釔穩(wěn)定氧化鋯粉專用窯爐的優(yōu)化設(shè)計

?適用工藝:釔穩(wěn)定氧化鋯粉、氧化鋯粉的連續(xù)燒成
?關(guān)鍵詞：釔穩(wěn)定   氧化鋯  氧化鋁  工業(yè)陶瓷  推板窯  燒結(jié)爐  高溫爐 窯爐
?氧化鋯光纖插芯  氧化鋯陶瓷表鏈  氧化鋯傳感器  氧化鋯刀具  氧化鋯制品
?設(shè)計單位：宜興市前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司    作者：劉俊
?前言：采用濕法化學(xué)生產(chǎn)的釔穩(wěn)定超細氧化鋯粉，廣泛應(yīng)用于電子陶瓷、結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、耐火材料、無線電元件、陶瓷顏料、瓷釉、人造寶石、研磨拋光等領(lǐng)域。特點：1.粉料粒徑小，分布范圍窄，活性高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；2.流動性好，易于成型，易于燒結(jié)，致密性好，能滿足客不同工藝要求；3.氣流粉、造粒粉等產(chǎn)品的比表面積、粒徑可根據(jù)客要求控制。筆者就其加工工序中重要的燒結(jié)設(shè)備，全自動推板爐、推板窯做詳細介紹。
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一、設(shè)備用途和工藝條件簡述

1.1、設(shè)備用途：氧化鋯粉體材料在氧化性氣氛中的連續(xù)煅燒。
1.2、物料特性：松裝密度～1.5g/cm3，燒失率72%，揮發(fā)物主要為水蒸氣和氯化物。
1.3、燒成工藝：預(yù)熱、保溫、冷卻時間分別為6.5h、3.5h、5.0h，燒成周期15h。
1.4、裝料方式：被培燒物裝于匣缽中（用自備），匣缽單層碼放于推板上，推板在窯內(nèi)排列成兩排。
1.5、裝料計算:（1）匣缽尺寸（L×W×H）320×320×120 mm，壁厚15mm，有效容積8.83dm3；
（2）每只匣缽裝生料量：8.83dm3×1.5g/cm3 = 13.2 kg/只，
每只匣缽裝熟料量：13.2 kg×（1－0.72）= 3.7 kg/只。
1.5、設(shè)計產(chǎn)量:（1）按窯長18m、推進速度1200mm/h計算，出缽速度1200/340×2=7.06只/h；
（2）設(shè)計產(chǎn)量：3.7kg/只×7.06只/h = 26.1kg/h ≈ 620 kg/天。

二、主要技術(shù)參數(shù)

2.1、 額定溫度：                          1300 ℃（以進口測溫塊測定為準(zhǔn)）
2.2、 常用溫度：                          850－1100 ℃（以進口測溫塊測定為準(zhǔn)）
2.3、 額定功率：                          240 KW
2.4、 保溫功率：                          ～120 KW
2.5、 供電電源：                          3φ～380V
2.6、 加熱區(qū)數(shù)：                                          10  區(qū)
2.7、 控溫組數(shù)：                                        20  組
2.8、 爐溫穩(wěn)定度：                          ≤±1.5 ℃（以熱電偶熱電勢為準(zhǔn)）
2.9、 爐溫均勻度：                                     ≤±5 ℃（以進口測溫塊測定為準(zhǔn)）
2.10、爐膛尺寸（L×W×H）：              18000×760×150 mm（推板以上高度）
2.11、工作區(qū)尺寸（L×W×H）：            18000×700×130 mm（推板以上高度）
2.12、推板尺寸（L×W×H）：              340×340×30 mm
2.13、窯體外形尺寸（L×W×H）：          ～18000×1800×1600 mm
2.14、設(shè)備長度：                          ～22000 mm
2.15、推進速度范圍：                      600－1800 mm/h
2.16、參考推進速度：　　　　　　　　　　　1200 mm/h

三、結(jié)構(gòu)說明

3.1、本電窯主要由窯體、推進器、出料輥道、加熱元件和控制柜等幾部分組成。

3.2、窯體
3.2.1、窯體長18m，分8節(jié)制造，前7節(jié)每節(jié)長2.4 m，后一節(jié)長1.2m，各節(jié)間用螺栓聯(lián)接。
3.2.2、爐殼用A3鋼焊接而成，采用防酸油漆。爐殼兩側(cè)配裝飾掛板，掛板采用碳鋼板除銹噴塑。
3.2.3、爐膛材料選用一級高鋁，導(dǎo)軌條采用耐磨剛玉，推板材料為氮化硅結(jié)合碳化硅；爐襯由莫來石聚輕磚和耐火纖維板、耐火纖維毯等輕質(zhì)絕熱材料砌筑而成，保溫性能好。

3.3、推進器和出料輥道
3.3.1、推進器裝于窯體前端，長1.6m，推力≥5噸，有效行程≥400mm。
3.3.2、推桿為液壓式，采用進口調(diào)速閥無級調(diào)速，具慢進快退、進料提示、超程報警等功能。
3.3.3、推進通道上鋪剛玉瓷條，以防止工作臺板磨損。
3.3.4、出料輥道裝于窯體后端，長2.4m，工作臺面上輔不銹鋼板。

3.4、加熱元件
3.4.1、加熱元件選用φ25×800×450mm等徑直形硅碳棒，硅碳棒外面加高鋁套管防腐。
3.4.2、硅碳棒分10區(qū)排布，各溫區(qū)均采用上下層分別控溫，共20組。
3.4.3、每組硅碳棒4～8支，共152支；各組硅碳棒全部采用單相聯(lián)接；各組分別接于不同相序，使3相電流基本平衡。
3.4.4、溫區(qū)分布和加熱元件排布參見“爐膛排布”。

3.5、溫控系統(tǒng)
3.5.1、溫控系統(tǒng)采用可控硅單相調(diào)壓（即移相觸發(fā)）方式控制電爐溫度，共20組。
3.5.2、控溫儀表日本島電智能溫控儀，配上海國龍TCW-32A型觸發(fā)器，具連續(xù)PID調(diào)節(jié)、輸出限幅、溫度補償、超溫報警、斷偶指示等功能。
3.5.3、控溫元件選用大容量可控硅，不用冷卻風(fēng)扇，提高系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
3.5.4、控制柜面板上安裝電流表和電壓表，以便顯示各溫區(qū)運行狀況；柜內(nèi)裝三相電度表。

3.6、排氣、進氣裝置
3.6.1、預(yù)熱段頂部設(shè)有4支外徑為φ180mm的不銹鋼排氣管，用于排除爐內(nèi)廢氣；4支排氣管用1支外徑為φ245mm的不銹鋼總管連接成一體，并采用射流引風(fēng)加強排氣效果；排氣量大小由陶瓷抽板閥控制，口徑100mm。 引風(fēng)機由供方配套，型號：YCT-180型，參數(shù)：靜壓96mmAq，風(fēng)量1380m3/h。排氣管材料為316L不銹鋼。
3.6.2、冷卻段頂部設(shè)有4支排氣管，用于加快產(chǎn)品冷卻速度，所有參數(shù)與預(yù)熱段的排氣管相同。
3.6.3、供方配置的排氣管高出爐體約1000mm，通往車間外部分由需方負責(zé)（供方可協(xié)助安裝）。
3.6.4、冷卻段底部設(shè)有若干支進氣管（自然進風(fēng)、閥控制），起輔助冷卻作用。

四、質(zhì)量保證
4.1、設(shè)備質(zhì)保期壹年（易損件除外，人為因素除外，易損件包括推板、硅碳棒和快熔等）。
4.2、質(zhì)保期內(nèi)凡屬供方設(shè)計、制造原因引發(fā)的質(zhì)量問題由供方負責(zé)免費維修。若因需方使用不當(dāng)而引發(fā)設(shè)備故障，供方負責(zé)維修，費用由需方承擔(dān)。
4.3、質(zhì)保期滿后設(shè)備出現(xiàn)故障，供方負責(zé)維修，費用由需方承擔(dān)。
4.4、配件數(shù)量：
（1）推  板：實需130塊，備件70塊，計190塊；
（2）硅碳棒：實用152支，備件16支，計168支。
（3）快  熔：實用20只， 備件6只， 計26只。

五、安裝調(diào)試
5.1、需方負責(zé)設(shè)備安裝基礎(chǔ)施工。控制柜之前的動力線由需方承擔(dān)，控制柜至窯體之間的動力線由供方承擔(dān)（限定控制柜至窯體之間的距離≤10m，超出部分由需方承擔(dān)）。
5.2、供方負責(zé)設(shè)備的安裝調(diào)試工作，需方對供方的安裝調(diào)試提供必要的協(xié)助。
5.3、供方在調(diào)試過程中，需方派操作人員協(xié)同，供方對需方操作人員提供免費培訓(xùn)。
5.4、設(shè)備調(diào)試結(jié)束后，需方應(yīng)及時組織驗收工作，并出具驗收報告。驗收標(biāo)準(zhǔn)為本“技術(shù)協(xié)議書”。

此文特別感謝：東方鋯業(yè)、深圳南玻、江西泛美亞、九江賽瓷、焦作維納、李封工業(yè)、贛州盈科、上海銥銘、營口阿斯創(chuàng)等單位技術(shù)方在設(shè)計中給予本公司的寶貴意見。