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1、机械与设备!单层燃气隔焰烤花辊道窑设计实例越 1岭 2黄 家蒋 未 !1 西安惠尔实业发展有限公司 7102012 苏州国产实业新兴建材有限公司 215000“本文结合烤花辊道窑的实际设计实例#介绍了烤花辊道窑设计的主要技术参数$结构$升温操作#使用操作以及维护与保养等%烤花#隔焰#辊道窑#釉上彩#单层燃气1引言3烤花辊道窑结构简介日用瓷釉上彩低温烤花辊道窑简称烤花窑#其产品大 多为酒店$宾馆$娱乐场$ 度假村等大众服务性场所的日 常用餐具#以及节日喜庆$会议纪念等重要日子使用的餐 具$纪念品等% 自烤花窑传入我国以来# 国内企业通过引进国外技 术# 并经消化 $ 吸收$ 创新# 逐 步 提
2、高 了 烤 花 辊 道 窑 的 工 艺 技 术 水 平 与 设 计 制 造 配 套 开 发 能 力 % 目 前 很 多 厂 家 建造了不同燃料 ! 煤 $ 电 $ 轻柴油$ 热煤气 $ 城 市 煤 气 $ 发 生 炉 煤 气 “ 明 焰 节 能 $ 隔 焰 节 能 烤 花 辊 道 窑 # 烧 成 产 品单层燃气隔焰烤花辊道窑主要由窑体$传动系统$温度控制系统$烧成系统等部分组成#具体介绍如下% 3.1窑 体 窑体由高低箱组合式制成#既节能又美观#结构清楚#操作方便% 窑体主要分预热带$烧成带$冷却带三大部分% 3.1.1 预热带 预热带长 5.4m# 共 3 节# 产品处于与烟道同一通道# 用
3、烧成带的热风预热产品# 此种设计为用户节省大量能 源消耗#单位产品经济效益提高%因烟道出口布有引风机# 烟气不会从窑口喷出%预热带后端布有 2 对烧嘴#交叉分布#保证预热带内 逐步升温#与烧成带之间温度不会骤升#产品安全过渡到烧成带%类型有精陶$ 炻器瓷 $ 强化 瓷 $ 骨 质 瓷 $ 日 用 细 瓷 % 窑既可釉上彩烤花# 又可釉下彩烤花%该 类随着耐火材料工业不断发展#国际大品牌耐火材料企 业进入我国#新型高效节能梭式窑炉得到长足发展% 对陶 瓷企业来说#窑炉是其最关键设备之一% 一座新型高效节 能工业烤花辊道窑的设计与制作思想#安装与调试过程# 使用与维护都是企业生产高效$省耗的关键%
4、3.1.2烧成带 烧成带长 5.4m# 共 3 节# 采用上下隔焰式烧成# 既温度均匀#又清洁不污染产品% 烧成带布有 3 对 60 000kacl烧嘴#交叉分布#保证烧成温度% 2烤花辊道窑的设计概述3.1.3冷却带 冷却带长 7.2m#共 4 节#同样采用烟道与产品通道同 一% 烟道出口布有烟囱#保证冷却带处于微负压% 产品经过冷却带前端自然冷却# 后段装有冷却风机# 冷却产品#保证产品出炉温度不会过高%3.2 传动部分 传动部分采用斜齿传动#变频器$无级调速控制#控制 台设置操作调节面板#可直接操作%采用清洁燃料& 天然气# 保证烤 花 的 高 品 质 上 下 隔 焰 式 烧 成 # 使
5、 整 个 窑 炉 内 洁 净 # 温 度 均 匀 全 窑 安 置 3 个事故处 理 孔 # 确 保 对 使 用 过 程 中 突 发 事 件 安 全 $ 可 靠 $ 准 确 解 决 燃 气 管 道 加 装 电 磁 安 全 阀 # 使 全 窑 更 加安全可靠%主要技术参数如表 1 所示%18FO SH A N C ER A M IC SV ol . 15 N o. 5!Seri alN o. 101“表 1烤花辊道窑的主要技术参数名 称技术参数名 称技术参数烧制产品日用瓷烤花有效装载宽度280mm产量!以 3 寸瓷盘为计算依据“20 000 件 / 日850mm辊棒中心高度额定温度!测温锥温度“1
6、000窑体单元节数10 节780-9501 800mm长期使用温度!测温锥温度“窑体单元长度500mm260!高“mm60mm产品规格辊棒间距65150min!根据工艺调节“401 420mm烧成周期辊棒规格330 支 100 支 230 支辊棒数量 其中#瓷辊 无缝管钢棒单位制品能耗300450kcal/kg 产品0.5%10 只坯体入窑水分烧嘴数量40!不含自然温度“19.6m1 250mm1 600mm500mm6 点!热电偶 6 个“33 段等差斜齿轮分段传动产品出窑温度温度监测点窑炉长度窑内同断面温差窑体宽传动段数窑体高传动方式10kW窑炉内宽度总装机容量表 2烤花辊道窑分组参数名
7、称预热带烧成带冷却带热电偶数(支“最高控制温度!“热电偶类别222500900800镍铬 - 镍硅镍铬 - 镍硅镍铬 - 镍硅分度号!K)KKK辊道窑是辊棒传动$因此$产品重量2kg/ 根辊棒%托盘建议使用不锈钢材料$较陶瓷托盘节能% 在产品之间 可加瓷垫片$或错位装窑$保证产品堆积之间有空隙$防止 加热或冷却时产品炸裂%3.3 温度控制系统 温度控制系统可选用高档热电偶$既准确$又方便$经 一次性校正后无需再校%温度控制系统共分 3 组$即预热带&热成带&冷却带$每组 2 支热电偶% 通过三组热电偶控制温度$使全窑没有 温度死角$能正确显示全窑温度分布%3.1.2 分组参数如表 2 所示 3
8、.4 烧成系统 3.4.1燃料控制系统本窑使用清洁燃料$如天然气等% 控制系统按用户要求定制% 可选择全自动电脑程式控制$亦可采用全自动微 电脑控制或半自动人工控制%全自动控制微电脑#应用进口执行器&工业计算机&端 口程式等实现自动化$操作方便&可靠性强%半自动人工控制#阀门调节$各带烟管&风机管道用闸 板调节% 手动人工控制相对自动控制繁杂$但是一经调节 好$不需再调节%3.4.2 安全措施 采用电磁安全阀作为一项燃气安全措施% 该阀只有在3.1.1主要技术参数 !1“ !2“最高控制温度 热电偶类别1 200 镍铬 - 镍硅192005 年第 5 期 !第 101 期“佛 山 陶 瓷助燃风
9、机#引风机打开情况下打开$否则关闭%紧急状态下可以快速切断燃气%!10“ 烘窑时$要密切注意窑体耐火材料的钢结构的膨胀情况$操作人员在窑顶上行走时$不能直接接触窑顶 耐火材料$可在窑顶上铺设临时木板$在木板上行走% 4.2 辊道窑熄灭后升温操作说明4烤花辊道窑升温操作说明 !1“所示%辊道窑熄灭后重新点火升温% 升温曲线如表 44.1新砌辊道窑烘窑操作说明 窑炉在砌筑完毕后$投入生产使用前$必须经过烘窑% 表 4辊道窑重新点火升温速度烘窑不仅是调试窑炉过程最要的一步$也是窑炉能够长期 正常使用的保证% 具体操作如下所述%温度段!“室温200200700700850!1“ 3 所示%严格按升温曲
10、线升温$烘窑的升温曲线一般如表时间!h“484速率!/h“5062.537.5 表 3新砌辊道窑烘窑升温速度温度段!“室温300300700700850 可视全窑具体情况调整升温曲线% !2“ 窑炉使用一段时间后需检修$检修完毕后$窑炉 需要烘窑$具体操作可参照 4.1%时间!天“221速率!/ 天“1502001505烤花辊道窑使用操作说明视全窑温度分布情况$依照烘窑升温曲线$逐步成对点燃各窑段辊下烧嘴% !2“ 在各窑段辊 下烧嘴全部点燃后$ 辊上温度低于 辊下温度 5070时$在升温曲线允许的情况下$点燃辊 上成对烧嘴% 在点火烘窑阶段$一般预热带烧嘴不点火%窑炉采用燃气等温燃烧器$ 燃
11、烧安全$ 燃烧效率在 99.5%以上$节能 5%以上% 实现高强度燃烧$容积热强度可 达到 1.2104kcal/m3s% 燃烧器烟气喷射速度高# 噪声 小#不回火#不脱火&沿火焰方向 1.5m 范围内温差小于 5,克服了因燃气中含焦油#杂质#液态烃导致的火焰不 稳定#结焦#堵塞现象% 5.1 燃烧器安装#检修说明 5.1.1 安装!3“ 点燃% !4“窑温低于 800时$ 如烧嘴熄灭$应用火焰重新窑温达 600时$需开动急冷风机和控制抽热风机% 控制抽热风机应先关闭风机进口闸板后启动$急冷风机和抽热风机启动后$适当开启两风机闸板$使烧成带的 部分热量能进入冷却带% !5“ 窑温在 800以上
12、$ 若燃烧正常$烧嘴燃烧室内 火焰是桔红色或红白色$ 此时如烧嘴熄灭不需要人工点 燃$窑内火焰会自行点燃烧嘴% !6“ 打开窑炉事故处理孔$观察对面烧嘴燃烧情况$ 在烧嘴内的各助燃风喷出管和燃气出口的火焰必须是蓝 色$火焰底部为黄色&若火焰是黄色$底部为红色$则燃烧 不正常$需增加助燃空气或减少燃气量$此种情况应立即 处理$以防爆炸%!1“燃烧器的中心线应与烧嘴砖!或烧嘴套“的中心线重合$偏心会影响燃烧及火焰形状% !2“ 安装板应紧贴烧嘴砖$ 并牢固装在窑体的钢架 上% !3“燃烧器的进风口应装在上方或两侧% !4“ 清洗各螺纹接口$ 打开空气阀冲净管内残留物后关闭空气阀% !5“安装时用燃
13、烧器前端法兰及紧固螺栓将其它装置固定在安装板内$然后接头连接燃气管路% !6“ 连接#安装燃烧器其它管路#自控元件% 5.1.2 检修!7“根据窑温分布情况$要适当调整有关闸板的窑内高度及排烟风机前管道上闸板的开度$ 以便调整全窑压 力分布$从而调节温度分布% !8“ 排烟风机#抽热风机的轴承温度升高到 80时$要用水冷却$轴承温度要控制在 80以下% !9“ 高温风机! 可耐温 250“ 烟气温度超 过 100时$ 要打开抽烟管道上的配温阀$ 使适量冷风进入$ 保持 进入排烟风机的烟气温度在 100左右%!1“ 好性能%燃烧器必须定期进行维修$ 以保证燃烧器的良!2“ 燃烧器使用时间达到设计
14、寿命的 1/3 时应检查 其密封性% !3“ 密封性%燃烧器在拆卸维修后$重新安装时应注意检查其20FO SH A N C ER A M IC SV ol . 15 N o. 5!Seri alN o. 101“5.2使用操作说明窑停火时#为了保护燃烧器端部#可适当延长助燃风通风 时间$ !2“ 窑炉在生产时# 因突发事故或操作不当而熄火 时#应迅速关闭所有燃气阀门# 待完全排除未燃燃气后# 再按规定程序点火$5.2.1 点火 !1“ 首先启动风机#检查其是否正常运转#能否达到 所需压力$ !2“检查窑炉燃气阀门的关阀状态及压力表# 再打开助燃空气阀门# 向窑内送风% 换气# 此时应将点火孔的
15、 窑门全部打开$ !3“ 采 用 人 工 点 火 装 置 # 先 做 好 火 把 # 并 打 开 点 火 孔#将火把放置到烧嘴前端#操作者不能面对烧嘴# 另一 位操作者再微启动燃气阀#即可点燃燃气$ !4“ 点火成功后# 应逐渐交替开大助燃空气阀门及 燃气阀门#直到燃气正常燃烧为止$ !5“ 点火时#只要保持充足的燃气#就不致点火失败$ !6“ 如果点火失败#应立刻关闭燃气阀门#打开助燃 空气阀门#将窑内未燃燃气排除干净#否则不得再次点火以免发生爆炸$ 查明原因后#可重复以上步骤#直到火焰 稳定#才能认为点火成功$ !7“ 点火时#火焰会瞬间从众点火孔喷出#因此不能 将脸贴近点火孔$ !8“
16、确认点火成功后#即可关闭点火孔和封闭窑门#开始正常加热作业$ 5.2.2 调节窑温6烤花辊道窑维护与保养!1“ 定期给传动%齿轮%风机等设备加油& !2“ 对电器设备#要定期检查接线是否松动%仪表运 行是否正常等& !3“ 定期检查紧固螺栓% 传动% 风机等是否有松动#是否有异常& !4“ 检查辊孔是否塞实#窑体烧嘴等处是否正常#有 无漏火%漏烟气等$7结 束 语国内的陶瓷工业窑炉技术日益趋近世界水平# 近年 来烤花陶瓷产品越来越多采用了低温快烧技术$ 个性化% 纪念性的釉面%图文日用陶瓷产品走近了百姓家$ 因此造 价低% 安全方便的隔焰烤花窑成为很多企业的新开发项 目#并为企业带来了经济效益$ 总之# 随着市场经济的深化# 陶瓷工业的发展# 人民 群众日趋富裕# 大量的工业设备将会走向以广大群众的 不同个性需求而生产产品# 而不是以往千
