摘 要：本文介紹了陶瓷電容器窯爐的優(yōu)化設計過程，應用結果表明，這種高溫燒結設備具有燒結后產品尺寸和性能一致性好、成品率高、運行成本低等特點。
關鍵詞：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�，F(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。針對這兩種瓷料，在中高壓電容器產品的燒結過程中，需要有較高的溫度、良好的爐溫均勻性。針對這一要求，我們設計了CLQJ系列節(jié)能型推板式電容器燒結電窯。
2、 電窯介紹：
該電窯為節(jié)能型全自動1300ºC型單孔推板窯爐，設備由爐體、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構，便于運輸安裝及檢修，爐體連接后直接水平鋪設在鋼軌上。爐膛采用計算機定位軟件優(yōu)化設計結構，整體設備緊湊合理。溫控系統(tǒng)采用原裝進口日本導電智能溫度儀表、晶閘模塊調壓、溫度控制精度高、長期運行穩(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構，美觀大方�！�
3、 窯爐的結構形式：
在窯爐的設計過程中，我們充分根據電子陶瓷產品的工藝及節(jié)能要求，合理選用爐膛結構、保溫材料、加熱元件、控溫方式等，以保證電容器產品的燒成質量。
l 針對工藝要求的設計：
陶瓷電容器瓷片中含有結合劑及溶劑等在加熱過程中揮發(fā)的物質。在加熱的過程中，傳熱的方向與傳濕的方向相反。在爐體的升溫階段，如爐溫與產品的溫差相差過大的情況下，產品表面迅速干燥，由于產品截面溫度梯度大，產品內部溫度較低，內部揮發(fā)物還未排出。待到產品內部溫度升高后，揮發(fā)物生成卻不易排出。產品的表面還易形成裂紋等影響產品質量。針對這一情況，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，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，達到產品的內外溫差低的目的。從而，保證產品在預燒階段的質量。
在燒成階段，由于產品對爐溫的均勻性要求高，所以，我們采取了細化加熱區(qū)，上下控溫的方式。同時，由于爐膛中的傳熱以輻射、對流為主，根據爐膛的結構型式，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)，根據電子陶瓷的特點，布置急冷氣幕，使產品能夠迅速冷卻，縮短了窯時，提高了生產效率。
l 爐體結構的設計：
在節(jié)能要求的前提下，根據連續(xù)式隧道爐的特點，盡量降低爐壁表溫度，達到減少散熱損失的目的。同時，應盡量減輕爐襯的重量，達到減少蓄熱損失的目的。據上述要求，在爐體爐膛及保溫材料的選用中，在內爐膛方面，為保證爐膛有足夠的高溫強度，內爐膛采用的是重質耐火材料。在高溫區(qū)，我們采用耐溫性能極佳的剛玉莫來石異型磚，在低溫段內爐膛采用一級高鋁異型磚。外層保溫材料采用輕質保溫磚與纖維材料的復合結構。因底部保溫材料要承受爐體側墻、頂墻、內爐膛及產品的壓力。所以，底部保溫材料選用輕質保溫磚。為保證爐膛的穩(wěn)定性，在爐側每隔一定距離用輕質保溫磚支撐，在其間填充高檔纖維棉，爐頂亦采用纖維棉。這樣，減輕了爐頂對內爐膛的壓力。同時，纖維棉的導熱系數低，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、 設計結果
根據以上設計結特點及針對陶瓷電容器的燒結工藝，我們設計制造了一條長12.7米的推板電窯，主要技術參數如下：（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： 11 組
l 控溫點數： 15 點
l 推板尺寸： 250×250×30 mm
l 控溫精度： ≤±1 ºC
l 推進速度： 200~1000 mm/h
5、 結 論
綜上所述，該推板電窯其結構的合理性，最大程度地滿足了批量生產電子陶瓷的生產需求，整體設備集現(xiàn)代化自動控制技術、高溫加熱技術于一體，是又一替代傳統(tǒng)窯爐的新一代高技術理想燒成設備。
