專利名稱：用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行熱處理的隧道窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在生產(chǎn)流程中在連續(xù)操作中用于產(chǎn)品熱處理的隧道窯。
背景技術(shù)：
隧道窯或連續(xù)隧道窯通常包括彼此法蘭連接的多個(gè)區(qū)段。這些區(qū)段形成隧道，待 處理物品穿過(guò)該隧道在適當(dāng)?shù)膫魉蛶媳惠斔?。裝載站和卸載站用于對(duì)傳送帶進(jìn)行裝載和 卸載。隧道窯通過(guò)燃燒器或通過(guò)電加熱元件被加熱。在德國(guó)專利申請(qǐng)DE 2 344 138、美國(guó)專利US 2，330，984、比利時(shí)專利BE 557592 以及歐洲專利申請(qǐng)EP 0 090 790A1公開(kāi)的隧道窯中，由鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的已熱空氣與產(chǎn)品的 輸送方向相橫向地循環(huán)。在這種情況下，循環(huán)流動(dòng)被形成為使得其在輸送帶的整個(gè)寬度上 以相同方向流動(dòng)穿過(guò)位于輸送帶上的產(chǎn)品。通過(guò)隧道窯內(nèi)輸 送帶兩側(cè)上的相應(yīng)的空隙來(lái)進(jìn) 行已熱空氣的回流。歐洲專利申請(qǐng)EP 1 106 947A1公開(kāi)了一種用于加熱印刷電路板的隧道窯。該隧 道窯此外包括用于印刷電路板的兩個(gè)平行輸送帶。隧道窯還在汽車排氣催化轉(zhuǎn)換器的制造過(guò)程中被用于干燥和焙燒陶瓷坯料或施 加到惰性載體上的催化劑層。在例如專利US 6，048，199、US6，089，860,US 6，325，963B1中 公開(kāi)了用于焙燒陶瓷蜂窩體的隧道窯。本發(fā)明特別涉及用于制造汽車排氣催化轉(zhuǎn)換器的隧道窯。因此，產(chǎn)品優(yōu)選地為剛 被涂有以所謂陶瓷或金屬蜂窩體形式使用的催化劑材料的整體式載體，用于制造汽車排氣 催化轉(zhuǎn)換器。催化劑層必須被干燥和焙燒。根據(jù)本發(fā)明的隧道窯當(dāng)然也可以用于處理其他
女口
廣 PFt ο蜂窩體的催化涂層通常由水中的氧化載體材料的漿料構(gòu)成。該漿料還可以包含催 化活化貴金屬和促進(jìn)劑的前體化合物。它們通常是這些貴金屬和促進(jìn)劑的硝酸鹽或氯化 物，它們僅通過(guò)在隧道窯中焙燒被轉(zhuǎn)換為實(shí)際催化活化成分，干燥和焙燒的效果在于釋放 水蒸汽、氮氧化物或氯的化合物，它們要與窯空氣中的一些一起從隧道窯中被排出，同時(shí)被 新鮮空氣所置換，且可能被引到廢氣排放控制系統(tǒng)。從裝載站，蜂窩體通常首先被傳遞到干燥區(qū)域，在干燥區(qū)域中它們以大約 100-2000C的溫度被干燥，在穿過(guò)干燥區(qū)域后，它們進(jìn)入焙燒區(qū)域，在焙燒區(qū)域中它們以 300-60(TC的溫度被處理。最后，它們通過(guò)卸載站離開(kāi)隧道窯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種隧道窯，其為特別節(jié)省空間的結(jié)構(gòu)，且使所用熱能得到 最優(yōu)利用，從而節(jié)約能源。本發(fā)明的目的通過(guò)一種用于產(chǎn)品12，12'的熱處理的隧道窯來(lái)實(shí)現(xiàn)，其具有隧道 形式的窯腔，待處理產(chǎn)品通過(guò)該隧道在連續(xù)輸送方向上被輸送，該隧道窯在連續(xù)輸送方向 上具有彼此法蘭連接的多個(gè)隧道區(qū)段10，該隧道窯的特征在于，每個(gè)隧道區(qū)段包括至少一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)15、至少一個(gè)加熱元件17、以及用于新鮮空氣的進(jìn)入通道19、和用于排出空氣的 排出通道12，該排出空氣負(fù)載有廢氣和水蒸汽，其特征還在于，鼓風(fēng)機(jī)或多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)在隧道 區(qū)段中被布置成使得它/它們能產(chǎn)生循環(huán)流動(dòng)23，其具有與連續(xù)輸送方向相橫向的向下流 動(dòng)和向上流動(dòng)，兩個(gè)平行的用于產(chǎn)品的輸送帶11，11'提供在向上流動(dòng)和向下流動(dòng)中。
根據(jù)本發(fā)明，與產(chǎn)品連續(xù)輸送方向相橫向的循環(huán)流動(dòng)通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)或多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)在 隧道區(qū)段內(nèi)產(chǎn)生，且待處理產(chǎn)品在鼓風(fēng)機(jī)的壓力側(cè)和吸入側(cè)二者上被輸送穿過(guò)循環(huán)流動(dòng)。 結(jié)果，所產(chǎn)生的氣體流被最優(yōu)地利用來(lái)處理產(chǎn)品。根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)的布置，向下或向上流動(dòng)位于 鼓風(fēng)機(jī)的壓力側(cè)或吸入側(cè)，反之亦然。所述隧道區(qū)段優(yōu)選地具有矩形截面，且分別由底部、頂部以及兩個(gè)側(cè)壁來(lái)界定，所 述鼓風(fēng)機(jī)優(yōu)選地通過(guò)底部從下面被引入到窯腔中，為了便于通常的維護(hù)和檢修工作，隧道 區(qū)段的側(cè)壁可以被形成為能向下擺動(dòng)。在窯腔中可以布置有用于引導(dǎo)空氣流的流動(dòng)擋板，和用于提供均勻流動(dòng)到待處理 產(chǎn)品上(或可能地穿過(guò)產(chǎn)品)的帶孔或帶狹槽板。另外，流動(dòng)擋板可以有助于形成理想的 循環(huán)流動(dòng)。氣體燃燒器或油燃燒器以及電加熱元件都適于加熱窯腔，優(yōu)選使用電加熱元件。為了減少熱損失，有利的是將排出通道布置在窯腔內(nèi)。排出通道收集各單獨(dú)循環(huán) 流動(dòng)中的排出空氣，并將其引導(dǎo)到中央外部位置。如果需要的話，排出空氣可以傳遞到廢氣 排放控制系統(tǒng)中布置在隧道區(qū)段內(nèi)的鼓風(fēng)機(jī)有時(shí)必須要進(jìn)行維護(hù)和檢修。因此，在隧道窯的優(yōu)選 實(shí)施例中，鼓風(fēng)機(jī)與底部和側(cè)壁的一部分法蘭連接以連接到隧道區(qū)段上，以便很容易更換?？梢允褂密囅浠蜉斔蛶?lái)輸送產(chǎn)品通過(guò)隧道窯。優(yōu)選使用輸送帶。在這種情況下， 待處理產(chǎn)品在兩個(gè)平行輸送帶上在鼓風(fēng)機(jī)的吸入側(cè)和壓力側(cè)被輸送通過(guò)循環(huán)流動(dòng)。為了簡(jiǎn) 化目的，兩個(gè)輸送帶由一個(gè)共同的驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)。隧道窯用于例如干燥和焙燒涂有催化劑層的陶瓷或金屬蜂窩體，用于制造汽車排 氣催化轉(zhuǎn)換器。為此，通過(guò)激活隧道區(qū)段的加熱元件來(lái)設(shè)定沿著連續(xù)輸送通過(guò)隧道窯的方 向的所需溫度分布，且待處理產(chǎn)品在平行的輸送帶上被輸送通過(guò)循環(huán)流動(dòng)的向上和向下流 動(dòng)，循環(huán)流中的一些相應(yīng)地被排出以從窯去除在產(chǎn)品熱處理過(guò)程中游離的廢氣和水蒸汽， 并用相應(yīng)量的新鮮空氣來(lái)代替它。隧道窯的模塊化構(gòu)造使得可以在根據(jù)本發(fā)明的隧道區(qū)段之間插入其他站，例如， 用成形氣體來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行還原處理的站。而且，如果需要的話，可以用冷卻所選隧道區(qū)段來(lái) 代替加熱該區(qū)段。如果在窯中僅處理少量產(chǎn)品，有利的是基于僅一個(gè)隧道區(qū)段來(lái)構(gòu)建一個(gè)分批式 (或間歇式)窯，傳送帶由相應(yīng)的承載柵格來(lái)代替。在說(shuō)明書開(kāi)頭部分所提及的具有與連續(xù)輸送方向相橫向的循環(huán)流動(dòng)的隧道窯的 情況下，待處理產(chǎn)品僅在一個(gè)方向上被熱空氣流動(dòng)穿過(guò)。返回流分別被形成為繞產(chǎn)品的外 側(cè)穿過(guò)。這意味各單獨(dú)隧道區(qū)段都必須具有比產(chǎn)品輸送所必須的要寬的截面。與此相反， 在本發(fā)明中，循環(huán)流動(dòng)的返回流還被用于處理產(chǎn)品。這使得各單獨(dú)隧道區(qū)段成為相當(dāng)緊湊 的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明人的經(jīng)驗(yàn)，本發(fā)明一個(gè)隧道區(qū)段可節(jié)省圓周表面積高達(dá)30%。這意味 著可觀地節(jié)省了鋼板和絕熱。另外，也將盡管絕熱良好但不能完全避免的熱排放減少到與所節(jié)省圓周表面積相對(duì)應(yīng)的程度。根據(jù)本發(fā)明的隧道窯因此還大大有助于節(jié)約能源。


下面參考附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明，圖中圖1為隧道窯的側(cè)視圖；以及圖2為穿過(guò)隧道區(qū)段的截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了一種隧道窯1的基本構(gòu)造。在隧道窯的開(kāi)始處具有裝載站2，用于為 隧道窯裝填待處理產(chǎn)品，在隧道窯的結(jié)束處具有卸載站3，用于移除已處理的產(chǎn)品。該隧 道窯包括彼此法蘭連接的多個(gè)隧道區(qū)段4。為了干燥和焙燒汽車排氣催化轉(zhuǎn)換器，需要 100-600°C之間，優(yōu)選100-500°C之間的溫度。窯的模塊化構(gòu)造使得每個(gè)隧道區(qū)段可大大獨(dú) 立于相鄰區(qū)段而設(shè)置處理溫度。因此可以將裝載站下游的窯中的溫度設(shè)為100到200°C之 間，用于干燥潮濕催化劑。僅在經(jīng)過(guò)此干燥區(qū)域之后，窯溫才增加到例如300-600°C，以焙燒 催化劑涂層。圖2以示例方式示出了與連續(xù)輸送方向相垂直地穿過(guò)隧道區(qū)段10的截面圖。該 隧道區(qū)段的截面是矩形的，并由底板24、頂部25以及兩個(gè)側(cè)壁26，27來(lái)界定。隧道窯的橫 截面被豎直流動(dòng)擋板13分為兩個(gè)半部。在兩個(gè)半部的每個(gè)中，具有輸送帶11，11 ‘，用于使 產(chǎn)品輸送通過(guò)隧道。輸送帶有利地為帶孔結(jié)構(gòu)，以盡可能少地阻礙循環(huán)流。在圖2中，輸送 帶的縱向延伸被定向?yàn)榕c圖中紙面相垂直。鼓風(fēng)機(jī)15從下面法蘭連接到隧道窯上，并用于 產(chǎn)生循環(huán)流動(dòng)23。鼓風(fēng)機(jī)由電機(jī)16驅(qū)動(dòng)，隧道區(qū)段中的氣體流動(dòng)通過(guò)圖2中虛線箭頭標(biāo) 示。在鼓風(fēng)機(jī)的吸入側(cè)，新鮮空氣18通過(guò)進(jìn)入通道19被吸入。新鮮空氣20通過(guò)加熱元件 17被加熱到必要的處理溫度。為了冷卻鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)，有利的是將電機(jī)布置在用于新鮮空氣 的進(jìn)入通道中。熱的并且負(fù)載有廢氣的排出空氣21通過(guò)排出通道22被收集并被引導(dǎo)到中 央處理位置。為利用廢氣中的熱含量，有利的是將排出通道22布置在隧道區(qū)段內(nèi)側(cè)。隧道 區(qū)段內(nèi)的流動(dòng)狀況可用適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)擋板和篩子影響成使得待處理產(chǎn)品經(jīng)受到盡可能均勻 的流動(dòng)。在圖2中以示例的方式僅示出了一個(gè)進(jìn)一步的流動(dòng)擋板14。在圖2中沒(méi)有示出隧 道區(qū)段的壁的必要絕熱以保持圖面整潔。
權(quán)利要求
一種隧道窯，具有用于產(chǎn)品(12，12′)熱處理的窯腔和連續(xù)輸送方向，該隧道窯在該連續(xù)輸送方向上包括彼此法蘭連接的多個(gè)隧道區(qū)段(10)，其特征在于，每個(gè)隧道區(qū)段包括至少一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)(15)、至少一個(gè)加熱元件(17)、以及用于新鮮空氣的進(jìn)入通道(19)、和用于排出空氣的排出通道(12)，該排出空氣負(fù)載有廢氣和水蒸汽，其特征還在于，該鼓風(fēng)機(jī)或多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)在隧道區(qū)段中被布置成使得它/它們能產(chǎn)生循環(huán)流動(dòng)(23)，該循環(huán)流動(dòng)具有與連續(xù)輸送方向相橫向的向下流動(dòng)和向上流動(dòng)，兩個(gè)平行的用于產(chǎn)品的輸送帶(11，11′)提供在向上流動(dòng)和向下流動(dòng)中。
2.如權(quán)利要求1所述的隧道窯，其特征在于，所述隧道區(qū)段具有矩形截面，且分別由底 板(24)、頂部(25)以及兩個(gè)側(cè)壁(26，27)來(lái)界定，所述鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)底部從下面被引入到窯 腔中。
3.如權(quán)利要求2所述的隧道窯，其特征在于，在窯腔中布置有用于引導(dǎo)空氣流的流動(dòng) 擋板(13)，以及用于提供均勻流動(dòng)到待處理產(chǎn)品上的帶孔或帶狹槽板(14)。
4.如權(quán)利要求3所述的隧道窯，其特征在于，所述加熱元件(17)為電操作加熱元件。
5.如權(quán)利要求1所述的隧道窯，其特征在于，廢氣管線(22)收集各單獨(dú)循環(huán)流動(dòng)的排 出空氣并將排出空氣引導(dǎo)到中央外部位置。
6.如權(quán)利要求5所述的隧道窯，其特征在于，所述隧道區(qū)段的側(cè)壁被構(gòu)造成使得它們 能向下擺動(dòng)以便于進(jìn)行維護(hù)和檢修工作。
7.如權(quán)利要求1所述的隧道窯，其特征在于，兩個(gè)輸送帶由一個(gè)共同的驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隧道窯的使用，用于干燥和焙燒涂有催化劑層的陶 瓷或金屬蜂窩體。
9.一種用于操作如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的隧道窯的方法，其特征在于，通過(guò)致 動(dòng)相應(yīng)的加熱元件來(lái)設(shè)定沿連續(xù)輸送方向通過(guò)隧道窯的所需溫度分布，且待處理產(chǎn)品在平 行的輸送帶上被輸送通過(guò)循環(huán)流的向上流動(dòng)和向下流動(dòng)，循環(huán)流中的一些相應(yīng)地被排出以 從窯去除在產(chǎn)品熱處理過(guò)程中游離的廢氣和水蒸汽，并用相應(yīng)量的新鮮空氣來(lái)代替它。
10.一種分批式窯，具有用于對(duì)產(chǎn)品熱處理的窯腔，其特征在于，該分批式窯包括至少 一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)、至少一個(gè)加熱元件、以及用于新鮮空氣的進(jìn)入通道、和用于排出空氣的排出通 道，該排出空氣負(fù)載有廢氣和水蒸汽，其特征還在于，該鼓風(fēng)機(jī)或多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)在窯腔中被布 置成使得它/它們能在窯腔中產(chǎn)生具有向下流動(dòng)和向上流動(dòng)的循環(huán)流，待處理產(chǎn)品被布置 在向下流動(dòng)和向上流動(dòng)二者中，循環(huán)流中的一些相應(yīng)地被排出以通過(guò)排出通道從窯中去除 在產(chǎn)品熱處理過(guò)程中游離的廢氣和水蒸汽，并用相應(yīng)量的新鮮空氣來(lái)代替。
全文摘要
一種隧道窯，用于對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中在連續(xù)操作中的產(chǎn)品進(jìn)行熱處理，該隧道窯通常具有多個(gè)相等的窯區(qū)段，每個(gè)區(qū)段具有鼓風(fēng)機(jī)、用于加熱新鮮空氣的加熱元件、以及共用的排出空氣管線，為了處理產(chǎn)品，它們被移動(dòng)穿過(guò)鼓風(fēng)機(jī)的吸入側(cè)或壓力側(cè)。為了減少這種窯的總體積并節(jié)省能源，建議將鼓風(fēng)機(jī)布置在窯內(nèi)側(cè)，以使得它與連續(xù)輸送方向相橫向地產(chǎn)生循環(huán)流動(dòng)，并將待干燥產(chǎn)品在鼓風(fēng)機(jī)和壓力側(cè)和吸入側(cè)二者上在連續(xù)輸送方向上彼此平行地輸送通過(guò)循環(huán)流動(dòng)。這些窯優(yōu)選地用于生產(chǎn)汽車排氣催化轉(zhuǎn)換器，在其中，施加到整體式蜂窩體上的催化劑要被干燥和焙燒。
文檔編號(hào)F27B9/02GK101874188SQ200880117841
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者W·哈塞爾曼 申請(qǐng)人:烏米科雷股份兩合公司