富氧燃烧辊道窑系统[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104949505 A (43)申请公布日(43)申请公布日 2015.09.30

(21)申请号 201510269739.7(22)申请日 2015.05.25

(71)申请人绥阳县华夏陶瓷有限责任公司

地址563319 贵州省遵义市绥阳县风华镇银

堡村(72)发明人王麟华 赵红兵

(74)专利代理机构重庆强大凯创专利代理事务

所(普通合伙) 50217

代理人黄书凯(51)Int.Cl.

F27B 9/12(2006.01)F27B 9/36(2006.01)F27B 9/30(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)发明名称

富氧燃烧辊道窑系统(57)摘要

本发明公开了一种富氧燃烧辊道窑系统，包括预热室、烧成室和冷却室，富氧喷嘴包括燃料管、空气管、氧气管，氧气管出口连通空气管，空气管的出口设有混合管；燃料管贯穿混合管，其出口端处于在混合管内，燃料管的出口端设有喷头，混合管出口的一端设有烧嘴；冷却引风机的出口连通预热管道，所述预热管道连通预热引风机，进入预热室内。本发明结构简单，空气与氧气混合后与燃料充分接触，燃烧效果更好，利用率更高；使用富氧技术，氮氧化物的排放量更小，有效地节约能源消耗，同时本发明易于操作，对废热进行利用，减少热量的损失，同时降低生产的能耗，降低成本，适合推广应用。 C N 1 0 4 9 4 9 5 0 5 A CN 104949505 A

权 利 要 求 书

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1.富氧燃烧辊道窑系统，包括辊道窑，所述辊道窑包括预热室、烧成室和冷却室，所述冷却室连通有冷却引风机，所述冷却室连通有冷却鼓风机；所述烧成室内设有喷嘴，其特征在于：所述喷嘴为富氧喷嘴，所述富氧喷嘴包括燃料管、空气管、氧气管，所述燃料管的进口连接燃炉，所述空气管进口连通空气过滤器，所述氧气管进口连通氧气机；所述氧气管出口连通空气管，所述空气管的出口设有混合管；燃料管贯穿混合管，其出口端处于在混合管内，燃料管的出口端设有喷头，所述混合管在靠近喷头出口的一端设有烧嘴；所述冷却引风机的出口连通预热管道，所述预热管道连通预热引风机，进入预热室内。

2.如权利要求1所述的富氧燃烧辊道窑系统，其特征在于：所述冷却引风机的出口设有温度感应器。

3.如权利要求1所述的富氧燃烧辊道窑系统，其特征在于：所述风机的出口均设有电磁流量计。

4.如权利要求1所述的富氧燃烧辊道窑系统，其特征在于：所述燃料管、空气管、氧气管的进口均设有电磁流量计。

5.如权利要求1所述的富氧燃烧辊道窑系统，其特征在于：所述氧气浓度在30～40%。

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说 明 书富氧燃烧辊道窑系统

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技术领域

[0001]

本发明涉及硅酸盐类制品的装备设备领域，特别涉及一种富氧燃烧辊道窑系统。

背景技术

瓷砖，是以耐火的金属氧化物及半金属氧化物，经由研磨、混合、压制、施釉、烧结之过程，而形成之一种耐酸碱的瓷质或石质等之建筑或装饰之材料，总称之为瓷砖。其原材料多由粘土、石英沙等混合而成。[0003] 瓷砖的生产流程包括：选料—粉料的制备—压制成型—干燥和印花/喷墨—烧制—磨边抛光—分级、打包入库，在烧制工序一般使用辊道窑，辊道窑又称辊底窑是连续烧成的窑，以转动的辊子作为坯体运载工具的隧道窑。陶瓷产品放置在许多条间隔很密的水平耐火辊上，靠辊子的转动使陶瓷从窑头传送到窑尾，辊道窑广泛应用于陶瓷基片、化工粉末等产品的快速烧成。目前，市场上的辊道窑主要为单层辊道窑，分为电加热方式和燃气加热方式，都有较成熟的技术并被广泛应用。其烧制方式是通过火焰进入辊道上下空间，与制品接触并直接加热制品，需要通入助燃风来达到让燃料充分燃烧之目的。[0004] 富氧燃烧技术通常用于有色金属的冶炼、玻璃窑炉中玻璃的熔化，化铁炉和铸造炉，内燃机的增氧燃烧，煤气发生炉以及生物质利用，废气物焚烧等方便，在这些领域，富氧燃烧技术发挥了极其重要的作用。[0005] 现有富氧技术，一般将燃料与助燃气体分开，使用不同的喷嘴发射，这样做得使燃料的燃烧不充分，燃料利用率低，同时废热能量利用率不足。

[0002]

发明内容

本发明的目的是提供一种富氧辊道窑，解决现有富氧技术，燃料的燃烧不充分，燃料利用率低，废热能量利用率不足的缺陷。[0007] 为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种富氧燃烧辊道窑系统，辊道窑包括预热室、烧成室和冷却室，冷却室连通有冷却引风机，冷却室连通有冷却鼓风机；烧成室内设有喷嘴，喷嘴为富氧喷嘴，富氧喷嘴包括燃料管、空气管、氧气管，燃料管的进口连接燃炉，空气管进口连通空气过滤器，所述氧气管进口连通氧气机；氧气管出口连通空气管，空气管的出口设有混合管；燃料管贯穿混合管，其出口端处于在混合管内，燃料管的出口端设有喷嘴，混合管在靠近喷头出口的一端设有烧嘴；冷却引风机的出口连通预热管道，预热管道连通预热引风机，进入预热室内。[0008] 本发明的有益效果：冷却引风机的出口连通预热管道，冷却室内的废热温度在400～500℃之间，废热气体可直接作为预热室的预热气体使用，先对瓷砖进行预热，再逐步提高烧成温度使瓷砖逐步适应温度变化，而不至于因为骤热而破裂；通过采用上述辊道窑富氧喷嘴，空气管和氧气管的出口设有混合管，将空气与氧气混合，形成助燃气体，调节氧气浓度，随着氧含量的增加，空气中N2减少，生成的烟气总量中的氮氧化物大幅度减少。

[0006]

烟气中的氮氧化物的大量减少，使废气中带走的热量也随之减少；同时也增加了火焰的温

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说 明 书

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度，提高燃烧效率；燃料管的贯穿混合管，其出口端设置在混合管内，燃料管的出口端设有喷头，燃料燃烧时外部有大量的氧气，燃烧的效果更好；本发明结构简单，将空气与氧气混合后与燃料充分接触，燃烧效果更好，燃料的利用率更高；氮氧化物的排放量更小，有效地节约能源消耗，真正实现陶瓷行业的节能降耗，同时本发明易于操作，对废热进行利用，减少热量的损失，同时降低生产的能耗，降低成本，适合推广应用。[0009] 优选的，所述冷却引风机的出口设有温度感应器，当废热气体的温度不足以作为预热室的热源的时候，直接进入换热器，最后经布袋除尘器排放。[0010] 优选的，风机的出口均设有电磁流量计，根据预热室热量的需要，来调节废热的流量。

[0011] 优选的，燃料管、空气管、氧气管的进口均设有电磁流量计，便于调节适宜的氧浓度。

[0012] 优选的，氧气浓度在30～40%之间为最佳，这是经通过多次试验数据验证，得出最佳的氧浓度范围；在上述范围内火焰温度随着燃烧空气中氧浓度的增加而快速增加，火焰温度上升到30％左右时较为显著，之后趋于稳定，此时燃烧效果最好，产品合格率高，能量消耗最小。超过40%后，随着氧浓度的进一步增加，火焰温度的升高，促进了燃料更加完全反应,而窑炉的“死角”和料垛之间的紧密排布降低了烟气流速，增加了高温烟气的滞留时间，也将有助于氮氧化物生成的可逆反应进一步向生成氮氧化物的方向进行，造成大量热量的损失。附图说明

[0013]

图1为本发明富氧燃烧辊道窑系统的示意图；图2是本发明富氧燃烧辊道窑系统的富氧喷嘴示意图。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。[0015] 附图标记：燃炉1；预热室2；富氧喷嘴3；空气过滤器4；氧气机5；烧成室6；冷却室7；预热引风机a；冷却鼓风机b；冷却引风机c；空气管301；氧气管302；燃料管303；混合管304；喷头305；烧嘴306；

工艺流体：PA：空气；OX：氧气；FG：燃料。[0016] 如图1所示，本发明的富氧燃烧辊道窑系统，包括辊道窑，辊道窑包括预热室2、烧成室6和冷却室7，冷却室7连通有冷却引风机c，冷却室7连通有冷却鼓风机b；烧成室6内设有喷嘴，所述冷却引风机c的出口连通预热管道，所述预热管连通预热引风机a，进入预热室2内。

[0017] 如图2所示，喷嘴为富氧喷嘴3，富氧喷嘴3包括燃料管303、空气管301、氧气管302，燃料管303的进口连接燃炉1，空气管301进口连通空气过滤器4，氧气管302进口连通氧气机5；氧气管302出口连通空气管301，空气管301的出口设有混合管304；燃料管303贯穿混合管304，其出口端处于在混合管304内，燃料管303的出口端设有喷头305，喷头305在靠近混合管304出口的一端设有烧嘴306。[0018] 本发明的有益效果：冷却引风机c的出口连通预热管，冷却室7内的废热温度在

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说 明 书

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400～500℃之间，废热气体可直接作为预热室2的预热气体使用，先对瓷砖进行预热，再逐步提高烧成温度使瓷砖逐步适应温度变化，而不至于因为骤热而破裂；通过采用上述辊道窑富氧喷嘴，空气管301和氧气管302的出口设有混合管304，将空气与氧气混合，形成助燃气体，调节氧气浓度，随着氧含量的增加，空气中N2减少，生成的烟气总量中的氮氧化物大幅度减少。烟气中的氮氧化物的大量减少，使废气中带走的热量也随之减少；同时也增加了火焰的温度，提高燃烧效率；燃料管303的贯穿混合管304，其出口端设置在混合管304内，燃料管303的出口端设有喷头305，燃料燃烧时外部有大量的氧气，燃烧的效果更好；本发明结构简单，将空气与氧气混合后与燃料充分接触，燃烧效果更好，燃料的利用率更高；使用富氧技术，氮氧化物的排放量更小，有效地节约能源消耗，真正实现陶瓷行业的节能降耗，同时本发明易于操作，对废热进行利用，减少热量的损失，同时降低生产的能耗，降低成本，适合推广应用。

[0019] 作为本方案的进一步优选，氧气浓度在30～40%之间为最佳，这是经通过多次试验数据验证，得出最佳的氧浓度范围；在上述范围内火焰温度随着燃烧空气中氧浓度的增加而快速增加，火焰温度上升到30％左右时较为显著，之后趋于稳定，此时燃烧效果最好，产品合格率高，能量消耗最小。超过40%后，随着氧浓度的进一步增加，火焰温度的升高，促进了燃料更加完全反应,而窑炉的“死角”和料垛之间的紧密排布降低了烟气流速，增加了高温烟气的滞留时间，也将有助于氮氧化物生成的可逆反应进一步向生成氮氧化物的方向进行，造成大量热量的损失。

[0020] 以上所述的仅是发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

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