永磁铁氧体磁铁烧结窑炉结构
永磁铁氧体磁铁烧结窑炉结构
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永磁铁氧体磁铁烧结窑炉结构

  ①结构。由窑膛、滑道、回车轨道、推板、发热装置及控制管理系统等组成,如图所示。

  ①结构。由窑膛、辊道、回车轨道、承烧板、发热装置及控制管理系统等组成,如图所示。

  ②工作原理。电机带动承烧板向前运行,产品放在承烧板上,与承烧板一起运行,经过不同的温度区间进行加热。

  这两种窑不用窑车而改用推板及移进板,需要烧结的产品堆放在推板或移进板上,推板及移进板分别在滑道板及辊道上移动,在推板及移进板上、下两面放置加热元件硅碳棒。上、下两面放置的硅碳棒均为独立加热组,窑内截面温度分布均匀,上、下温度差可调整到±2 ℃以内。

  —般推板选用硬度大且耐磨的材质,SiC是一种较好的材质。它具有高的导热系数,高的耐压强度,特别是具有十分优良的耐急冷、急热性能。但它接触铁氧体磁铁时,会发生化学反应,对铁氧体磁铁性能有一定影响,用时需刷一层氧化铝覆盖物。一块SiC推板一般可使用60 ~ 80次,多的高达100次以上。另一种就是硅线石或硅线石-莫来石推板,该材料具备较好的耐磨性及热稳定性,特别是热线胀系数较小。莫来石质推板使用次数在50次左右。它含A12O3的质M分数为72% ,SiO2的质量分数为27. 5%左右,莫来石的结晶相在90%左右。从SiO2-Al2O3相图中可知,当含Al2O3的质量分数为70% ~ 80%时,若烧结温度适当,莫来石相含量可达90% -98%,这对提高材质的耐热性很有意义。

  推板窑屮的滑道板是搭在导轨上的,而推板窑中的导轨及滑道板放置在窑腔内,不易更换,因此耐磨性及尺寸稳定性要非常好。导轨及滑道板材质的好坏,直接影响着窑体的寿命。因此,不但要求它们外形几何尺寸准确、平直而且耐磨性要好。推板和滑道板之间硬度要配比合适,不然会加速滑道板的磨损,推进速度选择不合理,也会加速窑体的磨损。这种传动方式的优点是节省能耗及传动平稳,窑膛温度分布均匀,缺点是传动阻力大。故要求选用高质量材料制作,其几何精度要求高,而且窑炉越长,耐火材料要求的等级也越高。有的厂家将推板放在瓷球上,利用瓷球滚动使推板移动。

  辊道窑所使用的辊子材质最好使用再结晶碳化硅制品。它是由高质量磨料级碳化硅为主要的组成原材料加工而成。它耐磨、耐氧化、抗热冲击、工作时候的温度高、高温强度大、热传导性能好,使用它具有非常明显的节约能源的效果。辊子的指标大致如下:最高工作时候的温度为1 600℃,体积密度为2 600 kg/m3,常温耐压强度为90 MPa,显气孔率约20% ,1 200℃时,其导热系数大于23W/(m?K),荷重软化温度为1 800℃,热线胀系数为4. 8 ×10-6K,含碳化硅的质量分数为≥98 %。

  当前这种辊棒的直线还不够理想,在使用的过程中,因辊棒承载量不同,致使断棒现象比较普遍。国内有的工厂采用刚玉、莫来石质陶瓷辊棒或高铝瓷辊棒。这种辊棒由于采用等静压成型工艺,因此产品直线度较好,结构均勻、致密,强度高,抗热冲击性能好,尺寸也比较精确。江苏省宜兴市丁山电炉厂生产的35 m辊道窑使用的长1 500 mm(极限偏差±2)直径φ40 mm的高铝瓷辊棒,其主要技术指标为:直线 mm,高温荷重软化温度≥1 500℃ ,耐火度≥1 790 ℃,高温荷重软温度≥1 500 ℃,吸水率≤14%,抗住压力的强度≥35 MPa,当温度在0~1 000 ℃内时,其线℃时,材料长度变化的百分率)≤6. Ox 10-6/℃,耐热性在1 200 cC至室温热冷循环4次,不裂。

  这类窑所使用的辊子支承架安装在窑外,相邻两排棍棒的间距以每块移进板下在任意位置上均有4支辊棒支承为宜。例如,对于340 mm长的移进板以80 mm的辊棒中心间距为宜。在此也可知辊棒直线度的重要性,由于该辊棒直线支辊棒支承的承烧板,实际上只有2 ~3根,因而支承负载就要增加,辊棒就更易损坏,并处于恶性循环,此点需严加注意。在低温区,辊棒材质可选用无缝钢管。升温区及冷却区采用耐热不锈钢材料质地。在高温区采用再结晶碳化硅辊棒、高温刚玉、莫来石陶瓷辊棒或高铝瓷辊棒。

  对这两种窑来说,窑膛上下左右最好由整块耐火板砌成;或采用并合式,不用或少用耐火泥。这样的窑尺寸比较精确,密封性加强,保温性能好。砖缝间隙尺寸应小于最小产品尺寸,窑膛高度尺寸及装码要合理。一般窑膛高度为120 ~ 180 mm。产品至窑顶间隙以20 mm为宜。窑顶采用圆弧拱顶结构或人字拱顶结构,避免采用平顶式的。新式密炉还采用双圆心拱顶,这样更可避免拱顶下落,从而延长其使用寿命。

  窑膛分单通道及双通道式两种。后者为两块推板(移进板)并排推入,中间无耐火砖隔开,生产能力为单通道的2倍。节省能源显著,窑内温度均匀性好,因此大多采用双通道隧道窑。

  对烧结湿压各向异性磁体的隧道窑来说,较长的预热区对预防产品开裂有利,一般这一区域长度占整个窑长的1/3。

  窑内去机械水及化学结合水的区域设有排风机,以除去挥发水分并兼排分解而挥发的黏合剂废气。冷却区设有抽风机以排去废气,窑尾设有低噪声A级74 dB的鼓风机。鼓进的风由设在窑尾部夹层的风道及风口鼓人,以平稳的速率降温,并充分的利用热能。

  高温烧结区要求保温曲线平直,波动小,炉膛截面温度均匀,通过对上下加热元件的精心调节是完全可达到的,这也是这两种窑的特色之一。在该区最好使用W型硅钼棒作为发热体,它具有电阻率小、温度高、寿命长等优点,但价格昂贵,在冷却时会产生玻璃相,使棒变脆。对于水平安放于耐火衬板上的W型棒,冷却时很容易断裂,因此要求炉窑长期保温于900℃以上。由于国内供应W型硅钼棒尚有困难,当前仍沿用等直径硅碳棒作发热体。

  现在还采用辊道、推板混合结构窑,即窑温在低于650 ^以下部分用碳钢或不锈钢管作辊棒,高于650 tC窑区为推板区,避免了高温区的辊棒的断裂与散热。这样既降低了推板的负荷,减少推板的消耗,延长推板常规使用的寿命,又解决了辊棒质量不够理想的难题。