用于烧制陶瓷制品的设备、燃烧器和方法技术

一种用于烧制陶瓷制品(T)的燃烧器(1)，该燃烧器能够安装在工业窑炉(2)中并且包括混合体(5)、第一管状排放元件(11)、至少一个第二管状排放元件(18)和吸入元件(19)，所述第一管状排放元件被构造为供从混合体(5)流出的流体(F)通过，所述吸入元件被构造为使存在于烧制腔室(3)内的气体(G、G

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于烧制陶瓷制品的设备、燃烧器和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于2020年5月12日提交的意大利专利申请第102020000010738号和于2021年1月15日提交的意大利专利申请第102021000000695号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术涉及用于烧制陶瓷制品的设备和燃烧器。特别地，本专利技术有利地但非排他地应用于陶瓷制品的烧制以获得砖瓦，下文的描述将在不失一般性的情况下明确地引用该砖瓦。

技术介绍

[0004]用于获得砖瓦的陶瓷制品的烧制通常在由两个相对的壁和顶部界定的隧道窑炉中进行。这些窑炉通常由两组燃烧器加热，每组燃烧器布置在隧道的一侧。
[0005]典型地，甲烷气体操作的燃烧器位于隧道侧壁的若干个水平面上，并且面向相对的壁。
[0006]陶瓷制品的烧制周期被设计得非常精确并且需要：在窑炉入口处加热陶瓷制品、在预定温度下使所述制品停留在烧制腔室内以及在到达窑炉出口之前进行受控的冷却。
[0007]通常，陶瓷制品在由一组陶瓷辊组成的大型输送机上运输。因此，重要的是保证烧制腔室内的温度在窑炉的整个宽度上是均匀的。
[0008]为此目的，已经开发了不同类型的工业燃烧器，这些燃烧器在复杂设备内具有不同的燃烧器布置，以在烧制腔室内获得越来越恒定的温度。
[0009]然而，特别是在非常宽的隧道窑炉中，温度的不均匀分布通常发生在不同的纵向区段中，其中根据燃烧器的位置确定局部温度峰值。特别地，在许多情况下，温度在隧道的中心较高并且靠近侧壁较低。
[0010]这种不均匀的温度不可避免地导致在靠近隧道的壁行进的陶瓷制品中出现烧制缺陷。特别地，缺陷可以是尺寸缺陷和形状缺陷，例如缺乏平面性。这导致被丢弃的制品的数量增加。
[0011]通常，在窑炉的中心和靠近侧壁的区域之间的这种温度差是由于以下事实造成的：在烧制腔室内循环的烟气在靠近壁处减慢，所述烟气的湍流减小，从而热交换系数也减小。
[0012]另外，如前所述，已知类型的陶瓷燃烧器基本上被供应的是化石燃料(甲烷、LPG)，虽然一方面允许通过正常燃烧减少NOx的排放，但是另一方面需要不可再生资源的反生态使用。
[0013]文献EP3155320描述了一种用于工业窑炉的燃烧器，该燃烧器可以安装在包括至少一个烧制腔室的窑炉中，并且包括主要管状体，该主要管状体设有用于燃料进入的至少一个第一端口和用于氧化剂进入的至少一个第二端口，并且设有具有面向烧制腔室的出口
的端部喷嘴，以及用于触发燃料
‑
氧化剂混合物的燃烧的元件。燃烧器还包括至少一个管道，该管道在第二管状元件与窑炉的壁之间获得，适于抽出存在于烧制腔室内的一部分气体并将它们输送到端部喷嘴的出口。
[0014]文献EP1217297描述了一种用于燃气涡轮的燃烧器，其包括圆锥形预混合器。
[0015]本专利技术的目的是提供一种设备、一种燃烧器和一种方法，它们至少部分地克服了已知技术的缺点，并且同时易于生产且生产成本低。

技术实现思路

[0016]根据本专利技术，提供了在所附的独立权利要求中并优选地在直接或间接地从属于独立权利要求的任何一个权利要求中所述的用于烧制陶瓷制品的燃烧器、设备和方法。
[0017]权利要求描述了构成本描述的组成部分的本专利技术的优选实施方式。
附图说明
[0018]现在将参照附图来描述本专利技术，附图示出了本专利技术的一些非限制性实施方式，在附图中：
[0019]‑
图1是根据本专利技术的设备的第一实施方式的剖面正视图；
[0020]‑
图2是根据本专利技术的设备的第二实施方式的一个区段的示意性平面图；
[0021]‑
图3是包括根据本专利技术的燃烧器的图1的设备的一部分的示意性立体图；
[0022]‑
图4和图4a是图3的部分的两个不同实施方式的剖面正视图；
[0023]‑
图5和图5a是包括根据本专利技术的另外的燃烧器的图2的设备的一部分的两个不同实施方式的剖面正视图；
[0024]‑
图6和图6a分别是图4和图4a的燃烧器的一部分的立体示意图；
[0025]‑
图7和图7a分别是图6和图6a的部分的燃烧器的纵向截面视图和细节视图；
[0026]‑
图8和图8a分别是图6和图6a的燃烧器的燃烧头的剖面正视图；
[0027]‑
图9和图10是图8和图8a的燃烧头的一部分的两个剖面正视图；
[0028]‑
图11是根据本专利技术的燃烧器的一部分的立体示意图；
[0029]‑
图12是图11的排放体的一部分的剖面侧视图；以及
[0030]‑
图13和图13a是示出根据距窑炉的壁的距离(在X轴上示出距离，在Y轴上示出温度)的温度变化的两个曲线图。
具体实施方式
[0031]在图1中，附图标记1表示根据本专利技术的第一方面的用于烧制陶瓷制品T的燃烧器的整体。
[0032]燃烧器1可以优选但不是必须安装在包括烧制腔室3的工业窑炉2中，特别是隧道窑炉中。
[0033]特别地，如图1和图2所示，陶瓷制品T由运输系统4沿着输送路径P移动。
[0034]更确切地说，陶瓷制品T是需要在窑炉中进行至少一次烧制的任何类型的陶瓷制品。
[0035]在图1和图2的非限制性实施方式中，运输系统4包括输送带，待烧制的生坯陶瓷制
品T优选地以有序的方式布置在所述输送带上。
[0036]根据未被示出的一些非限制性实施方式，运输系统4包括多个陶瓷辊(如果需要，也以不同的速度移动以区分制品的烧制)。
[0037]如图1至图6a所示，燃烧器1包括混合体5，混合体5又包括用于供应燃料FL(燃料FL优选地包括一定百分比的氢)的管道6、氧化剂供应管道7、用于启动燃烧的触发装置8以及火焰检测装置9。燃烧器还包括燃烧头10。换句话说，混合体5是燃烧器的用于产生空气和燃气的混合物所需的部分，所述混合物(在触发之后以获得火焰)将在窑炉2内烧制陶瓷制品T。特别地，借助于燃料供应管道6引入的燃料基本上是甲烷气体，而借助于氧化剂供应管道7引入的氧化剂基本上是环境空气(例如，含有大约21％的氧)。
[0038]燃烧器1还包括管状排放元件11，该管状排放元件11适于(被构造为)供从混合体5流出的流体F(由燃料和氧化剂的混合物和/或其任何燃烧物形成)通过，并且具有端部12和端部14，端部12具有开口13，端部14与端部12相对并具有开口15，混合体5(特别是燃烧头10)的至少一部分插入在开口13内。
[0039]根据一些非限制性实施方式，混合体5借助于紧固元件与管状排放元件11联接。
[0040]有利地但不是必须地，如在图4、图4a和图5、图5a所示的实施方式中，紧固元件是螺栓16。
[0041]在图4、图4a和图5、图5a所示的非限制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于烧制陶瓷制品(T)的燃烧器(1)，所述燃烧器(1)能够被安装在包括烧制腔室(3)的工业窑炉(2)中；所述燃烧器(1)包括：混合体(5)；又包括：用于供应燃料(FL)的至少一个管道(6)；用于供应氧化剂(OX)的至少一个管道(7)；用于启动燃烧的触发装置(8)；火焰检测装置(9)；第一管状排放元件(11)，该第一管状排放元件(11)被构造为供从所述混合体(5)流出的流体(F)通过，并且具有第一端部(12)和第二端部(14)，所述混合体(5)的至少一部分插入在所述第一端部(12)内，所述第二端部(14)与所述第一端部(12)相对；所述燃烧器(1)的特征在于，所述燃烧器(1)还包括：至少一个第二管状排放元件(18)，所述第二管状排放元件(18)从所述第二端部(14)在相对于所述第一端部(12)的相对侧上延伸；以及吸入元件(19)，所述吸入元件(19)被构造为使存在于所述燃烧器(1)外部的气体(G、G
’
)的至少一部分进入所述第二管状排放元件(18)，并且具有布置在所述第一管状排放元件(11)与所述第二管状排放元件(18)之间的一个或多个开口(20)；所述混合体(5)包括至少部分地布置在所述第一管状排放元件(11)内部的多级燃烧头(10)。2.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述多级燃烧头(10)包括至少一个第一燃烧腔室(21)和至少一个第二燃烧腔室(22)，所述第一燃烧腔室(21)被构造为产生火焰的第一燃烧相位，所述第二燃烧腔室(22)与所述第一燃烧腔室(21)连通并且被构造为产生来自所述第一燃烧腔室(21)的火焰的第二燃烧相位；所述第一燃烧腔室(21)和所述第二燃烧腔室(22)被构造为将所述火焰高速输送到所述第一管状排放元件(11)内部，并且通过所述吸入元件(19)朝向所述第二管状排放元件(18)传递。3.根据权利要求1或2所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述第一燃烧腔室(21)包括第一入口开口(23)和第一出口开口(24)；所述第一入口开口(23)被构造为与所述管道(6)连通以供应所述燃料并接收所述燃料(FL)的体积流率，特别是可变的体积流率；所述第一出口开口(24)面向所述第二管状排放元件(18)；所述第一燃烧腔室(21)还包括第一侧壁(25)，所述第一侧壁(25)特别是圆柱形的，具有一个或多个第一氧化剂(OX)供应通道(26)，所述第一氧化剂(OX)供应通道(26)被构造为将所述氧化剂(OX)的第一部分(OX
’
)输送到所述第一燃烧腔室(21)内，产生第一氧化剂(OX)
‑
燃料混合物(M
’
)；特别地，所述第一燃烧腔室(21)和所述第二燃烧腔室(22)彼此同轴并且沿着所述燃烧器(1)的纵向轴线(AA)布置；特别地，所述第一氧化剂(OX)供应通道(26)被构造为与所述触发装置(8)对应地输送所述氧化剂(OX)的所述第一部分(OX
’
)。4.根据权利要求2或3所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述第二燃烧腔室(22)包括第二入口开口(27)和第二出口开口(28)；所述第二入口开口(27)被构造为与所述第一出口开口(24)连通并且接收所述第一氧化剂
‑
燃料混合物(M
’
)；所述第二出口开口(28)面向所述第二管状排放元件(18)；所述第二燃烧腔室(22)还包括第二侧壁(29)，所述第二侧壁(29)具有基本上圆形的横截面，特别是朝向所述第二出口开口(28)径向地会聚；所述第二燃烧腔室(22)具有一个或多个第二氧化剂(OX)供应通道(30)，所述第二氧化剂(OX)供应通道被构造为将所述氧化剂(OX)的第二部分(OX”)输送到所述第二燃烧腔室(22)内，所述第二部分(OX”)与所述第一氧化剂
‑
燃料混合物(M
’
)一起产生第二氧化剂
‑
燃料混合物(M”)；特别地，所述第二氧化剂(OX)供应通道(30)被制成允许所述氧化剂(OX)的所述第二部分(OX”)以相对于所述第一氧化剂
‑
燃料混合物(M
’
)的主方向或相对于所述燃烧器(1)的纵向轴线(AA)
具有至少一个切向分量的速度进入所述第二燃烧腔室(22)。5.根据权利要求4所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述第二燃烧腔室(22)的所述第二侧壁(29)具有截头圆锥形状，所述截头圆锥形状包括较大的底面(31)和较小的底面(32)；其中，所述较大的底面(31)在所述第二入口开口(27)处，而所述较小的底面(32)布置在所述第二出口开口(28)处；特别地，所述第二氧化剂(OX)供应通道(30)被制成允许所述氧化剂(OX)的所述第二部分(OX”)以基本上平行于所述第二燃烧腔室(22)的所述第二侧壁(29)的速度进入所述第二燃烧腔室(22)。6.根据权利要求2至5中任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述燃烧器(1)包括第三燃烧腔室(33)，所述第三燃烧腔室(33)位于所述第二燃烧腔室(22)的下游并且具有第三入口开口(34)和第三出口开口(35)；所述第三入口开口(34)被构造为与所述第二出口开口(28)连通并且接收所述第二氧化剂
‑
燃料混合物(M”)；所述第三出口开口(35)面向所述第二管状排放元件(18)；所述第三燃烧腔室(33)包括第三侧壁(36)，所述第三侧壁(36)具有基本上圆形的横截面，特别是圆柱形，并且具有一个或多个第三氧化剂(OX)供应通道(37)，所述第三氧化剂(OX)供应通道(37)被构造为允许所述氧化剂(OX)的第三部分(OX
”’
)进入所述第三燃烧腔室(33)，所述第三部分(OX
”’
)与所述第二氧化剂
‑
燃料混合物(M”)一起产生第三氧化剂
‑
燃料混合物(M
”’
)，所述第三氧化剂
‑
燃料混合物(M
”’
)被朝向所述第二管状排放元件(18)输送。7.根据前述任一项权利要求所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述吸入元件(19)被构造为至少部分地布置在所述烧制腔室(3)内。8.根据前述任一项权利要求所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述第一管状排放元件(11)与所述第二管状排放元件(18)同轴并且与所述多级燃烧头(10)同轴；特别地，所述第一管状排放元件(11)、所述第二管状排放元件(18)和所述吸入元件(19)形成燃烧块(38)，所述燃烧块(38)具有至少部分无缝的侧表面(39)。9.根据前述任一项权利要求所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述第一管状排放元件(11)、所述第二管状排放元件(18)和所述吸入元件(19)形成燃烧块(38)，所述燃烧块(38)被制造成一个单件，特别是由碳化硅制成；所述燃烧块(38)联接至所述混合体(5)。10.根据前述任一项权利要求所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述吸入元件(19)具有布置在所述第二端部(14)处的阻流器(40)；所述吸入元件(19)具有由较大底面(42)和较小底面(43)界定的至少一个截头圆锥形区段(41)；所述第二管状排放元件(18)具有面向所述吸入元件(19)的第一开口端部(44)和面向所述烧制腔室(3)的内部的第二开口端部(44)。11.根据权利要求10所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述开口(20)延伸穿过所述吸入元件(19)(例如，所述开口(20)具有细长形状并且纵向地布置到所述第一管状排放元件(11)和所述第二管状排放元件(18)上；所述截头圆锥形区段(41)的较小底面(43)与所述阻流器(40)重合；所述截头圆锥形区段(41)的较大底面(42)与所述第一开口端部(44)重合；特别地，所述开口(20)布置在所述截头圆锥形区段(41)上。12.根据前述任一项权利要求所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述触发装置(8)和/或所述火焰检测装置(9)具有细长形状，并且分别沿着第一通道(47)和第二通道(48)插入在所述混合体(5)内，所述第一通道(47)和所述第二通道(48)沿着轴线(AI、AR)布置，所述轴
线(AI、AR)相对于所述燃烧器(1)的纵向轴线(AA)至少部分地倾斜；特别地，所述火焰检测装置(9)穿过至少一个第一燃烧腔室(21)和一个第二燃烧腔室(22)，并且被构造为布置成至少部分地与火焰镖状物相切。13.一种用于烧制陶瓷制品(T)的工业设备(55)，其包括：隧道窑炉(2)，所述隧道窑炉(2)具有至少一个侧壁(56)，所述侧壁(56)至少部分地界定烧制腔室(3)并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔贝托，
申请(专利权)人：萨克米窑炉和过滤器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：