一种紫陶烧制旋转窑论文和设计-吴刚

全文摘要

本实用新型涉及紫陶烧制设备领域，具体涉及一种紫陶烧制旋转窑。目的是提供一种保温效果好、节能的紫陶烧制旋转窑；技术方案是：一种紫陶烧制旋转窑，包括支架，支架上端固定窑体，窑体套设有相变壳、且窑体外壁与相变壳之间的空间装有高温相变材料，相变壳外还套设有保温壳，保温壳与相变壳之间留有空腔；相变壳底端与支架上端面转动连接、上端与设置在保温壳顶部的驱动电机传动连接，窑体下端设置有燃气进口和助燃气进口，窑体、相变壳、保温壳均设置有供紫陶坯体穿过的门供窑体内废气排出的排气口，驱动电机与设在支架下端的控制器电性连接。本实用新型具有保温效果好、成品率高、节能的特点。

主设计要求

1.一种紫陶烧制旋转窑，其特征在于：包括支架（1），所述支架上端固定窑体（2），所述窑体（2）套设有相变壳（3）、且窑体（2）外壁与相变壳（3）之间的空间装有高温相变材料，所述相变壳（3）外还套设有保温壳（4），所述保温壳（4）与相变壳（3）之间留有空腔（5）；所述相变壳（3）底端与支架（1）上端面转动连接、上端与设置在保温壳（4）顶部的驱动电机（6）传动连接，所述窑体（2）下端设置有燃气进口（8）和助燃气进口（9），所述窑体（2）、相变壳（3）、保温壳（4）均设置有供紫陶坯体穿过的门（20）以及供窑体（2）内废气排出的排气口（7），所述驱动电机（6）与设在支架（1）下端的控制器（10）电性连接。

设计方案

1.一种紫陶烧制旋转窑，其特征在于：包括支架（1），所述支架上端固定窑体（2），所述窑体（2）套设有相变壳（3）、且窑体（2）外壁与相变壳（3）之间的空间装有高温相变材料，所述相变壳（3）外还套设有保温壳（4），所述保温壳（4）与相变壳（3）之间留有空腔（5）；

所述相变壳（3）底端与支架（1）上端面转动连接、上端与设置在保温壳（4）顶部的驱动电机（6）传动连接，所述窑体（2）下端设置有燃气进口（8）和助燃气进口（9），所述窑体（2）、相变壳（3）、保温壳（4）均设置有供紫陶坯体穿过的门（20）以及供窑体（2）内废气排出的排气口（7），所述驱动电机（6）与设在支架（1）下端的控制器（10）电性连接。

2.根据权利要求1所述的紫陶烧制旋转窑，其特征在于：所述燃气进口（8）连接有第一流量计（11），所述助燃气进口（9）依次连接有第二流量计（12）、电控比例阀（13），所述第一流量计（11）、第二流量计（12）、电控比例阀（13）分别与控制器（10）电性连接。

3.根据权利要求2所述的紫陶烧制旋转窑，其特征在于：还包括鼓风机（14），所述鼓风机（14）出气口与电控比例阀（13）相连，所述保温壳（4）的排气口（7）连接有热交换器（15），所述热交换器（15）还与鼓风机（14）进气口相连。

4.根据权利要求1所述的紫陶烧制旋转窑，其特征在于：所述相变壳（3）内部设置有扰动片（16），所述扰动片（16）的宽度小于相变壳（3）内壁到窑体（2）外壁的距离。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及紫陶烧制设备领域，具体涉及一种紫陶烧制旋转窑。

背景技术

紫陶是云南省建水民间传统工艺品，中国四大名陶之一。始于元末明初。用建水近郊五色陶土制作成型。经过画、雕、刻、填、刮、烧炼、磨光等大道工序手工制作而成。陶器色泽深紫，花纹雪白。其中深黑嵌白者，尤为上品。建水紫陶品种繁多，有煮器具、茶具、花盆及案头陈列装饰用品等。造型大多古朴典雅，别具一格，用作蒸具，可蒸鸡、鸽等肉食品，鲜美异常。身为“中国四大名陶”之一的建水紫陶产值已经接近亿元，收藏、投资趋势正在不断升温，“书画文人陶”这个当代书画艺术与传统紫陶嫁接产生的时代宠儿，已成为建水紫陶文化产业的一张新的重要名片，更加备受关注。

建水紫陶的烧制一般有氧化和恢复（还原）两种烧制方法。氧化烧便是在烧制过程中，窑室内一贯都有足够的氧气供应，一氧化碳浓度较低，为了使坯中水分及悉数有机物都蒸腾和蒸腾排出，使坯体得到正常的缩短，所以在烧窑过程中有必要有氧化烧的阶段。通过控制窑室内的烧制反应过程，可控制紫陶成品的成色。传统的是通过龙窑烧制紫陶，不仅占地面积大、对陶工水平要求高、只可大批量烧制、氧浓度不易控制、成功率低，已基本淘汰。现有紫陶烧制用窑采用保温层保温，其保温效果有限，在长期使用后其保温效果将会下降影响紫陶的烧制成品率。现常采用燃气窑在使用时燃气进入燃烧室，因燃烧室内氧气含量有限，燃气能够充分燃烧的量相对很少，要使得窑体内达到紫陶烧制的高温环境需要通入足够多的燃气，不可避免地燃烧不充分的气体直接排向大气，会对外界环境造成一定的污染，同时，需要的燃气量多，能耗高，紫陶烧制的成本也相对高。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种保温效果好、节能的紫陶烧制旋转窑。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种紫陶烧制旋转窑，包括支架，所述支架上端固定窑体，所述窑体套设有相变壳、且窑体外壁与相变壳之间的空间装有高温相变材料，所述相变壳外还套设有保温壳，所述保温壳与相变壳之间留有空腔；所述相变壳底端与支架上端面转动连接、上端与设置在保温壳顶部的驱动电机传动连接，所述窑体下端设置有燃气进口和助燃气进口，所述窑体、相变壳、保温壳均设置有供紫陶坯体穿过的门供窑体内废气排出的排气口，所述驱动电机与设在支架下端的控制器电性连接。

优选的，所述燃气进口连接有第一流量计，所述助燃气进口依次连接有第二流量计、电控比例阀，所述第一流量计、第二流量计、电控比例阀分别与控制器电性连接。

优选的，还包括鼓风机，所述鼓风机出气口与电控比例阀相连，所述保温壳的排气口连接有热交换器，所述热交换器还与鼓风机进气口相连。

优选的，所述相变壳内部设置有扰动片，所述扰动片的宽度小于相变壳内壁到窑体外壁的距离。

本实用新型的有益技术效果是：在窑体外套设相变壳，窑体外壁与相变壳之间填充高温相变材料，相变壳外套设保温壳，保温壳和相变壳之间留有空腔，相变壳由驱动电机驱动旋转。通过相变材料吸热和放热能够保持窑体内温度稳定，保温可和空腔能够减少相变壳与外部的热交换，保温效果好，降低能耗；且相变壳旋转，能够使窑体内排出的废气在空腔内分布均匀，也能对空腔内的空气进行加热，充分的利用余热保温；也能够时窑体内的温度均匀，通过相变材料的吸热放热，保证了窑体内温度不仅稳定而且分布均匀，能够提高紫陶烧制的成本品率。因本实用新型具有保温效果好、成品率高、节能的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型的附图1，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种紫陶烧制旋转窑，包括支架1，所述支架上端固定窑体2，所述窑体2套设有相变壳3、且窑体2外壁与相变壳3之间的空间装有4高温相变材料，所述相变壳3外还套设有保温壳4，所述保温壳4与相变壳3之间留有空腔5；所述相变壳3底端与支架1上端面转动连接、上端与设置在保温壳4顶部的驱动电机6传动连接，所述窑体2下端设置有燃气进口8和助燃气进口9，所述窑体2、相变壳3、保温壳4均设置有供紫陶坯体穿过的门20以及供窑体内废气排出的排气口7，所述驱动电机6与设在支架1下端的控制器10电性连接。

具体来讲，支架1是由建筑材料搭建的一个顶面是平整面的工作台。窑体2也就是烧制紫陶的窑体，由耐火砖或其他耐高温的材料搭建而成，内部设置有放置紫陶坯体的支撑板21，支撑板21下方设置有供燃气燃烧的腔室。相变壳3同样采用耐火砖或其他耐高温材料制成，同时为了确保其在旋转时，有很高的强度，可在其内部设置高温合金的加强筋。而高温相变材料已经有很大的突破，如昆明理工大学采用熔浸工艺，进行了高温熔融盐相变储能材料和不同高性能陶瓷复合的研究，成功制备出燃料工业炉用Ni\/Li2CO3－Na2CO3高温相变复合材料，广东工业大学研究了高温显热\/潜热储能材料有Na2SO4\/SiO2、Na2CO3－BaCO3\/MgO和NaNO3\/MgO等。这些新型高温显热／潜热复合相变储能材料作为高温窑炉蓄热燃烧系统中的蓄热材料用。优选选用MgF2晶体，相变温度高（1263℃）、熔化热高（938kJ\/kg）。在窑体2外壁与相变壳3之间的空腔填充高温相变材料，通过相变材料的相变能使窑体2内的温度保持在一定温度范围内。

保温壳4则由普通的材料制成，能满足其使用的结构强度即可；保温壳4与相变壳3之间留有空腔5，可在其内填充热绝缘体，防止相变壳3的热量传递给保温壳4，提高保温效果。热绝缘体是阻滞热传递的材料，热绝缘体是不良热导体，包括塑胶、木材、软木、玻璃纤维、空气等，优选填充空气。可知的是，窑体2、相变壳3、保温壳4，均是上端为弧形下端为圆柱形，且同轴设置。而相变壳3的顶部通过转轴40，转轴穿出保温壳4并和保温壳4转动连接，然后经减速齿轮箱41和驱动电机6的转轴传动连接；底部通过滑槽或者滑槽与滚珠的配合与支架1，哟优选为，在相变壳3的下端固定与支架滑动且密封配合的环形滑块31，使得相变壳3能的支架1上端面周向转动。通过控制器10驱动驱动电机6来回旋转，可带动相变壳3沿其轴线来回转动，能够使窑体2内排出的废气在空腔5内分布均匀，也能对空腔5内的空气进行加热，充分的利用余热保温；也使高温相变材料的吸热\/放热均匀，确保窑体2内的温度均匀，因此能提高紫陶烧制的成品率。

另外，窑体2下端的燃气进口8和助燃气进口9，均通过贯穿支架1上端面的气管延伸至支架1下方；优选的，将燃气储罐设置在支架1的下方，缩短燃气输送的管路。窑体2、相变壳3、保温壳4供紫陶坯体穿过的门20设置在窑体2内紫陶的支撑板21上方，以便紫陶坯体的放入和取出，同时排气口7分别设置在窑体2、相变壳3、保温壳4上端，以便相变壳3和窑体2之间能够填充更多的高温相变材料，提高相变材料温度调节的性能。且在相变壳3的门20所对应的位置，设置有延伸至窑体2外壁的门框22，防止在开\/闭相变壳3上的门20时，高温相变材料泄漏（开门时，已冷却，故高温相变材料此时全部为固体，只需门框20便可防止其泄漏）。

进一步的，所述燃气进口8连接有第一流量计11，所述助燃气进口9依次连接有第二流量计12、电控比例阀13，所述第一流量计11、第二流量计12、电控比例阀13分别与控制器10电性连接。可以理解的是，第一流量计11能够实时监测进入窑体2内的燃气的流量，第二流量计12能够实时监测进入窑体2内的助燃气体的流量，并将相应的数据反馈给控制器10，由控制器10根据所鼓入助燃气体的氧浓度（助燃气体一般为空气），控电控比例阀13，调节助燃气体的输入窑体2内的流量，从而精确控制窑体2内的反应类型（氧化或还原）。因此能够较为精确的控制紫陶烧制的后的成色。

进一步的，还包括鼓风机14，所述鼓风机14出气口与电控比例阀13相连，所述保温壳4的排气口7连接有热交换器15，所述热交换器15还与鼓风机14进气口相连。应当理解的是，热交换器15具有相通的热源进口和热源出口、相通的冷源进口和冷源出口。窑体2内的烟气通过保温壳4上的排气口7排入热交换器15的热源进口、然后进热源出口排出，助燃气体在鼓风机14的作用下，由热交换器15的冷源进口进入、冷源出口排出，与废气进行充分的热交换。助燃气与烟气进行充分的热交换后升温后再进入窑体2内，能够提高燃气的燃烧效率，进一步的利用余热，降低能耗，经济环保。

进一步的，所述相变壳3内部设置有扰动片16，所述扰动片16的宽度小于相变壳3内壁到窑体2外壁的距离。在相变壳3转动是，扰动片16也随着转动，因此能够对相变壳3和窑体2之间的高温相变材料进行充分的搅拌，使其吸热\/放热更为均匀，能进一步的提高紫陶的成品率。作为优选的，也可在相变壳3内设置扰动片16，使窑体2排出的烟气在空腔5内停留的时间更长，进一步的提高保温效果。

本实用新型的工作过程：

安装完成后，依次开启保温壳4、相变壳3、窑体2上的门20，将紫陶坯体放置在支撑板21上，然后依次反序关闭。开启第一流量计11、第二流量计12、电控比例阀13、鼓风机14，将空气鼓入窑体2内再输入燃气，点燃。而燃烧的废气，则经过排气口7，依次流过窑体2与相变壳3间的腔体、空腔5、热交换器15，并通过热交换器15对助燃气体进行预热。一段时间后（窑温在200℃以上），通过控制器10驱动电机6，使相变壳3来回转动，确保旋转窑的窑温均匀和保温效果。其中，根据第一流量计11、第二流量计12的数据，控电控比例阀13，调节助燃气体的输入窑体2内的流量，从而精确控制窑体2内的反应类型（氧化或还原）可确保烧制的紫陶成色。

待烧制完成，控制器10控制驱动电机6复位，也就是使得相变壳3回到安装位置，然后关闭第一流量计11、第二流量计12、电控比例阀13、鼓风机14。待窑温冷降低后，开启依次开启保温壳4、相变壳3、窑体2上的门20，取出紫陶，以进行下一次烧制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

设计图

一种紫陶烧制旋转窑论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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