LED荧光粉全自动气氛推板炉的优化设计
> 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。
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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：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、品方式
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。为保证设备运行可靠，系统设有保护装置（包括超程、超压、超时，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。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、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、、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。
