泡沫玻璃寬體退火窯的傳動結構設計與實現

胡斯友

摘要：本文首先分析了泡沫玻璃性能及其生產工藝，其次分析了泡沫玻璃寬體退火窯的傳動結構設計與實現，新型材料發泡玻璃大型生產線重要設備之一的退火窯傳動結構，它有效地解決了長而寬的寬體窯的傳動問題，使發泡窯出來成型泡沫玻璃得到了有效的退火，現有的網帶窯長度一般在40-60米，主要的瓶頸之一在于網帶的傳動，長而寬的網帶在通常的傳動情況下，會出現傳動帶不動網帶往前運行或網帶跑偏或網帶變形等問題，進而影響泡沫玻璃退火窯的正常生產運行。

關鍵詞：泡沫玻璃寬體退火窯;傳動結構;設計與實現

一、泡沫玻璃性能及其生產工藝

泡沫玻璃是一種以廢平板玻璃和瓶罐玻璃為主要原料，經高溫發泡成型的多孔無機非金屬材料，具有防火、防水，無毒、耐腐蝕、防蛀、不老化，無放射性、絕緣，防磁波、防靜電、機械強度高，與各類泥漿粘結性好的特性。是一種性能穩定的建筑外墻和屋面隔熱、隔音、防水材料。同時，泡沫玻璃還可以運用于煙道、窯爐和冷庫等保溫工程，以及各種氣、液、油輸送管道的隔熱、防水、防火工程，地鐵、圖書館、寫字樓、歌劇院、影院等各種需要隔音、隔熱設備的場所，基礎設施建設的隔離、隔音工程，河渠、護欄、堤壩的防漏、防蛀工程等多種領域。

目前，泡沫玻璃在國內正在被廣泛推薦利用，是一種新型的具有廣闊發展前景的新型綠色環保絕熱材料。

寬體退火窯是泡沫玻璃生產主要設備之一，它合理的內腔結構和先進的傳動結構設計是保證生產出合格產品的前提條件。

由于這種新材料具有防潮、防火、防腐的作用，加之玻璃材料的特殊性能，使其在絕熱、深冷、地下、露天、易燃、易潮以及有化學侵蝕等苛刻環境下倍受用戶青睞，所以有必要大力推廣這種新型綠色材料。而生產這種新型材料的主要設備是發泡窯和退火窯。

泡沫玻璃的燒成工藝流程中的發泡制度按預熱、燒結、發泡、穩泡與退火等幾個階段進行，在配方一定的情況下，最終材料的性能與焙燒工藝關系最大。所以燒成設備（輥道窯與退火窯）的設計制造顯得格外重要，其設計要完全滿足產品的發泡與退火要求。

氣氛的控制在產品開始發泡階段影響挺大，所以發泡窯有一定的氣氛要求;溫度變動，產品性質就可能產生不可接受的大幅度變化，所以要求一定的控溫精度。通過合理內腔設計可以使爐內的溫度盡量均勻，滿足泡沫玻璃從預熱、燒結、發泡、穩泡、退火等一系列發泡制度的要求。依據發泡窯的燒成周期和網帶窯退火周期，需要長度大于100米的超長寬體配合窯才能容納發泡窯發泡好的成型泡沫玻璃有效退火，滿足泡沫玻璃的退火要求。

所以基于以上泡沫玻璃生產工藝的特殊性，要大規模地生產合格優良的綠色環保泡沫玻璃制品，解決寬而長的網帶窯的傳動問題迫在眉睫。

二、泡泡沫玻璃寬體網帶窯傳動結構設計必要性及目標

為了克服現有技術的缺陷，解決泡沫玻璃寬體網帶窯傳動瓶頸問題，應利用先進地組合傳動方式，加上合適網帶的選型配合，使發泡窯出來的批量成型泡沫玻璃在網帶窯中正常連續運轉，按設計好的適宜的燒成曲線正常退火，這樣才能提高產品合格率，進而為大型綠色環保的泡沫玻璃生產提供可靠的保證。

泡沫玻璃的生產采用1臺寬體網帶退火窯的生產線組合。寬體網帶退火窯是泡沫玻璃生產線最重要的設備之一，它由窯本體部分、傳動部分、燃燒系統和控制系統部分組成。其中，窯本體由鋼材和保溫棉等耐火材料制造而成。傳動部分由窯前窯后的主被傳動結構，加上鏈條帶動托輥的輔助傳動結構，帶動板制傳送帶連續運轉，使網帶上的成型泡沫玻璃在網帶的帶動下，在燃燒系統和控制系統等手段的有效控制下，在適宜的溫度制度下得到有效地退火。

網帶傳動結構的組合設計解決了網帶窯傳動的瓶頸問題，實現了泡沫玻璃寬體網帶窯的有效傳動。寬體網帶窯結構設計的投入使用，使大型泡沫玻璃生產線不斷涌現，為綠色環保的泡沫玻璃產品的進一步推廣奠定了基礎。

三、泡沫玻璃寬體退火窯的傳動結構設計及實現

泡沫玻璃是利用廢棄玻璃、粉煤灰、爐渣以及富含玻璃相的尾礦為主要原料，添加發泡劑、改性劑、促進劑等經粉碎均勻混合成配合料，放置在特定模具中經過750-860℃發泡、退火形成的一種內部充滿無數均勻的氣孔的多孔玻璃材料。

泡沫玻璃生產線主要采用“二步法”，使用1臺發泡窯和1座退火窯的生產線組合。第一步：脫模模具通過回轉線自動返回，噴脫模劑、自動裝料、入窯，進入發泡窯發泡;第二步：在發泡窯中發泡完成的泡沫玻璃，再進入退后窯中退火。較之傳統的輥道窯和網帶窯，生產泡沫玻璃的發泡輥道窯、退火網帶窯的結構設計有很多的改良之處。

如泡沫玻璃寬體退火窯傳動結構圖1所示，寬體退火網帶窯主要有以下幾大部分組成：

泡沫玻璃寬體退火窯傳動結構圖1

圖中：1窯體結構，2燃燒系統和控制系統結構，3托輥鏈條傳動結構，4上層托輥、5、下層托輥，6泡沫玻璃產品，7網帶，8窯內結構，9窯循環腔，10保溫層，

1、網帶窯框架結構：全部采用型鋼和鋼板焊接而成框架式結構，利用全棉層保溫，來保證泡沫退火溫度要求。

2、網帶窯燃燒控制系統：由于泡沫玻璃的導熱系數小，它的退火冷卻速度要比普通玻璃的退火冷卻速度要慢得多。如果冷卻速度過快，泡沫玻璃毛坯外面完全冷卻，而制品內部溫度依然較高，這樣的溫差會使制品內部產生應力，最終導致制品出現裂紋或報廢，所以，要嚴格遵守泡沫玻璃毛坯的退火制度要求 ，即對網帶窯分區控制，通過設置的調節系統來控制窯爐的降溫曲線，達到按預定的退火速度緩慢均勻冷卻。

3、寬體網帶窯的傳動結構是一種新型寬體網帶窯組合傳動結構，它利用窯前后的先進主被傳動結構再配合鏈條帶動托輥的輔助傳動結構，加上合理的網帶選型和配置，有效地解決了超長寬體網帶窯傳動的瓶頸問題，主要改進部分詳見泡沫玻璃寬體退火窯傳動結構圖1。

3.1 在窯前及窯后的傳動軸上分別套了多組齒輪，通過與網帶的嚙合，帶動網帶運行，同時還設置有網帶張緊機構，使傳動安全穩定可靠;

3.2 如下圖所示傳動網帶選用的是板制傳送帶，它的主要特征是具有彎曲

較深的串條，使各個螺旋盤條的位置得到正確的定位，因此最大限度地減少網鏈的變形和延伸;

3.3 為了減少主傳動負荷，我們增加了鏈條輔助傳動機構，幾個托輥之間用鏈條串聯起來，間隔一段距離增加一套鏈條傳動機構，使托輥不停地轉動，依靠摩擦力來帶動網帶運動。

3.4 泡沫玻璃寬體網帶窯的下層托輥放到窯外，這樣改造的目的是避免網帶長期處在高溫環境，可以增加網帶的壽命，同時，選材時，可以降低下層托輥的材質標號，經濟又實惠。

結束語：

泡沫玻璃寬體退火窯的傳動結構設計和實現并實施，解決了泡沫玻璃寬體網帶窯傳動結構的瓶頸問題，為泡沫玻璃用寬體網帶窯退火提供了可靠的技術保障，同時也推動了大型泡沫玻璃生產的發展。