[實用新型]一種具有降溫控制結構的陶瓷窯爐

有效

• 申請號: 201720203776.2
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN206583296U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 王琤;張松;趙波;張輝;楊銳
• 申請（專利權）人: 杭州志在材料科技有限公司;清華大學
• 主分類號: F27B17/00
• 分類號: F27B17/00;F27D1/18;F27D17/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 羅文群

技術領域

本實用新型涉及一種具有降溫控制結構的陶瓷窯爐，屬于陶瓷燒制技術領域。

背景技術

目前人們已經認識到工藝陶瓷燒成過程中對燒成品質有較大影響的過程便是窯爐升溫過程中的溫度與窯爐氣氛的相互匹配關系。經過長期的實踐積累，人們對于陶瓷燒成升溫過程中如何控制窯內溫度和氣氛也掌握了豐富經驗，但是對于降溫過程的研究并沒有升溫過程那么深入。傳統觀念中，降溫過程中溫度和氣氛并不影響瓷器品質，但實際上隨著現代工藝水平的發展，研究人員逐漸意識到降溫中氣氛和溫場的均勻性也是直接影響釉面發色的因素。這一研究結果也證明了即便現代化窯爐在進行敏感釉面燒成的時候，成品率不足50％，而良品率更是小于20％。

目前關閉加熱系統后爐膛內自然降溫的過程由于保溫材料的存在會非常緩慢，為了提高產率，業內普遍采用的降溫手段，即在升溫工藝結束后將窯門打開一定距離，使冷空氣進入窯內進而達到快速降低窯溫的目的。通過打開窯門的方法確實可以快速降低窯內溫度，但是初始有效的影響范圍也僅限于爐門開口附近，且降溫的速率是不受操作人員控制的。降溫過程中同時會使大量新風空氣進入窯內，而劇烈改變爐門區域內的氣氛組成，導致整體窯內氣氛失控且毫無均勻性可言。從目前常規窯爐出爐可見，爐門側的瓷器很少有成品出現，且其它部分的瓷器釉面呈現出陰陽面的特點，即釉面兩側在降溫過程中所處組分偏差極大。

實用新型內容

本實用新型的目的是提出一種具有降溫控制結構的陶瓷窯爐，針對陶瓷燒成工藝中降溫時溫度和氣氛不可控，不均勻的問題，對已有的陶瓷窯爐的結構進行改進，通過控制熱輻射和氣體對流，從而保證爐內溫度可以滿足預設的降溫工藝，在提高陶瓷燒制效率的前提下，有效增加降溫過程中的溫場均勻性。

本實用新型提出的具有降溫控制結構的陶瓷窯爐，包括爐膛、窯爐外壁、可升降頂蓋、加熱器、集煙排氣罩、受控進氣管道、均熱棚板和開孔通氣棚板；所述的加熱器布置在爐膛的四壁，所述的開孔通氣棚板縱向排列在爐膛中，待燒成坯體置于開孔通氣棚板上；所述的均熱棚板位于最上層待燒成坯體的上方；所述的爐膛的下部設有受控進氣管道，爐膛的上部設有可升降頂蓋，頂蓋的上方設有集煙排氣罩。

上述具有降溫控制結構的陶瓷窯爐中，所述的可升降頂蓋為楔形頂蓋，楔形頂蓋蓋在爐膛的上部，也可以為臺階形頂蓋。

本實用新型提出的具有降溫控制結構的陶瓷窯爐，其優點是：

1、本實用新型的具有降溫控制結構的陶瓷窯爐，通過四周頂部一圈均勻輻射，以及進一步安裝的均熱棚板的設計，解決了已有技術存在的爐門開啟降溫過程中，僅爐門開口一側達到降溫的條件，而爐內其它區域由于輻射角太小，換熱效率低導致爐膛內部溫場極不均勻的問題。

2、本實用新型陶瓷窯爐的頂部升降裝置，可以通過程序控制升降高度，從而決定開口大小，通過開口的大小就能有效控制熱輻射強度及氣體對流的強度。解決了降溫時爐門開啟過程中完全依靠窯工經驗的現狀。

3、本實用新型的陶瓷窯爐，底部受控進氣可以保持穩定的自然對流狀態及自然對流過程中換熱量。同時散熱在爐膛上方，能使爐膛內部產生上冷下熱的溫度場，當溫差增加時，對流中自然對流部分無須控制也會隨之增加，從而減少溫差，該設計整個溫場具有很強的自動調節能力，提高整個系統的穩定性。兩者共同作用促使爐內溫度場趨于均勻。

4、本實用新型的陶瓷窯爐，可以通過均熱棚板和開孔通氣棚板的相互組合來實現分層次降溫過程，實現同一爐內燒制不同性質釉料的功能。

5、本實用新型的陶瓷窯爐，通過頂部集煙排氣罩的設計，可以確保窯工操作過程中不會受到爐門開合過程中高溫氣體的傷害，極大增加安全性。

因此本實用新型提出的具有降溫控制結構的陶瓷窯爐，是對現有窯爐結構的一次改進，具有很強的實用性和極其廣闊的應用前景，能夠有效提高陶瓷生產效率及成品率，為陶瓷燒成工藝增加一個新的控制手段。

附圖說明

圖1為本實用新型提出的具有降溫控制結構的陶瓷窯爐的結構示意圖。

圖2為圖1所示的具有降溫控制結構的陶瓷窯爐中楔形頂蓋開合示意圖，圖2中，(a)為楔形頂蓋處于閉合狀態，(b)為楔形頂蓋處于開啟狀態。

圖3為圖1所示的具有降溫控制結構的陶瓷窯爐中臺階形頂蓋開合示意圖，圖3中，(c)為臺階形頂蓋處于閉合狀態，(d)為臺階形頂蓋處于開啟狀態。

圖1-圖3中，1是陶瓷燒制區的爐膛，2是窯爐外壁，3是楔形可升降頂蓋，4是加熱器，5是集煙排氣罩，6是受控進氣管道，7是均熱棚板，8是開孔通氣棚板，9是臺階形可升降頂蓋。