[实用新型]一种自动控制还原焰燃烧的窑炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种窑炉，尤其是一种自动控制还原焰燃烧的窑炉。

背景技术

陶瓷坯体需要经过预热、烧成、冷却过程，一般采取全窑氧化焰烧成。对于日用瓷、部分工业瓷等，有时根据工艺特点，需要还原焰烧成，使其不完全燃烧（缺氧），产生CO还原气体，将陶瓷坯、釉中的Fe₂O₃还原成FeO，达到陶瓷产品所需要的白度，Fe₂O₃存在于陶瓷中时，烧成后偏黄，变成FeO后达到陶瓷产品的白度或要求的色泽。预热带需要过量氧气，在逐步升温的同时将陶瓷坯釉中的硫酸盐、碳酸盐、碳素等物质氧化掉，防止高温下产生气体，在釉面形成针孔、坯泡等缺陷；烧成带主要是高温烧成，达到产品需要的性能要求；根据工艺特点，此带可氧化烧成，也可还原烧成；烧成结束后必须经过急冷过程。

目前，烧成还原区普遍采用常规窑，只是简单的将烧嘴改为还原焰烧嘴，采用压力比例控制（空气由电动阀控制，风压变化后通过反馈管将风作用于压力比例阀气膜，燃气压力随之增减），由于压力与流量变化非线性关系，因此还原气氛数值难以控制且波动较大，从而严重影响产品烧成质量。

发明内容

为了解决现有问题，本实用新型提供能够在烧成过程中精确控制CO含量并且将其数值稳定在合理区间的一种自动控制还原焰燃烧的窑炉。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

它包括：

依次设置的预热带窑体、烧成带窑体和冷却带窑体，其特征在于：所述的预热带窑体设有氧化焰系统，氧化焰系统包括氧化焰烧嘴、管路和配套的功能部件；所述的烧成带窑体设有还原焰系统，还原焰系统包括还原焰烧嘴、配套流量比例系统、管路和配套的功能部件，预热带窑体和烧成带窑体之间设有氧化还原转换风幕管，氧化还原转换风幕管产生氧化还原转换风幕；冷却带窑体包括急冷带、缓冷带和尾冷带，其中，急冷带与烧成带之间设有急冷风幕管，急冷风幕管产生急冷风幕；烧成带由还原焰系统控制，在还原焰条件下烧成的陶瓷坯体，通过流量比例系统控制燃气和空气比例，使其不完全燃烧，产生CO还原气体，通过燃气的不饱和燃烧，在燃烧过程中产生CO通过CO与Fe₂O₃进一步反应，将陶瓷坯、釉中的Fe₂O₃还原成FeO，达到陶瓷产品的白度或要求的色泽。

优选地，所述的还原焰烧嘴在烧成带窑体侧面呈上下两行排列；上面一排和下面一排一一对应，一排由多支烧嘴分别形成一个烧嘴组，每个烧嘴组由相互独立的空气管路、燃气管路和配套的功能部件，所述功能部件包括用于控制空气量的空气功能部件和用于燃气量供给的燃气功能部件，所述空气功能部件与空气管路配套，所述燃气功能部件与燃气管路配套，每个烧嘴前也有燃气电磁阀、手动阀、空气阀控制。

优选地，所述的燃气功能部件包括电磁阀、电动调节阀、带反馈管的孔板、球阀，所述的孔板连接有差压变送器；所述的空气功能部件分别设置有电动调节阀、带反馈管的孔板、碟阀，所述的孔板连接有差压变送器；差压变送器分别将燃气和空气流量信号传到比例控制器，通过换算得到空气过剩系数值，该值的大小会直接反映出CO含量情况；烧成带窑体上还设有热电偶和温度控制器，热电偶将窑内温度变化的信号传给温度控制器，并由燃气电动阀进行调节，燃气电动阀开度变化时，空气电动阀开度相应调整，以维持比例阀的空气过剩系数接近设定值。

优选地，氧化还原转换风幕管设置于预热带与烧成带之间，包括风幕主管、窑顶支管和两侧墙支管，所有支管通过保温墙体内的陶瓷管供风于窑内。

优选地，急冷风幕管设置于急冷带与烧成带之间，包括风幕主管、窑顶支管和两侧墙支管，所有支管通过保温墙体内的陶瓷管供风于窑内。

优选地，所述的急冷带窑体上部设有贯穿于两侧墙之间的间接冷却管，由电动阀自动控制急冷温度；下部设有直接冷却管，通过保温墙体内的陶瓷管供风于窑内冷却产品。直接冷却风管阀门开度调好后保持不变，固定将产品冷却到一定温度，上部的间接冷却管在一定范围内对波动的急冷温度进行自动控制，以最大限度消除急冷带内窑压波动对烧成带还原气氛造成干扰。