连续式烧制古色古香建筑制品的方法

摘要

本发明公开了一种连续式烧制古色古香建筑制品的方法，建筑制品坯体经过预热、排潮、氧化、烧结后，进入急冷带，若窑炉为隧道窑，则在其急冷带的900-650℃区间，导入外部蒸汽至窑炉空腔内形成绝氧隔离带，并导入外部煤气至窑炉空腔内在所述绝氧隔离带形成还原气氛，实现蒸汽雾化绝氧和建筑制品的还原杀青；若窑炉为辊道窑，则在其急冷带的700-650℃区间实现上述相同功能；本发明的烧制方法使坯体在完成还原反应杀青过程中更透彻，充分内外一致，杀青效果好，同一批坯体的烧成周期约为1.5h，效率高。

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及建筑材料领域，更具体地，本发明的实施方式涉及 一种连续式烧制古色古香建筑制品的方法。

背景技术

传统青砖、青瓦或古色古香类建筑装饰用材料的烧制一般是采用老式传统 的“坛罐窑”经过烘烧，放大火、用小火、保火、灌水、绝氧、杀青、降温制品出 窑堆码，工序流程繁琐，烧成周期长，一般25天左右才烧制一窑，产量小，制 品缺陷多，优质产品相对较少，耗用成本高，且在烧制过程中制品几何尺寸偏 差大，因为是多层次码烧，所以易出现倒坯、炸坯、色差大等现象，烧制过程 中烟气排放对环境污染大，不符合排放标准，故现在生产多不采用此类窑炉烧 制。

针对上述传统窑炉的缺陷进行改进，目前使用的辊道窑具有环保、节能、 连续式生产、产量大、产品品质高的优点，在技术(预热排潮、氧化、烧结、 急冷、缓冷的控制处理)上更能解决温度的烧成曲线和制度的掌控，中国专利 申请201410060652.4公开了一种青砖烧制方法，采用辊道窑烧制，砖坯急冷后 进行着色，着色燃气按比例由一氧化碳、氢气、水蒸气、氮气组成，但是其着 色和急冷分成两个阶段执行，虽然一定程度上缩短了青砖烧制时间，但是其杀 青还原还不够彻底，砖坯着色效果还不能满足市场对古建筑砖瓦等产品的质量 要求；中国专利申请201410587248.2公开了一种利用分体式隧道窑烧制青砖的 方法，其预热、烧制均需要7-8h，烧制时间长，效率有待提高；针对现有技术 的缺陷，目前亟需发展一种杀青还原效果好、烧制效率高的仿古建筑砖瓦等产 品的烧制方法。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种连续式烧制古色古香建筑制品的 方法，以期望可以克服现有烧制古色古香建筑制品的方法不能同时满足杀青还 原效果好、烧制效率高的缺陷。

为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：

一种连续式烧制古色古香建筑制品的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)预热与排潮

码好的建筑制品坯体进入窑炉预热带，随着窑炉温度的逐渐升高，所述建 筑制品坯体完成预热与排潮；

(2)氧化

建筑制品坯体从预热带转移到氧化带，随着窑炉温度的继续升高，所述建 筑制品坯体完成氧化；

(3)烧结

建筑制品坯体进入窑炉烧成带高温烧制；

(4)急冷、蒸气雾化绝氧和还原杀青

烧制后的建筑制品坯体进入窑炉急冷带进行急冷，若窑炉为隧道窑，则在 其急冷带的900-650℃区间，导入外部蒸汽至窑炉空腔内形成绝氧隔离带，并导 入外部煤气至窑炉空腔内在所述绝氧隔离带形成还原气氛，实现蒸汽雾化绝氧 和建筑制品的还原杀青；若窑炉为辊道窑，则在其急冷带的700-650℃区间，导 入外部蒸汽至窑炉空腔内形成绝氧隔离带，并导入外部煤气至窑炉空腔内在所 述绝氧隔离带形成还原气氛，实现蒸汽雾化绝氧和建筑制品的还原杀青；所述 蒸汽导入量为1.8-2.0m³/min，所述煤气导入量为2.0-2.5m³/min；建筑制品坯体 在急冷带的上述900-650℃区间或者上述700-650℃区间的运动时间为4-6min；

(5)强制缓冷与尾冷

还原杀青完毕的建筑制品进入缓冷带，缓冷带窑体上方设置的抽热风机对 建筑制品实施强制冷却，避免制品在300℃以上再进行氧化反应影响杀青效果， 强制缓冷至550℃以下后进入尾冷阶段，冷却至250℃以下出炉，得到古色古香 建筑制品。

进一步的技术方案是：所述预热与排潮是指建筑制品坯体以1.0-1.2m/h的运 动速度送入窑炉预热带使建筑制品坯体的温度逐渐升高并在该过程中完成结晶 水、碳氢化合物、有机物的排放，预热带温度由250℃升至550℃，同一批建筑 制品坯体在窑炉预热带的运动时间为0.5h。

更进一步的技术方案是：所述氧化是建筑制品坯体从预热带进入氧化带后， 随着窑炉温度从550℃逐渐升高至900℃，建筑制品坯体内含有的各种矿物质原 料分子的元素跟氧结合燃烧，建筑制品坯体的氧化时间为10-15min。

更进一步的技术方案是：所述高温烧制是指建筑制品坯体从氧化带进入烧 成带后，在烧成带以1000-1050℃的温度烧制10-15min。

更进一步的技术方案是：所述隧道窑的急冷带的900-650℃区间或者辊道窑 的急冷带的700-650℃区间在建筑制品坯体的行进方向上依次设置煤气输入管 和蒸汽输入管，煤气输入管连接煤气发生炉并将煤气发生炉中的煤气导入窑炉 内，蒸汽输入管连接蒸汽锅炉并将蒸汽锅炉中的蒸汽导入窑炉内，从而使窑炉 内形成绝氧隔离带和还原气氛。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：本发明使用水蒸气在窑炉内 形成绝氧隔离带，并让烟气(煤气)在此隔离带内渗透建筑制品坯体，使坯体 在完成还原反应杀青过程中更透彻，充分内外一致，坯体在杀青还原完成后进 入缓冷带并在缓冷带被强制冷却避免坯体在300℃以上再进行氧化反应影响杀 青效果，窑体尾冷亦作降温处理，便于检选打包入库，同一批坯体的烧成周期 约为1.5h，效率高。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例， 对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的方法可应用于辊道窑和隧道窑两种不同的窑炉。

辊道窑采用转动件(链条传动式斜齿传动)连续式生产，烧成周期同比传 统窑炉短(25天左右缩短至1.5h左右)。生产青砖、青瓦及古色古香制品整个辊 道窑采用预热、排潮、氧化、烧结、急冷、蒸气雾化绝氧与还原刹青、强制缓 冷至尾冷出窑等一系列制品的物理、化合反应。该专利技术特点是产量大、质 量优、燃烧方式为煤气燃烧、排放标准符合国家环保验收标准。

隧道窑生产原理同辊道窑基本相同，传动方式采用顶车顶推轨道式运动连 续式运行生产作业，烧成周期同比传统坛罐窑炉短(由原来25天左右缩短至 1.5-2h左右)，制品在此烧成周期内也完成预热、排潮、氧化、烧结、急冷、蒸 气雾化绝氧与还原刹青、强制缓冷、制品出窑等系列物理、化合反应变化。该 专利技术特点突出产量大、质量优、燃烧方式为内燃式无烟气排放，污染符合 国家环保验收标准，且隧道窑烧制古色古香制品技术在国内外行业尚属首创成 功范例，值得大力推广应用。

本发明对窑炉结构进行了改进，并在该基础上调整烧制方法，从而达到更 好的烧制效果和效率。

辊道窑是一种截面呈狭长型的隧道窑，但是它不用装载制品的窑车在轨道 上运行，而是由一根根平行排列横穿窑面工作通道截面的棍棒组成“辊道”制品放 在辊棒上，随着辊棒的转动而输送制品，在窑内完成烧成工艺过程，故称辊道 窑。辊道窑有钢架箱体结构，辊道窑窑体预热带可使用红粘土砖砌筑，排潮带 氧化带使用耐火砖砌筑，窑顶使用棚顶管或高铝盖板搭盖，在窑顶还设计有调 节和解决制品在烘制过程中产生的缺陷控制的调解槽或囱孔，窑体烧成带使用 高铝标砖砌筑，并按制品烧成温度区间设计烧嘴砖连接煤气炉管道及烧嘴，此 间窑顶使用高铝质吊顶并做保温处理；急冷带和缓冷带使用粘土耐火砖砌筑， 窑顶也使用棚顶管搭盖，做保温处理，急冷带留有间隔急冷槽作制品急冷处理 调解功能，并在急冷带的700℃-650℃区间设计外置蒸气输入窑内装置及烟气(煤 气)输入窑炉内装置，使其产生的大量水蒸气输入窑内形成绝氧隔离带，并让 烟气渗透坯体，使坯体在完成还原反应杀青过程中更透彻，充分内外一致。制 品在通过此段杀青还原后即进入缓冷带，在缓冷带窑体上方设置有抽热风机对 制品实施强制冷却，避免制品在300℃以上再进行氧化反应影响杀青效果，窑体 尾冷亦做降温处理，便于检选打包入库。整个辊道窑的传到方式使用链条式斜 齿带动辊棒转动，中低温(预热、排潮、氧化带初端，急冷带、缓冷带和尾冷 带均使用铁管和中温磁管做传动棒，高温烧成带使用高温磁管做传动棒)，整个 制品从进窑开始亦在辊棒的转动下输送入窑内完成一系列的烧制，一个烧成周 期约1.5h即可完成。

隧道窑属于连续性火焰加热窑炉，一般是一条直线形隧道，其两侧及顶部 有固定的墙壁及拱顶，底部铺设轨道上运行着窑车，窑车上堆码制品，窑车在 轨道上运行(车动火不动)进行烧成。隧道窑烧制仿古建筑古色古香产品的构 建大体分为五部分：窑体、窑内输送设备、燃烧系统、绝氧雾化杀青还原系统、 通风系统。窑体设置检查坑道，便于清扫落下的碎屑、沙粒，冷却窑车，检查 窑车以及在发生倒坯事故时便于拖出处理。窑头窑尾设有窑门保证窑内操作稳 定，防止冷空气漏入以减小气体分层，减小上下温差。窑车与窑车间，窑车与 窑墙间采用双重曲折封闭，杜绝了窑车面上与车下的气体流动，防止了高温部 分热量直接辐射给窑车全层部分，并使漏气阻力增加，窑车两侧的钢板裙与封 砂槽构成了砂封，隔断了窑车上下空间，不使冷空气漏入窑内，热气体也不漏 出。根据燃料的不同，有用投煤燃烧和煤气(或燃油)燃烧，利用窑内设置的 哈风口、哈风闸来调节整个窑子的烧成曲线气氛制度所相应的温度，确保制品 的烧成所需。在隧道窑急冷带的900℃-650℃间同样设计外置蒸气输入窑内装置 及烟气(煤气)输入窑炉内装置，在缓冷带窑顶同样设置有强冷装置，使其温 度保持在300℃以下，避免制品再次发生氧化化学变化影响杀青还原效果，当制 品还原杀青稳定后再由顶拖设施出窑堆放，完成整个烧制过程。通风系统一般 采用引风机或梯式排烟囱抽排，在隧道窑窑头顶设有排烟风机(使用变频控制)， 风机风巷连接窑内的哈风口并设有哈风闸可调节风量，以达到调节制品烧成所 需的温度。排烟囱一般使用于烘烤隧道窑，因烘烤隧道窑在整个窑顶根据制品 从进入隧道窑内完成一系列的预热、排潮、脱水反应来设置梯次排烟囱，确保 制品在一系列脱水、排潮反应中不会出现炸砖、跨坯、倒窑现象，以利于更好 地用于产品烘干而缩短烧成周期，提高产量。

实施例1

码好的建筑制品坯体进入隧道窑窑炉预热带进行预热、排潮，建筑制品坯 体以1.0m/h的运动速度送入窑炉预热带，预热带温度由250℃升至550℃，使建筑 制品坯体的温度逐渐升高并在该过程中完成结晶水、碳氢化合物、有机物的排 放，同一批建筑制品坯体在窑炉预热带的运动时间为0.5h。建筑制品坯体从预热 带转移到氧化带，随着窑炉温度从550℃逐渐升高至900℃，建筑制品坯体内含 有的各种矿物质原料分子的元素跟氧结合燃烧，建筑制品坯体的氧化时间为 15min。氧化完成后建筑制品坯体从氧化带进入烧成带进行高温烧制，以1050℃ 的温度保温烧制10min。烧制后的建筑制品坯体进入窑炉急冷带进行急冷，在急 冷带的900-650℃区间，导入外部蒸汽至窑炉空腔内形成绝氧隔离带，并导入外 部煤气至窑炉空腔内在所述绝氧隔离带形成还原气氛，实现蒸汽雾化绝氧和建 筑制品的还原杀青；所述蒸汽导入量为1.8m³/min，所述煤气导入量为2m³/min； 建筑制品坯体在急冷带的900-650℃区间的运动时间为6min。

还原杀青完毕的建筑制品进入缓冷带，缓冷带窑体上方设置的抽热风机对 建筑制品实施强制冷却，避免制品在300℃以上再进行氧化反应影响杀青效果， 强制缓冷至550℃以下后进入尾冷阶段，冷却至250℃以下出炉，得到古色古香 建筑制品。

实施例2

码好的建筑制品坯体进入辊道窑窑炉预热带进行预热、排潮，建筑制品坯 体以1.2m/h的运动速度送入窑炉预热带，预热带温度由250℃升至550℃，使建筑 制品坯体的温度逐渐升高并在该过程中完成结晶水、碳氢化合物、有机物的排 放，同一批建筑制品坯体在窑炉预热带的运动时间为0.5h。建筑制品坯体从预热 带转移到氧化带，随着窑炉温度从550℃逐渐升高至900℃，建筑制品坯体内含 有的各种矿物质原料分子的元素跟氧结合燃烧，建筑制品坯体的氧化时间为 15min。氧化完成后建筑制品坯体从氧化带进入烧成带进行高温烧制，以1000℃ 的温度保温烧制15min。烧制后的建筑制品坯体进入窑炉急冷带进行急冷，在急 冷带的700-650℃区间，导入外部蒸汽至窑炉空腔内形成绝氧隔离带，并导入外 部煤气至窑炉空腔内在所述绝氧隔离带形成还原气氛，实现蒸汽雾化绝氧和建 筑制品的还原杀青；所述蒸汽导入量为2.0m³/min，所述煤气导入量为2.5m³/min； 建筑制品坯体在急冷带的700-650℃区间的运动时间为4min。

还原杀青完毕的建筑制品进入缓冷带，缓冷带窑体上方设置的抽热风机对 建筑制品实施强制冷却，避免制品在300℃以上再进行氧化反应影响杀青效果， 强制缓冷至550℃以下后进入尾冷阶段，冷却至250℃以下出炉，得到古色古香 建筑制品。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应 该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和 实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公 开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。 除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其 他的用途也将是明显的。