摘 要：本文介紹了陶瓷電容器窯爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程，應(yīng)用結(jié)果表明，這種高溫?zé)Y(jié)設(shè)備具有燒結(jié)后產(chǎn)品尺寸和性能一致性好、成品率高、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：推板窯；陶瓷電容器；節(jié)能
1、 前 言：
隨著電子工業(yè)的高速蓬勃發(fā)展，迫切要求具有擊穿電壓高、體積小、可靠性高的高壓陶瓷電容器。現(xiàn)在，中高壓陶瓷電容器的瓷料主要為鈦酸鋇基和鈦酸鍶基瓷料。針對(duì)這兩種瓷料，在中高壓電容器產(chǎn)品的燒結(jié)過(guò)程中，需要有較高的溫度、良好的爐溫均勻性。針對(duì)這一要求，我們?cè)O(shè)計(jì)了CLQJ系列節(jié)能型推板式電容器燒結(jié)電窯。
2、 電窯介紹：
該電窯為節(jié)能型全自動(dòng)1300ºC型單孔推板窯爐，設(shè)備由爐體、智能溫度控制系統(tǒng)兩大部分組成。爐體采用帶走輪分體式結(jié)構(gòu)，便于運(yùn)輸安裝及檢修，爐體連接后直接水平鋪設(shè)在鋼軌上。爐膛采用計(jì)算機(jī)定位軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，整體設(shè)備緊湊合理。溫控系統(tǒng)采用原裝進(jìn)口日本導(dǎo)電智能溫度儀表、晶閘模塊調(diào)壓、溫度控制精度高、長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定可靠。窯爐外殼及控制系統(tǒng)外殼，均采用靜電噴涂掛板雙層結(jié)構(gòu)，美觀大方。 圖1為電窯彩圖
3、 窯爐的結(jié)構(gòu)形式：
在窯爐的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們充分根據(jù)電子陶瓷產(chǎn)品的工藝及節(jié)能要求，合理選用爐膛結(jié)構(gòu)、保溫材料、加熱元件、控溫方式等，以保證電容器產(chǎn)品的燒成質(zhì)量。
l 針對(duì)工藝要求的設(shè)計(jì)：
陶瓷電容器瓷片中含有結(jié)合劑及溶劑等在加熱過(guò)程中揮發(fā)的物質(zhì)。在加熱的過(guò)程中，傳熱的方向與傳濕的方向相反。在爐體的升溫階段，如爐溫與產(chǎn)品的溫差相差過(guò)大的情況下，產(chǎn)品表面迅速干燥，由于產(chǎn)品截面溫度梯度大，產(chǎn)品內(nèi)部溫度較低，內(nèi)部揮發(fā)物還未排出。待到產(chǎn)品內(nèi)部溫度升高后，揮發(fā)物生成卻不易排出。產(chǎn)品的表面還易形成裂紋等影響產(chǎn)品質(zhì)量。針對(duì)這一情況，在爐體的升溫階段，我們合理的布置排膠煙囪，以便生成的膠體能夠迅速排出。同時(shí)，合理選取加熱元件的表面功率，降低加熱元件表面溫度與爐膛溫差，達(dá)到產(chǎn)品的內(nèi)外溫差低的目的。從而，保證產(chǎn)品在預(yù)燒階段的質(zhì)量。
在燒成階段，由于產(chǎn)品對(duì)爐溫的均勻性要求高，所以，我們采取了細(xì)化加熱區(qū)，上下控溫的方式。同時(shí)，由于爐膛中的傳熱以輻射、對(duì)流為主，根據(jù)爐膛的結(jié)構(gòu)型式，上部加熱區(qū)中輻射遮蔽小，下部加熱區(qū)有底板遮擋，所以對(duì)下部加熱元件的輻射遮蔽大；另一方面，由于加熱的空氣存在溫度壓頭而上浮，也使上部溫度較高。為了改善這種狀況，我們合理布置上下加熱元件距產(chǎn)品的距離，上下加熱元件采取不同的功率配置。使得爐溫的均勻性得到保證。在爐體的降溫區(qū)，根據(jù)電子陶瓷的特點(diǎn)，布置急冷氣幕，使產(chǎn)品能夠迅速冷卻，縮短了窯時(shí)，提高了生產(chǎn)效率。
l 爐體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：
在節(jié)能要求的前提下，根據(jù)連續(xù)式隧道爐的特點(diǎn)，盡量降低爐壁表溫度，達(dá)到減少散熱損失的目的。同時(shí)，應(yīng)盡量減輕爐襯的重量，達(dá)到減少蓄熱損失的目的。據(jù)上述要求，在爐體爐膛及保溫材料的選用中，在內(nèi)爐膛方面，為保證爐膛有足夠的高溫強(qiáng)度，內(nèi)爐膛采用的是重質(zhì)耐火材料。在高溫區(qū)，我們采用耐溫性能極佳的剛玉莫來(lái)石異型磚，在低溫段內(nèi)爐膛采用一級(jí)高鋁異型磚。外層保溫材料采用輕質(zhì)保溫磚與纖維材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)。因底部保溫材料要承受爐體側(cè)墻、頂墻、內(nèi)爐膛及產(chǎn)品的壓力。所以，底部保溫材料選用輕質(zhì)保溫磚。為保證爐膛的穩(wěn)定性，在爐側(cè)每隔一定距離用輕質(zhì)保溫磚支撐，在其間填充高檔纖維棉，爐頂亦采用纖維棉。這樣，減輕了爐頂對(duì)內(nèi)爐膛的壓力。同時(shí)，纖維棉的導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能好，密度小，大大降低了爐體壁表溫度，又減少了蓄熱損失�！ �
4、 設(shè)計(jì)結(jié)果
根據(jù)以上設(shè)計(jì)結(jié)特點(diǎn)及針對(duì)陶瓷電容器的燒結(jié)工藝，我們?cè)O(shè)計(jì)制造了一條長(zhǎng)12.7米的推板電窯，主要技術(shù) 參數(shù)如下：（僅供參考）
l 額定溫度： 1380 ºC
l 額定功率： 93 KW
l 爐膛尺寸（L×W×H）： 9260×320×190 mm
l 爐體尺寸（L×W×H）： 9260×1360×1510 mm
l 溫區(qū)組數(shù)： 11 組
l 控溫點(diǎn)數(shù)： 15 點(diǎn)
l 推板尺寸： 250×250×30 mm
l 控溫精度： ≤±1 ºC
l 推進(jìn)速度： 200~1000 mm/h
5、 結(jié) 論
綜上所述，該推板電窯其結(jié)構(gòu)的合理性，最大程度地滿足了批量生產(chǎn)電子陶瓷的生產(chǎn)需求，整體設(shè)備集現(xiàn)代化自動(dòng)控制技術(shù)、高溫加熱技術(shù)于一體，是又一替代傳統(tǒng)窯爐的新一代高技術(shù)理想燒成設(shè)備。
