[科普中國]-升降窯

升降窯，是一種與梭式窯具有相同功能的的高效節(jié)能型間歇式窯或半連續(xù)式窯。與梭式窯的主要區(qū)別在于開、閉窯的方式以及裝、卸窯的方式有所不同。升降窯開、閉窯時，窯體可以上、下移動1。

結構性能升降式窯的構造與罩式窯基本相同，只是窯罩固定在高于地面的鋼架上，而窯車由升降機舉與窯罩對接。升降式與罩式窯的區(qū)別在于：罩式窯升降窯罩，而升降式窯則升降窯車。它們的共同優(yōu)點是取消了窯門，改善了窯車的密封，使窯體有很好的氣密性，使窯溫和氣氛均勻性得以改善。2

窯車比窯罩的結構簡單堅固，因此對窯車的升降技術和升降設備的要求比較低。固定的窯罩不易損壞，使用壽命長。但是，升降式窯窯車上碼垛的穩(wěn)定性要好，窯車升降的平衡性也要好。升降式窯的窯軍固定，故將排煙口設置在頂部或側(cè)墻較為合宜，從而熱回收設備也就裝在窯頂上。因為小型容的密罩及其上的設備的重量比窯車及其裝載的重量要大得多，所以小型窯采用升降式窯比較經(jīng)濟。升降式窯的有效容積從0.5到20m3。但1~2m3以下的較多。升降式窯用于燒制精細陶瓷、特種陶瓷等，燒成溫度可達1800攝氏度，助燃空氣預熱溫度可達600攝氏度，可實現(xiàn)快燒(總燒成時間3~6h或更短)。

相關爐窯梭式窯梭式窯是一種車底式窯，其結構如圖所示。梭式窯可以在窯車長度的兩個方向設有窯門，也可以設一個窯門，窯車進出都通過此窯門，所以又稱為抽屜窯。由于梭式窯在窯外裝卸制品，因此，大大減輕了勞動強度，改善了勞動條件，也加快了窯的周轉(zhuǎn)率。

梭式窯的容積視燒成產(chǎn)品產(chǎn)量、燒成制度和燃燒裝置的特性來決定。耐火材料工業(yè)用梭式窯目前為1~30m3左右,日用陶瓷梭式窯容積在0.5~15m3左右，由于等溫高速燒嘴的出現(xiàn)，大截面梭式窯相繼出現(xiàn)，如電瓷行業(yè)梭式窯容積可達64~80m。

梭式窯窯內(nèi)煙氣的排出有幾種不同形式，最簡單的為在窯車臺面上、窯的端墻或側(cè)墻上設排煙孔，這種排煙方式使窯內(nèi)溫度、壓力都不夠均勻，另一種是在窯車上設吸火孔，窯車面以下設水平支煙道，煙氣由支煙道進入車面以下窯墻上設置的排煙孔，或是在窯車上設有吸火孔、支煙道，再進入窯車上的豎直煙道而進入車下的總煙道。梭式窯在結構的處理上要做到密封性能好，特別是窯車車下的密封及窯門處的密封更要處理好，以避免因漏氣而影響窯內(nèi)熱工制度。

梭式窯燒成周期短，因此要求窯門開閉簡單、迅速，關閉后氣密性要好。窯門有多種形式，可以將窯門直接砌筑在裝載制品的窯車上，也可以砌筑單獨的窯門車，如圖所示。當采用全輕質(zhì)材料內(nèi)襯時，還可采用傾斜升降式窯門，即在窯門升起或降落前，必須使窯門傾斜一定的角度，以使窯車、窯門的曲縫結構彼此脫開，脫開后的窯門在兩側(cè)油缸壓力的作用下自動升降。3

罩式窯由于梭式窯窯門及窯車四周不可避免地會漏入冷空氣，加之窯門保溫較差，就會造成器室靠近窯門處溫度偏低，并使料垛下部溫度偏低。對于溫度和氣氛均勻性要求較嚴的陶瓷燒成，梭式窯就顯得不太理想。罩式窯在這方而有較大的優(yōu)越性。

罩式窯一般為矩形窯室，也有圓形的。罩式窯的墻和窯頂構成可上下升降的罩子，扣在窯底上。窯底固定不動。窯底由耐火磚砌成，有排煙口。窯底也可以是可移動的窯車。罩式也稱為鐘罩窯或高帽窯，用窯車的也稱為車罩窯。罩式窯的窯罩為剛性好的鋼框架結構，覆以薄鋼板，內(nèi)村以輕質(zhì)耐火磚或耐纖制品。燒嘴、風機及部分管道都安裝在窯罩上。因此應盡可能減輕窯罩的總重量。窯罩的升降一般是用液壓缸來實現(xiàn)。

罩式窯的窯底四周有沙封槽，窯罩下沿有沙封刀(類似隧道窯窯車裙板)。當窯罩扣在窯底上時，沙封刀插入沙封槽中，構成密封。也有用密封墊構成密封。車罩窯可用兩輛窯車,一輛則用于裝卸。罩式窯下的煙道內(nèi)也可設置熱回收設備預熱助燃空氣。罩式窯沒有窯門，窯罩與窯底密封嚴密。因此罩式窯窯室內(nèi)溫度和氣氛的均勻性都優(yōu)于梭式窯，窯的金屬部件也不會因高溫煙氣外泄而燒損。由于考慮到升舉設備的升舉力有限。罩式窯窯罩的重量不能太大，故罩式窯的容積受到限制。罩式窯的有效容積通常為1~20m3。罩式窯的設備投資比較高。

罩式窯的主要用于燒制電子陶瓷、特種瓷等精細瓷，也用來燒制高級耐火制品。例如，燒制氧化物陶資1.5~3.0m3最高窯溫可達1750℃~1800℃的罩式窯；燒制陶瓷基片3.0m3的窯溫可達1800℃的罩式窯；燒制高級耐火制品的1.5~3.0m3窯溫達1800℃的罩式窯；燒制陶瓷輥子5.0~8.6m3窯溫最高1800℃的罩式窯等。2

幾種典型現(xiàn)代梭式窯（1）美國 Bickley公司燒電瓷的一種梭式窯

該窯型使用15個 Bickley Iso-Jet高速調(diào)溫燒嘴，燒嘴分布在兩側(cè)的窯墻上(一側(cè)8個,另一側(cè)7個)，分上、中、下三排交錯設置。窯內(nèi)空間劃分為9個區(qū)，各區(qū)有單獨的自動溫控回路系統(tǒng)。排煙口在車臺面中部，其下面聯(lián)通地下煙道。用管式換熱器來預熱助燃空氣,預熱溫度最高可達640℃。據(jù)稱,某64m3的該窯型，用發(fā)生爐冷煤氣作燃料，窯內(nèi)可容2輛窯車，使用液壓傾降式窯門，燒成合格率可達96.65%，燒成周期為92h，最高使用溫度為1270℃。

（2）意大利 Sacmi公司的一種燒衛(wèi)生陶殼的梭式窯

該窯型內(nèi)村全部為耐火纖維，使用不同數(shù)目的模塊可裝配成不同長度的窯體。窯體前、后設兩個傾升降式門，這樣可以省去托車。窯內(nèi)可有1~3排并列的窯車，窯車之間用矮墻隔開，矮墻上有向上噴射的高調(diào)調(diào)溫燒嘴，以天然氣或液化石油氣為燃料，廢氣從窯頂排出。該窯型的燒成周期為12~15h。

（3）意大利Colt公司的一種燒衛(wèi)生陶殼潔具的梭式窯

該窯型最高使用溫度為1300℃，燒成周期為12h。

（4）北京工業(yè)大學研制開發(fā)的一種梭式窯

該窯型使用噴速均為100m/s的高速調(diào)溫燒嘴，調(diào)溫范圍為250~1500℃。10支燒嘴呈立體交錯的方式布置在兩側(cè)窯墻上，于是，煙氣在窯內(nèi)就呈立體交錯的方式高速噴向坯件。廢氣分散地進入10個較小的分散型高效噴流輻射對流換熱器，預熱后的空氣再一對一地為燒嘴助燃1。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

程鵬 - 副教授 - 西南大學