專利名稱：豎式窯爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑材料的生產設備，特別是涉及燒制磚瓦和耐火材料的連續式燒成窯爐。
自1856年德國人霍夫曼發明輪窯以來，經過130多年的發展，又出現了隧道窯、輥道窯、立窯等連續式窯爐。立窯的前身是曲線窯。中國的窯爐工程師在五十年代中期發明的曲線窯失敗以后，經過十多年的發展，改造成立窯。雖然在結構上和操作技術上都有很大進步，但仍然還存在問題。
本窯爐有五大特點第一，節約占地面積。本窯爐占地面積少而且在窯爐的頂部設有烘干室，可少用晾場或不用晾場。
第二，節約能源。本窯爐的兩側設有回收冷卻余熱管。一方面對窯爐保溫，另一方面利用回收冷卻段余熱，對制品進行烘干脫水。
第三，提高產品質量。本窯爐設有控溫控時的裝置，穩定焙燒制品在一定的時間，一定的溫度下進行焙燒。而且燒制品保溫冷卻在適當的溫度下，進行強制冷卻。
第四，實用能源性強。本窯爐可以燒固體、液體或氣體燃料。
第五，生產品種較多。本窯爐不僅可以燒磚瓦，而且用匣駁可以燒多種其他產品。
采用本窯爐建廠，既可小規模，也可大規模;既可用土辦法生產也可采用機械化大規模作業。其總投資少，能耗低，見效快。
本發明具有如下特征豎式窯爐有一個豎井狀的立式窯爐管，沿整個窯爐管分為四個段-烘干排潮段、預熱段、焙燒段和保溫冷卻段，每個段控制在一定的時間和溫度下運行。
在窯爐的頂上部設有濕基烘干室〔20〕。在焙燒段〔23〕設有加熱口〔33、34〕和加熱灶〔35、36〕，可以燒固體、氣體或液體燃料，燒液體或氣體使用加熱口〔33、34〕和加熱裝置;燒固體燃料使用加熱灶〔35、36〕和加熱口〔33、34〕。焙燒段的正壓氣流，經過預熱段的煙熱與通過冷卻余熱管來自冷卻段〔25〕的冷卻余熱，兩種熱氣體在熱氣體混合室〔21〕混合。熱氣體正壓上升到烘干排潮段〔20、19〕，對烘干室〔20〕內的濕基進行烘干排潮，直到把水蒸氣排出窯外。焙燒外燃制品可用加熱口〔33、34〕和加熱灶〔35、36〕施加燃料，對制品進行加溫。焙燒內燃制品要關閉加熱口〔33、34〕，靠窯低部的活動窯門〔43、44〕處的氣體通過冷卻、保溫段〔25、24〕加熱供焙燒〔23〕使用。如果氧供焙燒不足，可打開二次進風閥〔39、40、41、42〕，對焙燒補充空氣直到滿足焙燒要求為止，使產品能穩定焙燒時間和溫度，提高產品質量。利用冷卻風管〔4、5〕和冷卻余熱風閘板〔37、38〕可抽取適當的冷卻余熱，對產品進行強制冷卻，既利用了有害熱能又提高了產品質量。活動窯門〔43、44〕是為了防止窯管內氣流過大，運行迅速過快可通過調節活動窯門〔43、44〕，配合二次進風閥〔39、40、41、42〕使用。用補充新鮮空氣控制焙燒溫度，并用計時測溫器〔32〕進行監測，穩定焙燒時間和溫度，提高產品質量。
本發明的豎式窯爐，在運轉時，若坯件濕基含水率在15%以下時，可將其坯件直接碼裝入烘干排潮段〔19、20〕;若坯件含水率在15%以上時，可將其先堆好在晾場上進行第一次脫水干燥后，再碼裝入烘干排潮段〔19、29〕。在燒成過程中，被碼裝入烘干排潮段〔19、20〕的坯垛，按時以排潮〔19〕、烘干〔20〕、預熱〔22〕、焙燒〔23〕的程序進行自上而下的連續移動。制品的燒成工藝程序如下。
第一，裝窯。將適合含水量的濕基裝進排潮段〔19〕的裝窯口〔11〕。
第二，排潮。打開冷卻余熱風閘板〔37、38〕。冷卻余熱和預熱段煙熱在混合室〔21〕混合后，對坯件進行烘干排潮。打開排潮室空氣對流孔〔12、13、14、15〕，潮氣向上排出窯外。
第三，預熱。利用豎式窯管〔3〕的抽力，把高溫焙燒后的流體熱能傳遞到準備進入焙燒段的坯件，也就是初加溫。逐步升溫到焙燒段〔23〕，也就是燒制品從預熱段〔22〕下降到焙燒段〔23〕。
第四，焙燒。將窯外的新鮮空氣，通過冷卻段〔25〕、保溫段〔24〕加熱供給焙燒段〔23〕。焙燒段〔23〕的能源靠加熱坯件內的固體燃料，另外從加熱灶〔35、36〕、加熱口〔33、34〕，在窯外補充加能。為了提高燒制品的質量。對焙燒要控制一定的溫度，保持一定的時間。用計時測溫器〔32〕監測焙燒溫度和時間。
1.窯溫過低要升溫。用加熱口〔33、34〕、加熱灶〔35、36〕補充能源。
2.窯溫過高要降溫。用調節活動窯門〔43、44〕大小來降溫。
3.衡溫穩定焙燒。打開二次進風閥〔39、40、41、42〕供氧燃燒。正常運行將冷卻余熱風閘板〔37、38〕、二次進風閥〔39、40、41、42〕、活動窯門〔43、44〕打開，根據需要調節。
第五，保溫。將焙燒后的制品保持一定的溫度和時間。
第六，冷卻。將其冷卻段余熱抽送混合室〔21〕對濕基進行脫水干燥處理。
第七，出窯。用液壓出窯車〔47〕緩慢向上將坯垛移動能取出抬橋〔28〕為止，再緩慢向下移動到一定位置安裝好抬橋〔28〕，將產品通過軌道〔48〕推出窯外。
本發明的豎式窯爐有如下優點。
第一，冷卻段的余熱風道的兩根主風管〔4、5〕設置在立方形窯爐管的正前方豎式窯管對稱軸線左右兩側，緊靠窯管〔3〕，對窯管起保溫作用。當關閉余熱風道管內的余熱風閘板〔37、38〕時，該冷卻段余熱風道就成為一個與外界大氣不相通的系統。由于該余熱風道設置在方形窯管中心軸線兩側，故余熱管與大氣相隔，余熱不易淺漏和散失，并提高了窯爐的基礎溫度。當相應的打開處于冷卻段余熱回收管內的余熱風閘板〔37、38〕時，通往余熱混合室〔21〕的冷卻余熱與來自焙燒預熱段的煙熱混合。在窯管烘干排潮段〔20、19〕和排潮段上的對流孔〔12、13、14、15〕的抽吸作用下，即可將混合室的余熱對濕基進行脫水干燥處理，然后從窯頂排出。需要進行干燥處理的濕基在烘干排潮段〔20、19〕的烘干時間、溫度等均可根據制品需要進行控制。因此，可充分地有效利用廢煙熱和冷卻余熱。并獲得含水率低，含水率較穩定的干基，供給窯爐焙燒連續運行。
第二，本窯爐不需要特殊的材料和設備，結構較簡單，易于建造。
本發明的豎式窯爐的上述優點，構成了本發明的特點，使磚瓦廠和耐火材料廠不僅不需要設置寬大的晾場或干燥室、干燥設備，而且不需要另增加能源烘干濕基，更能提供含水率較低、含水率較穩定的干基，從而提高產品質量，提高生產率，降低能耗，降低成本。此外，由于從制坯到成品出窯的全部工藝都可在廠房內進行，因此生產不受霜雨等天氣變化和季節變換的影響，生產的質量和產量都比較穩定，加之成品出窯采用液壓裝置升降，工人操作簡便，勞動條件比較優越。
下面再用實施例并對照實施例示意圖，對本發明的豎式窯爐作進一步的說明。
實施例一本發明的豎式窯爐有一幢普通的機制磚瓦廠和耐火材料廠式的廠房1，在廠房1內有窯爐體2，在窯爐體2內有俯視呈方形的連續焙燒制品的長方形豎式窯爐管3，在窯爐3的頂上部設有排潮烘干段19、20，在實施過程中將適應含水率的坯件，從窯的裝窯口11裝進窯爐的烘干段排潮部19，制品進入烘干排潮段19、20后，通過焙燒的煙熱和冷卻段的冷卻余熱在混合室21內混合后對濕基進行烘干排潮。
本豎式窯爐運行的燒制半成品(干基)脫水靠兩方面，一方面靠自然干燥，另一方面可采用窯爐頂上部的烘干排潮段19、20脫水干燥。
本窯爐的運行方式和立窯基本相似，各段保持一定的溫度，燒制品運動。保持各段的溫度是靠豎式窯爐的窯管3，自然通風熱空氣上浮，冷空氣自下而上的補充，將新鮮氧帶進高溫焙燒段23，使制品內的燃料燃燒，滿足制品的溫度。烘干、焙燒、保溫、冷卻、出窯地周而復始的運行。
本窯爐的特點就在于設有烘干排潮段19、20，可減少晾場或不用晾場。干燥室的設計是在垂直立式窯爐一根軸線上，又在一個正方體上，因此烘干段20烘干的坯件，可直接進窯預熱焙燒，不需要作第二次碼裝，本窯爐烘干段20，使用的熱能是焙燒制品的廢煙熱和冷卻段25的冷卻余熱。回收的是廢熱不需另增加熱能供給烘干室20，同時在適當的情況下提取冷卻段25的熱能，對燒制品進行強制冷卻，可提高燒制品質量。
本窯爐的建造和運行是立體式，燒制品從上至下，氣體流向從下至上。窯爐內燒制品的負荷重已夠保滿，所以不可能給燒制品增加壓力。本窯爐附設烘干室的原理是烘干段的負荷相隔窯爐焙燒制品預熱段22，六十公分21的混合室。另設有一套升降裝置31。按操作程序，烘干后的制品下降焙燒窯爐預熱段22預熱、23焙燒、24保溫、25冷卻出窯，周而復始的運行。
本窯爐上述冷卻余熱風道管4、5;風道管上設有冷卻余熱風閘板37、38和二次進風閥39、40、41、42，打開冷卻余熱風閘板37、38，可將保溫冷卻段25的多余熱能，靠余熱風管4、5的立式作用抽送到窯預混合室21烘干室用。為了穩定窯爐各段溫度，保證衡溫時間，可將活動窯門43、44關閉部分或全部，在關閉冷卻余熱風閘板37、38，當窯爐溫度下降缺氧時，可打開二次進風39、40、41、42，從窯爐外面補充新鮮空氣，助燃料燃燒，直到衡溫滿足焙燒制品要求時，再打開活動窯門43、44，冷卻余熱風閘板37、38連續運行。
出窯。將液壓出窯車47通過軌道48推到窯爐低部，將液壓車47升起把燒制品向上頂起能抽出燒制品抬橋28為止，將抬橋抽出后，緩慢的將液壓車往下降數公分，直到把抬橋28重新再安裝好，液壓車47再往下降，直到把液壓出窯車47能推出出窯口45、46。
本窯爐上述的加熱口33、34，加熱灶35、36是用來對窯爐內的燒制品補充能源的，設在保溫24與焙燒段23的部位，加熱口下部正好是保溫24與焙燒23的分界線。
本窯爐可用三種燃料作能源一、液體。
二、氣體。
三、固體。
燒液體和氣體燃料時安裝一套燃燒裝置，在加熱口向窯爐施加熱能。
燒固體燃料，將固體燃料施放在加熱灶35、36內燃燒，通過加熱口33、34進窯內，利用窯管3的自然通風對流加溫。
本窯爐上述的計時測溫器32，是用來測量焙燒段的溫度與時間，如焙燒段23要求衡溫保持，并在一定的時間范圍內浮動;產品才能保證焙燒質量。時間由焙燒制品的要求定，溫度的高低也是根據燒制品要求;根據制品的要求制定出燒成時間和溫度，計時測溫器32就是執行觀察溫度的儀器。當窯爐內焙燒段23計時測溫器反映溫度不夠時，可通過加熱口33、34，加熱灶35、36進行補充熱能。當窯爐內焙燒段23計時測溫器反映溫度超高時，可關閉43、44活動窯門部分或全部;當需要一定時間的衡溫焙燒時，可調節二次進風39、40、41、42補充一定的新鮮空氣。各段19、20、21、22、23、24、25衡溫運行。
附圖的簡單說明如下。
圖1是本發明的豎式窯爐實施例的平面示意圖。
圖2是本發明的豎式窯爐實施例前后立面示意圖。
圖3是圖1的B-B剖面圖意圖。圖中劃分的各段是窯爐運行時熱氣體的劃分。
圖4是圖1B-B剖面示意圖。圖中箭頭表示熱氣體在窯管內的流向。
圖5是圖1的A-A剖面示意圖。表示窯爐內部的結構位置圖。
圖6是圖3、圖4的C-C剖視示意圖。
圖7是圖5D-D剖視示意圖。
上述圖中各符號的含意如下1-·廠房2-·窯爐體
3～10-·窯爐管4、5-·冷卻余熱風道管6、7-·冷卻余熱風道口11～18-·裝窯12、13、14、15-·排潮段空氣對流孔19～30-·排潮段20-·烘干段21-·熱氣體混合室22-·預熱段23-·焙燒段24-·保溫段25-·冷卻段26-·出窯段27-·把梯28-·抬橋29-·抬橋橫梁31-·烘干室升降裝置32-·計時測溫器33、34-·加熱口35、36-·加熱灶
37、38-·冷卻余熱風閘板39、40、41、42-·二次進風閥43、44-·活動窯門45、46-·出窯口47-·液壓出窯車49、50、51、52-·操作走道53、54-·出窯走道
權利要求
1.豎式窯爐有廠房[1]、窯爐體[2]、窯爐管[3]，在一個整體窯管內[3]劃分為熱氣體運行的各段程序[19、20、21、22、23、24、25、26]，由于窯爐管的建造是一個豎井窯爐管[3]，焙燒物的運行是從上至下與立窯基本相似，氣體是從下至上靠密封的窯管[3]豎井自然產生空氣對流的抽力向上移動。焙燒物向下移動。在焙燒物與氣體的相對移動保持了各段一定的溫度。當氣體與物體發生不平衡時，就靠窯爐各部位設施調節控制。其特征就在于1.1窯爐體上部增加了一段窯爐管作烘干、排潮，利用窯爐內焙燒后的廢煙熱和冷卻段[25]的有害余熱，對溫基進行脫水烘干，減輕晾場和另設干燥室的負擔。烘干排潮段[19、20]與窯爐相隔六十公分，熱氣體混合室[21]。作窯爐內兩種廢熱氣體的混合。在排潮烘干段窯管的自然抽力作用下，熱氣體對濕基進行烘干排潮。烘干的坯件在烘干段[20]由升降裝置[31]將烘干的坯件，降至焙燒窯爐預熱段[22]預熱焙燒。1.2窯爐體的中部設有加熱口[33、34]、加熱灶[35、36]。加熱口[33、34]的下部與窯爐焙燒段[23]和保溫段[24]分界線相平衡，設在窯爐管的前后兩面。加熱口[33、34]、加熱灶[35、36]是用來對窯內補充一部分熱能或全部熱能。加熱口[33、34]、加熱灶[35、36]可燒固體、氣體或液體燃料。1.3窯爐體的窯管正前兩側，設有冷卻余熱風道管[4、5]，余熱進風口設在窯爐管冷卻段[25]與保溫段[24]的分界線下。在窯爐管[3]上開有冷卻余熱風道口[6、7]，保溫段[24]的下口向下沿通向冷卻余熱風通管[4、5]。冷卻余熱風管道[4、5]沿窯管[3]的兩側豎通熱氣體混合室[21]、既回收了冷卻余熱，又對焙燒窯管起到保溫作用。
2.窯爐體〔2〕與窯爐管〔3〕兩側的中間設有冷卻余熱風通管〔4、5〕;在冷卻余熱風通管〔4、5〕的下部，冷卻余熱風閘板〔37、38〕的上部，緊靠冷卻余熱風閘板〔37、38〕設有二次進風閥〔39、40、41、42〕，是補充窯內新鮮空氣調節窯爐焙燒溫度的調節。2·1 在窯爐的冷卻余熱管〔4、5〕下部，二次進風閥〔39、40、41、42〕和冷卻余熱風道口〔6、7〕的中間設有冷卻余熱風閘板〔37、38〕。打開冷卻余熱風閘板〔37、38〕可將冷卻段〔25〕的余熱抽送到熱氣體混合室〔21〕烘坯件。冷卻余熱風通管上的二次進風閥〔39、40、41、42〕和冷卻余熱風通道〔4、5〕上部的冷卻余熱風閘板〔37、38〕，可同時關、同時開，也可關一開一調節使用。2·2 窯爐體〔2〕、窯爐管〔3〕的下部，出窯段〔26〕的出窯口〔45、46〕設有活動窯門〔43、44〕，活動窯門的開、關大小可調節窯爐焙燒物的溫度、焙燒時間的長短，配合二次進風可衡溫穩定焙燒段〔23〕的溫度，穩定焙燒質量。2·3 窯爐的頂部預熱段〔22〕與烘干排潮段〔19、20〕的中間，設有六十公分高的一段空間，是兩種熱氣體的混合室〔21〕，混合后在烘干排潮段〔19、20〕的窯管抽力作用下，熱氣體向上排出窯爐外。
全文摘要
本發明豎式窯爐涉及一種建筑材料的生產設備，特別是涉及燒制紅磚和耐火磚的連續式燒成窯爐。
文檔編號C04B35/64GK1041441SQ8810973
公開日1990年4月18日 申請日期1988年9月21日 優先權日1988年9月21日
發明者龍懷安 申請人:龍懷安