氧化锆、氧化铝陶瓷烧结高温双孔节能推板电窑的优化设计

宜兴市前锦炉业设备有限公司    黄俊杰

适用工艺：氧化铝、氧化锆陶瓷，结构陶瓷、工业陶瓷、特种陶瓷、高纯氧化铝块、超纯氧化铝饼在空气下的连续烧成。

关键词：特种陶瓷  工业陶瓷  结构陶瓷  电子陶瓷  氧化锆陶瓷  氧化铝陶瓷  承烧板  窑具  窑炉  推板  高温炉  烧结炉   隧道窑  1700度

前言：氧化铝、氧化锆等工业陶瓷的烧结，一般不外乎就是传统的箱式炉、烧结炉、梭式窑等窑炉，但是由于这些窑炉的温场均匀性、产量以及能耗是个致命弱点，所以今天笔者就关于产业化烧结特种陶瓷的双孔推板窑炉设备做以下详细介绍。

一、   设备的主要用途

该窑炉有经验用于氧化锆、氧化铝陶瓷结构件的批量有经验烧成。

二、   产品对窑炉工艺要求

2.1、窑炉需满足温度调节、烧成工艺时间调节、推进速度调节，以实现产品烧成工艺。

三、产品对工装具的要求

3.1、推板材质特级刚玉莫来石，尺寸：220W/220L/50H㎜，平均工作寿命大于80次。

3.2、匣钵等窑具材质为特级刚玉莫来石，需方自备。尺寸应小于推板尺寸。

3.3、产品装放高度≤280㎜（不含推板高度）

四、电窑对动力安装条件的要求

4.1、供电能力：三相380V?0%，50HZ，大于300KVA。

4.2、电窑安装应有相配套的电窑基础轨道及电缆布放电缆沟或穿线管，室内无非常大的空气对流，电气控制室温度为：0～40℃。

五、电窑技术性能

5.1、炉体部分

5.1.1、炉膛尺寸：14700长/250宽/350高（双孔同推，含推板高度）。

5.1.2、额定功率：300KW，恒温功率：~100KW（推进速度40min/板，该指标受产品工艺影响，供参考，要点考核炉表面温升）。

5.1.3、额定工作温度：1600℃。长期使用工作温度： 1500℃。

5.1.4、控温精度：?.5℃（稳态后）：恒温区截面内温度均匀性：≤?℃。炉侧壁表面温升：≤40℃。

5.1.5、炉膛要求：炉膛采用双道结构，同向推进，炉膛砖采用空心球制品（进口段）；特级刚玉莫来石（高温区）；重质高铝（出口低温区）。进口段两外侧保温均采用白色莫来石砖 1000型纤维棉板；高温段保温采用空心球 多晶陶瓷纤维；导热系数低，充分体现节能降耗的效果；其余低温区保温材料采用轻质耐火材料。窑炉滑道采用底侧整体致密烧结氧化铝90刚玉高温抗磨材料。塞砖材料：高度抗剥落氧化铝空心球制品。为提高高温辐射保温性能，炉膛砖、窑炉炉节接口全部采用接榫结构，该结构同时保证了电窑长期运行耐火结构尺寸稳定性。

5.1.6、炉体为可拆分的3节组合，炉体现场安装，拼接。使窑炉实现工厂化成组制造，并实现用户现场快速安装，窑炉拼接时间仅需一天。炉壳钢结构：采用分体式结构，采用8#槽钢、6#等边角钢、3㎜钢板焊接而成，炉底框架采用槽钢。对接炉壳之间设计定位锥销连接，使对接后的炉底保持平整。窑两侧面采用优异冷轧板折边封面装饰，电窑美观、大方、整洁。

5.1.7、进窑工作台设计推板定位挡板。进出工作台宽800㎜。窑尾出板工作长1.5M，中间设计辊道。

5.1.8、炉体进口端靠前到第二温区间炉顶设置6个排气口，用于排出烧成废气，可调节排气量的大小。烟囱结构采用外部钢管，内部配置陶瓷管，直径?20，使进窑产品实现低温预热，防止产品开裂。排气口气量采用多点定位蝶阀调节，排气管高度：280㎜。降温区设置8个排气烟囱，也可调节排气量的大小，配套设置进气管14个，可提高温度均匀性、降温速率可调。

5.1.9、热电偶位置及温区：

第1温区： 1200㎜，U型硅碳棒加热，温区长度：1200㎜，加热元件数：24支。

第2温区： 1200㎜，U型硅碳棒加热，温区长度：1200㎜，加热元件数：24支。

第3温区： 1200㎜，U型硅钼棒加热，温区长度：1200㎜，加热元件数：24支。

第4温区： 1080㎜，U型硅钼棒加热，温区长度：1080㎜，加热元件数：24支。

    第5温区： 1080㎜，U型硅钼棒加热，温区长度：1080㎜，加热元件数：24支。

    第6温区： 1080㎜，U型硅钼棒加热，温区长度：1080㎜，加热元件数：24支。

    自然降温区长：~6600㎜

5.1.10、硅钼棒：规格：ф9/330/450/50/，采用GM-1800型。

5.1.11、硅碳棒：规格：ф16/330/450/50/。

5.2、电气部分

5.2.1、全窑共分6个温区，6个控温点。降温区2个测温点。

5.2.2、控温仪表采用“日本岛电公司智能仪表，仪表设有PID调节、自整定、温度补偿、超温光启动紧急信号功能。

5.2.3、控温方式：采用晶闸管移相调压三相单控桥控温，具备手、自动无扰切换功能，变压器采用节能电炉专项使用油浸式变压器。温度控制系统设有超温声光启动紧急信号、超温停机（控温组）、热电偶断偶光启动紧急信号（由温度仪表实现）、硅钼棒断棒声光启动紧急信号，所有电气系统按国家规范电炉专项使用标准：GB10067.1-4-88电热设备基本技术条件、JB6205-92电阻炉及温度控制柜标准、GB5959.1-96电热设备安全等规范设计。电气系统设计过流、过电压、短中保护回路。

5.2.4、电气控制柜采用立式柜，造型美观、制造精美、器件布局及布线合理。柜内装有三相总电表一只，并装有检修灯、检修用220V插座。控制柜设计有照明灯。

5.2.5、6个控温区可单独启停，实现单温区换棒操作，防止断棒全窑停机。温度控制系统设计有电压表、电流表，以方便硅钼棒工作参数调节。

5.2.6、温度系统设计具备良好的散热条件。

5.3、推进器部分

5.3.1、推进机采用机械式推进，快进慢退。推杆设计在工作台上方，轴系设计有推力球轴承。推进机动力采用变频调速电机 涡轮蜗杆减速器。

5.3.2、推进速度：100～700㎜/h无级可调。

5.3.3、推进系统设有慢进、快进、快退、手动、自动功能；并设有缺相保护、超推力保护、越位启动紧急信号，工艺时间设定、装钵声音提示功能，主要限位开关采用宝岛进口。由于推进机设计有超推力保护功能，使推板窑不易发生倒窑故障。推进机停电时可以手摇。

5.3.4、推进机电气控制系统按国家电炉规范要求设计制造。

六、设备外观要求

6.1、窑体造型美观、颜色为电控奶颜色。

6.2、电窑外壁装卸挂板(高温区两侧加纤维棉毯)采用耐高温粉末涂料静电喷涂。

七、验收标准

7.1、供方提供控制柜至炉体4米之内的连接导线，其余的动力线、远距离的连线由需方自备。

7.2、验收在需方现场验收，由供需双方根据窑炉技术协议试车验收。

7.3、产品工艺调节由需方完成。

八、质量要求

8.1、设备自验收合格之日起，保修一年。窑炉炉衬大修保证期2年。

8.2、易损件、推板、加热元件不在保修范围之内。

8.3、设备在保修期内，由于设计制造出现的故障由供方免费负责修理；由于需方误操作造成设备故障，需方承担费用，供方负责修理。

九、备品备件

9.1、电窑使用说明书壹套（含电气原理图及仪表说明书）

9.2、硅钼棒：2根；硅碳棒2根；推板：5块。接线铝带、瓷夹、塞砖10套。

 

此文特别感谢：深圳南玻、东方锆业、焦作维纳、浙江景鹏、日本京瓷、前锦特陶、江苏省陶瓷研究所、景德镇陶瓷学院、潮州三环集团、佛山陶瓷研究所、山东建材院、咸阳陶瓷研究设计院等单位技术方在设计中给予本公司的宝贵意见。