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陶瓷干燥与烧成技术:钟罩窑,结构特点、用途及自动控制系统

【摘要】:(一)钟罩窑的结构特点1.窑罩钟罩窑的窑罩工作时扣在窑底上。由于烧嘴安装在可动的窑罩上,故燃料、助燃空气等管路系统不要太复杂,否则窑罩的起吊不便,这也是钟罩窑多用气体燃料的原因。由于钟罩窑多用于烧制质量要求较高的制品,为了确保烧成质量和安全,通常采用自动控制系统进行检测和调控。钟罩窑的有效容积常为1m3~20m3。

钟罩窑是窑墙、窑顶构成一个整体(窑罩),并可起吊移动的间歇窑。又称为高帽窑、罩式窑,窑底采用窑车的也称为车罩窑。

(一)钟罩窑的结构特点

1.窑罩

钟罩窑的窑罩工作时扣在窑底上。窑罩截面可以是圆形的,也可以是方形的;窑顶可以是拱形的,也可以是平的。窑罩为一牢固的钢框架结构,外壳为薄钢板。风机、燃烧设备以及窑衬都安装在窑罩上。窑罩的升降通常采用液压缸来实现。

窑罩的内衬采用优质轻质耐火材料如耐火纤维毯、板、折叠块等构成。这样既可减少蓄热和散热量,又可保护窑罩的质量,减轻窑罩钢结构和液压系统升举负担。窑墙各层纤维毯(板)除了用高温粘结剂粘贴外,一般还需用陶瓷销钉加固。

2.窑底

钟罩窑的窑罩常配有两个或两个以上的窑底,在每个窑底上都设有吸火孔,吸火孔通过支烟道和主烟道相连。窑底的结构有固定式和窑车式两种。窑底的四周设有沙封槽与窑罩上的沙封刀等密封装置相配合,构成可靠的气密系统。采用固定底的钟罩窑在使用时,利用起吊设备将窑罩吊起,移至装好坯体的一个固定窑底上,密封窑罩和窑底即可烧窑。制品经烧成并冷却至一定温度后,将窑罩提升并移至另一装好坯体的固定窑底上,继续焙烧制品。窑车钟罩窑(车罩窑)在使用时先将装载坯体的窑车推入窑罩下面,落下窑罩,密封窑罩和窑车的结合处,即可烧窑。

(二)燃烧系统(www.chuimin.cn)

钟罩窑一般采用洁净燃料,如轻柴油、液化气、净化煤气、天然气等,以气体燃料居多。

钟罩窑一般采用多个小流量烧嘴或高速调温烧嘴,沿窑墙圆周方向等距离安设一层或数层,每个烧嘴的安装位置都使火焰喷出方向与窑墙横截面的圆周成切线方向,或成一定的安装角度,以促使窑内热气体产生激烈循环,加强窑内换热,并使窑内温度及气氛更均匀。由于烧嘴安装在可动的窑罩上,故燃料、助燃空气等管路系统不要太复杂,否则窑罩的起吊不便,这也是钟罩窑多用气体燃料的原因。与窑罩相连的管道必须采用特殊的软管进行连接,在连接及使用过程中一定要加强燃气管路的密封性,以防止可燃气体泄漏。由于钟罩窑多用于烧制质量要求较高的制品,为了确保烧成质量和安全,通常采用自动控制系统进行检测和调控

(三)排烟系统

钟罩窑的排烟系统主要由窑底(窑车)吸火孔和与主排烟口相连的支烟道、主排烟口、主烟道、烟囱、排烟机等组成。焰气喷出后,在窑内继续燃烧,完成热交换后,经窑底吸火孔排出。热气体自上而下旋转流动,造成剧烈的气体循环,有利于窑内温度和气氛的均匀性。烧窑前要注意主排烟口与主烟道的联通,联通好后,才能将窑罩降下。对于高温钟罩窑或大型钟罩窑,为充分利用排烟的余热而提高热利用率,通常在烟道内设置换热器,用来预热助燃空气。

钟罩窑不设窑门,窑底与窑罩密封可靠,气密性好,不会像梭式窑那样,通过窑门、窑车等密封不良的缝隙向窑内渗透冷空气或向窑外泄出高温的热烟气,窑罩和窑车的钢结构也不会应高温烟气外泄而破坏,影响窑炉的使用寿命。

由于钟罩窑是整体升降结构,其容积受到窑罩结构和升降设备的限制,因而不能太大。同时,钟罩窑的设备投资也较高,因此需用大容积间歇窑的场合常选用梭式窑。

钟罩窑主要用于烧制电子陶瓷、砂轮、高级耐火材料等精密陶瓷制品,它们大多是对烧成温度和气氛要求严格、具有特殊性能或形状、价值较高且批量不大的制品。钟罩窑的有效容积常为1m3~20m3