热元件辐射加热，使发泡陶瓷原料受热、发泡均匀，产品质量可靠，且使用上述加热元件更换和维护方便。

Description

一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统及使用方法
技术领域
本发明涉及到发泡陶瓷保温板生产领域，具体的说是一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统及使用方法。
背景技术
当前，发泡陶瓷保温板作为新型建筑保温材料，得到越来越多的应用，现有发泡陶瓷保温板通常是在燃气隧道窑或燃气辊道窑中烧制，原料在特定热工艺条件下经晶化、发泡、烧结成型。具体来说，将原料布于匣钵中，匣钵放置于铺有耐火材料的窑车上，多个窑车前后紧贴一起依次沿轨道在隧道窑中依次经过排烟、预热、升温、恒温、急冷、缓冷等区段最后出窑。燃气隧道窑、辊道窑升温及恒温段安装燃气烧嘴用于提供热量，生成的烟气由窑头引风机引出，烟气经处理达标后排放；急冷及缓冷段通过直接吹冷风和间冷方式对制品及窑车进行冷却。使用燃气隧道窑烧制发泡陶瓷时在加热原料的期间也必须附带把窑车加热至特定温度，同时燃气燃烧不可避免地产生氮氧化物及大量二氧化碳气体从而产生污染源，这些烟气即使经处理排放时也带出大量热量从而产生热量耗散。这导致窑炉烧制发泡陶瓷的热量利用率低，同时产生污染物及处理污染物所增加的附加费用。
随着节能环保要求的日益严格，提高发泡陶瓷烧成装置热利用率，实现清洁生产是亟待解决的问题。
发明内容
为解决现有的发泡陶瓷燃气窑炉热利用率低、产生污染物等问题，本发明提供了一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统及使用方法，通过匣钵盛放发泡陶瓷原料后将其放置在输送辊棒上进行输送，在输送过程中，利用输送辊棒上方和下方的电加热元件对其进行辐射加热，使发泡陶瓷原料随着匣钵连续前进过程中，被加热到工艺要求的温度，经升温、晶化、发泡后从烧成段出窑，被输送到下个工艺段，不仅省去了窑车及其附属耐火材料和窑具，减少了加热窑车及其附属耐火材料和窑具所需的热量，省去了使用燃气需要配置大量的管道，窑体结构紧凑，节约材料，且采用上述电热丝加热，不产生任何废气和污染物，减少了能源消耗和污染，大大提高了窑炉热利用率。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统，包括依次连接的预热升温段和烧成段，且预热升温段和烧成段均由若干节窑体连接而成，每节窑体内均具有中空的腔室，腔室内设置有用于盛放发泡陶瓷原料的匣钵以及用于传输匣钵运动的输送装置，所述输送装置至少一组，每组输送装置均包括呈一水平面转动排布在腔室内的一排若干根输送辊棒，所有输送辊棒同侧的端头伸出窑体后由一辊棒传动机构带动其同步转动；所述每组输送装置的上方和下方均设置有一套电加热装置，且每套电加热装置均与输送装置平行，每套电加热装置包括若干并排设置的电加热元件，每个电加热元件设置在两根输送辊棒中间位置的上方或下方，所述电加热元件包括一中空的耐热绝缘瓷管和螺旋缠绕在耐热绝缘瓷管表面的电热丝，电热丝两端的引线通过耐热绝缘瓷管内的管腔引出到窑体外部。
作为本发明的一种优选实施方案，所述窑体包括机架和沿机架内壁铺设的耐火保温层，且耐火保温层铺设后在机架中部形成中空的长方体腔室。
作为本发明的另一种优选实施方案，所述输送装置的数量大于一组时，两组相邻的输送装置间共用一套电加热装置，当输送装置为沿腔室内高度方向均匀排布的N组时，电加热装置的数量为N+1套。
作为本发明的另一种优选实施方案，所述输送辊棒的两端部均套设有辊棒套，且输送辊棒与辊棒套间隙配合，每一个辊棒套均固定在窑体内设有的耐火保温层内；
本发明中，输送辊棒根据不同温度段可选用不同材质，优选地，在高温段使用碳化硅材质；输送辊棒和电加热元件在所述预热升温段和烧成段每节窑体内等距排列，在不同节窑体可以不同间距排列。
作为本发明的另一种优选实施方案，所述耐热绝缘瓷管的两端均套设有瓷管套，且耐热绝缘瓷管与瓷管套为间隙配合，每一个瓷管套均固定在窑体内设有的耐火保温层内。
作为本发明的另一种优选实施方案，所述每组输送装置上方的电加热元件的安装高度不低于匣钵放置在该组输送装置上时匣钵的上表面，优选为高于匣钵上表面50-150mm，每组输送装置下方的电加热元件与该组输送装置上匣钵底面的距离为50-150mm。
作为本发明的另一种优选实施方案，所述匣钵包括耐热陶瓷底板和设置在耐热陶瓷底板上的四块等高的耐热陶瓷边板，且四块耐热陶瓷边板首尾相接围成上部开放的矩形空腔，矩形空腔的底壁和侧壁上铺设有陶瓷纤维纸，从而用于容纳发泡陶瓷原料。
作为本发明的上一种优选实施方案的进一步改进，所述耐热陶瓷底板为一整块或多块耐火陶瓷板拼接而成，其形状为矩形，且耐热陶瓷底板的四条边缘分别超出四块耐热陶瓷边板的距离为20-50mm。
作为本发明的另一种优选实施方案，每组所述辊棒传动机构包括驱动电机和连接驱动电机输出轴的调速齿轮箱，调速齿轮箱的输出轴上安装有传动轴，传动轴上等间距排布有与若干锥形传动齿，且锥形传动齿的数量与该组辊棒传动机构对应的输送装置中输送辊棒的数目对应，以使每一个锥形传动齿与一根输送辊棒端部的传动齿轮啮合，从而使传动轴带动该组输送装置中所有的输送辊棒同步转动。
使用上述的发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统烧制发泡陶瓷的方法，将装载发泡陶瓷原料的匣钵连续放置于炉体内的输送辊棒上，输送辊棒在辊棒传动机构驱动下同步匀速转动，使装载有发泡陶瓷原料的匣钵匀速前进，在此过程中，电热丝通电辐射加热，使发泡陶瓷原料随着匣钵连续前进过程中，被加热到工艺要求的温度，经升温、晶化、发泡后从烧成段出窑，被输送到下个工艺段。
有益效果：本发明通过匣钵盛放发泡陶瓷原料后将其放置在输送辊棒上进行输送，在输送过程中，利用输送辊棒上方和下方的电加热元件对其进行辐射加热，使发泡陶瓷原料随着匣钵连续前进过程中，被加热到工艺要求的温度，经升温、晶化、发泡后从烧成段出窑，被输送到下个工艺段，本发明一方面省去了窑车及其附属耐火材料和窑具，减少了加热窑车及其附属耐火材料和窑具所需的热量，省去了使用燃气需要配置大量的管道，窑体结构紧凑，节约材料，且采用上述电热丝加热，不产生任何废气和污染物，减少了能源消耗和污染，大大提高了窑炉热利用率；另一方面，使用上述加热元件辐射加热，使发泡陶瓷原料受热、发泡均匀，产品质量可靠，且使用上述加热元件更换和维护方便。
附图说明
图1为本发明预热升温段和烧成段的单组输送装置窑炉横截面示意图；
图2为本发明预热升温段和烧成段的一节单组输送装置窑炉侧向示意图；
图3为本发明预热升温段和烧成段的三组输送装置窑炉横截面示意图；
图4为本发明预热升温段和烧成段的一节三组输送装置窑炉侧向示意图；
图5为本发明中装有原料的匣钵示意图；
图6为本发明中装有原料的匣钵剖面示意图；
附图标记：1、窑体，101、机架，102、耐火保温层，2、电加热装置，201、耐热绝缘瓷管，202、电热丝，203、瓷管套，204、引线，3、输送装置，301、输送辊棒，302、辊棒套，303、辊棒传动机构，4、匣钵，401、耐热陶瓷底板，402、耐热陶瓷边板，403、陶瓷纤维纸，404、发泡陶瓷原料。
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做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。
如图1-4所示，一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统，包括依次连接的预热升温段和烧成段，且预热升温段和烧成段均由若干节窑体1连接而成，每节窑体1内均具有中空的腔室，腔室内设置有用于盛放发泡陶瓷原料404的匣钵4以及用于传输匣钵4运动的输送装置3，所述输送装置3至少一组，每组输送装置3均包括呈一水平面转动排布在腔室内的一排若干根输送辊棒301，所有输送辊棒301同侧的端头伸出窑体1后由一辊棒传动机构303带动其同步转动；所述每组输送装置3的上方和下方均设置有一套电加热装置2，且每套电加热装置2均与输送装置3平行，每套电加热装置2包括若干并排设置的电加热元件，每个电加热元件设置在两根输送辊棒301中间位置的上方或下方，所述电加热元件包括一中空的耐热绝缘瓷管201和螺旋缠绕在耐热绝缘瓷管201表面的电热丝202，电热丝202两端的引线204通过耐热绝缘瓷管201内的管腔引出到窑体1外部。
以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、优化和限定：
作为本发明的一种优选实施方案，所述窑体1包括机架101和沿机架101内壁铺设的耐火保温层102，且耐火保温层102铺设后在机架101中部形成中空的长方体腔室；
作为本发明的另一种优选实施方案，所述输送装置3的数量大于一组时，两组相邻的输送装置3间共用一套电加热装置2，当输送装置3为沿腔室内高度方向均匀排布的N组时，电加热装置2的数量为N+1套，如图3和4所示，当输送装置3为沿腔室内上中下均匀排布的三组时，只需四套电加热装置2即可；
除此之外，本发明的输送装置3的数量也可以是两组、四组甚至更多，本发明的附图1-4只是给出了一组和三组输送装置3时的布局结构，当输送装置3为其余数量时，其布局结构与三组输送装置3时布局结构相同；
作为本发明的另一种优选实施方案，所述输送辊棒301的两端部均套设有辊棒套302，且输送辊棒301与辊棒套302间隙配合，每一个辊棒套302均固定在窑体1内设有的耐火保温层102内；
本发明中，输送辊棒301根据不同温度段可选用不同材质，优选地，在高温段使用碳化硅材质；输送辊棒301和电加热元件在所述预热升温段和烧成段每节窑体内等距排列，在不同节窑体可以不同间距排列；
作为本发明的另一种优选实施方案，所述耐热绝缘瓷管201的两端均套设有瓷管套203，且耐热绝缘瓷管201与瓷管套203为间隙配合，每一个瓷管套203均固定在窑体1内设有的耐火保温层102内；
作为本发明的另一种优选实施方案，所述每组输送装置3上方的电加热元件的安装高度不低于匣钵4放置在该组输送装置3上时匣钵4的上表面，优选为高于匣钵4上表面50-150mm，每组输送装置3下方的电加热元件与该组输送装置3上匣钵4底面的距离为50-150mm；
作为本发明的另一种优选实施方案，如图5和6所示，所述匣钵4包括耐热陶瓷底板401和设置在耐热陶瓷底板401上的四块等高的耐热陶瓷边板402，且四块耐热陶瓷边板402首尾相接围成上部开放的矩形空腔，矩形空腔的底壁和侧壁上铺设有陶瓷纤维纸403，从而用于容纳发泡陶瓷原料404；
作为本发明的上一种优选实施方案的进一步改进，所述耐热陶瓷底板401为一整块或多块耐火陶瓷板拼接而成，其形状为矩形，且耐热陶瓷底板401的四条边缘分别超出四块耐热陶瓷边板402的距离为20-50mm；
作为本发明的另一种优选实施方案，每组所述辊棒传动机构303包括驱动电机和连接驱动电机输出轴的调速齿轮箱，调速齿轮箱的输出轴上安装有传动轴，传动轴上等间距排布有与若干锥形传动齿，且锥形传动齿的数量与该组辊棒传动机构303对应的输送装置3中输送辊棒301的数目对应，以使每一个锥形传动齿与一根输送辊棒301端部的传动齿轮啮合，从而使传动轴带动该组输送装置3中所有的输送辊棒301同步转动；
使用上述的发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统烧制发泡陶瓷的方法，将装载发泡陶瓷原料404的匣钵4连续放置于炉体1内的输送辊棒301上，输送辊棒301在辊棒传动机构303驱动下同步匀速转动，使装载有发泡陶瓷原料404的匣钵4匀速前进，在此过程中，电热丝202通电辐射加热，使发泡陶瓷原料404随着匣钵4连续前进过程中，被加热到工艺要求的温度，经升温、晶化、发泡后从烧成段出窑，被输送到下个工艺段。
本发明通过使用辊道输送和电加热元件加热发泡陶瓷，单一使用匣钵装载原料省去了窑车及其附属耐火材料和窑具，减少了加热窑车及其附属耐火材料和窑具所需热量，省去了使用燃气需要配置大量的管道，窑体结构紧凑，节约材料。且采用电热丝加热，不产生任何废气和污染物，减少了能源消耗和污染，大大提高了窑炉热利用率；另一方面使用上述加热元件辐射加热，发泡陶瓷原料受热、发泡均匀，产品质量可靠，且使用上述加热元件更换和维护方便。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统，包括依次连接的预热升温段和烧成段，且预热升温段和烧成段均由若干节窑体（1）连接而成，每节窑体（1）内均具有中空的腔室，腔室内设置有用于盛放发泡陶瓷原料（404）的匣钵（4）以及用于传输匣钵（4）运动的输送装置（3），其特征在于：所述输送装置（3）至少一组，每组输送装置（3）均包括呈一水平面转动排布在腔室内的一排若干根输送辊棒（301），所有输送辊棒（301）同侧的端头伸出窑体（1）后由一辊棒传动机构（303）带动其同步转动；所述每组输送装置（3）的上方和下方均设置有一套电加热装置（2），且每套电加热装置（2）均与输送装置（3）平行，每套电加热装置（2）包括若干并排设置的电加热元件，每个电加热元件设置在两根输送辊棒（301）中间位置的上方或下方，所述电加热元件包括一中空的耐热绝缘瓷管（201）和螺旋缠绕在耐热绝缘瓷管（201）表面的电热丝（202），电热丝（202）两端的引线（204）通过耐热绝缘瓷管（201）内的管腔引出到窑体（1）外部。
2.根据权利要求1所述的一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统，其特征在于：所述窑体（1）包括机架（101）和沿机架（101）内壁铺设的耐火保温层（102），且耐火保温层（102）铺设后在机架（101）中部形成中空的长方体腔室。
3.根据权利要求1所述的一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统，其特征在于：所述输送装置（3）的数量大于一组时，两组相邻的输送装置（3）间共用一套电加热装置（2）。
4.根据权利要求1所述的一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统，其特征在于：所述输送辊棒（301）的两端部均套设有辊棒套（302），且输送辊棒（301）与辊棒套（302）间隙配合，每一个辊棒套（302）均固定在窑体（1）内设有的耐火保温层（102）内。
5.根据权利要求1所述的一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统，其特征在于：所述耐热绝缘瓷管（201）的两端均套设有瓷管套（203），且耐热绝缘瓷管（201）与瓷管套（203）为间隙配合，每一个瓷管套（203）均固定在窑体（1）内设有的耐火保温层（102）内。
6.根据权利要求1所述的一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统，其特征在于：所述每组输送装置（3）上方的电加热元件的安装高度不低于匣钵（4）放置在该组输送装置（3）上时匣钵（4）的上表面，每组输送装置（3）下方的电加热元件与该组输送装置（3）上匣钵（4）底面的距离为50-150mm。
7.根据权利要求1所述的一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统，其特征在于：所述匣钵（4）包括耐热陶瓷底板（401）和设置在耐热陶瓷底板（401）上的四块等高的耐热陶瓷边板（402），且四块耐热陶瓷边板（402）首尾相接围成上部开放的矩形空腔，矩形空腔的底壁和侧壁上铺设有陶瓷纤维纸（403），从而用于容纳发泡陶瓷原料（404）。
8.根据权利要求7所述的一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统，其特征在于：所述耐热陶瓷底板（401）为一整块或多块耐火陶瓷板拼接而成，其形状为矩形，且耐热陶瓷底板（401）的四条边缘分别超出四块耐热陶瓷边板（402）的距离为20-50mm。
9.根据权利要求1所述的一种发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统，其特征在于：每组所述辊棒传动机构（303）包括驱动电机和连接驱动电机输出轴的调速齿轮箱，调速齿轮箱的输出轴上安装有传动轴，传动轴上等间距排布有与若干锥形传动齿，且锥形传动齿的数量与该组辊棒传动机构（303）对应的输送装置（3）中输送辊棒（301）的数目对应，以使每一个锥形传动齿与一根输送辊棒（301）端部的传动齿轮啮合，从而使传动轴带动该组输送装置（3）中所有的输送辊棒（301）同步转动。
10.使用如权利要求1所述的发泡陶瓷烧制用电加热辊道窑烧成系统烧制发泡陶瓷的方法，其特征在于：将装载发泡陶瓷原料（404）的匣钵（4）连续放置于炉体（1）内的输送辊棒（301）上，输送辊棒（301）在辊棒传动机构（303）驱动下同步匀速转动，使装载有发泡陶瓷原料（404）的匣钵（4）匀速前进，在此过程中，电热丝（202）通电辐射加热，使发泡陶瓷原料（404）随着匣钵（4）连续前进过程中，被加热到工艺要求的温度，经升温、晶化、发泡后从烧成段出窑，被输送到下个工艺段。
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