[发明专利]一种具有降温控制结构的陶瓷窑炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有降温控制结构的陶瓷窑炉，属于陶瓷烧制技术领域。

背景技术

目前人们已经认识到工艺陶瓷烧成过程中对烧成品质有较大影响的过程便是窑炉升温过程中的温度与窑炉气氛的相互匹配关系。经过长期的实践积累，人们对于陶瓷烧成升温过程中如何控制窑内温度和气氛也掌握了丰富经验，但是对于降温过程的研究并没有升温过程那么深入。传统观念中，降温过程中温度和气氛并不影响瓷器品质，但实际上随着现代工艺水平的发展，研究人员逐渐意识到降温中气氛和温场的均匀性也是直接影响釉面发色的因素。这一研究结果也证明了即便现代化窑炉在进行敏感釉面烧成的时候，成品率不足50％，而良品率更是小于20％。

目前关闭加热系统后炉膛内自然降温的过程由于保温材料的存在会非常缓慢，为了提高产率，业内普遍采用的降温手段，即在升温工艺结束后将窑门打开一定距离，使冷空气进入窑内进而达到快速降低窑温的目的。通过打开窑门的方法确实可以快速降低窑内温度，但是初始有效的影响范围也仅限于炉门开口附近，且降温的速率是不受操作人员控制的。降温过程中同时会使大量新风空气进入窑内，而剧烈改变炉门区域内的气氛组成，导致整体窑内气氛失控且毫无均匀性可言。从目前常规窑炉出炉可见，炉门侧的瓷器很少有成品出现，且其它部分的瓷器釉面呈现出阴阳面的特点，即釉面两侧在降温过程中所处组分偏差极大。

发明内容

本发明的目的是提出一种具有降温控制结构的陶瓷窑炉，针对陶瓷烧成工艺中降温时温度和气氛不可控，不均匀的问题，对已有的陶瓷窑炉的结构进行改进，通过控制热辐射和气体对流，从而保证炉内温度可以满足预设的降温工艺，在提高陶瓷烧制效率的前提下，有效增加降温过程中的温场均匀性。

本发明提出的具有降温控制结构的陶瓷窑炉，包括炉膛、窑炉外壁、可升降顶盖、加热器、集烟排气罩、受控进气管道、均热棚板和开孔通气棚板；所述的加热器布置在炉膛的四壁，所述的开孔通气棚板纵向排列在炉膛中，待烧成坯体置于开孔通气棚板上；所述的均热棚板位于最上层待烧成坯体的上方；所述的炉膛的下部设有受控进气管道，炉膛的上部设有可升降顶盖，顶盖的上方设有集烟排气罩。

上述具有降温控制结构的陶瓷窑炉中，所述的可升降顶盖为楔形顶盖，楔形顶盖盖在炉膛的上部，也可以为台阶形顶盖。

本发明提出的具有降温控制结构的陶瓷窑炉，其优点是：

1、本发明的具有降温控制结构的陶瓷窑炉，通过四周顶部一圈均匀辐射，以及进一步安装的均热棚板的设计，解决了已有技术存在的炉门开启降温过程中，仅炉门开口一侧达到降温的条件，而炉内其它区域由于辐射角太小，换热效率低导致炉膛内部温场极不均匀的问题。

2、本发明陶瓷窑炉的顶部升降装置，可以通过程序控制升降高度，从而决定开口大小，通过开口的大小就能有效控制热辐射强度及气体对流的强度。解决了降温时炉门开启过程中完全依靠窑工经验的现状。

3、本发明的陶瓷窑炉，底部受控进气可以保持稳定的自然对流状态及自然对流过程中换热量。同时散热在炉膛上方，能使炉膛内部产生上冷下热的温度场，当温差增加时，对流中自然对流部分无须控制也会随之增加，从而减少温差，该设计整个温场具有很强的自动调节能力，提高整个系统的稳定性。两者共同作用促使炉内温度场趋于均匀。

4、本发明的陶瓷窑炉，可以通过均热棚板和开孔通气棚板的相互组合来实现分层次降温过程，实现同一炉内烧制不同性质釉料的功能。

5、本发明的陶瓷窑炉，通过顶部集烟排气罩的设计，可以确保窑工操作过程中不会受到炉门开合过程中高温气体的伤害，极大增加安全性。

因此本发明提出的具有降温控制结构的陶瓷窑炉，是对现有窑炉结构的一次改进，具有很强的实用性和极其广阔的应用前景，能够有效提高陶瓷生产效率及成品率，为陶瓷烧成工艺增加一个新的控制手段。

附图说明

图1为本发明提出的具有降温控制结构的陶瓷窑炉的结构示意图。

图2为图1所示的具有降温控制结构的陶瓷窑炉中楔形顶盖开合示意图，图2中，(a)为楔形顶盖处于闭合状态，(b)为楔形顶盖处于开启状态。

图3为图1所示的具有降温控制结构的陶瓷窑炉中台阶形顶盖开合示意图，图3中，(c)为台阶形顶盖处于闭合状态，(d)为台阶形顶盖处于开启状态。

图1-图3中，1是陶瓷烧制区的炉膛，2是窑炉外壁，3是楔形可升降顶盖，4是加热器，5是集烟排气罩，6是受控进气管道，7是均热棚板，8是开孔通气棚板，9是台阶形可升降顶盖。

具体实施方式