一种日用陶瓷快速烧成系统及其生产工艺

摘要

本发明涉及一种日用陶瓷快速烧成系统，包括隧道窑体，所述隧道窑体包括预热带、烧成带和冷却带，预热带设有排烟系统和废热回收器，排烟系统内设有排烟管道，排烟管道内设有入口与空气源相连接的片状空气吸热管道，吸热管道出口与窑体预热带相连接；所述冷却带设有不锈钢管，所述不锈钢管由均为空心圆柱状的外壁和内壁组成，窑车可从内壁中间穿过，所述外壁与内壁之间封闭设置，不锈钢管前端设有与冷空气源连接的进气口，冷空气源通过进气口注入外壁与内壁之间的空间，不锈钢管后端设有出气口，出气口与窑体烧成带相连接。本发明采用日用陶瓷快速烧成系统进行生产，充分利用余热，减少燃料消耗，达到节能减排的效果，同时延长陶瓷坯体使用寿命。

权利要求

1.一种日用陶瓷快速烧成系统，包括隧道窑体，所述隧道窑体包括预热带、烧成带和冷却带，所述预热带设有排烟系统和废热回收器，所述排烟系统内设有排烟管道，其特征在于，所述排烟管道内设有片状空气吸热管道，所述空气吸热管道入口与冷空气源相连接，吸热管道出口与窑体预热带相连接；所述冷却带设有不锈钢管，所述不锈钢管由外壁和内壁组成，外壁和内壁均为空心圆柱状，装载陶瓷坯体的窑车可从内壁中间穿过，所述外壁与内壁之间封闭设置，不锈钢管前端设有与冷空气源连接的进气口，冷空气源通过进气口注入外壁与内壁之间的空间，不锈钢管后端设有出气口，出气口与窑体烧成带相连接。

2.根据权利要求1所述的日用陶瓷快速烧成系统，其特征在于，还包括助燃管道，该助燃管道与烧成带相连接。

3.根据权利要求1所述的日用陶瓷快速烧成系统，其特征在于，所述窑体采用保温轻质材料砌成。

4.根据权利要求1所述的日用陶瓷快速烧成系统，其特征在于，所述窑体内表面粘贴有陶瓷纤维棉。

5.一种基于权利要求2所述的日用陶瓷快速烧成系统的生产方法，包括以下步骤：S1. 坯体进入预热带，预热带升温到300℃，排放坯体内残余水分，坯体预热升温，再由

300℃升到900℃，燃料氧化分解，结构水分解排出，碳酸盐分解，产生热废气，坯体继续升温，烟气通过排烟管道排放；

S2. 坯体进入烧成带，借助燃料燃烧产生的热量达到烧成温度1300℃，完成坯体的烧成过程；

S3. 高温烧成的坯体进入冷却带，与从窑尾进入的大量冷空气进行热交换，完成坯体的冷却过程；

其特征在于，所述S1步骤中产生的热废气通过废热回收器，消化排除废气及水分，剩下热气再送回窑体预热带内；

所述S1步骤中冷空气通过空气吸热管道，吸收排烟管道中的热量，吸收了热量的空气再送回窑体预热带内；

所述S3步骤中冷空气注入不锈钢管，吸收坯体热量，达到冷却效果，同时将吸收了热量的空气送回窑体烧成带内，坯体出窑温度降至50℃以下。

6.根据权利要求5所述的日用陶瓷快速烧成系统的生产方法，其特征在于，所述S2步骤中还包括往助燃管道内通入助燃气体。

7.根据权利要求6所述的日用陶瓷快速烧成系统的生产方法，其特征在于，所述助燃气体为氧气。

说明书

一种日用陶瓷快速烧成系统及其生产工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及日用陶瓷烧成领域，尤其是一种日用陶瓷快速烧成系统及其生产工艺。

背景技术

[0002] 目前国际能源市场能源价格不断上涨，供应紧张，供求矛盾突出，所有高能耗的生产企业都受到严重的冲击。其中以陶瓷行业首当其冲。不断上涨的能源成本严重威胁着陶瓷工业的健康发展。节能降耗已成为企业经营者都必须严肃面对及思考的重点研究问题。在陶瓷生产过程中，烧成工序是整个生产流程中的关键环节，其烧成所占陶瓷制品总成本的30%左右。降低陶瓷制品烧成费用，提高产品质量有效途径，是陶瓷行业节能降耗、发展绿色经济的重点发展方向。传统的工业窑炉和生产工艺耗能极大，亟需进行转型升级，对窑炉和生产工艺进行改造，利用余热，减少燃料消耗，实现工业可持续发展和节能减排。

[0003] 在隧道窑的急冷阶段，急冷风直接吹入接触陶瓷坯体，可能引起处在窑内不同部位的制品或制品的不同部位结晶程度的差异，急冷过快还可能超过窑具所能承受的冷却应力极限，影响使用寿命。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种日用陶瓷快速烧成系统及其生产工艺，以解决上述技术中存在的问题和缺陷。

[0005] 为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0006] 提供一种日用陶瓷快速烧成系统，包括隧道窑体，所述隧道窑体包括预热带、烧成带和冷却带，所述预热带设有排烟系统和废热回收器，所述排烟系统内设有排烟管道，所述排烟管道内设有片状空气吸热管道，所述空气吸热管道入口与冷空气源相连接，吸热管道出口与窑体预热带相连接；所述冷却带设有不锈钢管，所述不锈钢管由外壁和内壁组成，外壁和内壁均为空心圆柱状，装载陶瓷坯体的窑车可从内壁中间穿过，所述外壁与内壁之间封闭设置，不锈钢管前端设有与冷空气源连接的进气口，冷空气源通过进气口注入外壁与内壁之间的空间，不锈钢管后端设有出气口，出气口与窑体烧成带相连接。

[0007] 进一步地，还包括助燃管道，该助燃管道与烧成带相连接。

[0008] 优选地，所述窑体采用保温轻质材料砌成。

[0009] 优选地，所述窑体内表面粘贴有陶瓷纤维棉。

[0010] 本发明同时提供了一种基于日用陶瓷快速烧成系统的生产工艺，包括以下步骤：

[0011] S1. 坯体进入预热带，预热带升温到300℃，排放坯体内残余水分，坯体预热升温，再由300℃升到900℃，燃料氧化分解，结构水分解排出，碳酸盐分解，产生热废气，坯体继续升温，烟气通过排烟管道排放；

[0012] S2. 坯体进入烧成带，借助燃料燃烧产生的热量达到烧成温度1300℃，完成坯体的烧成过程；

[0013] S3. 高温烧成的坯体进入冷却带，与从窑尾进入的大量冷空气进行热交换，完成坯体的冷却过程；

[0014] 所述S1步骤中产生的热废气通过废热回收器，消化排除废气及水份，剩下热气再送回窑体预热带内；

[0015] 所述S1步骤中冷空气通过空气吸热管道，吸收排烟管道中的热量，吸收了热量的空气再送回窑体预热带内；

[0016] 所述S3步骤中冷空气注入不锈钢管，吸收坯体热量，达到冷却效果，同时将吸收了热量的空气送回窑体烧成带内，坯体出窑温度降至50℃以下。

[0017] 进一步地，其特征在于，所述S2步骤中还包括往助燃管道内通入助燃气体。

[0018] 优选地，所述助燃气体为氧气。

[0019] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0020] 1、在隧道窑前部的排水氧化分解阶段，通过设立废热回收器使热废气进入废热回收器，消化排除废气及水份，剩下热气再送回窑体内循环利用，补充窑内热量，达到节能减排；

[0021] 2、在隧道窑前部的排烟管道内，设置片状空气吸热管道，使余热得到最充分的利用；

[0022] 3、在隧道窑尾部的冷却带，在窑体内部设置不锈钢管，用干净冷空气注入换取热风，达到冷却效果，避免急冷风直接吹入接触陶瓷坯体，避免晶体反应受急冷风破坏，延长使用寿命，同时回收余热重复利用。

附图说明

[0023] 图1为本发明的隧道窑示意图。

[0024] 图2为本发明的排烟系统示意图。

[0025] 图3为本发明的不锈钢管示意图。

[0026] 图中：

[0027] 1窑体，10陶瓷纤维棉，11预热带，12烧成带，13冷却带，2排烟管道，20空气吸热管道，201入口，202 出口，3废热回收器，4冷空气源，5助燃管道，6不锈钢管，61外壁，62内壁，63进气口，64出气口。

具体实施方式

[0028] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。除非特别说明，本发明实施例采用的工艺为本领域常规使用的工艺。

[0029] 实施例一

[0030] 如图1所示，本日用陶瓷快速烧成系统，包括隧道窑体1，所述隧道窑体1长74米，宽2.3米，有效高度1米，包括预热带11、烧成带12和冷却带13，所述预热带11设有排烟系统和废热回收器3，箭头所指示的方向为气体的流向。

[0031] 在排水氧化分解阶段，产生的热废气进入废热回收器3，通过废热回收器3消化排除废气及水份，剩下热气再送回窑体1内循环利用，补充窑内热量，达到节能减排。

[0032] 所述烧成带12还包括与其连接的助燃管道5，往助燃管道5通入氧气，令燃烧更加充分，降低燃料消耗。

[0033] 所述窑体1采用保温轻质材料砌成，窑体1内表面粘贴有陶瓷纤维棉10，一方面减少了窑内的热量传导散失，另一方面降低了窑内的蓄热散失，大大提高热利用率，使热利用率提高到了30%左右，大幅度降低能耗成本。

[0034] 如图2所示，所述排烟系统内设有排烟管道2，所述排烟管道2内设有片状空气吸热管道20，入口201为空气吸热管道20的入口201，出口202为空气吸热管道20的出口。所述空气吸热管道20入口201与冷空气源4相连接，吸热管道出口202与窑体1预热带11相连接，实心箭头所指示的方向为烟气的流向，空心箭头所指示的方向为冷空气的流向。冷空气通过入口201进入空气吸热管道20，吸收排烟管道2内的热量，吸收了热量的空气再通过出口202送回窑体1预热带11循环利用，片状结构能增大吸热面积，使余热得到最充分的利用；而烟气则通过排烟管道2，以实心箭头的方向排放出去。

[0035] 如图3所示，所述冷却带13设有不锈钢管6，所述不锈钢管6由外壁61和内壁62组成，外壁61和内壁62均为空心圆柱状，装载陶瓷坯体的窑车可从内壁62中间穿过，所述外壁61与内壁62之间封闭设置，形成一个封闭空间，不锈钢管6前端设有与冷空气源4连接的进气口63，冷空气源4通过进气口63注入外壁61与内壁62之间的空间，不锈钢管6后端设有出气口64，出气口64与窑体1烧成带12相连接，箭头所指示的方向为冷空气的流向。将干净冷空气通过进气口63注入外壁61与内壁62之间的空间内，窑车从内壁62中间穿过，所散发的热气会被空间内的冷空气所吸收，使产品出窑温度降至50℃以下，冷空气不直接接触坯体而达到冷却效果，避免晶体反应受急冷风破坏，延长坯体使用寿命。冷空气吸热之后，热气通过出气口64送回烧成带12循环利用。

[0036] 实施例二

[0037] 一种基于本日用陶瓷快速烧成系统的生产工艺，包括以下步骤：

[0038] S1. 坯体进入预热带11，预热带11升温到300℃，排放坯体内残余水分，坯体预热升温，再由300℃升到900℃，燃料氧化分解，结构水分解排出，碳酸盐分解，产生热废气，坯体继续升温，烟气通过排烟管道2排放，如图2所示，实心箭头的方向即烟气的排放流向；

[0039] S2. 坯体进入烧成带12，借助燃料燃烧产生的热量达到烧成温度1300℃，完成坯体的烧成过程；

[0040] S3. 高温烧成的坯体进入冷却带13，与从窑尾进入的大量冷空气进行热交换，完成坯体的冷却过程；

[0041] S1步骤中产生的热废气通过废热回收器3，消化排除废气及水份，剩下热气再送回窑体1预热带11内；

[0042] S1步骤中冷空气通过空气吸热管道20，吸收排烟管道2中的热量，再将吸收了热量的空气送回窑体1预热带11内；

[0043] S3步骤中冷空气注入不锈钢管6，吸收坯体热量，达到冷却效果，同时将吸收了热量的空气送回窑体1烧成带12内，坯体出窑温度降至50℃以下。

[0044] S2步骤中还包括往助燃管道5内通入氧气助燃，使燃烧更加充分。

[0045] 使用实施例一、二中的系统和方法进行生产，窑炉的热效率从42.6%提高到47.2%，产品燃气单耗从0.22kg降到0.14kg，热耗从10935kj/kg降到8190kj/kg，燃料消耗大大降低，余热利用更加充分，达到更好的节能减排效果。