[實用新型]精細熔融石英輥棒高溫燒結抽屜窯

有效

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• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN203518572U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 楊應春;占鴻鳴;李建政;劉志剛;王雄
• 申請（專利權）人: 黃岡市華窯中盛窯爐有限責任公司
• 主分類號: F27B9/36
• 分類號: F27B9/36;F27B9/40;C04B35/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本實用新型屬于石英陶瓷燒結領域，尤其是涉及到精細熔融石英輥棒的高溫燒結設備。

二、背景技術

石英陶瓷又稱熔融石英，是采用熔融石英或石英玻璃為原料，經(jīng)粉碎、成型、燒成等一系列陶瓷的制作工藝制備的制品，石英陶瓷具有成本低、高溫荷重軟化溫度高、熱膨脹系數(shù)小、熱穩(wěn)定性好、耐化學侵蝕性好、介電性高、電阻大等一系列的優(yōu)良特性。它可以制成玻璃水平鋼化爐用石英陶瓷輥、浮法玻璃退火爐用空心輥、金屬帶材熱處理爐用空心輥等，廣泛應用于電子、鋼鐵、煉焦、玻璃等工業(yè)領域。隨著熔融石英陶瓷應用范圍不斷擴大，對其制品的制備也提出了越來越高的要求，熔融石英陶瓷的制備最重要的兩個工序是成型和燒結，每一個工序的優(yōu)劣將直接影響最終陶瓷制品的性能。而國內外現(xiàn)在已經(jīng)廣泛采用水平鋼化輥道式爐取代了以前的垂直吊掛式玻璃鋼化系統(tǒng)，生產(chǎn)出了高質量的鋼化玻璃，關鍵是因為使用了熔融石英陶瓷輥棒。在水平鋼化輥道式爐中，熔融石英陶瓷輥棒在高溫條件下，既能支托玻璃又能傳送玻璃，有足夠的強度和光滑的表面，并且熔融石英陶瓷輥棒有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性滿足鋼化玻璃的生產(chǎn)工藝要求。以前我國的熔融石英陶瓷輥棒主要是靠進口，目前山東工業(yè)陶瓷研究設計院石英陶瓷事業(yè)部自行開發(fā)的石英輥棒已經(jīng)在質量和性能上趕上甚至超過了國外產(chǎn)品，為我國填補了一項空白。

對于熔融石英陶瓷輥棒，其燒成過程共分為五個階段：輥棒坯體的水份蒸發(fā)、有機物的排出、SiO₂玻璃相的析晶、材料的燒結和冷卻。燒結的目的是進一步使熔融石英陶瓷輥棒的密度提高，強度增加，而在燒結工藝中主要的影響因素有氣氛、溫度、保溫時間、升溫速率等。

三、發(fā)明內容

本實用新型的目的就是為市場提供一種既節(jié)能降耗，又具有溫控精度高、氣氛調節(jié)廣的精細熔融石英陶瓷輥棒燒結抽屜窯。

本發(fā)明的技術方案是：它包括由立柱和橫梁構成的金屬框架、窯墻、窯頂、車下風管、軌道、底排煙煙道口、砂封槽和窯車曲封構成的窯體以及燃燒系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)，所述燃燒系統(tǒng)是由燒嘴、天然氣支管和助燃風支管構成，在爐膛窯墻兩側上下交錯設置了由燒嘴磚砌筑的燒嘴孔和觀火孔，燒嘴安裝在燒嘴孔中。所述燃燒系統(tǒng)的天然氣支管的進氣端與設置在爐體上方的天然氣主管相連，另一端通過安裝了球閥、燃氣點火電磁閥和空/燃氣比例閥后由端部連接的天然氣金屬軟管與燒嘴相連；助燃風支管的進氣端通過助燃風管相連，另一端通過安裝了脈沖電動閥、蝶閥后由端部連接的助燃風金屬軟管與燒嘴相連，在天然氣供氣管道的空/燃比例閥與助燃風支管之間還設置了導壓管。自動化控制系統(tǒng)是以西門子SIMATIC?S7全集成自動化控制器作為主控設備，通過以太網(wǎng)輸送信息到車間級窯爐控制系統(tǒng)和信息化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)車間級生產(chǎn)設備控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。

本實用新型的有益效果在于：由于窯內采用上下交錯均勻布置燒嘴，并且采用單點脈沖控制燃燒與分組/分區(qū)溫度均衡攪拌方式的結合，及脈沖燃燒技術與線性燃燒技術的相融合方式進行控制。具有如下優(yōu)點：

1、爐內燃燒氣氛可控，能達到熔融石英輥棒低溫燒成制度，熔融石英輥棒經(jīng)干燥入窯后還含有沒有排出的吸附水和結合水，所以其升溫速率一般要隨坯體的入窯水份來控制，入窯水份低時，升溫速度可以較快，吸附水排出時不致使坯體開裂，當入窯水份較高時，應嚴格控制升溫速度，因為當坯體的溫度高于120℃時，坯體內的水份發(fā)生劇烈變化，有可能引起過大的內部破壞應力，使輥棒制品開裂。有機物的排除中失重通常從220℃左右開始，當溫度高于220℃時，升溫速率一定要仔細控制，否則就可能由于升溫不當致使坯體出現(xiàn)裂紋。為了防止輥棒坯體出現(xiàn)開裂情況，300℃低溫階段我們利用系統(tǒng)將統(tǒng)籌燒嘴負荷與調節(jié)助燃風機的壓力，采用功率可調的脈沖控溫方式，可較平穩(wěn)地降低和控制火道中的煙氣溫度，作到燒嘴出口溫度從80℃起連續(xù)可調，利于低溫階段的緩慢升溫與保溫控制；

2、熔融石英陶瓷輥棒制品燒成的原則是保證制品燒成后有足夠的強度和控制制品的析晶及變形，因此要確定合理的燒成溫度及保溫時間，產(chǎn)品在燒成中的最高燒成溫度不超過1280℃，為避免析晶，900℃以上的高溫階段應該快燒快冷。新型單點脈沖控制燃燒+分組攪拌控制方式可使溫度在640-1280℃間，升溫速度達到不小于2℃/分鐘，達到快速燒結石英輥棒制品，溫度大于或等于150℃，任意溫度可保溫10小時，最高溫度結束后，單點脈沖控制降溫，到設定的階段自動啟用調溫風機來輔助降溫，在4個小時內降到400℃以下。

3、控制精度高，水平斷面溫差＜±5,?垂直斷面溫差＜±3（以測溫環(huán)測定為準）；

4、節(jié)能效果顯著，一般能節(jié)能20%左右；