1.本发明涉及窑炉技术领域,特别是指一种均匀加热气烧窑炉及其工作方法。
背景技术:
2.窑炉内的氛围对瓷器的成品率有着重要的影响。现阶段,人们对陶瓷的呈色机理与陶瓷原材料的关系有了初步的认识,对陶瓷烧制过程划分了大致的温度阶段。火焰流速、温度、压力、气氛多种因素相互联系,相互影响,相辅相成,其相互作用的过程需要深入探索。当今技术条件下,可以实现炉膛内温度、压力、流量等参数的准确测量。其中,温度对成品率影响十分显著。
3.公开号为cn 111457731 a的专利公开了一种陶瓷制品专用窑炉,属于窑炉技术领域,包括底盘、箱体、隔热底座和罩壳,箱体固定于底盘的上端,隔热底座固定于箱体的上端,罩壳套设于隔热底座上,隔热底座的上端中部开设有冷却孔,冷却孔内活动插接有孔塞,箱体内设置有齿轮传动机构,且齿轮传动机构与孔塞连接以实现孔塞作上下直线运动,底盘的上端设置有弹性伸缩构件,且弹性伸缩构件与齿轮传动机构连接以实现齿轮传动机构支撑,隔热底座的上端自内而外依次设置有承放机构和加热机构,底盘的下端设置有冷却机构,箱体的前端固定有plc控制器,plc控制器的前端固定有温控器。其中加热机构设置在承放机构的外围,在加热机构进行加热时先对承放机构的外侧进行加热,即进行陶瓷烧制时容易出现罩壳内,外围温度高,中心温度低,温度不均匀的情况,影响陶瓷产品的品质,进而容易造成陶瓷产品成品率低的问题。
技术实现要素:
4.本发明提出一种均匀加热气烧窑炉及其工作方法,解决了现有技术中窑炉烧制温度不均匀,陶瓷产品成品率低的问题。
5.本发明的技术方案是这样实现的:一种均匀加热气烧窑炉,包括燃烧室和位于燃烧室上方的烧制室,烧制室内设有中心分烟组件和圆周分烟组件,中心分烟组件和圆周分烟组件均与燃烧室相通。燃烧室内燃料燃烧产生的高温烟气通过中心分烟组件和圆周分烟组件注入烧制室内,其中中心分烟管将烟气从烧制室中心向外喷射,圆周分烟组件将烟气从烧制室圆周向内喷射,使高温烟气在烧制室内分布更加均匀,提高陶瓷产品的成品率。
6.所述中心分烟组件包括中心分烟管,燃烧室的顶部中心位置设有烟气孔,中心分烟管的上端设有封闭板,中心分烟管的侧边设有均匀布置的中心烟气喷射孔。烟气通过烟气孔进入中心分烟管,然后由中心烟气喷射孔向烧制室喷出,使烟气能够从烧制室中心向外喷射,并对陶瓷制品进行烧制。
7.所述烟气孔为台阶孔,中心分烟管的下端与烟气孔插接。台阶孔的上层大孔对中心分烟管进行径向定位,烟气孔的台阶对中心分烟管进行轴向定位,保证中心分烟管安装位置准确,安装稳定。
8.所述圆周分烟组件包括烧制室壳体和分烟筒体,烧制室壳体和分烟筒体之间设有烧制室烟气流道,烧制室烟气流道与燃烧室相通,分烟筒体上设有与烧制室烟气流道相通的圆周烟气喷射孔。燃烧室内的烟气进入烧制室烟气流道,然后由圆周烟气喷射孔向烧制室喷出,使烟气能够从烧制室圆周向中心喷射,并对陶瓷制品进行烧制。
9.所述分烟筒体的外壁上设有竖向布置的分烟筒体沟槽,分烟筒体的外壁与烧制室壳体的内壁贴合,分烟筒体沟槽与烧制室壳体的内壁配合形成烧制室烟气流道,圆周烟气喷射孔设置在分烟筒体沟槽的底部。在分烟筒体外壁开槽后,将烧制室壳体套设在分烟筒体上即可形成烧制室烟气流道的制作,制作方式简单。
10.所述燃烧室的内壁上设有竖向布置的烟气槽,烟气槽的上端与烧制室烟气流道相通。烟气槽对燃烧室内烟气进行导向,使烟气通过烟气槽进入烧制室烟气流道,进而使高温烟气从烧制室的圆周向中心喷射。
11.所述燃烧室的侧壁上设有燃料输入管;燃烧室的底部设有空气输入管。燃料通过燃料输入管进入燃烧室,并在燃烧室内燃烧产生烟气,并且燃烧室的侧壁上设有六个燃料输入管,燃料输入管均匀布置,且各个燃料输入管伸入燃烧室内的长度相等;窑炉外部的空气通过空气输入管进入燃烧室内,进空气为燃料燃烧提供必要的氧气,保证燃烧的正常进行。
12.所述燃烧室的底部设有支架。支架为燃烧室提供支撑,保证窑炉使用的稳定,同时支架高度大于空气输入管的高度,支架能够避免空气输入管与地面接触造成堵塞,保证空气输入管中空气流动通畅。
13.所述烧制室的顶部设有排烟管。烧制室内的烟气对陶瓷产品烧制后从排烟管排出,使燃烧室内后续产生的高温烟气能够顺利进入烧制室内,进而使烧制室内能够维持一定的温度,保证在陶瓷烧制过程中温度的稳定。
14.一种均匀加热气烧窑炉工作方法,燃烧室内燃料燃烧产生的烟气通入中心分烟管和烧制室烟气流道内,然后从中心烟气喷射孔和圆周烟气喷射孔喷入烧制室腔内;窑炉燃烧室中的高温烟气,通过烧制室内层筒体和中心分烟管上的烟气喷射孔注入到烧制室中,使得高温烟气在烧制室中的分布更为均匀;中心分烟管内的烟气通过中心烟气喷射孔从烧制室中心向外喷射,烧制室烟气流道内的烟气通过圆周烟气喷射孔从烧制室圆周向内喷射。燃烧室内产生的高温烟气从烧制室的中心位置和圆周位置向烧制室内进行喷射,有效降低烧制室中心位置和圆周位置之间的温度差,使烧制室内温度更加均匀,从而使烧制室各个位置有相同的烧制效果,提高成品率。
15.本发明产生的有益效果是:燃烧室内燃料燃烧产生的高温烟气通过中心分烟组件和圆周分烟组件注入烧制室内,其中中心分烟管将烟气从烧制室中心向外喷射,圆周分烟组件将烟气从烧制室圆周向内喷射,降低烧制室内各个位置的温度差,使高温烟气在烧制室内分布更加均匀,提高陶瓷产品的成品率。
16.中心分烟管与燃烧室采用插接的连接方式,方便进行中心分烟管的安装和拆卸,便于进行中心分烟管的清理。并且在分烟筒体外壁开槽后,将烧制室壳体套设在分烟筒体上即可完成烧制室烟气流道的制作,制作方式简单。
17.窑炉燃烧室中的高温烟气,通过烧制室内层筒体和中心分烟管上的烟气喷射孔注
入到烧制室中,使得高温烟气在烧制室中的分布更为均匀,从而使烧制室各个位置有相同的烧制效果,提高成品率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明一种均匀加热气烧窑炉剖视图;图2为本发明燃烧室和中心分烟管装配图;图3为本发明燃烧室;图4为本发明中心分烟管;图5为本发明燃烧室剖视图;图6为本发明支架;图7为本发明烧制室双层结构;图8为本发明烧制室外层耐高温壳体;图9为本发明烧制室内层分烟筒体;图10为本发明一种均匀加热气烧窑炉外形图。
20.图中:1-燃烧室,2-烧制室,2a-烧制室壳体,2b-分烟筒体,3-支架,31-支腿,32-方形框架,4-中心分烟管,5-排烟管,6-燃料输入管,7-空气输入管,8-烟气槽,9-烟气孔,10-烧制室烟气流道,11-圆周烟气喷射孔,12-中心烟气喷射孔,13-封闭板,14-分烟筒体沟槽。
具体实施方式
21.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付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。
22.实施例1,如图1、图10所示,一种均匀加热气烧窑炉,包括燃烧室1和位于燃烧室1上方的烧制室2,烧制室2内设有中心分烟组件和圆周分烟组件,中心分烟组件和圆周分烟组件均与燃烧室1相通。燃烧室1内燃料燃烧产生的烟气通过中心分烟组件和圆周分烟组件进入烧制室2内,使高温烟气对烧制室2内的陶瓷产品进行烧制;降低烧制室2内中心位置和圆周位置之间的温度差,使高温烟气在烧制室2内分布更加均匀,从而使烧制室2各个位置有相同的烧制效果,提高成品率。
23.进一步,如图2、图4所示,中心分烟组件包括中心分烟管4,燃烧室1的顶部中心位置设有烟气孔9,中心分烟管4的上端设有封闭板13,中心分烟管4的侧边设有均匀布置的中心烟气喷射孔12。燃烧室1内的高温烟气通过烟气孔9进入中心分烟管4中,然后从中心烟气喷射孔12喷射进入烧制室2内;另外,封闭板13对中心分烟管4的顶端进行封堵,避免高温烟气直接从中心分烟管4的顶端排出。本实施例中,中心分烟管4为空心四棱柱结构,中心烟气喷射孔12在空心四棱柱结构的侧面上均匀布置,保证高温烟气能够以中心分烟管4均匀的
向四个方向进行扩散,使高温烟气在烧制室2内分布更加均匀,减小烧制室2内各个位置的温度差。
24.实施例2,与实施例1的区别在于,如图3、图5所示,烟气孔9为台阶孔,中心分烟管4的下端与烟气孔9插接。具体的,台阶孔的上层大孔对中心分烟管4进行径向定位,烟气孔的台阶对中心分烟管4进行轴向定位,保证中心分烟管4安装位置准确,安装稳定。本实施例中,中心分烟管4为圆管,中心烟气喷射孔12均匀设置在圆管的外圆面上,使中心分烟管4内的烟气均匀的向圆周方向喷射扩散,使高温烟气在烧制室2内分布更加均匀。同时,圆形的台阶孔方便进行加工制作,便于进行窑炉的制造。
25.实施例3,在实施例1的基础上,如图7所示,圆周分烟组件包括烧制室壳体2a和分烟筒体2b,烧制室壳体2a和分烟筒体2b之间设有烧制室烟气流道10,烧制室烟气流道10与燃烧室1相通,分烟筒体2b上设有与烧制室烟气流道10相通的圆周烟气喷射孔11。燃烧室1内的高温烟气进入烧制室烟气流道10内,然后从圆周烟气喷射孔11处喷射进入烧制室2内,其中圆周烟气喷射孔11在分烟筒体2b的内壁上均匀分布,使烧制室烟气流道10内烟气均匀的向烧制室2中心喷射扩散,使高温烟气在烧制室2内分布更加均匀。
26.进一步,如图8、图9所示,分烟筒体2b的外壁上设有竖向布置的分烟筒体沟槽14,分烟筒体2b的外壁与烧制室壳体2a的内壁贴合,分烟筒体沟槽14与烧制室壳体2a的内壁配合形成烧制室烟气流道10,圆周烟气喷射孔11设置在分烟筒体沟槽14的底部。本实施例中,分烟筒体2b的外壁上设有18个分烟筒体沟槽14,且相邻两个分烟筒体沟槽14之间的间距相等,每个分烟筒体沟槽14的底部设有9个均匀布置的圆周烟气喷射孔11,使烟气在烧制室2的圆周上均匀向内喷射。并且在烧制室烟气流道10制作时,将分烟筒体2b的外壁上开设分烟筒体沟槽14后将烧制室外壳2a套装在分烟筒体沟槽14上,即可完成烧制室烟气流道10的制作;其中烧制室壳体2a的内壁与分烟筒体2b的外壁紧密贴合,使高温烟气仅能沿烧制室烟气流道10进行流动,实现对高温烟气的导向。
27.进一步,燃烧室1的内壁上设有竖向布置的烟气槽8,烟气槽8的上端与烧制室烟气流道10相通。烟气槽8对燃烧室1内的烟气进行导向,使烟气沿烟气槽8进入烧制室烟气流道10内。
28.进一步,烧制室壳体2a和分烟筒体2b均采用耐火材料制成,本实施例中,所述耐火材料为高铝砖耐火材料,保证陶瓷烧制过程中烧制室2的安全性,进而保证陶瓷烧制的顺利进行。
29.实施例4,在实施例1的基础上,如图7所示,圆周分烟组件包括烧制室壳体2a和分烟筒体2b,烧制室壳体2a和分烟筒体2b之间设有烧制室烟气流道10,烧制室烟气流道10与燃烧室1相通,分烟筒体2b上设有与烧制室烟气流道10相通的圆周烟气喷射孔11。燃烧室1内的高温烟气进入烧制室烟气流道10内,然后从圆周烟气喷射孔11处喷射进入烧制室2内,其中圆周烟气喷射孔11在分烟筒体2b的内壁上均匀分布,使烧制室烟气流道10内烟气均匀的向烧制室2中心喷射扩散,使高温烟气在烧制室2内分布更加均匀。
30.进一步,如图8、图9所示,分烟筒体2b的外壁上设有竖向布置的分烟筒体沟槽14,分烟筒体2b的外壁与烧制室壳体2a的内壁贴合,分烟筒体沟槽14与烧制室壳体2a的内壁配合形成烧制室烟气流道10,圆周烟气喷射孔11设置在分烟筒体沟槽14的底部。本实施例中,分烟筒体2b的外壁上设有18个分烟筒体沟槽14,且相邻两个分烟筒体沟槽14之间的间距相
等,每个分烟筒体沟槽14的底部设有9个均匀布置的圆周烟气喷射孔11,使烟气在烧制室2的圆周上均匀向内喷射。并且在烧制室烟气流道10制作时,将分烟筒体2b的外壁上开设分烟筒体沟槽14后将烧制室外壳2a套装在分烟筒体沟槽14上,即可完成烧制室烟气流道10的制作,其中烧制室壳体2a的内壁与分烟筒体2b的外壁紧密贴合,使高温烟气仅能沿烧制室烟气流道10进行流动,实现对高温烟气的导向。
31.进一步,燃烧室1的顶部设有圆周通烟孔,圆周通烟孔在燃烧室1顶壁上呈圆周阵列布置,且圆周通烟孔与烧制室烟气流道10一一对应。燃烧室1内燃烧的烟气通过圆周通烟孔进入烧制室烟气流道10,进而实现高温烟气从烧制室2圆周向中心方向的喷射,保证烧制的顺利进行。
32.实施例5,在实施例3的基础上,如图5所示,燃烧室1的侧壁上设有燃料输入管6;燃料输入管6将燃料通入燃烧室1内进行燃烧,本实施例中,燃料为天然气、液化气或煤气,并且燃烧室1的侧壁上设有六个燃料输入管6,燃料输入管6均匀布置,且各个燃料输入管6伸入燃烧室1内的长度相等。
33.进一步,燃烧室1的底部设有空气输入管7。空气输入管7设置在燃烧室1的底部中心处,空气输入管7可将空气通入燃烧室1,为燃料在燃烧室1的顺利燃烧提供必要的氧气,保证陶瓷烧制的顺利进行。
34.实施例6,与实施例5的区别在于,空气输入管7处设有风机,风机向空气输入管7内吹风,加快空气输入管7向燃烧室1内通入空气的流速,为燃料燃烧提供大量的氧气,使燃料在燃烧室1内能够充分的燃烧,避免出现燃料燃烧不充分,浪费燃料的情况出现,避免造成燃料浪费。
35.实施例7,在实施例5的基础上,如图6所示,燃烧室1的底部设有支架3。支架3为燃烧室1提供支撑,保证窑炉在使用时的稳定性;同时支架3高度大于空气输入管7的高度,支架3能够避免空气输入管7与地面接触造成堵塞,保证空气输入管7中空气流动通畅,进而实现燃烧内的顺利供氧。
36.进一步,支架3包括四个支腿31和方形框架32,四个支腿31的上端与方形框架32的转角处焊接连接,方形框架32与烧制室1焊接连接,保证燃烧室1安装稳定。
37.进一步,支架3的下端设有调平座,调平座与支架3的下端螺纹连接,具体的,转动调平座可调整调平座与支架3的相对位置,进而调整支架3的支撑高度,使窑炉能够在不平的地面上稳定放置,保证窑炉的放置稳定。
38.实施例8,在实施例7的基础上,烧制室2的顶部设有排烟管5。燃烧室1内的高温烟气对烧制室2内的陶瓷产品烧制后通过排烟管5向外排出,使燃烧室1和烧制室2内的烟气进行流动,即烧制室2内始终为燃烧室1内燃料燃烧的高温烟气,进而保证烧制室2内温度始终维持在要求范围,保证陶瓷产品烧制的顺利进行。
39.实施例9,在实施例8的基础上,燃烧室1与烧制室2之间可拆卸连接,具体的,燃烧室1和烧制室2外侧设有相互对应的卡环,卡环内穿设有螺栓,螺栓穿过卡环后与螺母连接,螺母拧紧后可对燃烧室1和烧制室2上的卡环相对位置固定,进而保证燃烧室1和烧制室2的相对位置,保证在陶瓷产品烧制过程中窑炉的稳定性。并且燃烧室1和烧制室2的圆周上设有4组卡环,保证燃烧室1和烧制室2相对位置准确,保证燃烧室1上的烟气槽8与烧制室烟气流道10一一对应。
40.进一步,烧制室2的顶面上设有吊环,在进行陶瓷产品烧制之前通过吊环将烧制室2的烧制室壳体2a和分烟筒体2b吊起,然后将待烧制的陶瓷产品放置到燃烧室1的顶面上,并且待烧制的陶瓷产品围绕中心分烟管4均匀布置;当待烧制的陶瓷产品放置完成后,降下烧制室壳体2a和分烟筒体2b,使烧制室2放置到燃烧室1上,同时将烧制室2外侧的卡环与燃烧室1外侧的卡环对应,并在卡环内穿设螺栓进行固定,实现燃烧室1与烧制室2之间的固定;最后通过燃料输入管6向燃烧室1内通入燃料,燃料在燃烧室1燃烧产生的高温烟气分别通过中心分烟管4和烧制室烟气流道10进而烧制室2对陶瓷产品进行烧制。
41.实施例10,在实施例9的基础上,一种的均匀加热气烧窑炉工作方法,燃烧室1内燃料燃烧产生的烟气通入中心分烟管4和烧制室烟气流道10内,然后从中心烟气喷射孔12和圆周烟气喷射孔11喷入烧制室2腔内;燃烧室1内的燃料燃烧产生的高温烟气分别进入中心分烟管4换热烧制室烟气流道10内,然后从喷射孔进入烧制室2内对陶瓷产品进行烧制,最后烟气通过排烟管5排出烧制室。
42.进一步,中心分烟管4内的烟气通过中心烟气喷射孔12从烧制室2中心向外喷射,烧制室烟气流道10内的烟气通过圆周烟气喷射孔11从烧制室2圆周向内喷射。中心烟气喷射孔12喷射的烟气与圆周烟气喷射孔11喷射的烟气相对流动,进而使高温烟气在烧制室内形成均匀的烟气氛围,使得高温烟气在烧制室2内的分布更加均匀,降低烧制室2内各个位置的温度差,从而使烧制室2各个位置对陶瓷产品具有相同的烧制效果,有效的提高陶瓷产品的烧制成品率。
43.具体的,窑炉安装使用过程如下:首先将燃烧室1放置到地面上,调整支架3,使燃烧室1放置稳定,在燃烧室1的顶部中心安装中心分烟管4,并围绕中心分烟管4放置待烧制的陶瓷产品;吊装烧制室2,将烧制室2放置到燃烧室1上,并使烧制室2上的烧制室烟气流道10与燃烧室1的烟气槽8对应,固定燃烧室1与烧制室2的相对位置;通过燃料输入管6向燃烧室1内通入燃料并点燃,使燃料在燃烧室1内进行燃烧,在燃料燃烧的同时空气输入管7向燃烧室1内通入空气,提供燃烧所必须的氧气,燃烧室1内的燃料燃烧产生的高温烟气分别进入中心分烟管4换热烧制室烟气流道10内,中心分烟管4内的烟气通过中心烟气喷射孔12从烧制室2中心向外喷射,烧制室烟气流道10内的烟气通过圆周烟气喷射孔11从烧制室2圆周向内喷,使高温烟气在烧制室2的腔体内形成均匀的烟气氛围,然后通过烧制室2顶部的排烟管5排出。
44.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。