一种加热控温冷却的节能炉窑的制作方法

[0001]本发明涉及一种窑炉，尤其涉及一种加热控温冷却的节能炉窑。背景技术：[0002]陶瓷岩板经高温烧结而成，因其具有优异的冷加工性能、吸水率低、莫氏硬度大、强度高、韧性好、耐污染等特点，除了用于内、外墙、地面装饰外，现已拓展到泛家居领域，如饭桌、茶几面板等。[0003]陶瓷岩板的面积根据使用要求和功能特点，其尺寸、厚薄亦不相同，当规格尺寸大、厚度范围宽时，对烧成、冷却的要求也较高。在冷却过程中，如果温差大或冷却速度控制不当，无法消除产品中游离石英晶形转变产生的应力、或出窑后的砖坯存在伤痕、微裂纹、晶化不完全等隐形缺陷，将会在后期出现问题，如自然裂、后期变形、切割裂等缺陷。由于砖坯面积大，因此无论是烧成还是冷却过程，都要求窑内的截面温差小，否则会出现开裂、色差、变形等缺陷。以规格较大的岩板为例，砖坯前行入窑到了有升温梯度的过渡阶段，当尾部温度为900℃时，头部温度可能已经升到1000℃或更高；而坯体到了高温区与急冷区的过渡阶段时，如产品尾部温度为1220℃时，头部正经历急冷，温度可能降到了950℃-900℃，同一块板上有如此大的温差，常规的冷却方式必然会让坯体内部产生较大的应力。而规格小的产品则没有这么大的局部温度差距，但在进入冷却区后，由于自身带出的热量少，会导致冷却过快、收缩剧烈而开裂，尤其是坯体中的游离石英温度达到关键晶型转换点时，尽管体积变化不大，但到温后转化很快，温度控制不当会产生应力开裂。[0004]为了解决上述问题，现有的陶瓷企业普遍采取放慢烧成速度的方式来减少冷却造成的开裂缺陷，如将增加烧成周期，但该方式能耗高、整个生产时间时间延长，难以提高企业生产效益。技术实现要素：[0005]本发明目的在于提供一种加热控温冷却的节能炉窑，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。[0006]本发明解决其技术问题的解决方案是：[0007]一种加热控温冷却的节能炉窑，包括：窑体，所述窑体内沿其长度方向依次设置有急冷区、缓冷区与尾冷区；尾冷冷却组件，其包括尾冷循环供热风机、尾冷抽热风机与抽热出风管，所述尾冷循环供热风机用于将空气充入所述尾冷区内，所述尾冷抽热风机用于将空气从尾冷区抽入所述抽热出风管内；缓冷冷却组件，其包括热交换风机、尾冷抽风管、抽风主管、间接冷却管、热交换出口管，所述尾冷抽风管连通于所述尾冷区内，所述间接冷却管位于所述缓冷区内，所述间接冷却管沿所述窑体的长度方向延伸，所述间接冷却管的一端连通于所述尾冷抽风管，所述间接冷却管的另一端连通于所述抽风主管，所述抽风主管连通于热交换出口管，所述热交换风机可将所述尾冷区内的空气从所述尾冷抽风管依次经过所述间接冷却管、抽风主管后送入所述热交换出口管内；急冷冷却组件，其包括急冷风机、急冷出风管、第一热风炉与第一燃烧机，所述第一燃烧机用于对所述第一热风炉内的空气加热，所述抽热出风管连通于所述第一热风炉，所述第一热风炉通过所述急冷出风管连通于所述急冷区，所述急冷风机用于将所述第一热风炉的空气通过所述急冷出风管送入所述急冷区内。[0008]该技术方案至少具有如下的有益效果：窑体内沿窑长的方向依次设置有温度逐渐降低的急冷区、缓冷区与尾冷区，砖坯依次经过急冷区、缓冷区与尾冷区，温度逐渐降低，在尾冷区中，通常利用尾冷循环供热风机将窑外空气供入到窑内降温，为了维持尾冷区的气压平衡，需要将尾冷区内的空气排出，由于从尾冷区排出的空气其温度比窑外空气温度更高，因此利用尾冷抽风机将尾冷区的空气抽入到抽热出风管内收集利用，而缓冷区中，热交换风机工作，尾冷抽风管从尾冷区抽取空气，空气从尾冷区进入到缓冷区，通过间接冷却管的管壁与缓冷区内砖坯带出的热量进行交换，间接冷却管内的空气升温，而缓冷区内则降温，升温后间接冷却管内的热空气通过抽风主管进入到热交换出口管内被收集，可用于输送至干燥窑，也可用于送至窑内助燃风管处作为助燃风使用，在急冷区内，第一燃烧机对第一热风炉内来自于抽热出风内的空气升温加热，减少升温所需要能耗，使热能得到充分利用，急冷出风管向急冷区供入热量后，急冷区内的温度升高，如此使得烧成后的砖坯进入到急冷区时温差相对较小，再依次经过缓冷区、尾冷区，本发明区别于传统的冷却方式，采用了加热控温，降低各个分区之间的温度梯度，使得砖坯在冷却时更加平缓，提高了对砖坯的冷却效率与质量，并且对废热充分利用，更加节能环保。[0009]作为上述技术方案的进一步改进，所述缓冷区设置有间接冷却单元，所述间接冷却单元包括横向进风管与横向出风管，所述横向进风管与所述横向出风管沿所述窑体的宽度方向延伸，所述横向进风管连通于所述尾冷抽风管，所述横向出风管连通于所述抽风主管，所述横向进风管与所述横向出风管之间沿所述窑体的宽度方向连接有多个所述间接冷却管，所述间接冷却单元沿所述窑体的长度方向排列有多个。多个间接冷却管可提高与缓冷区内温度的换热效果，并且将间接冷却管分成组并形成多个间接冷却单元，更加便于分组管理，可分别控制窑体内不同区域的温度。[0010]作为上述技术方案的进一步改进，所述缓冷区包括缓冷前区与缓冷后区，所述急冷区、缓冷前区、缓冷后区、尾冷区依次连接，所述缓冷前区与所述缓冷后区内均设置有所述间接冷却管，所述缓冷冷却组件还包括第二热风炉、缓冷循环供热风机、第二燃烧机、吹风支管，所述第二燃烧机用于对第二热风炉的空气加热，所述吹风支管位于所述缓冷后区内并位于所述间接冷却管的下方，所述吹风支管沿所述窑体的宽度方向延伸，所述吹风支管沿所述窑体的长度方向排列有多个，所述吹风支管连通于所述第二热风炉，所述缓冷循环供热风机使得所述第二热风炉内的空气流向所述吹风支管，所述吹风支管上沿其长度方向设置有多个出风孔，所述出风孔朝向所述窑体的底部。缓冷区分为两段，在缓冷前区则只用间接冷却管控温，在实际使用中，间接冷却管多是位于砖坯的上方，而在缓冷后区除了使用间接冷却管外，还利用吹风支管控温，具体的，第二燃烧机对第二热风炉加热，由缓冷循环供热风机将第二热风炉的空气吹入到吹风支管内，吹风支管上的出风孔朝向窑体的底部，在实际应用中，吹风支管吹出的空气不直接吹向砖坯，避免风温与砖坯之间的温差梯度大，造成局部温差，通过改变环境温度的方式使砖坯冷却，从而减少砖坯的应力，如此在缓冷区分段设置不同的控温结构，进一步降低温度梯度，使得整个砖坯冷却过程更加缓和。[0011]作为上述技术方案的进一步改进，所述缓冷区的底部、所述急冷区的底部均设置有烧嘴。吹风支管上的热量可由第二热风炉直接吹入，也可由烧嘴单独对对窑内坯体加热控温，使用更加灵活。[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述第二热风炉上设置有第二电动阀。可通过第二电动阀供入冷风，使用时更加灵活，以适应窑体内没砖坯的情况。[0013]作为上述技术方案的进一步改进，所述尾冷冷却组件还包括尾冷回风管、缓冷回风管、配冷风阀与尾冷进风管，所述尾冷进风管的一端并联连接于所述抽热出风管、缓冷回风管与配冷风阀，所述尾冷进风管的另一端连接于所述尾冷循环供热风机的进风端，所述尾冷回风管的一端连通于所述尾冷区内，所述尾冷循环供热风机可将所述尾冷进风管内的空气通过所述尾冷回风管送入尾冷区内，所述缓冷回风管远离所述尾冷进风管的一端连接于所述缓冷循环供热风机的出风端。尾冷循环供热风机的进风方式有三种，可以是缓冷回风管或抽热出风管或通过配冷风阀抽入窑外的空气，根据产品需要，通过配冷风阀供入冷风或通过缓冷回风管供入热风进行冷却，减少开裂，提高优级品率，另外，还可通过抽热出风管将尾冷区内抽出的空气再供入窑内，形成循环、搅拌的效果。[0014]作为上述技术方案的进一步改进，所述急冷冷却组件还包括助燃风管，所述助燃风管连接于所述热交换出口管，所述助燃风管上设置有助燃风机，所述助燃风机使得所述热交换出口管内的空气进入所述助燃风管内，所述助燃风管上设置有助燃风开关阀。助燃风管可将热交换出口管内回收的空气通过助燃风机直接排出，用于作为窑体其他部分的助燃风使用，实现废热的回收利用，而助燃风开关阀则可实现对助燃风管的开闭。[0015]作为上述技术方案的进一步改进，所述第一热风炉上设置有第一电动阀。通过第二电动阀可向第一热风炉供入冷风。[0016]作为上述技术方案的进一步改进，所述窑体还包括过渡区，所述过渡区位于所述急冷区远离所述缓冷区的一侧。过渡区可使砖坯在进入急冷区前进行自然降温，以进一步降低温度梯度。附图说明[0017]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。[0018]图1是本发明的整体结构示意简图；[0019]图2是图1的a局部放大示意图；[0020]图3是图1的b局部放大示意图；[0021]图4是图1的c局部放大示意图。[0022]附图中：100-窑体、210-尾冷循环供热风机、220-尾冷抽热风机、230-抽热出风管、240-尾冷回风管、250-尾冷进风管、260-缓冷回风管、270-抽风主管、281-横向进风管、282-横向出风管、310-热交换风机、320-尾冷抽风管、330-间接冷却管、340-缓冷循环供热风机、350-第二热风炉、360-第二燃烧机、370-吹风支管、380-热交换出口管、410-急冷风机、420-急冷出风管、430-第一热风炉、440-第一燃烧机、450-助燃风管。具体实施方式[0023]以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。[0024]参照图1，一种加热控温冷却的节能炉窑，包括：窑体100，所述窑体100内沿其长度方向依次设置有急冷区、缓冷区与尾冷区；尾冷冷却组件，其包括尾冷循环供热风机210、尾冷抽热风机220与抽热出风管230，所述尾冷循环供热风机210用于将空气充入所述尾冷区内，所述尾冷抽热风机220用于将空气从尾冷区抽入所述抽热出风管230内；缓冷冷却组件，其包括热交换风机310、尾冷抽风管320、抽风主管270、间接冷却管330、热交换出口管380，所述尾冷抽风管320连通于所述尾冷区内，所述间接冷却管330位于所述缓冷区内，所述间接冷却管330沿所述窑体100的长度方向延伸，所述间接冷却管330的一端连通于所述尾冷抽风管320，所述间接冷却管330的另一端连通于所述抽风主管270，所述抽风主管270连通于热交换出口管380，所述热交换风机310可将所述尾冷区内的空气从所述尾冷抽风管320依次经过所述间接冷却管330、抽风主管270后送入所述热交换出口管380内；急冷冷却组件，其包括急冷风机410、急冷出风管420、第一热风炉430与第一燃烧机440，所述第一燃烧机440用于对所述第一热风炉430内的空气加热，所述抽热出风管230连通于所述第一热风炉430，所述第一热风炉430通过所述急冷出风管420连通于所述急冷区，所述急冷风机410用于将所述第一热风炉430的空气通过所述急冷出风管420送入所述急冷区内。[0025]由上述可知，窑体100内通常分为多个区域，如预热区、烧成区、冷却区等，此处则在窑体100的冷却区域内沿窑长的方向依次设置有温度逐渐降低的急冷区、缓冷区与尾冷区，砖坯依次经过急冷区、缓冷区与尾冷区，温度逐渐降低，在尾冷区中，通常利用尾冷循环供热风机210将窑外空气供入到窑内降温，为了维持尾冷区的气压平衡，需要将尾冷区内的空气排出，由于从尾冷区排出的空气其温度比窑外空气温度更高，因此利用尾冷抽风机将尾冷区的空气抽入到抽热出风管230内收集利用，而缓冷区中，热交换风机310工作，尾冷抽风管320从尾冷区抽取空气，空气从尾冷区进入到缓冷区，通过间接冷却管330的管壁与缓冷区内砖坯带出的热量进行交换，间接冷却管330内的空气升温，而缓冷区内则降温，升温后间接冷却管330内的热空气通过抽风主管270进入到热交换出口管380内被收集，可用于输送至干燥窑，也可用于送至窑内助燃风管450处作为助燃风使用，在急冷区内，第一燃烧机440对第一热风炉430内来自于抽热出风内的空气升温加热，减少升温所需要能耗，使热能得到充分利用，急冷出风管420向急冷区供入热量后，急冷区内的温度升高，如此使得烧成后的砖坯进入到急冷区时温差相对较小，再依次经过缓冷区、尾冷区，本发明区别于传统的冷却方式，采用了加热控温，降低各个分区之间的温度梯度，使得砖坯在冷却时更加平缓，提高了对砖坯的冷却效率与质量，并且对废热充分利用，更加节能环保。[0026]作为间接冷却管330的进一步实施例，所述缓冷区设置有间接冷却单元，所述间接冷却单元包括横向进风管281与横向出风管282，所述横向进风管281与所述横向出风管282沿所述窑体100的宽度方向延伸，所述横向进风管281连通于所述尾冷抽风管320，所述横向出风管282连通于所述抽风主管270，所述横向进风管281与所述横向出风管282之间沿所述窑体100的宽度方向连接有多个所述间接冷却管330，所述间接冷却单元沿所述窑体100的长度方向排列有多个。多个间接冷却管330可提高与缓冷区内温度的换热效果，并且将间接冷却管330分成组并形成多个间接冷却单元，更加便于分组管理，可分别控制窑体100内不同区域的温度，在实际使用中，可沿窑体100的长度方向设置有多个抽风支管，每个抽风支管上均设置有控制风量的风阀，再将多个抽风支管再连接至抽风主管270，通过控制各个抽风支管上的风阀，从而实现分段控制。[0027]如图3所示，作为缓冷区的进一步实施例，所述缓冷区包括缓冷前区与缓冷后区，所述急冷区、缓冷前区、缓冷后区、尾冷区依次连接，所述缓冷前区与所述缓冷后区内均设置有所述间接冷却管330，所述缓冷冷却组件还包括第二热风炉350、缓冷循环供热风机340、第二燃烧机360、吹风支管370，所述第二燃烧机360用于对第二热风炉350的空气加热，所述吹风支管370位于所述缓冷后区内并位于所述间接冷却管330的下方，所述吹风支管370沿所述窑体100的宽度方向延伸，所述吹风支管370沿所述窑体100的长度方向排列有多个，所述吹风支管370连通于所述第二热风炉350，所述缓冷循环供热风机340使得所述第二热风炉350内的空气流向所述吹风支管370，所述吹风支管370上沿其长度方向设置有多个出风孔，所述出风孔朝向所述窑体100的底部。缓冷区分为两段，在缓冷前区则只用间接冷却管330控温，在实际使用中，间接冷却管330多是位于砖坯的上方，而在缓冷后区除了使用间接冷却管330外，还利用吹风支管370控温，吹风支管370位于砖坯的下方，具体的，第二燃烧机360对第二热风炉350加热，由缓冷循环供热风机340将第二热风炉350的空气吹入到吹风支管370内，吹风支管370上的出风孔朝向窑体100的底部，在实际应用中，吹风支管370吹出的空气不直接吹向砖坯，避免风温与砖坯之间的温差梯度大，造成局部温差，通过改变环境温度的方式使砖坯冷却，从而减少砖坯的应力，如此在缓冷区分段设置不同的控温结构，进一步降低温度梯度，使得整个砖坯冷却过程更加缓和。[0028]为了吹风支管370的进一步实施例，所述缓冷区的底部、所述急冷区的底部均设置有烧嘴。吹风支管370上的热量可由第二热风炉350直接吹入，也可由烧嘴单独对对窑内坯体加热控温，使用更加灵活。[0029]在本实施例中，所述第二热风炉350上设置有第二电动阀。可通过第二电动阀供入冷风，使用时更加灵活，以适应窑体100内没砖坯的情况。[0030]如图2所示，对于尾冷区内的进风调节方式具有多种，在本实施例中，所述尾冷冷却组件还包括尾冷回风管240、缓冷回风管260、配冷风阀与尾冷进风管250，所述尾冷进风管250的一端并联连接于所述抽热出风管230、缓冷回风管260与配冷风阀，所述尾冷进风管250的另一端连接于所述尾冷循环供热风机210的进风端，所述尾冷回风管240的一端连通于所述尾冷区内，所述尾冷循环供热风机210可将所述尾冷进风管250内的空气通过所述尾冷回风管240送入尾冷区内，所述缓冷回风管260远离所述尾冷进风管250的一端连接于所述缓冷循环供热风机340的出风端。尾冷循环供热风机210的进风方式有三种，可以是缓冷回风管260或抽热出风管230或通过配冷风阀抽入窑外的空气，根据产品需要，通过配冷风阀供入冷风或通过缓冷回风管260供入热风进行冷却，减少开裂，提高优级品率，另外，还可通过抽热出风管230将尾冷区内抽出的空气再供入窑内，形成循环、搅拌的效果。[0031]如图4所示，作为急冷冷却组件的进一步实施例，所述急冷冷却组件还包括助燃风管450，所述助燃风管450连接于所述热交换出口管380，所述助燃风管450上设置有助燃风机，所述助燃风机使得所述热交换出口管380内的空气进入所述助燃风管450内，所述助燃风管450上设置有助燃风开关阀。助燃风管450可将热交换出口管380内回收的空气通过助燃风机直接排出，用于作为窑体100其他部分的助燃风使用，实现废热的回收利用，而助燃风开关阀则可实现对助燃风管450的开闭。[0032]在本实施例中，所述第一热风炉430上设置有第一电动阀。通过第二电动阀可向第一热风炉430供入冷风，若急冷区出现空窑，因无坯体带出热量，温度较低，当烧好的坯体被送到急冷时，由于坯体与此区的温度差太大，会急剧收缩产生应力使坯体出现变形、开裂等缺陷。正常生产时，关闭燃烧机，直接用冷风冷却。[0033]在本实施例中，所述窑体100还包括过渡区，所述过渡区位于所述急冷区远离所述缓冷区的一侧。过渡区可使砖坯在进入急冷区前进行自然降温，以进一步降低温度梯度。[0034]以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。