拐角薄板窑礅的制作方法

本发明涉及一种卫生陶瓷生产工具，特别是涉及一种利用窑礅上直边与窑礅上横边两条处在同一平面上接近直角的相交线确定一个平面的几何原理，依靠窑礅上直边与窑礅上横边的长度特性确保窑礅主体的稳定性，使窑面板的四周均垂直受力，然后根据多层窑具叠加煅烧的承重情况，尽可能薄的设计窑礅主体的厚度，以减少窑礅主体占用窑面板周围的面积和节省横梁用料，从而解决现行盆类平烧窑具中存在的窑礅占用面积大、窑礅质量太重、炭化硅横梁成本高、重心不稳、结构松散、组装困难、容易变形等问题的拐角薄板窑礅。

背景技术：

1、在卫生陶瓷行业，窑具的设计科学与否，直接关系到陶瓷产品的品质优劣、窑值能耗的高低及窑具的耐用性能。

2、以烧盆为例：目前行业中有平烧与立烧两种。所谓平烧，是将盆面板的泥坯水平放置在窑板之上进行烧制。平烧的优点是盆面板背面的结构十分简单，坯体的总重量较轻，产品防扭曲质量好，坯体煅烧耗能少；所谓立烧，是将盆面板的泥坯垂直立于窑板之上进行烧制。立烧的优点是不需要单个盆的窑具烧成架，登窑卸瓷都很方便，但是，盆面板的背面必须有承重的泥坯骨架来支撑坯体的站立，坯体沉重，能耗比大，产品面板容易扭曲和盆的直边变形。所以，现在的卫生陶瓷企业大多采用平烧的生产方式。

3、在陶瓷生产过程中，除了盆类需要平烧之外，还有诸如小便器、拖把池、挂壁马桶等都需要搭窑架后进行分层煅烧，因此，窑礅的使用范围极其广泛。

4、陶瓷工厂现行的分层叠烧搭窑架方式是：以12x12公分的莫来石空心柱子作窑礅，在窑礅的上方开四个4x4的凹槽，在凹槽中横置嵌入4x4公分的炭化硅横梁，横梁两端依次扎成框架，然后将窑板水平放置在横梁形成的框架上。这种搭制窑架的方式存在很多问题:

5、1，窑礅占用窑炉容积太多。我以煅烧一个多层叠装的80x49公分尺寸盆为例：盆的泥坯尺寸为92x56公分，泥坯盆面板的实际占窑板面积为5152平方厘米。多层叠装时，为便于工人操作，窑礅只能在窑板的左右两边设置。在不考虑操作余量时，12x12公分的空心窑礅就使窑板的长度必须要116公分，那么，窑板的面积就扩大为6496平方厘米，四个窑礅占用了整套窑具26％的面积。多26％的窑板面积，就多浪费26％的高温容积，就下降了26％的生产窑值。

6、2，窑礅的质量笨重耗太高。为了降低能耗，窑板的设计均为空心板，中间的骨架只有几毫米厚。窑礅是要叠加受力的，12x12公分的窑礅中间只有一个4x4公分的小方孔，整个柱子都是实打实的莫来石材质，质量特别笨重。这种笨重的石材窑礅要烧到1260度，耗能特别多。

7、3，水平放置的横梁极易变形。莫来石材质的耐温性能只有1400度，当窑温在1200度以上时，由于跨度太长的窑板容易下坠变形。所以，现在全陶瓷行业都是在窑礅上搭耐温1600度的炭化硅横梁来托着窑板进行煅烧。对于炭化硅材质的横梁来说，其中间部分没有任何受力支撑点，在高温环境中即使是悬空煅烧也会自然下坠，何况横梁上还压着窑板和盆体泥坯，其变形的幅度更大。例如烧制80公分的盆，其中间的悬空部分就将近有1米，若烧制120公分长的盆，悬空长度就有140公分。

8、4，结构松散，叠装后高层晃动幅度大。窑礅是以莫来石为材质，其形状为12x12公分的正方体柱，高度一般为20—30公分，正中间有一个4x4公分的方孔，上沿的四边均开有4x4公分的凹槽。如搭建烧盆窑架时，就是在窑板的四个角外分别放上窑礅，在凹槽内放4x4的炭化硅横梁，再把窑板的两条长边放置在炭化硅横梁上。如此一层一层上叠。对于回转窑来说，叠三四层问题不大，但对于厢式窑，层高有2米多，要叠加十多层，12x12公分的受力面积就显得特别小，加之窑礅的底和面不可能绝对平整，所以，重心不稳、晃动特别明显。

9、5，组装麻烦，拆卸零散，重新组装结构误差无法把控。为了充分利用窑炉容积，行业中一直沿用套胆叠装的方式进行烧盆。所谓套胆叠装，就是把上一层盆胆底部套叠在下一层盆胆里，只要留有一点间隙就行。那么，在装窑时需要一层一层的叠上去，卸窑时就要从上至下一层层卸下来。层数多了，窑礅、横梁混合堆在一起，原件、原位再次搭配根本不可能，结构误差问题更为凸显。

10、为解决卫生陶瓷行业中窑具结构中存在的上述问题，我作了如下探讨。

技术实现思路

1、本发明涉及一种卫生陶瓷生产工具，特别是涉及一种利用窑礅上直边与窑礅上横边两条处在同一平面上接近直角的相交线确定一个平面的几何原理，依靠窑礅上直边与窑礅上横边的长度特性确保窑礅主体的稳定性，使窑面板的四周均垂直受力，然后根据多层窑具叠加煅烧的承重情况，尽可能薄的设计窑礅主体的厚度，以减少窑礅主体占用窑面板周围的面积和节省横梁用料，从而解决现行盆类平烧窑具中存在的窑礅占用面积大、窑礅质量太重、炭化硅横梁成本高、重心不稳、结构松散、组装困难、容易变形等问题的拐角薄板窑礅。

2、我们知道：一根横梁的两端都由窑礅托着，如果在横梁的中部加上托一个窑礅，其横梁的抗变形能力并不只是一倍的关系，而是成几何级增加。同理，如果在一块窑板的下面加许多窑礅，那么，只要窑礅和窑板不压裂，窑礅、窑板始终都不会变形。如果由两条直角边构成的一个面全部受力的窑礅，其受力和稳定性能更佳。

3、本发明的上述技术问题是通过提供一种如下结构的拐角薄板窑礅而解决的，该拐角薄板窑礅包括：窑礅主体、窑礅下直边、通热孔、窑礅高度、窑礅上直边、定位销、窑礅上横边、窑板主体、窑面板、定位孔、窑面板长度、窑面板宽度、窑礅下横边，其特征在于：利用窑礅上直边与窑礅上横边两条处在同一平面上接近直角的相交线确定一个平面的几何原理，依靠窑礅上直边与窑礅上横边的长度特性确保窑礅主体的稳定性，使窑面板的四周均垂直受力，然后根据多层窑具叠加煅烧的承重情况，尽可能薄的设计窑礅主体的厚度，以减少窑礅主体占用窑面板周围的面积和节省横梁用料，从而解决现行盆类平烧窑具中存在的窑礅占用面积大、窑礅质量太重、炭化硅横梁成本高、重心不稳、结构松散、组装困难、容易变形等问题。

4、可选的：所述窑礅上直边与窑礅上横边两条处在同一平面上接近直角的相交线确定一个平面的拐角角度不受限制。

5、可选的：所述礅主体的厚度不受限制，上下左右均可厚可薄。

6、可选的：所述窑礅上直边与窑礅上横边这两块构成的窑礅主体或者为一体结构，或者为拼装结构。

7、可选的：所述窑礅主体设置的通热孔的大小、个数、形状不受限制。

8、可选的：所述窑礅上直边与窑礅上横边、窑礅下直边与窑礅下横边上面是否开凹形缺口不受限制。

9、可选的：所述窑礅上直边与窑礅上横边向窑面板的外延是否伸长不受限制。

10、可选的：所述窑礅主体的材质可选择莫来石、炭化硅、氮化硅之外，还可选用其他耐高温材料。

11、可选的：所述窑礅主体的窑礅结构不仅适合烧制盆类，同样适合烧制其他需要搭架烧制的其他类型陶瓷产品。

12、可选的：所述定位孔、定位销的设置方式及结构方式不受限制，或者不需要设置定位孔、定位销。

13、可选的：所述窑礅主体的构成形状一般为l状拐角的结构形式，根据需要，还可设计为“丁”字形、“十”字架形。

14、可选的：所述窑礅主体的上方可以任意设置安装横梁的接口结构。

15、可选的：所述窑礅主体上根据多层叠加受力的大小在受力部位加设多条加力筋。

16、本发明拐角薄板窑礅与行业现行使用的莫来石通用窑礅架横梁的窑架方式相比具有如下优点：

17、1，解决了现行窑礅体积太大必须额外占用窑炉容积的问题。现在整个卫生陶瓷行业中，无论是箱式窑还是回转窑煅烧，只要是多层叠烧的产品，都是采用窑礅架横梁的方式进行隔层。四个窑礅占用了整套窑具26％的面积。多26％的窑板面积，就多浪费26％的高温容积，就下降了26％的生产窑值。本发明拐角薄板窑礅利用两块薄板结构为一个拐角，由这拐角的两条直角边构成一个受力面直接支撑在窑面板的下面，两块薄构成的拐角占用窑面板的面积很少，既省除了窑礅又省除了横梁，更不存在窑面板会变形的问题，特别是省除了窑礅占用了整套窑具26％的面积，对窑炉的生产窑值有极大地提高。

18、2，解决了现行窑礅质量太重导致窑炉热能耗量大的问题。现在陶瓷行业都采用窑礅架横梁叠烧的方式，其12x12公分的窑礅中间只有一个4x4公分的小方孔，整个柱子都是实打实的莫来石材质，质量特别笨重。如果窑礅的横截面积小，重心就不稳，因此，必须要设计得大而且笨重。这种笨重的石材窑礅每次都同样要烧到1260度，耗能特别多。

19、3，解决了现行窑板偏长时必须加装横梁成本太高且极易变形的问题。烧制一个长度为1米的盆，其坯体长度就有1米14，另外还要留有余量，那么，横梁的长度至少要1米4.莫来石材质的耐温性能只有1400度，当窑温在1200度以上时，由于跨度太长的窑板容易下坠变形。所以，现在全陶瓷行业都是在窑礅上搭耐温1600度的炭化硅横梁来托着窑板进行煅烧。对于炭化硅材质的横梁来说，其1米4的长度中间部分没有任何受力支撑点，长期在高温环境中即使是悬空煅烧也会自然下坠，何况横梁上还压着窑板和盆体泥坯，其变形的幅度更大。另外，窑礅质量重、要求精度高，炭化硅的横梁材质贵、要求长且直，所需成本极高。本发明拐角薄板窑礅只用两块废窑板就可切割成拐角薄板窑礅，既解决了窑面板变形问题又极大地节约了生产成本。

20、4，解决了现行窑礅高层叠加晃动、拆卸麻烦、重新组装结构误差无法把控的问题。现在陶瓷行业的登窑方式是窑礅、横梁、窑面板三个组件一层一层上叠。对于回转窑来说，叠三四层问题不大，但对于厢式窑，层高有2米多，要叠加十多层，12x12公分的受力面积就显得特别小，加之窑礅的底和面不可能绝对平整，所以，随着层的增多，误差就越来越大，重心不稳、晃动特别明显。重新组装时，窑礅、横梁一大堆，根本分不清原始组合状态，其结构误差无法把控。本发明拐角薄板窑礅由两块薄板的两条直角边构成的上下两个平面受力，直立的薄板不会变形、窑面板不会变形，那么，拐角薄板窑礅与窑面板之间任意调换组装都是吻合的，多层叠装也不存在结构误差。