[发明专利]煅烧炉

说明书

本发明涉及一种煅烧炉，特别是一种煅烧陶瓷制品的炉。

一般说来，用作各种电路元件的陶瓷制品是通过将陶瓷粉与有机粘合剂混合来制备一种中间产品，然后将中间产品放入煅烧炉中煅烧制成的。煅烧炉包括一种用于批量生产的连续加热炉和一种用于批量生产及作为一个试验炉或类似炉用的间歇加热炉。传统的煅烧炉通常是这样构成的：在一个炉体内不变地或固定的建一个炉腔，在炉腔内将要煅烧的中间产品（下文中称作“煅烧的中间产品”或“中间产品”）进行煅烧。因此，炉腔的内部容积是固定不变的。

这种结构导致传统的煅烧炉不能改变炉腔的大小以可变化地调节煅烧条件，例如取决于煅烧的中间产品的煅烧温度、温度分布、气体流量及类似条件。

在传统的煅烧炉中，采用燃料，例如油或燃气燃烧的加热器（下文称作燃烧加热器）和电加热器作为煅烧的热源。燃烧加热器与电加热器相比在运行费用上降低了。当中间产品不受由于燃料燃烧产生的燃烧废气的影响时，燃烧加热器通常采用在炉腔内燃烧燃料的直接加热系统。在这种情况下煅烧的中间产品是放置在炉腔内的;而当煅烧的中间产品相反地受燃烧废气的影响时，燃烧加热器采用间接加热系统。

间接加热系统可分成辐射管系统和隔焰结构系统两类。辐射管系统的结构使燃料能在多根耐热圆筒或管内燃烧。每根耐热管都由金属或陶瓷材料制成并将它们通过炉体插入炉腔内。隔焰结构系统有一个由耐热金属或耐高温材料制成的马弗炉体，这样可限定炉腔或煅烧腔，并可将与马弗炉体分隔开的燃烧炉内的燃烧气体引入煅烧腔，以便加热放置在煅烧腔内的中间产品。

不幸的是，辐射管系统中需要设置许多辐射管，这使设备的成本大大提高。另外，该加热系统还有另一个不能提供均匀的热传递的缺点，即使是在设置上述增加了成本的辐射管，在炉腔壁表面和辐射管之间的距离超过辐射管的直径时也是如此。在隔焰结构系统中，当马弗炉体是用耐热金属材料制造时，从耐热的观点来看，炉体的工作温度应限制到900℃或900℃以下。在以较高温度煅烧时，需建造用耐火砖构成的拱形炉体，这就造成了劳力和工时的耗费并增加了成本。

此外，当燃烧加热器用作热源时，通常要使用一个热交换系统。该热交换系统使用一个热交换器作为提高热效率的手段，所以热交换是在由于燃料燃烧产生的燃烧废气和为了燃烧以预热助燃空气而送到燃烧加热器的助燃空气之间进行的，热交换进行之后，将预热了的助燃空气送到一个构成燃烧加热器的燃烧器。传统的热交换系统是这样构成的：热交换器设置在煅烧炉的外侧，热交换器与煅烧炉通过管道将它们互相连接起来。不利的是与煅烧炉分开设置的热交换器和煅烧炉之间通过管道的连接会造成管道铺设的复杂性。另外，由于管道要排出热量，所以会使热效率降低。

进一步从煅烧炉的运行方法来看，煅烧炉分为连续炉和间歇炉两类。连续煅烧炉主要用于批量生产，而间歇煅烧炉不但用于批量生产，还用来作为测定连续煅烧炉的煅烧条件的试验炉。连续煅烧炉在运行时，先将许多要煅烧的中间产品装满炉腔，然后一边煅烧一边将中间产品从炉的一侧输送到炉的另一侧。因此，连续炉造成了在炉腔内输送的中间产品之间温度的差异。与此相反，间歇炉适合于在炉腔内煅烧中间产品，同时保持中间产品在炉腔内固定不动，这样便可防止在连续炉中出现的那种中间产品之间温度不同的现象发生。另外，间歌炉的结构将炉腔内的温度差异降至最低限度。

因此，连续炉和间歇炉互相之间不可能一致。比如，连续炉所用的煅烧条件不能应用于间歇炉，而间歇炉作为连续炉确定煅烧条件的试验炉使用时，不能为连续炉提供精确的煅烧条件。

对煅烧炉内的炉气是这样来控制的：在排放炉气时，为调节炉气连续地向炉腔输送新鲜气体。引入炉腔的新鲜气体的温度接近室温，这样导致炉腔内的炉气局部冷却，造成对煅烧条件的不利影响，这样便改变了经煅烧的最终产品（下文中称作“最终煅烧产品”）的质量和性质。另外，废气中所含的大量热能也随废气排走了。

本发明是考虑到现有技术中存在的缺点而制造的。

因此，本发明的一个目的是提供一种能根据煅烧的中间产品改变炉体内的炉腔大小和内部容积的煅烧炉。

本发明的另一个目的是提供一种能根据煅烧的中间产品改变设定的煅烧条件的煅烧炉。

本发明还有一个目的是提供一种能测定适用于批量生产的连续煅烧炉的煅烧条件的煅烧炉。

本发明还有一个目的是提供一种能提高加热效率的煅烧炉。

本发明再一个目的是提供一种能有效地用作间接式煅烧炉，从而能在炉的规模缩至最小时进行均匀传热并提高加热效率的煅烧炉。