泡沫玻璃宽体退火窑的传动结构设计与实现

胡斯友

摘要：本文首先分析了泡沫玻璃性能及其生产工艺，其次分析了泡沫玻璃宽体退火窑的传动结构设计与实现，新型材料发泡玻璃大型生产线重要设备之一的退火窑传动结构，它有效地解决了长而宽的宽体窑的传动问题，使发泡窑出来成型泡沫玻璃得到了有效的退火，现有的网带窑长度一般在40-60米，主要的瓶颈之一在于网带的传动，长而宽的网带在通常的传动情况下，会出现传动带不动网带往前运行或网带跑偏或网带变形等问题，进而影响泡沫玻璃退火窑的正常生产运行。

关键词：泡沫玻璃宽体退火窑;传动结构;设计与实现

一、泡沫玻璃性能及其生产工艺

泡沫玻璃是一种以废平板玻璃和瓶罐玻璃为主要原料，经高温发泡成型的多孔无机非金属材料，具有防火、防水，无毒、耐腐蚀、防蛀、不老化，无放射性、绝缘，防磁波、防静电、机械强度高，与各类泥浆粘结性好的特性。是一种性能稳定的建筑外墙和屋面隔热、隔音、防水材料。同时，泡沫玻璃还可以运用于烟道、窑炉和冷库等保温工程，以及各种气、液、油输送管道的隔热、防水、防火工程，地铁、图书馆、写字楼、歌剧院、影院等各种需要隔音、隔热设备的场所，基础设施建设的隔离、隔音工程，河渠、护栏、堤坝的防漏、防蛀工程等多种领域。

目前，泡沫玻璃在国内正在被广泛推荐利用，是一种新型的具有广阔发展前景的新型绿色环保绝热材料。

宽体退火窑是泡沫玻璃生产主要设备之一，它合理的内腔结构和先进的传动结构设计是保证生产出合格产品的前提条件。

由于这种新材料具有防潮、防火、防腐的作用，加之玻璃材料的特殊性能，使其在绝热、深冷、地下、露天、易燃、易潮以及有化学侵蚀等苛刻环境下倍受用户青睐，所以有必要大力推广这种新型绿色材料。而生产这种新型材料的主要设备是发泡窑和退火窑。

泡沫玻璃的烧成工艺流程中的发泡制度按预热、烧结、发泡、稳泡与退火等几个阶段进行，在配方一定的情况下，最终材料的性能与焙烧工艺关系最大。所以烧成设备（辊道窑与退火窑）的设计制造显得格外重要，其设计要完全满足产品的发泡与退火要求。

气氛的控制在产品开始发泡阶段影响挺大，所以发泡窑有一定的气氛要求;温度变动，产品性质就可能产生不可接受的大幅度变化，所以要求一定的控温精度。通过合理内腔设计可以使炉内的温度尽量均匀，满足泡沫玻璃從预热、烧结、发泡、稳泡、退火等一系列发泡制度的要求。依据发泡窑的烧成周期和网带窑退火周期，需要长度大于100米的超长宽体配合窑才能容纳发泡窑发泡好的成型泡沫玻璃有效退火，满足泡沫玻璃的退火要求。

所以基于以上泡沫玻璃生产工艺的特殊性，要大规模地生产合格优良的绿色环保泡沫玻璃制品，解决宽而长的网带窑的传动问题迫在眉睫。

二、泡泡沫玻璃宽体网带窑传动结构设计必要性及目标

为了克服现有技术的缺陷，解决泡沫玻璃宽体网带窑传动瓶颈问题，应利用先进地组合传动方式，加上合适网带的选型配合，使发泡窑出来的批量成型泡沫玻璃在网带窑中正常连续运转，按设计好的适宜的烧成曲线正常退火，这样才能提高产品合格率，进而为大型绿色环保的泡沫玻璃生产提供可靠的保证。

泡沫玻璃的生产采用1台宽体网带退火窑的生产线组合。宽体网带退火窑是泡沫玻璃生产线最重要的设备之一，它由窑本体部分、传动部分、燃烧系统和控制系统部分组成。其中，窑本体由钢材和保温棉等耐火材料制造而成。传动部分由窑前窑后的主被传动结构，加上链条带动托辊的辅助传动结构，带动板制传送带连续运转，使网带上的成型泡沫玻璃在网带的带动下，在燃烧系统和控制系统等手段的有效控制下，在适宜的温度制度下得到有效地退火。

网带传动结构的组合设计解决了网带窑传动的瓶颈问题，实现了泡沫玻璃宽体网带窑的有效传动。宽体网带窑结构设计的投入使用，使大型泡沫玻璃生产线不断涌现，为绿色环保的泡沫玻璃产品的进一步推广奠定了基础。

三、泡沫玻璃宽体退火窑的传动结构设计及实现

泡沫玻璃是利用废弃玻璃、粉煤灰、炉渣以及富含玻璃相的尾矿为主要原料，添加发泡剂、改性剂、促进剂等经粉碎均匀混合成配合料，放置在特定模具中经过750-860℃发泡、退火形成的一种内部充满无数均匀的气孔的多孔玻璃材料。

泡沫玻璃生产线主要采用“二步法”，使用1台发泡窑和1座退火窑的生产线组合。第一步：脱模模具通过回转线自动返回，喷脱模剂、自动装料、入窑，进入发泡窑发泡;第二步：在发泡窑中发泡完成的泡沫玻璃，再进入退后窑中退火。较之传统的辊道窑和网带窑，生产泡沫玻璃的发泡辊道窑、退火网带窑的结构设计有很多的改良之处。

如泡沫玻璃宽体退火窑传动结构图1所示，宽体退火网带窑主要有以下几大部分组成：

泡沫玻璃宽体退火窑传动结构图1

图中：1窑体结构，2燃烧系统和控制系统结构，3托辊链条传动结构，4上层托辊、5、下层托辊，6泡沫玻璃产品，7网带，8窑内结构，9窑循环腔，10保温层，

1、网带窑框架结构：全部采用型钢和钢板焊接而成框架式结构，利用全棉层保温，来保证泡沫退火温度要求。

2、网带窑燃烧控制系统：由于泡沫玻璃的导热系数小，它的退火冷却速度要比普通玻璃的退火冷却速度要慢得多。如果冷却速度过快，泡沫玻璃毛坯外面完全冷却，而制品内部温度依然较高，这样的温差会使制品内部产生应力，最终导致制品出现裂纹或报废，所以，要严格遵守泡沫玻璃毛坯的退火制度要求 ，即对网带窑分区控制，通过设置的调节系统来控制窑炉的降温曲线，达到按预定的退火速度缓慢均匀冷却。

3、宽体网带窑的传动结构是一种新型宽体网带窑组合传动结构，它利用窑前后的先进主被传动结构再配合链条带动托辊的辅助传动结构，加上合理的网带选型和配置，有效地解决了超长宽体网带窑传动的瓶颈问题，主要改进部分详见泡沫玻璃宽体退火窑传动结构图1。

3.1 在窑前及窑后的传动轴上分别套了多组齿轮，通过与网带的啮合，带动网带运行，同时还设置有网带张紧机构，使传动安全稳定可靠;

3.2 如下图所示传动网带选用的是板制传送带，它的主要特征是具有弯曲

较深的串条，使各个螺旋盘条的位置得到正确的定位，因此最大限度地减少网链的变形和延伸;

3.3 为了减少主传动负荷，我们增加了链条辅助传动机构，几个托辊之间用链条串联起来，间隔一段距离增加一套链条传动机构，使托辊不停地转动，依靠摩擦力来带动网带运动。

3.4 泡沫玻璃宽体网带窑的下层托辊放到窑外，这样改造的目的是避免网带长期处在高温环境，可以增加网带的寿命，同时，选材时，可以降低下层托辊的材质标号，经济又实惠。

结束语：

泡沫玻璃宽体退火窑的传动结构设计和实现并实施，解决了泡沫玻璃宽体网带窑传动结构的瓶颈问题，为泡沫玻璃用宽体网带窑退火提供了可靠的技术保障，同时也推动了大型泡沫玻璃生产的发展。