雙層輥道窯爐的制作方法

本發明屬于窯爐技術領域，具體的為一種雙層輥道窯爐。

背景技術：

傳統的電窯多采用單通道單向運行，產品在電窯爐體內經過預熱區、加熱區、高溫區、保溫區和降溫區，并在燒成孔道的兩側分布有加熱管對窯內的產品進行加熱，廣泛應用于結構陶瓷、功能陶瓷、熒光粉，稀土材料，鋰電池材料(鈷酸鋰 )，磁性材料，納米材料等產品的燒結，但此電窯在加熱過程中熱利用率低、能耗高，提高窯爐的能源利用效率已然成為各個行業開展節能減排的重點。

公開號為CN 205262173U的中國專利公開了一種雙層燒結窯爐，包括窯爐，中間保溫層將窯爐分為兩層，各層依次有預熱區、高溫區以及冷卻區，上下兩層的高溫區位于窯爐中間段，上層預熱區與下層冷卻區位于窯爐右側，下層預熱區與上層冷卻區位于窯爐左側，各冷卻區配置一臺冷卻打入風機，上層冷卻區還配置有一臺冷卻抽熱風機把冷卻熱風送到下層預熱區，而下層冷卻區在中間保溫層開孔把熱風送到上層預熱區，各層預熱區配置一臺排濕風機，窯爐各段均有輥式傳送裝置，窯爐兩端有行走平臺。該雙層燒結窯爐雖然在一定程度上能夠達到節約能源的技術目的，但是，該窯爐的上下兩層獨立運行，相當于兩臺單通道單向運行的窯爐的疊加，無法起到減少占地面積的技術效果。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種雙層輥道窯爐，具有自動化程度高、節能降耗、占地面積小和產能高的優點。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種雙層輥道窯爐，包括窯體和自動進出料循環系統；

所述窯體包括下層窯體和設置在所述下層窯體上方的上層窯體，所述上層窯體的前端設有進料口，所述下層窯體的前端設有出料口，所述上層窯體的后端與所述下層窯體的后端對齊，所述自動進出料循環系統包括與所述進料口對應設置在進料機構、與所述出料口對應設置的出料機構和設置在所述上層窯體后端與下層窯體后端之間用于將所述上層窯體內的物料轉運至所述下層窯體內的物料轉運機構；所述上層窯體和下層窯體內分別設有用于驅動物料前進的輥道；

沿著所述物料的前進方向，所述窯體內依次設有余熱預熱段、預烘干段、烘干段、升溫段、燒結區和降溫區，其中，所述余熱預熱段和預烘干段設置在所述上層窯體內，所述烘干段、升溫段、燒結區和降溫區設置在所述下層窯體內；所述預烘干段包括靠近所述余熱預熱段的余熱預烘干段和遠離所述余熱預熱段的加熱預烘干段；所述降溫區內設有抽風機，所述抽風機的出風口分別與所述余熱預熱段和余熱預烘干段相連通；

所述進料機構包括上料輥道、用于將物料提升至所述上層窯體所在高度位置的提升機構和用于將物料輸送至所述進料口的送料輥道；所述提升機構包括提升機架和提升料架，所述提升機架的頂部設有提升電機和旋轉配合安裝在所述提升機架上的提升橫梁，所述提升電機的輸出軸與所述提升橫梁之間設有用于驅動所述提升橫梁轉動的蝸輪蝸桿減速器Ⅰ，所述提升橫梁的兩端分別設有上部鏈輪，所述提升機架的下部與所述上部鏈輪一一對應設有下部鏈輪，對應的所述上部鏈輪和下部鏈輪之間設有提升鏈，兩根所述提升鏈分別與所述提升料架固定連接；

所述提升料架包括接料輥道，所述接料輥道的下方設有安裝架，所述安裝架上設有用于驅動所述接料輥道轉動的接料電機；所述送料輥道包括與所述接料輥道對接并與設置在所述上層窯體內的輥道平行的輔助輥道，所述輔助輥道與設置在所述進料口處的所述輥道之間設有鏈式送料機構；

所述物料轉運機構包括密閉隔熱并蓋裝在所述上層窯體和下層窯體后端的轉運箱，所述轉運箱內設有轉運架和轉運料架，所述轉運架的頂部設有轉運電機和旋轉配合安裝在所述轉運架上的轉運橫梁，所述轉運電機的輸出軸與所述轉運橫梁之間設有蝸輪蝸桿減速器Ⅱ，且所述轉運橫梁的兩端分別設有上部轉運鏈輪，所述轉運架上與所述上部轉運鏈輪一一對應設有下部轉運鏈輪，對應的所述上部轉運鏈輪和下部轉運鏈輪之間設有轉運鏈，兩根所述轉運鏈分別與所述轉運料架固定連接；

所述轉運料架包括轉運輥道，所述轉運輥道上設有轉運輥，設置在所述下層窯體內的輥道延伸伸入所述轉運箱內，且所述轉運輥道的轉運輥與位于所述轉運箱內的所述輥道的輸送輥之間交錯設置。

進一步，所述余熱預烘干段內設有位于輥道下方的電阻絲加熱裝置Ⅰ，且所述余熱預烘干段的上部與所述抽風機的出風口相連通。

進一步，所述加熱預烘干段內設有分別位于所述輥道上下兩側的電阻絲加熱裝置Ⅱ。

進一步，所述烘干段內設有分別位于所述輥道上下兩側的電阻絲加熱裝置Ⅲ。

進一步，所述升溫段包括電阻絲加熱段和碳硅棒加熱段，所述電阻絲加熱段靠近所述烘干段設置，且所述電阻絲加熱段內設有分別位于所述輥道上下兩側的電阻絲加熱裝置Ⅳ，所述碳硅棒加熱段內設有分別位于所述輥道上下兩側的碳硅棒加熱裝置Ⅰ。

所述余熱預熱段、預烘干段、烘干段、升溫段、燒結區和降溫區的長度之比為7.5:22.5:6:10:8:21，且所述余熱預烘干段與所述加熱預烘干段之間的長度之比為12.5:10，所述電阻絲加熱段與所述碳硅棒加熱段之間的長度之比為4:6。

進一步，所述燒結區內設有分別位于所述輥道上下兩側的碳硅棒加熱裝置Ⅱ。

進一步，所述上料輥道的末端設有用于檢測物料是否到位的傳感器Ⅰ，所述提升機架上設有用于分別測量并限位所述提升料架上下位置的接觸傳感器Ⅰ和接觸傳感器Ⅱ，所述輔助輥道上設有用于將物料定位在所述送料鏈上的接觸傳感器Ⅲ，設置在所述進料口處的輥道上設有用于限位所述物料位置的限位擋板。

進一步，所述轉運架上分別設有用于測量并限位所述轉運料架上下位置的接觸傳感器Ⅵ和接觸傳感器Ⅴ，所述轉運料架上設有位于所述轉運輥道上方并用于檢測物料是否到位的傳感器Ⅱ。

本發明的有益效果在于：

本發明的雙層輥道窯爐，通過將窯體設置為上層窯體和下層窯體，并設置進料機構和物料轉運機構，如此，物料可從設置在上層窯體上的進料口進入窯體內，經燒結后從設置在下層窯體上的出料口出料，即上層窯體和下層窯體之間形成一個整體，相同長度的窯體占用的面積更小；通過設置自動進出料循環系統實現物料的自動轉運，具有自動化程度高的優點；利用抽風機將余熱送至余熱預熱段和余熱預烘干段，能夠提高能源利用效果，降低能耗。

經試驗發現，本發明的雙層輥道窯爐用于燒結永磁鐵氧體時，取得了以下技術效果：

1、節能：燒結永磁鐵氧體的單位能耗小于0.55kW?h/kg，比傳統單層輥道爐降低了約25%，極大地降低了生產能耗，節約電能；

2.產能：極大地提高了生產產量，目前單臺設備的永磁鐵氧體生產產量超過了18噸/天，比傳統單層輥道爐提高了約1倍；

3.占地面積小：在極大地增加產量和降低能耗的同時不增加占地面積，節約了廠房建設成本。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明：

圖1為本發明雙層輥道窯爐實施例的結構示意圖；

圖2為圖1的A詳圖；

圖3為圖1的B詳圖；

圖4為進料機構的結構示意圖；

圖5為圖4的俯視圖；

圖6為圖4的左視圖；

圖7為物料轉運機構的結構示意圖；

圖8為轉運架和轉運料架的結構示意圖；

圖9為圖8的左視圖；

圖10為本實施例用于燒結永磁鐵氧體時的溫度曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。

如圖1所示，為本發明雙層輥道窯爐實施例的結構示意圖。本實施例的雙層輥道窯爐，包括窯體和自動進出料循環系統。

本實施例的窯體包括下層窯體2和設置在下層窯體2上方的上層窯體1，上層窯體1的前端設有進料口3，下層窯體2的前端設有出料口4，上層窯體1的后端與下層窯體2的后端對齊。本實施例的自動進出料循環系統包括與進料口3對應設置在進料機構、與出料口4對應設置的出料機構和設置在上層窯體1后端與下層窯體2后端之間用于將上層窯體1內的物料轉運至下層窯體2內的物料轉運機構。本實施例的上層窯體1和下層窯體2內分別設有用于驅動物料前進的輥道5。

沿著物料的前進方向，窯體內依次設有余熱預熱段6、預烘干段7、烘干段8、升溫段9、燒結區10和降溫區11，其中，余熱預熱段6和預烘干段7設置在上層窯體1內，烘干段8、升溫段9、燒結區10和降溫區11設置在下層窯體2內。預烘干段7包括靠近余熱預熱段6的余熱預烘干段7a和遠離余熱預熱段6的加熱預烘干段7b。降溫區11內設有抽風機12，抽風機12的出風口分別與余熱預熱段6和余熱預烘干段7a相連通。

進一步，余熱預烘干段7a內設有位于輥道5下方的電阻絲加熱裝置Ⅰ13，且余熱預烘干段7a的上部與抽風機12的出風口相連通。本實施例的加熱預烘干段7b內設有分別位于輥道5上下兩側的電阻絲加熱裝置Ⅱ14。本實施例的烘干段8內設有分別位于輥道5上下兩側的電阻絲加熱裝置Ⅲ15。本實施例的升溫段9包括電阻絲加熱段9a和碳硅棒加熱段9b，電阻絲加熱段9a靠近烘干段8設置，且電阻絲加熱段9a內設有分別位于輥道5上下兩側的電阻絲加熱裝置Ⅳ16，碳硅棒加熱段9b內設有分別位于輥道5上下兩側的碳硅棒加熱裝置Ⅰ17。本實施例的燒結區10內設有分別位于輥道5上下兩側的碳硅棒加熱裝置Ⅱ，余熱預熱段6和降溫區11內不設置加熱裝置，通過在余熱預熱段6、預烘干段7、烘干段8、升溫段9、燒結區10和降溫區11分別設置不同種類和數量的加熱裝置，再結合自動溫控系統可實現對窯爐內的溫區曲線的有效控制，控制輥道5的速率，即可確保物料按照設定的溫度曲線和設定的時間范圍進行預熱、烘干、燒結和冷卻，保證物料的燒結工藝按照設定的工藝路線進行。

進一步，本實施例的進料機構包括上料輥道19、用于將物料提升至上層窯體1所在高度位置的提升機構和用于將物料輸送至進料口的送料輥道。提升機構包括提升機架20和提升料架21，提升機架20的頂部設有提升電機22和旋轉配合安裝在提升機架20上的提升橫梁23，提升電機22的輸出軸與提升橫梁23之間設有用于驅動提升橫梁23轉動的蝸輪蝸桿減速器Ⅰ24，提升橫梁23的兩端分別設有上部鏈輪25，提升機架20的下部與上部鏈輪25一一對應設有下部鏈輪，對應的上部鏈輪25和下部鏈輪之間設有提升鏈26，兩根提升鏈26分別與提升料架21固定連接。本實施例的提升料架包括接料輥道27，接料輥道27的下方設有安裝架28，安裝架28上設有用于驅動接料輥道27轉動的接料電機29。本實施例的送料輥道包括與接料輥道27對接并與設置在上層窯體1內的輥道5平行的輔助輥道30，輔助輥道30與設置在進料口3處的輥道5之間設有鏈式送料機構。本實施例的提升機架20上設有用于套在所述提升鏈26上的套筒33。

本實施例的鏈式送料機構包括分別與輔助輥道30和上層窯爐進料口3處的輥道5對應設置的鏈輪31，所述鏈輪31之間設有送料鏈32，送料鏈32設置為相互平行的至少兩條，本實施例的送料鏈32設置為相互平行的兩條。本實施例的上料輥道19、輔助輥道30和鏈式送料機構均設有動力裝置，不再累述。

本實施例的上料輥道19的末端設有用于檢測物料是否到位的傳感器Ⅰ，提升機架20上設有用于分別測量并限位提升料架21上下位置的接觸傳感器Ⅰ和接觸傳感器Ⅱ，輔助輥道30上設有用于將物料定位在送料鏈上的接觸傳感器Ⅲ，設置在進料口3處的輥道5上設有用于限位物料位置的限位擋板。如此，即可自動將上料輥道19上的物料進料至進料口3處，實現自動上料。

進一步，本實施例的物料轉運機構包括密閉隔熱并蓋裝在上層窯體1和下層窯體2后端的轉運箱34，轉運箱34內設有轉運架35和轉運料架36，轉運架35的頂部設有轉運電機37和旋轉配合安裝在轉運架35上的轉運橫梁38，轉運電機37的輸出軸與轉運橫梁38之間設有蝸輪蝸桿減速器Ⅱ39，且轉運橫梁38的兩端分別設有上部轉運鏈輪40，轉運架35上與上部轉運鏈輪40一一對應設有下部轉運鏈輪，對應的上部轉運鏈輪40和下部轉運鏈輪之間設有轉運鏈41，兩根轉運鏈41分別與轉運料架36固定連接。本實施例的轉運架35上設有用于套在所述轉運鏈41上的套筒42。本實施例的轉運料架36包括轉運輥道43，轉運輥道43上設有轉運輥，設置在下層窯體2內的輥道5延伸伸入轉運箱34內，且轉運輥道43的轉運輥與位于轉運箱34內的輥道的輸送輥之間交錯設置，如此，即可利用位于轉運箱34內的輥道的動力將物料輸送至下層窯體2內。

本實施例的轉運箱34內設有保溫隔熱層44，且轉運箱34上設有檢修門45。本實施例的轉運架35上分別設有用于測量并限位轉運料架上下位置的接觸傳感器Ⅵ和接觸傳感器Ⅴ，轉運料架36上設有位于轉運輥道上方并用于檢測物料是否到位的傳感器Ⅱ。

本實施例的雙層輥道窯爐，通過將窯體設置為上層窯體和下層窯體，并設置進料機構和物料轉運機構，如此，物料可從設置在上層窯體上的進料口進入窯體內，經燒結后從設置在下層窯體上的出料口出料，即上層窯體和下層窯體之間形成一個整體，相同長度的窯體占用的面積更小；通過設置自動進出料循環系統實現物料的自動轉運，具有自動化程度高的優點；通過設置自動溫控系統，并限定余熱預熱段、預烘干段、烘干段、升溫段、燒結區和降溫區的長度比例，進而可方便地控制窯體內的溫度曲線，能夠有效提高燒結效果，同時結合抽風機將余熱送至余熱預熱段和余熱預烘干段，能夠提高能源利用效果，降低能耗。

本實施例的余熱預熱段6、預烘干段7、烘干段8、升溫段9、燒結區10和降溫區11的長度之比為7.5:22.5:6:10:8:21，且余熱預烘干段7a與加熱預烘干段7b之間的長度之比為12.5:10。本實施例的窯爐的總長設置為75米，余熱預熱段6、預烘干段7、烘干段8、升溫段9、燒結區10和降溫區11的長度分別為7.5米、22.5米、6米、10米、8米、21米，且余熱預烘干段7a與加熱預烘干段7b的長度分別為12.5米和10米。本實施例的電阻絲加熱段9a與碳硅棒加熱段9b之間的長度之比為4:6，即電阻絲加熱段9a與碳硅棒加熱段9b的長度分別為4米和6米。

本實施例的雙層輥道窯爐還包括自動溫控系統，自動溫控系統控制窯體內的溫度曲線為：

上層窯體1內的溫度沿著物料前進方向逐漸增高，且上層窯體1內的溫度曲線為：

y=T₁x/30a+T₀

其中，a為窯體的單元長度，即余熱預熱段、預烘干段、烘干段、升溫段、燒結區和降溫區的長度分別為7.5a，22.5a,6a,10a,8a,21a，本實施例的a=1米；

T₁為上層窯爐1后端的最高溫度，當本實施例的雙層輥道窯爐用于燒結永磁鐵氧體時，T₁=400℃；T₀為室溫。

烘干段8和升溫段9內的溫度曲線為：

y=(T₂-T₁)(x-30a)/16a+T₁

其中，T₂為燒結溫度，當本實施例的雙層輥道窯爐用于燒結永磁鐵氧體時，T₂=1200-1260℃；

燒結區10內的溫度曲線為：y=T₂；

降溫區11內的溫度曲線為：y=(T₃-T₂)(x-54a)/21a+T₂

其中，T₃為設定的出料溫度，本實施例的出料溫度設定為室溫。

經試驗發現，本實施例的雙層輥道窯爐用于燒結永磁鐵氧體時，取得了以下技術效果：

1、節能：燒結永磁鐵氧體的單位能耗小于0.55kW?h/kg，比傳統單層輥道爐降低了約25%，極大地降低了生產能耗，節約電能；

2.產能：極大地提高了生產產量，目前單臺設備的永磁鐵氧體生產產量超過了18噸/天，比傳統單層輥道爐提高了約1倍；

3.占地面積小：在極大地增加產量和降低能耗的同時不增加占地面積，節約了廠房建設成本。

以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護范圍之內。本發明的保護范圍以權利要求書為準。