CN110296599A - 一种节能环保窑炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及窑炉技术领域，且公开了一种节能环保窑炉，包括窑体、窑前加热阶段、等速干燥段、降速和平衡干燥段、抽湿风机、集气罩、送风箱、窑门、减速电机、传动杆、主动斜齿轮、输送辊、传动斜齿轮、烟筒和雨帽，所述窑前加热阶段、等速干燥段、降速和平衡干燥段均位于窑体的内部，所述窑前加热阶段位于窑体的左侧，所述等速干燥段位于窑前加热阶段的右侧。本发明通过抽湿风机的抽力，将热空气逐渐地由窑体的中后部抽送到窑体的前部，在此阶段，坯体因为接受逆流干热空气加热而升温，坯体排出部分水份，为使坯体在前进中均匀受热，其送热风管制作为分风器式，以保障砖坯不致因局部过热而出现暗裂等干燥缺陷的发生。

Description

一种节能环保窑炉
技术领域
本发明涉及窑炉技术领域，具体为一种节能环保窑炉。
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。它从原始社会的露天堆烧、挖坑筑烧到馒头状升焰圆窑、半倒焰马蹄形窑、半坡龙窑、鸭蛋形窑，发展到现今的室内气窑、电窑，但是现有的窑炉对于较少的物料制作时很浪费成本，经济效益不高，并且不能一次加工所需加热温度不同的物料，因此达不到节能环保的效果。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的在于提供了一种节能环保窑炉，达到节能环保的目的，同时保证了烧制胚体过程中的均匀受热，并且确保砖坯不致因局部过热而出现暗裂等干燥缺陷的发生，因此提高了胚体的烧制质量。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种节能环保窑炉，包括窑体、窑前加热阶段、等速干燥段、降速和平衡干燥段、抽湿风机、集气罩、送风箱、窑门、减速电机、传动杆、主动斜齿轮、输送辊、传动斜齿轮、烟筒和雨帽，所述窑前加热阶段、等速干燥段、降速和平衡干燥段均位于窑体的内部，所述窑前加热阶段位于窑体的左侧，所述等速干燥段位于窑前加热阶段的右侧，所述降速和平衡干燥段位于等速干燥段的右侧，所述降速和平衡干燥段位于窑体的右后方，所述窑体顶部的右侧与抽湿风机的底部固定连接，所述集气罩位于降速和平衡干燥段内部的顶部上方，所述抽湿风机的进气端与集气罩的顶部固定连通，送风箱位于窑前加热阶段内部顶部的上方，所述抽湿风机输气端通过管道与送风箱顶部的中间位置固定连通。
优选的，所述窑前加热阶段包括燃烧室、燃烧嘴、助燃风机和燃料接入管，所述燃烧室位于窑体内壁底部的中间位置，所述燃烧室的左侧与燃烧嘴的一侧固定连接，所述燃烧嘴的左侧与助燃风机的输出端固定连通，所述燃烧室的底部与燃料接入管的一端固定连通。
优选的，所述降速和平衡干燥段包括冷风机和急冷风机，所述冷风机位于降速和平衡干燥段内壁底部的左侧，所述急冷风机位于降速和平衡干燥段内壁底部的右侧。
优选的，所述窑门位于窑体左侧的中间位置，所述窑门的顶部为弓形穹顶设置。
优选的，所述减速电机的一侧与窑体的左侧固定连接，所述传动杆的两端通过轴承分别与窑体内壁的两侧转动连接，所述减速电机的输出端与传动杆的左端传动连接。
优选的，所述主动斜齿轮的内侧壁通过平键与传动杆的外表面固定连接，所述主动斜齿轮的数量为多个，多个所述主动斜齿轮之间相对于传动杆等距离均匀分布。
优选的，所述输送辊正面和背面的两侧均通过轴承架转动连接，所述输送辊的数量与主动斜齿轮的数量相匹配，所述输送辊为陶瓷辊棒或者碳化硅辊棒中的一种，所述输送辊的两端分别与两个传动斜齿轮固定连接，所述传动斜齿轮与主动斜齿轮通过啮合传动连接。
优选的，所述烟筒的一端与燃烧室的一侧固定连通，所述烟筒的顶部与雨帽的底部固定连接，所述雨帽的形状为伞状，所述雨帽的外表面开设有雨水槽。
(三)有益效果
本发明提供了一种节能环保窑炉。具备以下有益效果：
(1)、本发明由于抽湿风机、集气罩和送风箱的设置，通过抽湿风机的抽力，将热空气逐渐地由窑体的中后部抽送到窑体的前部，在此阶段，坯体因为接受逆流干热空气加热而升温，坯体排出部分水份，为使坯体在前进中均匀受热，其送热风管制作为分风器式，以保障砖坯不致因局部过热而出现暗裂等干燥缺陷的发生。
(2)、本发明由于减速电机、传动杆、主动斜齿轮、输送辊和传动斜齿轮的设置，通过减速电机的运行驱动，使传动杆处于匀速转动状态，同时配合主动斜齿轮与传动斜齿轮的啮合状态，从而使输送辊处于匀速转动状态，因此在输送辊的顶部设有耐高温垫板，而待烧制胚体则放置于垫板之上，通过输送辊的转动使胚体依序匀速前进，因此在该过程中达到了运行稳定平顺的效果，从而保证了胚体烧制时自身的稳定性，进而提高了烧制的质量，避免了由于轨道偏差以及晃动而导致胚体受到损坏现象的发生。
(3)、本发明通过在制造上采用分段按模数预制、现场组装的方法，从而保证了制造的精度，缩短了安装的时间，使项目从立项到投产的周期大大缩短，是陶瓷厂家现代扩大再生产和技术改造的首选窑炉，是现代窑炉的发展趋势，而且本窑体使用煤气、天燃气、轻柴油或LPG明焰烧成，既提高了产品的质量和档次，又节约了能源。
附图说明
图1为本发明结构的正面剖示图；
图2为本发明结构输送辊的俯视图；
图3为本发明结构窑门的正面示意图。
图中：1、窑体；2、窑前加热阶段；3、等速干燥段；4、降速和平衡干燥段；5、抽湿风机；6、集气罩；7、送风箱；8、窑门；9、减速电机；10、传动杆；11、主动斜齿轮；12、输送辊；13、传动斜齿轮；14、烟筒；15、雨帽；21、燃烧室；22、燃烧嘴；23、助燃风机；24、燃料接入管；41、冷风机；42、急冷风机。
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1-3所示，本发明提供一种技术方案：一种节能环保窑炉，包括窑体1、窑前加热阶段2、等速干燥段3、降速和平衡干燥段4、抽湿风机5、集气罩6、送风箱7、窑门8、减速电机9、传动杆10、主动斜齿轮11、输送辊12、传动斜齿轮13、烟筒14和雨帽15，窑体1需要具备耐高温、具有一定强度和保温性能好三个基本条件，特别是，由于输送辊12要穿过窑墙，为了提高输送辊12长度的有效利用率，对窑墙厚度有更严格的控制，换言之，为了增加辊道窑窑内有效宽度，就应尽量减薄窑墙，窑前加热阶段2、等速干燥段3、降速和平衡干燥段4均位于窑体1的内部，窑前加热阶段2位于窑体1的左侧，等速干燥段3位于窑前加热阶段2的右侧，在此阶段，坯体进行自由水蒸发的同时，坯体内部水份在温度差的作用下，顺利到达表面，使坯体表面始终存在着自由水，坯体在此阶段能顺利地排除大部分自由水，降速和平衡干燥段4位于等速干燥段3的右侧，降速和平衡干燥段4位于窑体1的右后方，窑体1顶部的右侧与抽湿风机5的底部固定连接，集气罩6位于降速和平衡干燥段4内部的顶部上方，抽湿风机5的进气端与集气罩6的顶部固定连通，送风箱7位于窑前加热阶段2内部顶部的上方，抽湿风机5输气端通过管道与送风箱7顶部的中间位置固定连通。
窑前加热阶段2包括燃烧室21、燃烧嘴22、助燃风机23和燃料接入管24，燃烧室21位于窑体1内壁底部的中间位置，燃烧室21的左侧与燃烧嘴22的一侧固定连接，燃烧嘴22的左侧与助燃风机23的输出端固定连通，燃烧室21的底部与燃料接入管24的一端固定连通，通过抽湿风机5的抽力，将热空气逐渐地由窑体1的中后部抽送到窑体1的前部，在此阶段，坯体因为接受逆流干热空气加热而升温，坯体排出部分水份，为使坯体在前进中均匀受热，其送热风管制作为分风器式，以保障砖坯不致因局部过热而出现暗裂等干燥缺陷的发生。
降速和平衡干燥段4包括冷风机41和急冷风机42，冷风机41位于降速和平衡干燥段4内壁底部的左侧，急冷风机42位于降速和平衡干燥段4内壁底部的右侧，当坯体中水分排出后，进入了大气吸附水的排除阶段，此时坯体表面的水蒸氯分低于同温度的饱和水蒸气分压后，干燥速度逐渐降低，最低坯体中水份不再随时间变化。
窑门8位于窑体1左侧的中间位置，窑门8的顶部为弓形穹顶设置，拱顶一般采用拱高与内宽比很小的倾斜拱，要注意配以坚固的拱脚梁及立柱来承受巨大的横推力，拱顶砖都采用强度较高的轻质耐火砖，且都为单层拱，为减少灰缝增加气密性，一般都用自行设计的非标大型异形砖，拱顶结构也受到窑宽的影响，一般用于窑宽为1000～1500mm的隔焰辊道窑或半隔焰辊道窑，减速电机9的一侧与窑体1的左侧固定连接，传动杆10的两端通过轴承分别与窑体1内壁的两侧转动连接，减速电机9的输出端与传动杆10的左端传动连接，主动斜齿轮11的内侧壁通过平键与传动杆10的外表面固定连接，主动斜齿轮11的数量为多个，多个主动斜齿轮11之间相对于传动杆10等距离均匀分布，输送辊12正面和背面的两侧均通过轴承架转动连接，输送辊12的数量与主动斜齿轮11的数量相匹配，输送辊12为陶瓷辊棒或者碳化硅辊棒中的一种，输送辊12的两端分别与两个传动斜齿轮13固定连接，传动斜齿轮13与主动斜齿轮11通过啮合传动连接，通过减速电机9的运行驱动，使传动杆10处于匀速转动状态，同时配合主动斜齿轮11与传动斜齿轮13的啮合状态，从而使输送辊12处于匀速转动状态，因此在输送辊12的顶部设有耐高温垫板，而待烧制胚体则放置于垫板之上，通过输送辊12的转动使胚体依序匀速前进，因此在该过程中达到了运行稳定平顺的效果，从而保证了胚体烧制时自身的稳定性，进而提高了烧制的质量，避免了由于轨道偏差以及晃动而导致胚体受到损坏现象的发生，并且基本上不存在上下温差，传热速率大，保证了快速烧成，普遍采用新型轻质耐火材料，取消了窑车和匣钵等热耗设备，热耗少，窑体1密封好，提高了热利用率，自动化程度高，成品率高、占地少、结构简单、建造快、经济效益高，总之辊道窑温度均匀，保证产品质量，快烧，热利用率高，烟筒14的一端与燃烧室21的一侧固定连通，烟筒14的顶部与雨帽15的底部固定连接，雨帽15的形状为伞状，雨帽15的外表面开设有雨水槽，通过在制造上采用分段按模数预制、现场组装的方法，从而保证了制造的精度，缩短了安装的时间，使项目从立项到投产的周期大大缩短，是陶瓷厂家现代扩大再生产和技术改造的首选窑炉，是现代窑炉的发展趋势，而且本窑体1使用煤气、天燃气、轻柴油或LPG明焰烧成，既提高了产品的质量和档次，又节约了能源。
在使用时，本发明窑体1是连续工作的陶瓷烧成热工设备，配备全套手动控制***及温度手动调节装置，燃料、助燃空气，通过各自的管路***，受手动调节阀门控制，以所需的压力、流量进入烧咀内均匀温合燃烧，高速喷入窑道内并在那里进一步进行充分燃烧，在窑道内高温燃烧产物与制品直接触从而高效地加热制品，然后以和制品前进相反的方向***成带向窑头流动，并继续加热低温区的坯体，最终在窑头集中由排烟管路***排出窑外，坯体搭载于辊棒组成的平面之上，由传动***以设定的转速驱动全体辊棒同步旋传，将坯体均速、平稳地自窑头向窑尾输送，在坯体前进过程中经历自低温预热到高温烧成各个温度带，不断现燃烧产物直接进行热交换而受到加热升温和烧成，伴随着水分蒸发、结构水脱离、氧化物分解、新的晶相形成和玻璃相熔化等等一系列复杂的物理变化、化学变化，成为陶瓷制品进入冷却带，然后经受合理巧妙的绶慢冷却、直接冷却后产品出窑，并且整个窑体1具有最先进的自动化水平，在燃烧及温度上采用P.I.D调温，智能控制，燃烧温度可实现自动显示、调节和打印，对烧制不同产品，可很方便的调整烧成曲线，除此之外，为了保证窑炉设备安全运行，对窑炉关键的运行情况作全天候监视，如出现不正常的情况，可立即发出声、光报警信号，提请有关人员进行操作维护，砖坯的入、出窑均采用全自动操作方法，大大提高了生产效率，在传动方式上，均采用45°斜齿差速分段传动，由摆线针轮减速机变频调速，具有简单、方便和平稳的优良特点。
本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种节能环保窑炉，包括窑体(1)、窑前加热阶段(2)、等速干燥段(3)、降速和平衡干燥段(4)、抽湿风机(5)、集气罩(6)、送风箱(7)、窑门(8)、减速电机(9)、传动杆(10)、主动斜齿轮(11)、输送辊(12)、传动斜齿轮(13)、烟筒(14)和雨帽(15)，其特征在于：所述窑前加热阶段(2)、等速干燥段(3)、降速和平衡干燥段(4)均位于窑体(1)的内部，所述窑前加热阶段(2)位于窑体(1)的左侧，所述等速干燥段(3)位于窑前加热阶段(2)的右侧，所述降速和平衡干燥段(4)位于等速干燥段(3)的右侧，所述降速和平衡干燥段(4)位于窑体(1)的右后方，所述窑体(1)顶部的右侧与抽湿风机(5)的底部固定连接，所述集气罩(6)位于降速和平衡干燥段(4)内部的顶部上方，所述抽湿风机(5)的进气端与集气罩(6)的顶部固定连通，送风箱(7)位于窑前加热阶段(2)内部顶部的上方，所述抽湿风机(5)输气端通过管道与送风箱(7)顶部的中间位置固定连通。
2.根据权利要求1所述的一种节能环保窑炉，其特征在于：所述窑前加热阶段(2)包括燃烧室(21)、燃烧嘴(22)、助燃风机(23)和燃料接入管(24)，所述燃烧室(21)位于窑体(1)内壁底部的中间位置，所述燃烧室(21)的左侧与燃烧嘴(22)的一侧固定连接，所述燃烧嘴(22)的左侧与助燃风机(23)的输出端固定连通，所述燃烧室(21)的底部与燃料接入管(24)的一端固定连通。
3.根据权利要求1所述的一种节能环保窑炉，其特征在于：所述降速和平衡干燥段(4)包括冷风机(41)和急冷风机(42)，所述冷风机(41)位于降速和平衡干燥段(4)内壁底部的左侧，所述急冷风机(42)位于降速和平衡干燥段(4)内壁底部的右侧。
4.根据权利要求1所述的一种节能环保窑炉，其特征在于：所述窑门(8)位于窑体(1)左侧的中间位置，所述窑门(8)的顶部为弓形穹顶设置。
5.根据权利要求1所述的一种节能环保窑炉，其特征在于：所述减速电机(9)的一侧与窑体(1)的左侧固定连接，所述传动杆(10)的两端通过轴承分别与窑体(1)内壁的两侧转动连接，所述减速电机(9)的输出端与传动杆(10)的左端传动连接。
6.根据权利要求1所述的一种节能环保窑炉，其特征在于：所述主动斜齿轮(11)的内侧壁通过平键与传动杆(10)的外表面固定连接，所述主动斜齿轮(11)的数量为多个，多个所述主动斜齿轮(11)之间相对于传动杆(10)等距离均匀分布。
7.根据权利要求1所述的一种节能环保窑炉，其特征在于：所述输送辊(12)正面和背面的两侧均通过轴承架转动连接，所述输送辊(12)的数量与主动斜齿轮(11)的数量相匹配，所述输送辊(12)为陶瓷辊棒或者碳化硅辊棒中的一种，所述输送辊(12)的两端分别与两个传动斜齿轮(13)固定连接，所述传动斜齿轮(13)与主动斜齿轮(11)通过啮合传动连接。
8.根据权利要求1所述的一种节能环保窑炉，其特征在于：所述烟筒(14)的一端与燃烧室(21)的一侧固定连通，所述烟筒(14)的顶部与雨帽(15)的底部固定连接，所述雨帽(15)的形状为伞状，所述雨帽(15)的外表面开设有雨水槽。
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