[发明专利]一种连续式竖向陶瓷烧成加热装置及加热方法

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷类产品烧成设备技术领域，涉及一种连续式加热竖管，尤其涉及一种可针对诸如陶瓷手机机身与背板、陶瓷开关面板、家用电器陶瓷面板、无线充电陶瓷板等具有平面或带沿结构(平板或平板带沿薄壳类)的陶瓷坯件进行烘干、预热、脱脂、烧结、冷却的一种连续式竖向陶瓷烧成加热装置及加热方法。

背景技术

陶瓷烧成过程包含了烘干、预热、脱脂、烧结、冷却等多个工艺环节，加热窑炉为不同工艺过程提供相应的烧成温度，在不同温度条件下分步或一次性完成陶瓷坯件的烧成。目前，国内外用于批量陶瓷坯件烧成的高温加热设备，主要是水平连续式窑炉，炉窑内部设置不同工艺温度分区，按步进方式加热承烧板及待烧坯件实现连续生产，常见炉型有隧道窑、推板窑、推杆炉、网带炉等。

采用水平方向步进连续加热结构原理的连续式窑炉，炉窑加热本体固定不动，待烧坯件和承烧装置随窑车、推板或推杆一同在炉内按单一方向水平运动，在行进过程中完成烧成加热。这种坯件在行进过程中受热的加热模式，对薄壳类陶瓷坯件来讲，存在同一待烧坯件不同部位受热有先后的现象，会导致陶瓷坯件整体受热不同步、不均匀。另外，待烧坯件在推进的过程中容易产生抖动、振动。这种受热不同步和热振动的双重作用，使陶瓷坯件出现烧结初期不可恢复翘曲变形，并导致后续加工打磨工序难以修复整平，严重影响陶瓷坯件烧成成品率和生产效率。

特别是针对诸如陶瓷手机背板、陶瓷开关面板、家用电器陶瓷面板等具有平面或带沿结构的规则陶瓷坯件，采用水平连续式脱脂烧结热处理的废品率极高，难以满足规模化量产市场产能需求。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的水平连续烧成设备存在待烧坯件在烧成过程中受热不同步和热振动而产生翘曲变形影响产品良率的问题，本发明提出一种连续式竖向陶瓷烧成加热装置及加热方法。

连续式竖向陶瓷烧成加热竖管，是一种主要应用于薄壳类陶瓷坯件烧成的加热设备。本发明整体采用顶部装料、底部卸料的竖向立式加热结构，根据待烧坯件的类型和工艺曲线，设定多温区控制，待烧坯件随同承烧装置按照生产工艺节拍，自上而下，经由加热竖管低、中、高温区及冷区，连续完成陶瓷产品装料、烘干、预热、脱脂、烧结、缓冷、冷却、卸料等烧成工序。

采用本发明方案，放置在承烧板上的薄壳类待烧坯件，以先进先出、竖向叠放的方式，从上部装料经加热竖管完成烧成到下部出料。整个加热过程避免了水平连续式加热炉进出料过程中的坯件热振动，并保证陶瓷坯件不同部位在同一温场中同步受热，有效解决了水平连续烧结坯件因受热不同步和热震动而产生翘曲变形的技术问题。

本发明的技术解决方案：

一种连续式竖向陶瓷烧成加热装置，包括加热竖管、进出料单元及用于控制加热竖管和进出料单元相互配合工作并分别与加热竖管、进出料单元连接的控制系统单元；其特殊之处在于：还包括多个上下叠置的载坯匣钵；上述载坯匣钵包括待烧坯件和承烧装置；上述待烧坯件放置于承烧装置之上；上述载坯匣钵与进出料单元连接并内置于加热竖管内部；上述承烧装置包括若干上下叠置的承烧板或承烧匣钵或承烧舟皿；

上述加热竖管包括竖管壳体、隔热保温炉衬、电阻发热体；还包括设置在竖管壳体上用于测量加热竖管内部温度的测温元件；上述测温元件贯穿竖管壳体及隔热保温炉衬；上述竖管壳体呈竖向筒状结构；

上述隔热保温炉衬设置在竖管壳体内壁上；

上述隔热保温炉衬与竖管壳体内壁紧密贴合并形成筒状腔体；上述筒状腔体内部自上而下依次设置有低温加热段、中温加热段、高温加热段；还包括设置在高温加热段下方的缓冷冷却段；

上述隔热保温炉衬内壁沿竖直方向均匀设置有若干数量的电阻发热体；

上述低温加热段和中温加热段与筒状腔体相对应的内壁上设置有用于干燥脱脂工艺的新风进气管道和排烟排胶管道；

上述高温加热段和缓冷冷却段与筒状腔体相对应的内壁上设置有用于烧结冷却工艺的的冷风进气通道和热风排气通道；

上述进出料单元包括用于将置于承烧板上的待烧坯件从加热竖管顶部进料口装入的顶部进料装置、用于将加热竖管内上下叠置的承托装置进行托举和升降的底部出料装置，还包括用于将底部出料装置上的烧结成品移出的平推卸料装置；上述底部出料装置包括出料托举装置和出料升降装置；上述顶部进料装置设置在竖管壳体顶部；上述底部出料装置设置在竖管壳体底部；上述平推卸料装置设置在竖管壳体底部与底部出料装置之间；上述顶部进料装置、底部出料装置和平推卸料装置分别与控制系统单元连接。