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LED荧光粉全自动气氛推板炉的优化设计
作者:87569388    来源:江苏前锦炉业设备有限公司    时间:2016/3/21    点击:2219

    适用工艺:LED荧光粉、YAG粉、三基色荧光粉、发光材料的连续烧成。
设计单位:宜兴市前锦炉业设备有限公司    作者:刘俊
  前言:LED荧光粉的高温煅烧需要在氮氢混合气氛条件下反应生成,烧制后产品需要具有较好的一致性和稳定性,因此窑炉的密封性、炉膛耐火材料的洁净无污染以及气氛的细节设计尤为重要,前锦公司不仅在设计具有多项专利并且为知名国内外LED荧光粉行业配套百余套窑炉,搜集了大量的实践成功经验,本文就窑炉细节做重要介绍。


一、设备用途及工艺条件简述
1.1、设备用途:用于LED荧光粉材料在氢、氮混合气氛下的连续烧成。
1.2、炉内气氛:氨分解气(氢气75%、氮气25%)。
1.3、作业方式:连续式,全自动液压推进。
1.4、使用环境:环境温度≤40℃,相对湿度≤85%,设备周围无导电尘埃和易燃易爆气体。


二、主要技术参数
2.1、 额定温度:               1650℃(测温环温度)
2.2、 额定功率:               160KW
2.3、 保温功率:               ~95KW
2.4、 供电容量:               ≥175KW
2.5、 供电电源:               3φ/380V
2.6、 加热区数:               13区
2.7、 控温点数:               15点
2.8、 控温精度:               ≤±1.5℃/24h
2.9、 截面温差:               ≤±4℃
2.10、 炉膛尺寸:              12000×280×220(L×W×H,含推板高度)mm
2.11、 推板尺寸:              260×260×45(L×W×H)mm
2.12、设备外形尺寸:           ~16000×3000×1680(L×W×H)mm
2.13、推进速度范围:           600~1800mm/h
2.14、参考推进速度:           1060mm/h
2.15、主推最大推力:           ≥3000 kg f
2.16、炉表温升:               ≤45℃
2.17、出口温度:               ≤80℃


三、炉体和气体保护简介
3.1、炉壳
3.1.1、炉壳用型钢、钢板密封焊接而成。炉体底部采用方管结构形式,底部易于平常清扫。
3.1.2、炉盖板和炉壳间用密封垫结合密封胶密封,用螺栓压紧。
3.1.3、炉壳两侧设密封接线柱,供加热元件引线之用。
3.1.4、两侧挂板高出炉体上端150mm。
3.2、炉膛和炉衬
3.2.1、进口排焦区及高温区炉膛选用特级刚玉材质(SiO2≤5%,密度≥2.8g/cm3);钼丝板材料采用高刚玉;出口低温区炉膛材料选用一级高铝( Al2O3≥65%,密度≥2.2g/cm3)。
3.2.2、推板材料选用日本进口特级刚玉莫来石,滑轨材料选用上海二耐98耐磨刚玉砖。
3.2.3、炉衬由氧化铝空心球(1.3g/cm3)、刚玉聚轻砖(1.3g/cm3)、莫来石聚轻砖(0.8g/cm3)、氧化铝泡沫砖(0.5g/cm3)、高铝泡沫砖(0.5g/cm3)、轻质粘土砖(0.6g/cm3)、硅藻土砖(0.6g/cm3)和耐火纤维等轻质保温材料砌筑而成。
3.3、主体排布、温区设置和加热元件
3.3.1、升温前端设0.5m长不锈钢进料管,主窑体长10.5m(升温段3m、恒温段5m、降温段2.5 m),其,后端设3.5m长不锈钢水冷腔。主推法兰面上端面做活动装置,便于平常清除排焦区炉顶焦状废物料。
3.3.2、全窑共13个温区,其中:升温4区、恒温7区(每温区长750mm)、降温2区,均为单点控温。
3.3.3、加热元件:第一区采用电热丝加热,其余选用1800型钼丝,两侧分布,呈之字形往复穿于钼丝板中。
3.3.4、每组钼丝加热级配一台干式变压器(隔离式),为钼丝提供低压大电流电源。
3.4、产品冷却方式
3.4.1、前部的炉体降温段采用自然降温,并可通过第9温区调节降温速度。
3.4.2、炉体后部3.5米长区域采用水冷降温,水冷腔为不锈钢双层结构,配温度计、流量计和调节阀,可根据出水温度自动调节进水量大小。
3.5、气体保护
3.5.1、本电窑所用保护气体为氨分解气(氢气75%、氮气25%)。气源由用户自备。
3.5.2、气源包括氨分解装置(含氨分解器、净化和干燥装置)和氮气源(供置换室用)。
3.5.3、进料和出料各设置一个气体置换室(即进料仓和出料仓),每个置换室设两道密封闸门。闸门启闭由油缸传动,并行程开关控制行程。
3.5.4、进料仓和出料仓各有1路进气,两个外闸门处各设有1组气幕。
3.5.5、炉体和出料管共设有13路进气(每温区配有1路),3路排气;进料管设1个点火咀。
3.5.6、每路进气管道上都配有玻璃转子流量计,用来控制进气量。
3.5.7、主气路管道采用硬管形式。


四、推进系统简介
4.1、推进系统由入推进料、进料闸门、主推进器、主推闸门、出推、出料闸门、回推、回推闸门、返回辊道几个部分组成,由控制柜、PLC操作柜(操作柜面板上设有触摸屏,可显示设备运行状态和进行手动操作)监控全部运行过程,动力来源于液压站,靠油缸的协调动作和电气元器件的精确控制,完成全部机械传动,实现自动循环运行。为保证设备运行安全可靠,系统设有安全保护报警装置(包括超程、超压、超时报警,程序上各个动作之间都采用互锁,由PC机编程控制)。
4.2、主推进装置油缸行程750mm,配有进口精密调速阀对主推进无极调速。最大推重3T。
4.3、推进系统设有手动和自动两种控制方式。自动控制采用PLC可编程控制器控制,程序上各个动作之间都采用互锁;手动操作可在触摸屏上完成。
4.4、回转轨道高度可采用丝杆调节。


五、温控系统简介
5.1、控温方式为可控硅调压,控温元件选用晶闸管。
5.2、控温仪表选用日本岛电智能温度调节仪,具有自动连续PID调节、输出限幅、温度补偿、超温报警、断偶指示等功能。仪表配备通讯接口。
5.3、电气系统设过压、过流和接地保护装置。
5.4、本温控系统共配11支钨-铼热电偶,分度号WRE5-26,热电偶由炉顶插入炉膛。
5.5、所有控制系统都安装在1台电气控制柜内。控制柜面板装有温控表、电压表、电流表等,柜内设三相电度表和照明装置。


六、控制系统
运转系统配置触摸屏,对回转系统进行动作位置显示、监控、报警、数据的设置等。


七、质量保证
7.1、设备质保期壹年(易损件除外,人为因素除外。易损件包括推板和快熔等)。
7.2、质保期内凡属供方设计、制造原因引起的质量问题,由供方负责免费维修。若因需方使用不当而引发设备故障,供方负责维修,费用由需方承担。
7.3、质保期满后设备出现故障,供方负责维修,费用由需方承担。
7.4、备件数量:
(1)推      板:实用数量的10%;
(2)快速熔断器:实用数量的20%。


八、安装调试
8.1、需方负责设备安装基础施工(地沟走线),一次动力线(控制柜之前)由需方承担。
8.2、供方负责设备的安装调试工作,二次动力线由供方承担(控制柜到窑体之间的距离≤5m,超出部分导线由需方承担)。
8.3、在供方调试过程中,需方派操作人员协同,供方对需方操作人员提供免费培训。
8.4、设备调试结束后,需方应及时组织验收工作,并出具验收报告。验收标准为本“技术协议书”。


此文特别感谢:大连路明、根本化学、北京有研、江门科恒、烟台希尔德、北京中村宇极、厦门通士达、韩国大洲电子、日本三菱化学、浙江阳光集团等企业给予的技术支持。

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