一种双炉腔窑炉的制作方法

1.本发明涉及电子元器件生产设备，特别涉及一种双炉腔窑炉。


背景技术：

2.在制作陶瓷介质芯片（如压敏电阻芯片、陶瓷电容器介质芯片等）时，在压制陶瓷生坯片后，通常将陶瓷生坯片装入匣钵中，再放入窑炉中进行烧结。
3.现有的窑炉大多为通道式窑炉，包括机架、输送装置和炉体，输送装置和炉体均安装在机架上，输送装置自前至后贯穿炉体的炉腔，炉腔包括预热段、烧结段和冷却段（预热段、烧结段中分别设有加热装置），预热段、烧结段和冷却段沿输送装置的输送方向自前至后依次设置，炉腔的前端具有入口、后端具有出口。装有陶瓷生坯片的匣钵自炉腔前端进入预热段，经过预热段的预热后，进入到烧结段在高温下加热使陶瓷生坯片烧结，随后在冷却段进行冷却，最后从炉腔后端移出炉体。目前，在冷却段，由于匣钵及陶瓷生坯片冷却时所散发的热能流失，造成能源浪费，能耗较高，增加了生产成本。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种双炉腔窑炉，这种双炉腔窑炉能充分利用热能，有利于降低能耗和生产成本。采用的技术方案如下：一种双炉腔窑炉，包括机架和炉体，炉体安装在机架上，其特征在于：所述双炉腔窑炉还包括抽风机；所述炉体具有左右并排设置的第一炉腔和第二炉腔，第一炉腔包括自前至后依次设置的预热段、烧结段和冷却段，第二炉腔包括自后至前依次设置的预热段、烧结段和冷却段，第一炉腔的冷却段与第二炉腔的预热段连通，第二炉腔的冷却段与第一炉腔的预热段连通，第一炉腔的预热段所在的炉壁上设有至少一个第一抽气口，各第一抽气口均与第一炉腔的预热段连通，第二炉腔的预热段所在的炉壁上设有至少一个第二抽气口，各第二抽气口均与第二炉腔的预热段连通；各第一抽气口和各第二抽气口均与抽风机的进气口连通；机架上设有自前至后穿过第一炉腔的第一输送装置和自后至前穿过第二炉腔的第二输送装置。
5.上述双炉腔窑炉中，第一炉腔的预热段、第一炉腔的烧结段、第二炉腔的预热段、第二炉腔的烧结段通常分别设有加热装置，可用于对经过的陶瓷生坯片加热。第一输送装置带动装有陶瓷生坯片的匣钵在第一炉腔中自前至后输送，在第一输送装置输送下，装有陶瓷生坯片的匣钵自第一炉腔前端进入第一炉腔，经过预热段的预热后，进入到烧结段在高温下加热使陶瓷生坯片烧结，随后在冷却段进行冷却，最后从第一炉腔后端移出炉体。第二输送装置带动装有陶瓷生坯片的匣钵在第二炉腔中自后至前输送，在第二输送装置输送下，装有陶瓷生坯片的匣钵自第二炉腔后端进入第二炉腔，经过预热段的预热后，进入到烧结段在高温下加热使陶瓷生坯片烧结，随后在冷却段进行冷却，最后从第二炉腔前端移出炉体。在第一炉腔的预热段，抽风机经各第一抽气口从第一炉腔的预热段抽气而形成负压，将第二炉腔的冷却段中匣钵及陶瓷生坯片所散发的热能引入，在第一炉腔的预热段内形成
热气流，辅助预热段内的加热装置对第一炉腔的预热段中的匣钵及陶瓷生坯片进行预热，从而充分利用热能，同时减少第一炉腔预热段的能耗（可减小第一炉腔预热段内的加热装置的功率）；同样，在第二炉腔的预热段，抽风机经各第二抽气口从第二炉腔的预热段抽气而形成负压，将第一炉腔的冷却段中匣钵及陶瓷生坯片所散发的热能引入，在第二炉腔的预热段内形成热气流，辅助预热段内的加热装置对第二炉腔的预热段中的匣钵及陶瓷生坯片进行预热，从而充分利用热能，同时减少第二炉腔预热段的能耗（可减小第二炉腔预热段内的加热装置的功率）。
6.优选方案中，上述双炉腔窑炉还包括第一集气管、多个第一抽气管、第二集气管和多个第二抽气管；第一炉腔的预热段所在的炉壁上设有多个第一抽气口，第一抽气口与第一抽气管数量相同且一一对应，第一抽气口通过对应的第一抽气管与第一集气管连通，第一集气管与抽风机的进气口连通，各第一抽气管上分别设有一开关阀；第二炉腔的预热段所在的炉壁上设有多个第二抽气口，第二抽气口与第二抽气管数量相同且一一对应，第二抽气口通过对应的第二抽气管与第二集气管连通，第二集气管与抽风机的进气口连通，各第二抽气管上分别设有一开关阀。上述各开关阀可控制各自所在第一抽气管或第二抽气管的通断，这样，在实际生产过程中，可通过控制各开关阀的启闭，使相应的第一抽气管或第二抽气管接通或切断，以控制相应的第一抽气口或第二抽气口是否从预热段内抽气，从而调节抽气位置及抽气量，进而调节预热段内的热气流向和流量，实现更好的预热效果。
7.更优选方案中，各第一抽气口自前至后依次排列，各第二抽气口自后至前依次排列。
8.上述抽风机的出风口可通过排风管与外界或废气处理设备连通，将从预热段抽取的气体排出至外界或废气处理设备。
9.优选方案中，上述炉体包括顶壁、底壁、左侧壁、右侧壁和中间分隔壁，顶壁的左边沿、底壁的左边沿分别与左侧壁的上边沿、下边沿连接，顶壁的右边沿、底壁的右边沿分别与右侧壁的上边沿、下边沿连接，中间分隔壁处于左侧壁与右侧壁之间，中间分隔壁的上边沿、下边沿分别与顶壁、底壁连接；顶壁、底壁、左侧壁和中间分隔壁共同围成第一炉腔，顶壁、底壁、右侧壁和中间分隔壁共同围成第二炉腔；中间分隔壁上设有两个通气口，其中第一个通气口将第一炉腔的预热段与第二炉腔的冷却段连通，第二个通气口将第二炉腔的预热段与第一炉腔的冷却段连通。
10.更优选方案中，各第一抽气口均设置在炉体的左侧壁上，并与第一个通气口位置相对应；各第二抽气口均设置在炉体的右侧壁上，并与第二个通气口位置相对应。这样，当抽风机运行时，可在预热段中形成横向的热气流，热气流能够与匣钵及陶瓷生坯片进行更加充分的热交换。
11.优选方案中，上述第一输送装置包括第一推送机构和第一输送带，第一输送带包括自前至后依次排列的多个第一横向支撑辊，各第一横向支撑辊均可转动安装在机架上或炉体上，第一推送机构的动力输出端朝后并与第一输送带前端位置相对应；第二输送装置包括第二推送机构和第二输送带，第二输送带包括自后至前依次排列的多个第二横向支撑辊，各第二横向支撑辊可转动安装在机架上或炉体上，第二推送机构的动力输出端朝前并与第二输送带后端位置相对应。第一横向支撑辊、第二横向支撑辊可采用耐高温材料（如氧化铝或氧化锆）制成。第一输送带、第二输送带上可设有沿其输送方向依次排列的多个托板
（托板的材质为耐火材料，能够耐高温）。在第一输送带上，托板置于第一横向支撑辊上，装有陶瓷生坯片的匣钵放置在托板上，第一推送机构推动第一输送带上的托板及其上的匣钵以步进方式移动，在第一输送带上相邻的托板相互紧密接触，前面的托板在后面的托板的推动下移动；同样，在第二输送带上，托板置于第二横向支撑辊上，装有陶瓷生坯片的匣钵放置在托板上，第二推送机构推动第二输送带上的托板及其上的匣钵以步进方式移动，在第二输送带上相邻的托板相互紧密接触，前面的托板在后面的托板的推动下移动。
12.上述第一推送机构、第二推送机构均包括液压缸和推板，液压缸的缸体固定安装在机架上，推板安装在液压缸的活塞杆末端上；第一推送机构中液压缸的活塞杆朝后，第二推送机构中液压缸的活塞杆朝前。利用液压缸的活塞杆的伸缩，切换推板的位置，使推板能够推动托板及其上的匣钵以步进方式移动。
13.本发明的双炉腔窑炉能充分利用热能，有利于降低能耗（相对于同样生产规模的两个传统窑炉，可节能30-50%），降低生产成本。而且，本发明的双炉腔窑炉与相互独立的两个传统窑炉相比，结构更加紧凑、合理。
附图说明
14.图1为本发明优选实施例中双炉腔窑炉的结构示意图（俯视方向）；图2为图1中炉体的a-a剖视图；图3为图1中炉体的b-b剖视图。
具体实施方式
15.如图1-3所示，这种双炉腔窑炉包括机架（图中未画出）、炉体1和抽风机2；炉体1安装在机架上，炉体1具有左右并排设置的第一炉腔11和第二炉腔12，第一炉腔11包括自前至后依次设置的预热段111、烧结段112和冷却段113，第二炉腔12包括自后至前依次设置的预热段121、烧结段122和冷却段123，第一炉腔的冷却段113与第二炉腔的预热段121连通，第二炉腔的冷却段123与第一炉腔的预热段111连通，第一炉腔的预热段111所在的炉壁上设有多个（如三个）第一抽气口114，各第一抽气口114均与第一炉腔的预热段111连通，第二炉腔的预热段121所在的炉壁上设有多个（如三个）第二抽气口124，各第二抽气口124均与第二炉腔的预热段121连通；各第一抽气口114和各第二抽气口124均与抽风机2的进气口连通；机架上设有自前至后穿过第一炉腔11的第一输送装置3和自后至前穿过第二炉腔12的第二输送装置4。
16.本实施例的双炉腔窑炉还包括第一集气管5、多个第一抽气管115、第二集气管6和多个第二抽气管125；第一抽气口114与第一抽气管115数量相同且一一对应，第一抽气口114通过对应的第一抽气管115与第一集气管5连通，第一集气管5与抽风机2的进气口连通，各第一抽气管115上分别设有一开关阀116；第二抽气口124与第二抽气管125数量相同且一一对应，第二抽气口124通过对应的第二抽气管125与第二集气管6连通，第二集气管6与抽风机2的进气口连通，各第二抽气管125上分别设有一开关阀126。各第一抽气口114自前至后依次排列，各第二抽气口124自后至前依次排列。
17.炉体1包括顶壁13、底壁14、左侧壁15、右侧壁16和中间分隔壁17，顶壁13的左边沿、底壁14的左边沿分别与左侧壁15的上边沿、下边沿连接，顶壁13的右边沿、底壁14的右
边沿分别与右侧壁16的上边沿、下边沿连接，中间分隔壁17处于左侧壁15与右侧壁16之间，中间分隔壁17的上边沿、下边沿分别与顶壁13、底壁14连接（中间分隔壁17的上边沿、下边沿分别与顶壁13的中间部位、底壁14的中间部位连接）；顶壁13、底壁14、左侧壁15和中间分隔壁17共同围成第一炉腔11，顶壁13、底壁14、右侧壁16和中间分隔壁17共同围成第二炉腔12；中间分隔壁17上设有两个通气口，其中第一个通气口18将第一炉腔的预热段111与第二炉腔的冷却段123连通，第二个通气口19将第二炉腔的预热段121与第一炉腔的冷却段113连通。顶壁13、底壁14、左侧壁15、右侧壁16的外侧可包覆有隔热材料层，以减少热量散失，并防烫伤。
18.各第一抽气口114均设置在炉体的左侧壁15上，并与第一个通气口18位置相对应；各第二抽气口124均设置在炉体的右侧壁16上，并与第二个通气口19位置相对应。
19.第一输送装置3包括第一推送机构31和第一输送带32，第一输送带32包括自前至后依次排列的多个第一横向支撑辊，各第一横向支撑辊均可转动安装在机架上或炉体1上，第一推送机构31的动力输出端朝后并与第一输送带32前端位置相对应；第二输送装置4包括第二推送机构41和第二输送带42，第二输送带42包括自后至前依次排列的多个第二横向支撑辊，各第二横向支撑辊可转动安装在机架上或炉体1上，第二推送机构42的动力输出端朝前并与第二输送带42后端位置相对应。第一横向支撑辊、第二横向支撑辊可采用耐高温材料（如氧化铝或氧化锆）制成。
20.第一推送机构、第二推送机构均包括液压缸311（411）和推板312（412），液压缸311（411）的缸体固定安装在机架上，推板312（412）安装在液压缸311（411）的活塞杆末端上；第一推送机构31中液压缸311的活塞杆朝后，第二推送机构41中液压缸411的活塞杆朝前。
21.上述双炉腔窑炉中，第一炉腔的预热段、第一炉腔的烧结段、第二炉腔的预热段、第二炉腔的烧结段通常分别设有加热装置，可用于对经过的陶瓷生坯片加热。
22.下面简述一下本双炉腔窑炉的工作原理：第一输送装置3带动装有陶瓷生坯片的匣钵在第一炉腔11中自前至后输送，在第一输送装置3输送下，装有陶瓷生坯片的匣钵自第一炉腔11前端进入第一炉腔11，经过预热段111的预热后，进入到烧结段112在高温下加热使陶瓷生坯片烧结，随后在冷却段113进行冷却，最后从第一炉腔11后端移出炉体。第二输送装置4带动装有陶瓷生坯片的匣钵在第二炉腔12中自后至前输送，在第二输送装置4输送下，装有陶瓷生坯片的匣钵自第二炉腔12后端进入第二炉腔12，经过预热段121的预热后，进入到烧结段122在高温下加热使陶瓷生坯片烧结，随后在冷却段123进行冷却，最后从第二炉腔12前端移出炉体。在第一炉腔的预热段111，抽风机2经各第一抽气口114从第一炉腔的预热段111抽气而形成负压，将第二炉腔的冷却段123中匣钵及陶瓷生坯片所散发的热能引入，在第一炉腔的预热段111内形成热气流，辅助预热段111内的加热装置对第一炉腔的预热段111中的匣钵及陶瓷生坯片进行预热，从而充分利用热能，同时减少第一炉腔预热段111的能耗（可减小第一炉腔预热段内的加热装置的功率）；同样，在第二炉腔的预热段121，抽风机2经各第二抽气口124从第二炉腔的预热段121抽气而形成负压，将第一炉腔的冷却段113中匣钵及陶瓷生坯片所散发的热能引入，在第二炉腔的预热段121内形成热气流，辅助预热段121内的加热装置对第二炉腔的预热段121中的匣钵及陶瓷生坯片进行预热，从而充分利用热能，同时减少第二炉腔预热段121的能耗（可减小第二炉腔预热段内的加热装置的功率）。
23.各开关阀116、126可控制各自所在第一抽气管115或第二抽气管126的通断，这样，在实际生产过程中，可通过控制各开关阀116、126的启闭，使相应的第一抽气管115或第二抽气管125接通或切断，以控制相应的第一抽气口114或第二抽气口124是否从预热段内抽气，从而调节抽气位置及抽气量，进而调节预热段111或预热段121内的热气流向和流量，实现更好的预热效果。
24.第一输送带32、第二输送带42上可设有沿其输送方向依次排列的多个托板（托板的材质为耐火材料，能够耐高温）。在第一输送带32上，托板置于第一横向支撑辊上，装有陶瓷生坯片的匣钵放置在托板上，第一推送机构31推动第一输送带32上的托板及其上的匣钵以步进方式移动（利用液压缸311的活塞杆的伸缩，切换推板312的位置，使推板312能够推动托板及其上的匣钵以步进方式移动），在第一输送带32上相邻的托板相互紧密接触，前面的托板在后面的托板的推动下移动；同样，在第二输送带42上，托板置于第二横向支撑辊上，装有陶瓷生坯片的匣钵放置在托板上，第二推送机构41推动第二输送带42上的托板及其上的匣钵以步进方式移动（利用液压缸411的活塞杆的伸缩，切换推板412的位置，使推板412能够推动托板及其上的匣钵以步进方式移动），在第二输送带42上相邻的托板相互紧密接触，前面的托板在后面的托板的推动下移动。
25.抽风机2的出风口可通过排风管7与外界或废气处理设备连通，将从预热段111、121抽取的气体排出至外界或废气处理设备。