陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置的制作方法

专利名称：陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于窑炉技术领域，涉及一种陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置。
本实用新型所要解决的技术问题是要针对陶瓷隔焰窑炉不能烧还原气氛的缺陷，提供一种陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置，使原来只能烧氧化气氛的隔焰窑炉再增加几万元的投资，成为一套能控制这种窑炉烧成所需的氧化—还原气氛，使其能烧成各种高档陶瓷产品。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置包括隔焰窑的主燃烧室、马弗窑道、烟道、窑墙，在隔焰窑的烧成段安装使用清洁燃料的多对燃烧喷嘴用作气氛发生装置，在烧成段前的临界温度点安装气氛转换烧嘴作为分段隔离装置，使气氛转换烧嘴之前为氧化气氛，之后为还原气氛，每个烧嘴的燃烧室与马弗窑道相连通，使纯氧化气氛的马弗窑道内形成陶瓷产品烧成所需的、与温度曲线相吻合的、能够易于控制、相对稳定的气氛曲线，从而准确控制实现所需还原气氛烧成。
本实用新型用于以廉价劣质燃料为主加热能源的隔焰窑中，以很少量的投资，使用极少量的清洁燃料营造还原气氛的方式，很好地解决了须投资数百万元、全部使用清洁燃料的窑炉才能达到的烧成效果。
以下结合实施例附图对本实用新型作进一步的详细描述。


图1为本实用新型装置用于四孔隔焰推板窑的结构示意图图2为
图1的一个横剖面图(放大)图3为窑道内沿窑道方向温度曲线图和还原剂浓度曲线图图中1-马弗窑道 2-窑道导向气流排出口 3-气氛转换烧嘴 4-还原气氛发生烧嘴 5-余热排出口 6-冷风入口 7-主燃烧室 8-回旋烟道 9-主烟道10-窑墙 11-烧嘴喷出燃料燃烧室 12-上隔墙 13-下隔墙 14-窑道内温度曲线 15-还原剂浓度曲线本实施例是将本实用新型应用于一四孔隔焰推板窑，该窑有预热段、烧成段、冷却段，在该窑的烧成段的起点位置安装有气氛转换烧嘴(3)，其后分布有还原气氛发生烧嘴(4)，每个烧嘴喷出燃料燃烧室(11)与马弗窑道(1)连通。生产时，窑炉的主燃烧室(7)产生的烟气经回旋烟道(8)流入窑炉的主烟道(9)由烟囱排出，烟气的热量则通过隔焰板将马弗窑道内的待烧陶瓷制品温度升高，窑内温度分布如图3的温度曲线(14)所示。根据不同的陶瓷产品配方，具有不同的产品烧成温度曲线，从室温至800-1100℃的预热温度段，窑内为强氧化气氛，空气过剩系数α＝1.15-1.3，压力状况为负压ΔP＝-(4-6)mmH2O，在窑炉的950℃-1050℃的低温区范围内，安装液化石油气高速调温烧嘴，直接向马弗窑道内送入空气过剩系数α＝1.25-1.3的强氧化焰，将高温区流过来的还原性烟气转换为氧化气氛，以实现1000℃以下温度区间的氧化气氛；由预热温度段与烧成段之间的交界临界点处设置的气氛转换烧嘴(3)来控制氧化—还原气氛的转换，通过控制由烧嘴喷入的清洁燃料的量的多少来达到在临界点处气氛的转换，使在临界点前的预热温度段为氧化气氛，在临界点后的烧成段为还原气氛，并在此处形成还原气氛分段隔离装置，临界点处的温度根据不同的陶瓷产品配方，一般为800-1100℃；在马弗窑道(800-1100)℃-止火温度(一般为烧成段的最高温度约为1300℃)烧成段的区间内安装的还原气氛发生烧嘴(4)为高速烧嘴，烧嘴数量由窑道长度决定，窑道越长烧嘴越多，送入空气过剩系数α＝0.8-0.9的烟气，使马弗窑道内形成含(CO)还原剂浓度为3-5％的还原气氛，这些还原性气体与待烧制的陶瓷坯体进行物理化学反应，改变或保护烧制品的发色，并在马弗窑道导向气流的作用下向低温区流动；根据烧成的陶瓷品种不同可调节各烧嘴的空燃比例，以满足产品烧成的气氛浓度和气氛曲线；可根据用户需要，辅以工业控制计算机通过气氛检测装置由电脑控制烧嘴(3、4)的空燃比，进行电脑自控。根据检测的气氛，由电脑控制空燃比即控制空气过剩系数。从止火温度—室温，为产品冷却过程，气氛要求为空气氛围，与现有技术相同。
本实用新型在使用廉价劣质燃料为主加热能源、只能以氧化气氛连续烧成或间歇烧制陶瓷产品的隔焰推板窑或马弗式辊道窑上，安装本发明烧成装置这样一套使用液化石油气或天然气等清洁燃料的气氛发生和分段隔离装置，使纯氧化气氛的马弗窑道内形成陶瓷产品烧成所需要的、与温度曲线相吻合的、相对稳定的气氛曲线，从而实现还原气氛烧成。在这种以廉价劣质燃料为主加热能源的隔焰推板窑中或马弗式辊道窑上，以很少量的投资，使用极少量的清洁燃料营造还原气氛的方式，很好地解决了须投资数百万元、全部使用清洁燃料的窑炉才能达到烧成效果。利用本发明改造的隔焰窑炉生产同质的精细陶瓷产品即白度、透光度、釉面光泽度都达到相同效果，其烧成成本比行业内最先进的燃气辊道窑降低了40-50％，大大节省燃料。
表1高档日用细瓷及釉下彩烧成工艺要求
权利要求1.一种陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置，包括隔焰窑的主燃烧室(7)、马弗窑道(1)、烟道(8)、窑墙(10)，其特征在于在隔焰窑的烧成段安装使用清洁燃料的多对燃烧喷嘴用作气氛发生装置，在烧成段前的临界温度点安装气氛转换烧嘴(3)作为分段隔离装置，使气氛转换烧嘴之前为氧化气氛，之后为还原气氛，每个烧嘴的燃烧室与马弗窑道相连通，使纯氧化气氛的马弗窑道内形成陶瓷产品烧成所需的、与温度曲线相吻合的、能够易于控制、相对稳定的气氛曲线，从而准确控制实现所需还原气氛烧成。
2.根据权利要求1所述的陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置，其特征在于在窑的烧成段的起点位置安装有气氛转换烧嘴(3)，其后分布有还原气氛发生烧嘴(4)，每个烧嘴喷出燃料燃烧室与马弗窑道(1)连通。
3.根据权利要求1所述的陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置，其特征在于由预热温度段与烧成段之间的交界临界点处设置的气氛转换烧嘴(3)来控制氧化—还原气氛的转换，通过控制由烧嘴喷入的清洁燃料的量的多少来达到在临界点处气氛的转换，使在临界点前的预热温度段为氧化气氛，在临界点后的烧成段为还原气氛，并在此处形成还原气氛分段隔离装置。
4.根据权利要求6所述的陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置，其特征在于在马弗窑道(800-1100)℃-止火温度烧成段的区间内安装的还原气氛发生烧嘴(4)为高速烧嘴，烧嘴数量由窑道长度决定，窑道越长烧嘴越多。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置，其特征在于辅以工业控制计算机通过气氛检测装置由电脑控制烧嘴(3、4)的空燃比。
专利摘要本实用新型属于窑炉技术领域，涉及一种陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置。该陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置，是在隔焰窑的烧成段安装使用清洁燃料的多对燃烧喷嘴用作气氛发生装置，在烧成段前的临界温度点安装气氛转换烧嘴作为分段隔离装置，使气氛转换烧嘴之前为氧化气氛，之后为还原气氛，每个烧嘴的燃烧室与马弗窑道相连通。本实用新型能在使用廉价劣质燃料为主加热能源、连续烧成陶瓷产品的隔焰窑上，在其烧成段安装使用清洁燃料的气氛发生装置和分段隔离装置，与马弗窑道相连通，使纯氧化气氛的马弗窑道内在烧成段形成陶瓷产品烧成所需的、与温度曲线相吻合的、能够易于控制、相对稳定的气氛曲线，从而准确控制实现所需还原气氛烧成。
文档编号F27D7/00GK2583103SQ0227769
公开日2003年10月29日 申请日期2002年11月18日 优先权日2002年11月18日
发明者邹长元, 丁志军 申请人:邹长元, 丁志军