一種梭式窯的制作方法
【專利摘要】本發明的目的是提出一種能源利用率高、使用壽命長的梭式窯。本發明的梭式窯包括窯體，所述窯體的窯膛內壁可拆卸地安裝有若干塊耐高溫紅外輻射板，所述耐高溫紅外輻射板朝向窯膛內部的一面設有紅外輻射層，耐高溫紅外輻射板朝向窯膛壁的一面設有隔熱層；所述紅外輻射層由剛玉-莫來石板或莫來石板制成，所述隔熱層為陶瓷纖維毯。在窯爐內壁安裝帶帶隔熱層的耐高溫紅外輻射板，可使吸收的能量均勻輻射到需要燒結的產品上。輻射板背面具有隔熱層，阻止熱量傳遞給窯壁，可以使能量盡可能多的通過輻射傳遞給需要燒結的產品；耐高溫紅外輻射板延長窯爐使用壽命，提高經濟效益，并且可降低窯爐壁的耐火材料的質量等級要求，降低筑窯成本。
【專利說明】一種梭式宮

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種梭式窯。

【背景技術】
[0002] 我國工業窯爐及工業鍋爐是能源消耗的主體，而工業窯爐普遍存在熱效率低，能 源浪費比較大的現象。針對工業窯爐普遍存在的能源有效利用率低，能源浪費比較大的問 題，國內外普遍所采取的主要節能措施為：（1)盡可能采用保溫效果好的輕質型保溫材料；
[2] 采用遠紅外線節能涂料噴涂技術；（3)煙氣余熱回收利用；(4)黑體輻射元件節能技 術。
[0003] 傳統方式是采用熱容較小的輕質材料和保溫材料筑窯，以減少蓄熱和散熱損失。 這種節能方法，只是將熱量"堵"在了窯膛里，并沒有需要燒結的產品的有效熱吸收，沒有改 變熱射線的"漫反射"狀態，沒有解決熱射線是否到位的問題，所以需要燒結的產品的有效 熱仍然很低。人們通過熱平衡計算或測試，發現窯體蓄熱和散熱損失高達60%?70%，而需 要燒結的產品的有效熱僅25%?30%。
[0004] 蓄熱式梭式窯的熱效率得到較大幅度的提高；隨后紅外輻射涂料的應用，在高熱 效的基礎上解決了需要燒結的產品的有效熱吸收問題，進一步提高了熱效率。
[0005] 工業窯窯膛內傳熱有：火焰輻射、燃燒的產物輻射、爐墻固體表面輻射和爐內氣 體輻射和爐內氣體的對流傳熱。簡單來說，參與窯內熱交換過程的有3種基本物體：爐 氣、窯壁、加熱煅燒物。在800°C以下是窯氣與被加熱物之間的傳熱主要依靠對流傳熱；在 800°C?1000°C之間是則同時依靠對流和輻射，當溫度高于1000°C時窯氣與被加熱物之間 的熱傳導主要依靠遠紅外輻射換熱，被加熱物所吸收的熱90%通過輻射換熱來實現的。大 部分工業窯窯膛內由耐火磚，耐火澆注料，耐火輕質保溫磚或陶瓷纖維砌筑的。這些耐火材 料具有耐火性，高溫下強度高，穩定性高等特性可以滿足窯爐需要，但這些耐火材料的遠紅 外發射率一般在0. 35左右(如在1KKTC下：耐火粘土磚：0. 35?0. 65,莫來石0. 4,氧化鋁 0. 18?0. 52,耐火纖維0. 35)，而遠紅外輻射涂料的發射率在0. 85?0. 95。紅外輻射傳熱 就是利用紅外線獨特的輻射能力加熱物體，使物體受熱，在一定的溫度下，加熱物體輻射出 具有一定穿透能力的紅外波，使被加熱物體發生分子振蕩，產生能級躍遷，輻射一定波段的 紅外線，從而產生熱量。其特點一是吸熱物體均勻受熱，二是由內向外加熱，從而減少了加 熱時間，提高能源利用率。
[0006] 遠紅外涂層技術的根本弱點是涂層易老化，在實際使用過程中不斷粉化掉落或被 氣流沖蝕，熱紅外發射率逐步衰減，失去紅外輻射功能，熱效隨時間推移下降。


【發明內容】

[0007] 本發明的目的是提出一種能源利用率高、使用壽命長的梭式窯。
[0008] 本發明的梭式窯包括窯體，關鍵在于所述窯體的窯膛內壁可拆卸地安裝有若干塊 耐高溫紅外輻射板，所述耐高溫紅外輻射板朝向窯膛內部的一面設有紅外輻射層，耐高溫 紅外輻射板朝向窯膛壁的一面設有隔熱層；所述紅外輻射層由剛玉-莫來石板或莫來石板 制成，所述隔熱層為陶瓷纖維毯。
[0009] 在窯爐內壁安裝帶帶隔熱層的耐高溫紅外輻射板，其法相全發射率在0.85? 〇. 98,并可根據需要調節角度，將能量均勻輻射到需要燒結的產品上，同時也可根據窯型和 需要燒結的產品堆放設計紅外輻射板結構及弧度，使吸收的能量均勻輻射到需要燒結的產 品上。耐高溫紅外輻射板背面具有隔熱層，可以使能量盡可能多的通過輻射傳遞給需要燒 結的產品，其背面溫度與爐內氣溫相比低300?500°C ;耐高溫紅外輻射板可延長使用壽 命，特別是纖維內襯，可延緩粉化時間，同時可解決氣流沖刷損壞纖維內襯等溫度，大幅度 延長窯爐使用壽命，提高經濟效益。而且，爐壁上安裝耐高溫紅外輻射板可減緩致密耐火材 料受煙氣急冷急熱造成的熱震損壞，可降低耐火材料的質量要求，降低筑窯成本。耐高溫紅 外輻射板使用壽命長，可達到5?10年，與工業窯爐和鍋爐的設計壽命相當，甚至更高。遠 紅外輻射板在實際使用過程中，遠紅外輻射能力不衰減，長期保證梭式窯的高效節能，綜合 節能效率達到15?30%，與已有技術相比有更進一步提高。采用剛玉-莫來石板或莫來石 板作為紅外輻射層，可適用于1600度的高溫，非常適合高溫的梭式窯。
[0010] 進一步地，所述耐高溫紅外輻射板利用金屬陶瓷復合錨固釘固定于窯膛內壁上， 所述金屬陶瓷復合錨固釘為三層結構，外層為陶瓷管，內層為金屬或金屬陶瓷，中間層為將 內層完全包裹的致密澆注料。傳統的金屬錨固件由于抗高溫氧化能力差，無法滿足高溫環 境下的長時間應用，而陶瓷錨固件則由于陶瓷材料本身脆性問題無法保證懸掛安全可靠 性；而本發明中的金屬陶瓷復合錨固釘，其外層為高抗熱震致密陶瓷管，1KKTC水冷大于 30次，內層為耐高溫金屬或金屬陶瓷，具有一定的抗高溫氧化特性，中間為耐高溫致密澆注 料，是密封層，同時具有高強度，可作為結構支撐層使用，室溫耐壓強度大于120MPa，抗折強 度達到20MPa，可防止耐高溫金屬件或金屬陶瓷氧化，上述金屬陶瓷復合錨固釘具有多種防 護作用，確保懸掛穩定和長壽命；三層中任何單層或兩層損壞均不會影響到懸掛安全可靠 性，只有三層同時受到破壞才有可能影響到懸掛，提高了可靠性。
[0011] 進一步地，為加強金屬陶瓷復合錨固釘各層之間的連接穩定性，所述金屬陶瓷復 合錨固釘的外層具有內外螺紋，金屬陶瓷復合錨固釘的內層具有外螺紋；或者所述金屬陶 瓷復合錨固釘的外層具有外螺紋，金屬陶瓷復合錨固釘的內層具有外螺紋。
[0012] 進一步地，所述每塊耐高溫紅外輻射板均利用五個金屬陶瓷復合錨固釘固定于窯 膛內壁上，其中四個金屬陶瓷復合錨固釘分布于耐高溫紅外輻射板的四個角，其余一個金 屬陶瓷復合錨固釘位于耐高溫紅外輻射板的中央。上述五個金屬陶瓷復合錨固釘構成了由 四個三角形拼接的圖形，其中任何兩個金屬陶瓷復合錨固釘損壞也不會影響耐高溫紅外輻 射板均的懸掛安全。
[0013] 進一步地，所述紅外輻射層的法線方向正對窯膛內的需要燒結的產品，以盡可能 多地將所吸收的能量均勻輻射到需要燒結的產品上，提高能量利用率。
[0014] 進一步地，所述耐高溫紅外輻射板上有中空凸出空腔和/或翅片，以吸收更多的 煙氣中的能量，并將該能量反射回發熱工件。
[0015] 進一步地，所述耐高溫紅外輻射板材質由9(Γ95份莫來石或剛玉-莫來石，5~10份 復合摻雜高紅外輻射材料粉體組成；所述復合摻雜高紅外輻射材料粉體由Fe 203 55~75份， NiO 15?30 份，ZnO 5?10 份，Μη02 0 · 5?1. 5 份，C〇0 0· 5?2 份，Cr203 3?5 份，Ce02 0 · 05?0· 2 份，Er203 0. 05?0. 2份，Nd203 0. 05?0. 2份，Yb203 0. 05?0. 2份組成，采用共混研磨、裝匣缽 高溫燒結后,再經破碎球磨而成。
[0016] 本發明的梭式窯設置了可拆卸的耐高溫紅外輻射板，安裝及拆卸方便，使用壽命 長，固定可靠，可以大大提高梭式窯的能量利用率和使用壽命，具有很好的推廣價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明的梭式窯的窯膛結構示意圖。
[0018] 圖2、3是本發明的耐高溫紅外輻射板的安裝結構示意圖。
[0019] 圖4是本發明的金屬陶瓷復合錨固釘的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0020] 下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發明的【具體實施方式】如所涉及的各 構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理等作進一 步的詳細說明。
[0021] 實施例1 : 如圖所示，本實施例梭式窯包括窯體，窯體的窯膛內壁1可拆卸地安裝有若干塊耐高 溫紅外輻射板2,所述耐高溫紅外輻射板2朝向窯膛內部的一面設有紅外輻射層21，耐高溫 紅外輻射板2朝向窯膛壁的一面設有隔熱層22 ;紅外輻射層21的法線方向正對窯膛內的 需要燒結的產品3。其中，耐高溫紅外輻射板2的紅外輻射層21由剛玉-莫來石板或莫來 石板制成，厚度約為1〇_ ;耐高溫紅外輻射板2的隔熱層22為陶瓷纖維毯，厚度約為5? 20mm〇
[0022] 每塊耐高溫紅外輻射板2均利用五個金屬陶瓷復合錨固釘4固定于窯膛內壁1 上，其中四個金屬陶瓷復合錨固釘4分布于耐高溫紅外輻射板2的四個角，其余一個金屬陶 瓷復合錨固釘4位于耐高溫紅外輻射板2的中央。所述金屬陶瓷復合錨固釘4為三層結構， 外層41為陶瓷管，內層42為金屬或金屬陶瓷，中間層43為將內層42完全包裹的致密澆注 料；所述金屬陶瓷復合錨固釘4的外層41具有內外螺紋，金屬陶瓷復合錨固釘4的內層42 具有外螺紋。
[0023] 耐高溫紅外輻射板2上有翅片5,以吸收更多的煙氣中的能量，并將該能量反射回 發熱工件。當然，翅片5也可以用中空凸出的空腔代替，起到同樣的作用。
[0024] 所述耐高溫紅外輻射板材質由9(Γ95份莫來石或剛玉-莫來石，5~10份復合摻 雜高紅外輻射材料粉體組成；所述復合摻雜高紅外輻射材料粉體由Fe 203 55~75份，NiO 15?30 份，ZnO 5?10 份，Μη02 0 · 5?1. 5 份，C〇0 0· 5?2 份，Cr203 3?5 份，Ce02 0 · 05?0· 2 份， Er203 0. 05?0. 2份，Nd203 0. 05?0. 2份，Yb203 0. 05?0. 2份組成，采用共混研磨、裝匣缽高溫 燒結后，再經破碎球磨而成。
【權利要求】
1. 一種梭式窯，包括窯體，其特征在于所述窯體的窯膛內壁可拆卸地安裝有若干塊耐 高溫紅外輻射板，所述耐高溫紅外輻射板朝向窯膛內部的一面設有紅外輻射層，耐高溫紅 外輻射板朝向窯膛壁的一面設有隔熱層；所述紅外輻射層由剛玉-莫來石板或莫來石板制 成，所述隔熱層為陶瓷纖維毯。
2. 根據權利要求1所述的梭式窯，其特征在于所述耐高溫紅外輻射板利用金屬陶瓷復 合錨固釘固定于窯膛內壁上，所述金屬陶瓷復合錨固釘為三層結構，外層為陶瓷管，內層為 金屬或金屬陶瓷，中間層為將內層完全包裹的致密澆注料。
3. 根據權利要求2所述的梭式窯，其特征在于所述金屬陶瓷復合錨固釘的外層具有內 外螺紋，金屬陶瓷復合錨固釘的內層具有外螺紋；或者所述金屬陶瓷復合錨固釘的外層具 有外螺紋，金屬陶瓷復合錨固釘的內層具有外螺紋。
4. 根據權利要求2或3所述的梭式窯，其特征在于所述每塊耐高溫紅外輻射板均利用 五個金屬陶瓷復合錨固釘固定于窯膛內壁上，其中四個金屬陶瓷復合錨固釘分布于耐高溫 紅外輻射板的四個角，其余一個金屬陶瓷復合錨固釘位于耐高溫紅外輻射板的中央。
5. 根據權利要求1所述的梭式窯，其特征在于所述紅外輻射層的法線方向正對窯膛內 的需要燒結的產品。
6. 根據權利要求1所述的梭式窯，其特征在于所述耐高溫紅外輻射板上有中空凸出空 腔和/或翅片。
7. 根據權利要求1所述的節能加熱爐，其特征在于所述耐高溫紅外輻射板材質由 9(Γ95份莫來石或剛玉-莫來石，5~10份復合摻雜高紅外輻射材料粉體組成；所述復合摻 雜高紅外輻射材料粉體由Fe 203 55?75份，NiO 15?30份，ΖηΟ 5?10份，Μη02 0. 5?1.5份， C〇0 0.5?2 份，Cr203 3?5 份，Ce02 0 . 05?0.2 份，Er203 0.05?0.2 份，Nd203 0.05?0.2 份，Yb203 0. 05、. 2份組成，采用共混研磨、裝匣缽高溫燒結后，再經破碎球磨而成。
【文檔編號】F27D1/04GK104089480SQ201410355591
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】王家邦 申請人:蘇州羅卡節能科技有限公司