本发明涉及一种SiC陶瓷盘管热风炉及其制备方法,属于热风炉技术领域。本发明的SiC陶瓷盘管热风炉,包括炉体和设置在炉体内的陶瓷盘管,所述陶瓷盘管主要由如下重量百分比的原料制成:SiC 79‐87%,紫木节5‐8%,硅微粉3‐5%,苏州白土2‐3%,粘合剂1‐1.5%。本发明的SiC陶瓷盘管热风炉,导热率非常高,由于热利用率高,所以可以用硅碳棒、硅钼棒、电炉丝加热,也可以用天然气、液化气、植物燃料、煤等燃料燃烧进行加热。而且该陶瓷盘管耐腐蚀性能好,在用作热风炉中时,可以使用化工废料等做燃料,非常有利于环保。该陶瓷盘管可以由火焰直接加热,可以换得热风温度为200‐1200°C,始终如一没有大的波动。
1.一种SiC陶瓷盘管热风炉,其特征在于,包括炉体和设置在炉体内的陶瓷盘管,所述陶瓷盘管主要由如下重量百分比的原料制成:SiC 79-87%,紫木节5-8%,硅微粉3-5%,苏州白土2-3%,粘合剂1-1.5%。
2.如权利要求1所述的SiC陶瓷盘管热风炉,其特征在于:所述SiC微粉由1000目的SiC微粉和规格为0-1mm的SiC颗粒按照质量比为35-40:30-50组成。
3.如权利要求1所述的SiC陶瓷盘管热风炉,其特征在于:所述硅微粉的粒径为1000目。
4.如权利要求1所述的SiC陶瓷盘管热风炉,其特征在于:所述粘合剂由质量比为1:1-6的水与硅溶胶组成。
5.如权利要求1所述的SiC陶瓷盘管热风炉,其特征在于:所述热风炉还包括燃烧器,所述炉体上连接有用来将燃烧后的烟气排出的排烟管,排烟管内设置有换热管,换热管一端设置有用来向换热管内通入空气的换热进气口,换热管另一端与所述燃烧器相连以将换热管内换热后的空气通入燃烧器内作为助燃风。
6.如权利要求1所述的SiC陶瓷盘管热风炉的制备方法,其特征在于,包括:将所述原料加水混匀,成型,干燥,在1400-1500°C烧结10-20h,制得陶瓷盘管,装入炉体即得。
7.如权利要求6所述的SiC陶瓷盘管热风炉的制备方法,其特征在于:所述干燥温度为40-80°C。
8.如权利要求6所述的SiC陶瓷盘管热风炉的制备方法,其特征在于:所述干燥的时间为4-5h。技术领域
本发明涉及一种SiC陶瓷盘管热风炉及其制备方法,属于热风炉技术领域。
背景技术
工业、制药、食品、茶叶、粮食等行业的烘干工艺,目前大多使用金属热风炉,如不锈钢、耐热钢等金属热风炉,由于金属热风炉的机械性能限制,不能直接接触高温火焰,否则会很快烧坏,或者寿命很短,如果间接燃烧,能源将浪费35-50%或者更多,更重要的是金属会产生异味、变色、变质等,降低产品等级,影响了企业的利润收入,解决高温热风,在很多行业需要较高温度高达1000-1200°C的热风炉,金属材料是无法实现,只有陶瓷盘管热风炉可以实现。因此,常规的热风炉已不能满足技术发展及节能、环保的发展要求,迫切需要用一种体积小、效率高、寿命长、免操作、免维修的,加热温度稳定而且实现高温热风,且节省能源的热风炉来替代蓄热球、蓄热砖等切换式热风炉与金属不锈钢、耐热钢传统热风炉。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加热温度稳定且节省能源的SiC陶瓷盘管热风炉。本发明的目的还在于提供上述SiC陶瓷盘管热风炉的制备方法。为实现上述目的,本发明的SiC陶瓷盘管热风炉的技术方案是:一种SiC陶瓷盘管热风炉,包括炉体和设置在炉体内的陶瓷盘管,所述陶瓷盘管主要由如下重量百分比的原料制成:SiC 79-87%,紫木节5-8%,硅微粉3-5%,苏州白土2-3%,粘合剂1-1.5%。所述SiC由1000目的SiC微粉和规格为0-1mm的SiC颗粒按照质量比为35-40:30-50组成。采用多种规格的碳化硅粉料进行混合,可以提高烧结后碳化硅之间的结合牢固程度,并减少盘管管体中的微孔或者缺陷数量,有利于提高陶瓷盘管的传热效率。规格为0-1mm的SiC颗粒是指SiC颗粒的粒径为0-1mm。所述粘合剂由质量比为1:1-6的水与硅溶胶组成。所述硅溶胶中二氧化硅的质量分数为10-30%。优选为30%。所述硅微粉的粒径为1000目。本发明的SiC陶瓷盘管热风炉的制备方法的技术方案是:上述的SiC陶瓷盘管热风炉的制备方法,包括:将所述原料加水混匀,成型,干燥,在1400-1500°C烧结10-20h,制得陶瓷盘管,装入炉体即得。所述干燥温度可以视水分含量来调节,一般的,干燥温度选择40-80°C。优选的,干燥温度为50-80°C。干燥时间为4-5h。干燥后水分控制为0.5%以下。所述陶瓷盘管的截面形状为圆形、椭圆形中的一种或者两种的组合。该设置可以提高盘管的换热效率。本发明的SiC陶瓷盘管热风炉可以采用燃烧器加热,也可以采用电加热的方式加热。燃烧器中使用的燃料可以是天然气、煤气、液化气、柴油、生物燃料、化工废料中的一种或几种。电加热时采用电加热丝或者电加热棒,电加热棒为硅碳棒或者硅钼棒。所述SiC陶瓷盘管热风炉包括燃烧器,所述炉体上连接有用来将燃烧后的烟气排出的排烟管,排烟管内设置有换热管,换热管一端设置有用来向换热管内通入空气的换热进气口,换热管另一端与所述燃烧器相连以将换热管内换热后的空气通入燃烧器内作为助燃风。该设置可以大大提高热利用率,使整个热风炉的热利用率达95%以上,尾气温度降至100°C以下。排烟管内盘设有螺旋状的金属换热管,该换热管的上端开口形成了换热进气口,该换热管的下端开口形成了换热出气口。换热进气口与空气提供装置相连,空气提供装置可以为风机。炉体包括由外向内依次设置的钢壳、保温材料层,保温材料层为内外两层,外层即靠近外部钢壳的一层为保温棉层,内层即靠近燃烧室的一层为硬质保温棉层。本发明的有益效果是:本发明的SiC陶瓷盘管热风炉,陶瓷盘管使用特殊配比原料制成,该陶瓷盘管的导热率非常高,比不锈钢大好几倍,由于热利用率高,所以可以用硅碳棒、硅钼棒、电炉丝加热,也可以用天然气、液化气、植物燃料、煤等燃料燃烧进行加热。而且该陶瓷盘管耐腐蚀性能好,在用作热风炉中时,可以使用化工废料等做燃料,非常有利于环保。该陶瓷盘管可以由火焰直接加热,可以换得热风温度为1100-1200°C,始终如一没有大的波动,可以提高产品质量,直接加热可以节约大量能源。本发明的SiC陶瓷盘管热风炉中,陶瓷盘管盘设在炉体内,燃烧的火焰在盘管围成的中心内腔直接燃烧后,烟气又在盘管外边回火利用,热量利用率非常高。由于采用了陶瓷盘管,还不会使加热的产品产生异味、变色、变质等问题,使产品等级提高。本发明的SiC陶瓷盘管热风炉能够解决热风炉浪费能源,寿命短,产生异味、污染食品等问题,可适用于食品、茶叶、烟叶、粮食、蔬菜等产品的烘烤与烘干。
附图说明
图1为实施例1中的热风炉的结构示意图;图2为图1中的热风炉在水平方向上的剖面示意图;图3为实施例3中的热风炉的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。实施例1本实施例的SiC陶瓷盘管热风炉如图1至图2所示,包括炉体1以及设置在炉体内的陶瓷盘管2,陶瓷盘管由如下重量百分比的原料制成:1000目的SiC微粉35%和0-1mm的SiC颗粒44%,紫木节8%,硅微粉5%,苏州白土3%,粘合剂1%,余量为水;粘合剂为质量比为1:1的硅溶胶和水制成的复合粘结剂;硅微粉的粒径为1000目。本实施例的SiC陶瓷盘管热风炉的炉体上端一侧设置有进风口11,炉体1下端一侧设置有出风口12,进风口和出风口均设置在炉体的水平方向的同一侧。炉体1内设置有燃烧室,燃烧室内设置有上述陶瓷盘管2,该陶瓷盘管2为螺旋筒状结构,即陶瓷盘管2绕城了一个大致的圆筒状结构,该圆筒状结构的轴线与炉体轴线重合,陶瓷盘管的上端开口与进风口连接,陶瓷盘管2的下端开口与出风口相连。陶瓷盘管2的圆筒状结构内部留有通道形成了进烟通道21,陶瓷盘管2的圆筒状结构外壁与炉体之间留有空隙,形成了回烟道22。炉体1下端底部设置有燃烧器加热口,燃烧器加热口下方设置有燃烧器3,燃烧器3下方的炉体上设置有检修口4。燃烧器加热口与燃烧室内的进烟通道相通,炉体下端侧壁上设置有排烟口,排烟口朝向炉体内部的一端与回烟道相通,朝向外部的一端上连接有排烟管5。排烟管内盘设有螺旋状的金属换热管,该换热管的上端开口形成了换热进气口,该换热管的下端开口形成了换热出气口,换热进气口与空气提供装置相连,空气提供装置可以为风机。换热出气口与燃烧器的助燃进风口相连,以将经过换热管预热的空气导入燃烧器中进行助燃。燃烧器中使用的燃料是天然气。炉体包括由外向内依次设置的钢壳13、保温材料层,保温材料层为内外两层,外层即靠近外部钢壳的一层为保温棉层14,内层即靠近燃烧室的一层为硬质保温棉层15。本实施例的SiC陶瓷盘管热风炉的制备方法包括如下步骤:将各原料混匀,加入模具中,使用液压成型机将原料挤出成型,在40°C下干燥5h,使坯料水分控制在0.5%以下,将干燥后的坯料放入电炉中,1500°C下烧结16h,制得陶瓷盘管,将陶瓷盘管装配入炉体内部,即得。实施例2本实施例的SiC陶瓷盘管热风炉包括炉体以及设置在炉体内的陶瓷盘管,该陶瓷盘管由如下重量百分比的原料制成:1000目的SiC微粉37%和0-1mm的SiC颗粒50%,紫木节5%,硅微粉3%,苏州白土2%,粘合剂1.2%,余量为水;粘合剂由质量比为1:1的水和硅溶胶组成;硅微粉的粒径为1000目。本实施例的SiC陶瓷盘管热风炉的炉体上端一侧设置有进风口,炉体下端一侧设置有出风口,进风口和出风口均设置在炉体水平方向的同一侧。炉体内设置有燃烧室,燃烧室内设置有上述陶瓷盘管,该陶瓷盘管为螺旋筒状结构,即陶瓷盘管绕城了一个大致的圆筒状结构,该圆筒状结构的轴线与炉体轴线重合,陶瓷盘管的上端开口与进风口连接,陶瓷盘管的下端开口与出风口相连。陶瓷盘管的圆筒状结构内部留有通道形成了进烟通道,陶瓷盘管的圆筒状结构外壁与炉体之间留有空隙,形成了回烟道。炉体下端底部设置有燃烧器加热口,燃烧器加热口下方设置有燃烧器,燃烧器下方的炉体上设置有检修口。燃烧器加热口与燃烧室内的进烟通道相通,炉体下端侧壁上设置有排烟口,排烟口朝向炉体内部的一端与回烟道相通,朝向外部的一端上连接有排烟管。排烟管内盘设有螺旋状的金属换热管,该换热管的上端开口形成了换热进气口,该换热管的下端开口形成了换热出气口,换热进气口与空气提供装置相连,空气提供装置可以为风机。换热出气口与燃烧器的助燃进风口相连,以将经过换热管预热的空气导入燃烧器中进行助燃。燃烧器中使用的燃料是生物燃料。炉体包括由外向内依次设置的钢壳、保温材料层,保温材料层为内外两层,外层即靠近外部钢壳的一层为保温棉层,内层即靠近燃烧室的一层为硬质保温棉层。本实施例的SiC陶瓷盘管热风炉的制备方法包括如下步骤:将各原料混匀,加入模具中,使用液压成型机将原料成型,在80°C下干燥4h,使坯料水分控制在0.5%以下,将干燥后的坯料放入电炉中,1450°C下烧结15h,制得陶瓷盘管,将陶瓷盘管装配入炉体内部,即得。实施例3本实施例的SiC陶瓷盘管热风炉如图3所示,包括炉体1以及设置在炉体内的陶瓷盘管2,该陶瓷盘管由如下重量百分比的原料制成:1000目的SiC微粉40%和0-1mm的SiC颗粒42%,紫木节7%,硅微粉4%,苏州白土3%,粘合剂1.5%,余量为水;粘合剂由质量比为1:1的水和硅胶组成;硅微粉的粒径为1000目。本实施例的SiC陶瓷盘管热风炉的炉体上端一侧设置有进风口11,炉体下端一侧设置有出风口12,进风口和出风口均设置在炉体的同一侧。炉体内设置有上述陶瓷盘管,该陶瓷盘管为螺旋筒状结构,即陶瓷盘管绕城了一个大致的圆筒状结构,该圆筒状结构的轴线与炉体轴线重合,陶瓷盘管的上端开口与进风口连接,陶瓷盘管的下端开口与出风口相连。陶瓷盘管的圆筒状结构内部留有通道形成了进烟通道,陶瓷盘管的圆筒状结构外壁与炉体之间留有空隙,形成了回烟道。炉体顶端设置有电加热棒,本实施例中电加热棒为开口朝上的U形硅碳棒6,该U形硅碳棒的下端伸入进烟通道中进行加热,该U形硅碳棒的上端的两个端部连接电源。炉体包括由外向内依次设置的钢壳13、保温材料层,保温材料层为内外两层,外层即靠近外部钢壳的一层为保温棉层14,内层即靠近燃烧室的一层为硬质保温棉层15。炉体底部设置有轻质耐火砖层16。本实施例的SiC陶瓷盘管热风炉的制备方法包括如下步骤:将原料加水混匀,加入模具中,使用液压成型机将原料成型,在60°C下干燥4h,使坯料水分控制在0.5%以下,将干燥后的坯料放入电炉中,1480°C下烧结10h,制得陶瓷盘管,将陶瓷盘管装配入炉体内部,即得。试验例对实施例1中的SiC陶瓷盘管热风炉中的陶瓷盘管进行测试,测试结果显示,该陶瓷盘管的体密度为2.65g/cm³,热震稳定性:1100°C(冷水30次),耐火度为1650°C。