泡沫玻璃寬體退火窯的傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)

胡斯友

摘要：本文首先分析了泡沫玻璃性能及其生產(chǎn)工藝，其次分析了泡沫玻璃寬體退火窯的傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)，新型材料發(fā)泡玻璃大型生產(chǎn)線重要設(shè)備之一的退火窯傳動結(jié)構(gòu)，它有效地解決了長而寬的寬體窯的傳動問題，使發(fā)泡窯出來成型泡沫玻璃得到了有效的退火，現(xiàn)有的網(wǎng)帶窯長度一般在40-60米，主要的瓶頸之一在于網(wǎng)帶的傳動，長而寬的網(wǎng)帶在通常的傳動情況下，會出現(xiàn)傳動帶不動網(wǎng)帶往前運行或網(wǎng)帶跑偏或網(wǎng)帶變形等問題，進而影響泡沫玻璃退火窯的正常生產(chǎn)運行。

關(guān)鍵詞：泡沫玻璃寬體退火窯;傳動結(jié)構(gòu);設(shè)計與實現(xiàn)

一、泡沫玻璃性能及其生產(chǎn)工藝

泡沫玻璃是一種以廢平板玻璃和瓶罐玻璃為主要原料，經(jīng)高溫發(fā)泡成型的多孔無機非金屬材料，具有防火、防水，無毒、耐腐蝕、防蛀、不老化，無放射性、絕緣，防磁波、防靜電、機械強度高，與各類泥漿粘結(jié)性好的特性。是一種性能穩(wěn)定的建筑外墻和屋面隔熱、隔音、防水材料。同時，泡沫玻璃還可以運用于煙道、窯爐和冷庫等保溫工程，以及各種氣、液、油輸送管道的隔熱、防水、防火工程，地鐵、圖書館、寫字樓、歌劇院、影院等各種需要隔音、隔熱設(shè)備的場所，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的隔離、隔音工程，河渠、護欄、堤壩的防漏、防蛀工程等多種領(lǐng)域。

目前，泡沫玻璃在國內(nèi)正在被廣泛推薦利用，是一種新型的具有廣闊發(fā)展前景的新型綠色環(huán)保絕熱材料。

寬體退火窯是泡沫玻璃生產(chǎn)主要設(shè)備之一，它合理的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)和先進的傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計是保證生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的前提條件。

由于這種新材料具有防潮、防火、防腐的作用，加之玻璃材料的特殊性能，使其在絕熱、深冷、地下、露天、易燃、易潮以及有化學(xué)侵蝕等苛刻環(huán)境下倍受用戶青睞，所以有必要大力推廣這種新型綠色材料。而生產(chǎn)這種新型材料的主要設(shè)備是發(fā)泡窯和退火窯。

泡沫玻璃的燒成工藝流程中的發(fā)泡制度按預(yù)熱、燒結(jié)、發(fā)泡、穩(wěn)泡與退火等幾個階段進行，在配方一定的情況下，最終材料的性能與焙燒工藝關(guān)系最大。所以燒成設(shè)備（輥道窯與退火窯）的設(shè)計制造顯得格外重要，其設(shè)計要完全滿足產(chǎn)品的發(fā)泡與退火要求。

氣氛的控制在產(chǎn)品開始發(fā)泡階段影響挺大，所以發(fā)泡窯有一定的氣氛要求;溫度變動，產(chǎn)品性質(zhì)就可能產(chǎn)生不可接受的大幅度變化，所以要求一定的控溫精度。通過合理內(nèi)腔設(shè)計可以使?fàn)t內(nèi)的溫度盡量均勻，滿足泡沫玻璃從預(yù)熱、燒結(jié)、發(fā)泡、穩(wěn)泡、退火等一系列發(fā)泡制度的要求。依據(jù)發(fā)泡窯的燒成周期和網(wǎng)帶窯退火周期，需要長度大于100米的超長寬體配合窯才能容納發(fā)泡窯發(fā)泡好的成型泡沫玻璃有效退火，滿足泡沫玻璃的退火要求。

所以基于以上泡沫玻璃生產(chǎn)工藝的特殊性，要大規(guī)模地生產(chǎn)合格優(yōu)良的綠色環(huán)保泡沫玻璃制品，解決寬而長的網(wǎng)帶窯的傳動問題迫在眉睫。

二、泡泡沫玻璃寬體網(wǎng)帶窯傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計必要性及目標(biāo)

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，解決泡沫玻璃寬體網(wǎng)帶窯傳動瓶頸問題，應(yīng)利用先進地組合傳動方式，加上合適網(wǎng)帶的選型配合，使發(fā)泡窯出來的批量成型泡沫玻璃在網(wǎng)帶窯中正常連續(xù)運轉(zhuǎn)，按設(shè)計好的適宜的燒成曲線正常退火，這樣才能提高產(chǎn)品合格率，進而為大型綠色環(huán)保的泡沫玻璃生產(chǎn)提供可靠的保證。

泡沫玻璃的生產(chǎn)采用1臺寬體網(wǎng)帶退火窯的生產(chǎn)線組合。寬體網(wǎng)帶退火窯是泡沫玻璃生產(chǎn)線最重要的設(shè)備之一，它由窯本體部分、傳動部分、燃燒系統(tǒng)和控制系統(tǒng)部分組成。其中，窯本體由鋼材和保溫棉等耐火材料制造而成。傳動部分由窯前窯后的主被傳動結(jié)構(gòu)，加上鏈條帶動托輥的輔助傳動結(jié)構(gòu)，帶動板制傳送帶連續(xù)運轉(zhuǎn)，使網(wǎng)帶上的成型泡沫玻璃在網(wǎng)帶的帶動下，在燃燒系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等手段的有效控制下，在適宜的溫度制度下得到有效地退火。

網(wǎng)帶傳動結(jié)構(gòu)的組合設(shè)計解決了網(wǎng)帶窯傳動的瓶頸問題，實現(xiàn)了泡沫玻璃寬體網(wǎng)帶窯的有效傳動。寬體網(wǎng)帶窯結(jié)構(gòu)設(shè)計的投入使用，使大型泡沫玻璃生產(chǎn)線不斷涌現(xiàn)，為綠色環(huán)保的泡沫玻璃產(chǎn)品的進一步推廣奠定了基礎(chǔ)。

三、泡沫玻璃寬體退火窯的傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計及實現(xiàn)

泡沫玻璃是利用廢棄玻璃、粉煤灰、爐渣以及富含玻璃相的尾礦為主要原料，添加發(fā)泡劑、改性劑、促進劑等經(jīng)粉碎均勻混合成配合料，放置在特定模具中經(jīng)過750-860℃發(fā)泡、退火形成的一種內(nèi)部充滿無數(shù)均勻的氣孔的多孔玻璃材料。

泡沫玻璃生產(chǎn)線主要采用“二步法”，使用1臺發(fā)泡窯和1座退火窯的生產(chǎn)線組合。第一步：脫模模具通過回轉(zhuǎn)線自動返回，噴脫模劑、自動裝料、入窯，進入發(fā)泡窯發(fā)泡;第二步：在發(fā)泡窯中發(fā)泡完成的泡沫玻璃，再進入退后窯中退火。較之傳統(tǒng)的輥道窯和網(wǎng)帶窯，生產(chǎn)泡沫玻璃的發(fā)泡輥道窯、退火網(wǎng)帶窯的結(jié)構(gòu)設(shè)計有很多的改良之處。

如泡沫玻璃寬體退火窯傳動結(jié)構(gòu)圖1所示，寬體退火網(wǎng)帶窯主要有以下幾大部分組成：

泡沫玻璃寬體退火窯傳動結(jié)構(gòu)圖1

圖中：1窯體結(jié)構(gòu)，2燃燒系統(tǒng)和控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，3托輥鏈條傳動結(jié)構(gòu)，4上層托輥、5、下層托輥，6泡沫玻璃產(chǎn)品，7網(wǎng)帶，8窯內(nèi)結(jié)構(gòu)，9窯循環(huán)腔，10保溫層，

1、網(wǎng)帶窯框架結(jié)構(gòu)：全部采用型鋼和鋼板焊接而成框架式結(jié)構(gòu)，利用全棉層保溫，來保證泡沫退火溫度要求。

2、網(wǎng)帶窯燃燒控制系統(tǒng)：由于泡沫玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)小，它的退火冷卻速度要比普通玻璃的退火冷卻速度要慢得多。如果冷卻速度過快，泡沫玻璃毛坯外面完全冷卻，而制品內(nèi)部溫度依然較高，這樣的溫差會使制品內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，最終導(dǎo)致制品出現(xiàn)裂紋或報廢，所以，要嚴(yán)格遵守泡沫玻璃毛坯的退火制度要求 ，即對網(wǎng)帶窯分區(qū)控制，通過設(shè)置的調(diào)節(jié)系統(tǒng)來控制窯爐的降溫曲線，達到按預(yù)定的退火速度緩慢均勻冷卻。

3、寬體網(wǎng)帶窯的傳動結(jié)構(gòu)是一種新型寬體網(wǎng)帶窯組合傳動結(jié)構(gòu)，它利用窯前后的先進主被傳動結(jié)構(gòu)再配合鏈條帶動托輥的輔助傳動結(jié)構(gòu)，加上合理的網(wǎng)帶選型和配置，有效地解決了超長寬體網(wǎng)帶窯傳動的瓶頸問題，主要改進部分詳見泡沫玻璃寬體退火窯傳動結(jié)構(gòu)圖1。

3.1 在窯前及窯后的傳動軸上分別套了多組齒輪，通過與網(wǎng)帶的嚙合，帶動網(wǎng)帶運行，同時還設(shè)置有網(wǎng)帶張緊機構(gòu)，使傳動安全穩(wěn)定可靠;

3.2 如下圖所示傳動網(wǎng)帶選用的是板制傳送帶，它的主要特征是具有彎曲

較深的串條，使各個螺旋盤條的位置得到正確的定位，因此最大限度地減少網(wǎng)鏈的變形和延伸;

3.3 為了減少主傳動負荷，我們增加了鏈條輔助傳動機構(gòu)，幾個托輥之間用鏈條串聯(lián)起來，間隔一段距離增加一套鏈條傳動機構(gòu)，使托輥不停地轉(zhuǎn)動，依靠摩擦力來帶動網(wǎng)帶運動。

3.4 泡沫玻璃寬體網(wǎng)帶窯的下層托輥放到窯外，這樣改造的目的是避免網(wǎng)帶長期處在高溫環(huán)境，可以增加網(wǎng)帶的壽命，同時，選材時，可以降低下層托輥的材質(zhì)標(biāo)號，經(jīng)濟又實惠。

結(jié)束語：

泡沫玻璃寬體退火窯的傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計和實現(xiàn)并實施，解決了泡沫玻璃寬體網(wǎng)帶窯傳動結(jié)構(gòu)的瓶頸問題，為泡沫玻璃用寬體網(wǎng)帶窯退火提供了可靠的技術(shù)保障，同時也推動了大型泡沫玻璃生產(chǎn)的發(fā)展。