本發(fā)明涉及窯爐，具體涉及一種具有多級加熱功能的玻璃纖維生產(chǎn)用窯爐。

背景技術(shù)：

1、窯爐是一種通過高溫煅燒或熔融工藝處理物料的工業(yè)設(shè)備，通常由耐火材料（如高鋁磚、鉻磚等）砌筑而成，廣泛應(yīng)用于陶瓷、玻璃、水泥、金屬加工等領(lǐng)域，其主要功能是通過控制溫度、氣氛和壓力曲線，完成材料的物理化學(xué)反應(yīng)（如熔化、燒結(jié)、澄清等），最終形成特定性能的制品。

2、玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料，其生產(chǎn)工藝是以二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、堿金屬氧化物、氧化硼、其他添加劑為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制成，其中，在玻璃纖維的原料中，二氧化硅（硅砂）、氧化鋁（鋁礬土或煅燒氧化鋁）、氧化鈣（石灰石）、氧化鎂（白云石）、堿金屬氧化物（蘇打灰或鉀堿）、氧化硼（硼酸或硼砂）以及其他添加劑如澄清劑（硫酸鹽）等通常都是粉末狀，尤其是礦物原料需要粉碎到一定細(xì)度以便混合均勻和熔融。

3、而窯爐需要利用火焰噴射原料使之熔化，火焰本身具有一定的氣流沖擊，其在直接作用于原料時使得粉末飛揚，從而導(dǎo)致原料（如堿金屬氧化物、硼化物等）逸出窯爐，造成有效成分損失，破壞預(yù)設(shè)的化學(xué)配比，影響玻纖的物理性能（如強(qiáng)度、耐熱性）；其次，揚起的粉末可能在窯爐上部（如拱頂、煙道）沉積，形成結(jié)瘤或堵塞，降低熱效率并增加維護(hù)成本，而隨廢氣排放，導(dǎo)致顆粒物污染；再次，揚起的粉末若未完全熔化，可能形成未熔顆粒、條紋或氣泡，影響玻纖的均勻性和力學(xué)性能；最后，粉末狀原料相互之間間隙更小，因此火焰僅能夠直接作用于表層原料，且在表層原料熔化后產(chǎn)生的熔化液會對內(nèi)層原料進(jìn)行包覆，從而影響熔融效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有多級加熱功能的玻璃纖維生產(chǎn)用窯爐，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一種具有多級加熱功能的玻璃纖維生產(chǎn)用窯爐，包括窯爐本體；還包括：混料部件，用于將粉末原料與經(jīng)稀釋的粘結(jié)劑混合形成混合料；制粒部件，設(shè)置在混料部件的下方，用于將混合料制成顆粒；烘干部件，用于利用窯爐本體排氣的余熱對制成的顆粒進(jìn)行烘干并進(jìn)行初步加熱；燒結(jié)部件，用于對烘干后的顆粒進(jìn)行燒結(jié)，使粘結(jié)劑分解同時完成顆粒的二級加熱；混料部件包括混料罐，混料罐內(nèi)壁的頂部轉(zhuǎn)動連接有空心軸，空心軸的外部固定連接有轉(zhuǎn)架，轉(zhuǎn)架的兩端對稱固定安裝有混料電機(jī)，混料電機(jī)的輸出端均固定連接有螺旋攪拌桿，混料罐的頂部固定連接有傳動箱，混料罐的頂部固定安裝有驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)的輸出端延伸至傳動箱的內(nèi)部且固定連接有第一錐齒輪，空心軸的外壁固定連接有第二錐齒輪，第二錐齒輪與第一錐齒輪嚙合連接。

4、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置制粒部件，在將原料加入窯爐本體前，先在工藝上將原料混合并進(jìn)行制粒，使得原料以顆粒形態(tài)存在于窯爐之中，從而避免了出現(xiàn)粉末狀原料在遭受火焰沖擊時四處飛散的情況，此外顆粒狀原料相互之間相對于粉末之間存在更大的縫隙，避免了對粉末狀原料燃燒過程中僅能夠先熔化外圍原料導(dǎo)致抱團(tuán)的情況，同時基于火焰能夠通過原料顆粒之間的縫隙燃燒到里面，從而提高了熔融效果。

5、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：混料部件還包括稀釋罐，稀釋罐固定連接在混料罐內(nèi)壁的頂部，稀釋罐的頂部設(shè)置有加注口，空心軸的頂部貫穿至傳動箱的上方且固定連接有旋轉(zhuǎn)接頭，空心軸的底端安裝有噴頭，空心軸貫穿稀釋罐且與稀釋罐轉(zhuǎn)動連接，空心軸的外壁且位于稀釋罐的內(nèi)部固定連接有攪拌葉，混料罐的頂部設(shè)置有用于定期從稀釋罐向混料罐抽取粘結(jié)劑投料結(jié)構(gòu)，混料罐的下端設(shè)置有帶電動閥的下料管；兩個螺旋攪拌桿的長度不同。

6、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置稀釋罐，預(yù)先將粘結(jié)劑稀釋，再利用投料結(jié)構(gòu)將稀釋后的粘結(jié)劑定期噴灑至粉末原料中，從而減少了抱團(tuán)情況的出現(xiàn)。

7、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：投料結(jié)構(gòu)包括固定連接在混料罐頂部的計量筒，計量筒內(nèi)壁的下部滑動連接有第一活塞板，計量筒內(nèi)壁的上部滑動連接有第二活塞板，第一活塞板與第二活塞板之間固定連接有聯(lián)動桿，計量筒的中部位置開設(shè)有條形槽，第一活塞板的底部與計量筒內(nèi)壁的底部之間固定連接有拉伸彈簧，計量筒的上端固定連接有閥體，閥體遠(yuǎn)離計量筒的一側(cè)設(shè)置有釋放管，閥體的內(nèi)壁之間轉(zhuǎn)動連接有球狀的閥芯，閥芯中部位置開設(shè)有通孔，閥芯的中心軸延伸至閥體的外部且固定連接有傳動齒輪，計量筒的外壁固定連接有滑軌，滑軌的外壁滑動連接有滑塊，滑塊的一側(cè)固定連接有齒條，齒條與傳動齒輪嚙合連接；聯(lián)動桿的側(cè)壁固定連接有活動桿，活動桿遠(yuǎn)離聯(lián)動桿的一端通過條形槽延伸至計量筒的外部且固定連接有l(wèi)形板，l形板的一側(cè)固定連接有兩個推板；混料罐的頂部固定連接有活塞筒，活塞筒的內(nèi)壁之間滑動連接有第三活塞板，活塞筒上設(shè)置有進(jìn)氣管和出氣管，進(jìn)氣管與出氣管的內(nèi)部均設(shè)置有單向閥，進(jìn)氣管遠(yuǎn)離活塞筒的一端與計量筒的上端通過管道連通；空心軸位于稀釋罐內(nèi)的部位開設(shè)有抽液孔，抽液孔的內(nèi)部和空心軸內(nèi)靠近噴頭的部位均設(shè)置有單向閥，傳動箱的一側(cè)轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤側(cè)壁偏離中心的位置轉(zhuǎn)動連接有搖桿，搖桿的底部延伸至活塞筒的內(nèi)部且與第三活塞板頂部轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)盤的中心軸延伸至傳動箱的內(nèi)部且固定連接有第三錐齒輪，第三錐齒輪與第二錐齒輪嚙合連接，計量筒的下端與旋轉(zhuǎn)接頭的頂端之間通過管道連通。

8、采用上述技術(shù)方案，通過使空心軸與投料結(jié)構(gòu)聯(lián)動，在混料過程中利用計量筒積攢能量（氣壓），同時空心軸抽取粘結(jié)劑，并在達(dá)到一定閾值時釋放，使得粘結(jié)劑在氣壓作用下從噴頭部位噴出至混料罐中。

9、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：混料罐的頂部固定連接有固定板，固定板的一側(cè)固定連接有掛銷，固定板位于掛銷所在側(cè)固定連接有兩個限位柱，固定板位于掛銷所在側(cè)轉(zhuǎn)動連接有擺桿，擺桿端部與掛銷之間懸掛有拉伸彈簧，齒條部分不帶齒牙，且齒條不帶齒牙部位貫穿插接有滑套，擺桿的端部固定連接有滑桿，滑桿貫穿滑套且與滑套內(nèi)壁滑動連接。

10、采用上述技術(shù)方案，基于粘結(jié)劑的擠出方式還設(shè)計了閥芯輔助轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，能夠在齒條活動過程中同時通過滑套帶動滑桿向上活動，從而使得擺桿擺動，其中掛銷處于兩個限位柱的中心軸上，在擺桿擺過兩個限位柱的中心軸前，擺桿受到拉伸彈簧作用對推動產(chǎn)生一定的阻礙，當(dāng)擺桿擺動越過兩個限位柱的中心軸的位置時，拉伸彈簧的彈力方向突變至牽引擺桿向上擺動的方向，從而使得擺桿快速向上擺動，并通過滑桿帶動齒條快速向上活動，從而帶動傳動齒輪快速轉(zhuǎn)動，使得閥芯能夠快速轉(zhuǎn)動到處于完全與釋放管正對的狀態(tài)，使得計量筒上部氣壓能夠快速釋放，同時避免了第一活塞板復(fù)位速度較慢的問題。

11、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：制粒部件包括制粒機(jī)，制粒機(jī)的輸出端設(shè)置有模板，模板上開設(shè)有十字形的?？?。

12、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置十字形的?？祝沟妙w粒擠出時端面為十字形的柱狀結(jié)構(gòu)，其無規(guī)則堆疊后相互之間存在的間隙更大，使火焰更易通過顆粒之間的縫隙滲入內(nèi)部，提高了燃燒的效率。

13、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：烘干部件包括支撐架和換熱器，支撐架內(nèi)壁的一側(cè)固定連接有輪芯，支撐架內(nèi)壁與輪芯相對的一側(cè)轉(zhuǎn)動連接有輪架，輪芯與輪架內(nèi)壁滑動連接，輪架的兩個底面均設(shè)置為濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)，輪架的內(nèi)側(cè)固定連接有多個隔板，隔板在輪架內(nèi)部呈環(huán)形排布，支撐架的一側(cè)固定安裝有送料電機(jī)，送料電機(jī)的輸出端與輪架中心軸固定連接，支撐架的頂部對稱固定連接有兩個固定圈，固定圈的內(nèi)側(cè)固定連接有出風(fēng)管，換熱器與出風(fēng)管通過管道連通，且與窯爐本體的排氣口通過管道連通；輪芯的頂部固定連接有出料口，輪芯的一側(cè)固定連接有與出料口連通的出料管；出料管與燒結(jié)部件的輸入端連通，燒結(jié)部件的輸出端與窯爐本體的加料口通過外部送料機(jī)連通。

14、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置相對能夠轉(zhuǎn)動的輪架，并在輪架內(nèi)側(cè)設(shè)置隔板以將輪架內(nèi)部分隔為相同大小的腔室，輪座與輪架內(nèi)壁弧長三分之二的部位接觸，使得輪架轉(zhuǎn)動至與輪座接觸的位置時對應(yīng)腔室內(nèi)的顆粒無法掉出；具體地，通過控制送料電機(jī)工作，帶動輪架轉(zhuǎn)動，顆粒伴隨輪架轉(zhuǎn)動進(jìn)行輸送，直至輸送至處于輪座正上方，此時顆粒掉入出料口，并通過出料管掉入燒結(jié)部件中，其中，燒結(jié)部件為回轉(zhuǎn)爐，能夠?qū)︻w粒進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度高于烘干溫度且低于窯爐內(nèi)部溫度，一方面能夠分解粘結(jié)劑，另一方面，能夠?qū)υ线M(jìn)行第二級加熱，避免燒結(jié)過程中原料開裂產(chǎn)生粉末，其中，回轉(zhuǎn)爐可由窯爐余熱回收提供部分熱源，其內(nèi)部另外設(shè)置補償加熱結(jié)構(gòu)以保證溫度達(dá)到燒結(jié)溫度。

15、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：輪架的側(cè)壁貫穿連接有多個固定套，固定套的內(nèi)壁均滑動連接有壓桿，壓桿的一端固定連接有半球形壓頭，壓桿遠(yuǎn)離壓頭的一端延伸至輪架內(nèi)部，壓桿的外壁開設(shè)有螺旋槽，固定套的內(nèi)側(cè)固定連接有傳動扣，傳動扣與螺旋槽滑動連接，壓桿的外部且位于滑套與壓頭之間套有彈簧，兩個固定圈相靠近的一側(cè)之間固定連接有多個觸發(fā)桿，壓桿側(cè)壁位于輪架的內(nèi)部固定連接有翻料桿。

16、采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置能夠在軸向運動和周向上同步動作的壓桿，配合翻料桿從而使原料烘干過程更均勻；具體地，在輪架轉(zhuǎn)動過程中，壓頭間歇性接觸并與觸發(fā)桿擠壓配合，在擠壓作用下壓桿沿軸向運動，擠壓彈簧，同時伴隨壓桿軸向活動配合螺旋槽和傳動扣使得壓桿同時在周向轉(zhuǎn)動，使得翻料桿翻動原料顆粒；在壓頭經(jīng)過壓桿后，壓頭在彈簧回彈作用下復(fù)位。

17、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：輪芯內(nèi)部設(shè)置為空心結(jié)構(gòu)，出料口的底部設(shè)置有濾孔，輪芯的底部設(shè)置有排塵管。

18、采用上述技術(shù)方案，在烘干過程中，存在部分粒度小的碎屑，碎屑伴隨顆粒進(jìn)入出料口后進(jìn)行篩分，粒度小的碎屑經(jīng)過濾孔掉進(jìn)輪芯，并從排塵管排出，而大的顆粒則隨出料管送出。

19、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：粘結(jié)劑為硅溶膠。

20、采用上述技術(shù)方案，由于需要用到粘結(jié)劑，為減少粘結(jié)劑對原料成分的影響，故選擇硅溶膠作為粘結(jié)劑，硅溶膠經(jīng)過高溫作用分解為二氧化硅，無有害殘留。

21、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)來說，取得的技術(shù)進(jìn)步是：

22、1、本發(fā)明通過設(shè)置制粒部件，在將原料加入窯爐本體前，先在工藝上將原料混合并進(jìn)行制粒，使得原料以顆粒形態(tài)存在于窯爐之中，從而避免了出現(xiàn)粉末狀原料在遭受火焰沖擊時四處飛散的情況，此外顆粒狀原料相互之間相對于粉末之間存在更大的縫隙，避免了對粉末狀原料燃燒過程中僅能夠先熔化外圍原料導(dǎo)致抱團(tuán)的情況，同時基于火焰能夠通過原料顆粒之間的縫隙燃燒到里面，從而提高了熔融效果；

23、2、本發(fā)明通過設(shè)置稀釋罐，以先將粘結(jié)劑稀釋，并分多次投放進(jìn)混料罐中，從而減少了抱團(tuán)情況的出現(xiàn)；并使空心軸與投料結(jié)構(gòu)聯(lián)動，在混料過程中利用計量筒積攢能量（氣壓），同時空心軸抽取粘結(jié)劑，并在達(dá)到一定閾值時釋放，使得粘結(jié)劑在氣壓作用下從噴頭部位噴出至混料罐中，從而實現(xiàn)定期投放粘結(jié)劑；

24、3、本發(fā)明基于粘結(jié)劑的擠出方式還設(shè)計了閥芯輔助轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，能夠在齒條活動過程中同時通過滑套帶動滑桿向上活動，從而使得擺桿擺動，其中掛銷處于兩個限位柱的中心軸上，在擺桿擺過兩個限位柱的中心軸前，擺桿受到拉伸彈簧作用對推動產(chǎn)生一定的阻礙，當(dāng)擺桿擺動越過兩個限位柱的中心軸的位置時，拉伸彈簧的彈力方向突變至牽引擺桿向上擺動的方向，從而使得擺桿快速向上擺動，并通過滑桿帶動齒條快速向上活動，從而帶動傳動齒輪快速轉(zhuǎn)動，使得閥芯能夠快速轉(zhuǎn)動到處于完全與釋放管正對的狀態(tài)，使得計量筒上部氣壓能夠快速釋放，同時避免了第一活塞板復(fù)位速度較慢的問題；

25、4、本發(fā)明通過設(shè)置十字形的?？祝沟妙w粒擠出時端面為十字形的柱狀結(jié)構(gòu)，其無規(guī)則堆疊后相互之間存在的間隙更大，使火焰更易通過顆粒之間的縫隙滲入內(nèi)部，提高了燃燒的效率；

26、5、本發(fā)明通過設(shè)置烘干部件，以在送料過程中利用窯爐余熱進(jìn)行烘干，提高能量利用率，同時能夠以較低的溫度對顆粒進(jìn)行初步加熱；并設(shè)置燒結(jié)部件，能夠分解粘結(jié)劑的溫度將粘結(jié)劑分解，同時使得顆粒燒結(jié)定型，同時能夠?qū)︻w粒進(jìn)行二級加熱，并在燒結(jié)完成后投入窯爐中，使得進(jìn)入窯爐后的原料本身具備一定的溫度，減少高溫烘烤過程中出現(xiàn)裂開從而再次產(chǎn)生粉塵的問題，同時縮短窯爐內(nèi)部升溫時間，延長了窯爐的使用壽命。