CN110132015A - 一种悬浮炉燃烧室砌筑结构及其工艺 - Google Patents
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Abstract
一种悬浮炉燃烧室砌筑结构及其工艺，包括大直段、椎体段、小直段、风口、观火孔，大直段由内而外依次砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ、保温层莫来石聚轻砖Ⅰ；风口和观火孔为预制浇筑件，风口和观火孔分别通过工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ和保温层莫来石聚轻砖Ⅰ砌筑在大直段的炉壁上；椎体段由内而外依次砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ、保温层莫来石聚轻砖Ⅱ；工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ和保温层莫来石聚轻砖Ⅱ其侧面为平行四边形；小直段由内而外依次砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ、保温层莫来石聚轻砖Ⅲ。本发明炉体采用干式砌筑加工制造，可以在悬浮炉燃烧室组装好的工位上直接砌筑成型，施工工艺简单，无需煅烧，节省能源，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及耐火材料应用领域，尤其涉及一种悬浮炉燃烧室砌筑结构及其工艺。
背景技术
悬浮炉燃烧室的工位一般为横向设置，与竖向设置的工作室垂直相通。目前对悬浮炉燃烧室的加工制造工艺，其内炉壁的保温层和工作层均为浇筑加工，该加工方式需要将炉体分段竖向设置进行浇筑，浇筑完成后，还需要进行煅烧加固成型，然后再将各段炉体转至横向位置进行组装。加工工艺非常的复杂，加工难度大，由于浇筑为湿式加工故而需要煅烧烘干加固，增加制造成本，浪费热资源。
发明内容
本发明的目的是提供一种悬浮炉燃烧室砌筑结构及其工艺，炉体采用干式砌筑加工制造，可以在悬浮炉燃烧室组装好的工位上直接砌筑成型，施工工艺简单，无需煅烧，节省能源；采用砖体砌筑，施工强度高，结实耐用，使用寿命长。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种悬浮炉燃烧室砌筑结构，包括大直段、椎形段、小直段、风口、观火孔，所述大直段由内而外依次砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ、保温层莫来石聚轻砖Ⅰ；所述风口和观火孔为预制浇筑件，风口和观火孔分别通过工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ和保温层莫来石聚轻砖Ⅰ砌筑在大直段的炉壁上；所述椎形段由内而外依次砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ、保温层莫来石聚轻砖Ⅱ；所述工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ和保温层莫来石聚轻砖Ⅱ其侧面为平行四边形；所述小直段由内而外依次砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ、保温层莫来石聚轻砖Ⅲ。
所述工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ的平行四边形的长边小于工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ的高度，所述保温层莫来石聚轻砖Ⅱ的平行四边形的长边小于保温层莫来石聚轻砖Ⅰ的高度，工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ的高度等于工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ的平行四边形的长边，保温层莫来石聚轻砖Ⅲ的高度等于保温层莫来石聚轻砖Ⅱ的平行四边形的长边。
在所述保温层莫来石聚轻砖Ⅰ与金属炉壳之间粘贴保温板，在保温层莫来石聚轻砖Ⅱ与金属炉壳之间粘贴保温板，在保温层莫来石聚轻砖Ⅲ金属炉壳之间粘贴保温板。
所述工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ、保温层莫来石聚轻砖Ⅰ、工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ、保温层莫来石聚轻砖Ⅱ、工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ和保温层莫来石聚轻砖Ⅲ均为一端大另一端小的楔形砖。
在所述观火孔的外端铰接有观火门。
一种悬浮炉燃烧室砌筑结构的砌筑工艺，方法包括：
1)将金属炉壳按照工位安装好，制作拱架；
2)先砌筑下半圆耐材，从大直段开始砌筑，用耐火泥将保温板粘贴在金属炉壳上，在保温板上砌筑保温层莫来石聚轻砖Ⅰ，从炉口端开始，错缝砌筑，保温层莫来石聚轻砖Ⅰ砌筑4-5环时，在保温层莫来石聚轻砖Ⅰ上端错缝砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ，然后继续砌筑保温层莫来石聚轻砖Ⅰ，采用此方式将大直段下半圆耐材砌筑完毕；
3)在风口和观火孔处，将保温层莫来石聚轻砖Ⅰ和工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ，砌筑到风口和观火孔的下方，使用捣打料找平，然后将风口预制件和观火孔预制件分别砌筑在风口和观火孔处，两旁的保温层莫来石聚轻砖Ⅰ和工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ按照整环的模式砌筑；
4)砌筑椎形段的下半圆耐材，同样贴一层保温板，砌筑一层保温层莫来石聚轻砖Ⅱ，砌筑4-5环时，砌筑一层工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ，保温层莫来石聚轻砖Ⅱ和工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ的平行四方形的侧面沿炉体轴向砌筑，楔形的大头朝下，小头朝上，采用干砌的方式砌筑，砌筑完成椎形段下半圆炉壳；
5)砌筑小直段下半圆耐材，与大直段砌筑方式相同，贴一层保温板，砌筑一层保温层莫来石聚轻砖Ⅲ，砌筑4-5环时，砌筑一层工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ；
6)炉体下半圆砌筑完成后，搭设拱架，拱架的架设高度为其上圆弧面为炉体上半圆工作层砌筑高度；从炉口开始架拱砌筑，顶部砌筑为反向砌筑，先在拱架上砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ，然后在工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ上砌筑保温层莫来石聚轻砖Ⅰ，再放保温板，最后金属炉壳和保温板间的缝隙使用捣打料捣实，本次合门在侧壁上合门，每3-4环砌筑完成后移动或更换一次拱架，依次将炉子砌筑完成。
所述拱架宽度为2-3环砖的板面宽度，大直段和小直段的拱架为半圆形，拱架直径与炉体各段工作层内径相匹配；椎形段的拱架为与椎形段上半圆工作层相匹配的锥形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明可以将悬浮炉燃烧室金属炉壳组装好，直接安装在横向工位上，在炉体工位上直接进行砌筑，无需颠倒炉体，施工工艺简单，省时省力，安全性高。
2)本发明的炉体为干式砌筑，砖体直接砌筑，无需湿式耐火粘结料，在使用中直接煅烧，砖体膨胀填充砖缝，无需事先煅烧干燥成型，节省能源，节省加工制造成本。
3)本发明采用砖体砌筑，整体强度高，结实耐用，使用寿命长。
附图说明
图1是本发明一种悬浮炉燃烧室砌筑结构的主视截面图。
图2是图1的B-B向视图。
图3是图1的A-A向视图。
图4是保温层莫来石聚轻砖Ⅰ的示意图。
图5是图4的侧视图。
图6是工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ的示意图。
图7是图6的侧视图。
图8是保温层莫来石聚轻砖Ⅲ的示意图。
图9是图8的侧视图。
图10是工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ的示意图。
图11是图10的侧视图。
图12是保温层莫来石聚轻砖Ⅱ的示意图。
图13是图12的侧视图。
图14是工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ的示意图。
图15是图14的侧视图。
图16是椎形段拱架的支设示意图。
图17是椎形段的拱架的侧视图。
图18是椎形段的拱架的俯视图。
图19是风口预制块的整体结构示意图。
图20是图19的侧视图。
图21是图19的俯视图。
图22是预制块的浇筑模具。
图中：1-保温板、2-保温层莫来石聚轻砖Ⅰ、3-金属炉壳、4-法兰、5-工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ、6-炉口保温层莫来石聚轻砖、7-炉口工作层莫来石碳化硅砖、8-保温层莫来石聚轻砖Ⅱ、9-工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ、10-保温层莫来石聚轻砖Ⅲ、11-工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ、12-工作室、13-风口预制浇筑料、14-风口预制块、15-观火孔预制件、16-大直段、17-观火孔、18-风口、19-椎形段、20-小直段、21-型钢支架、22-椎形段的拱架、23-钢管、24-模具外壳、25-模具隔板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图1-图21，一种悬浮炉燃烧室砌筑结构，包括大直段16、椎形段19、小直段20、风口18、观火孔17，所述大直段16由内而外依次砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ5、保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2；所述风口18和观火孔17为预制浇筑件，风口18和观火孔17分别通过工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ5和保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2砌筑在大直段16的炉壁上；所述椎形段19由内而外依次砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ9、保温层莫来石聚轻砖Ⅱ8；所述工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ9和保温层莫来石聚轻砖Ⅱ8其侧面为平行四边形；所述小直段20由内而外依次砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ11、保温层莫来石聚轻砖Ⅲ10。
所述工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ9的平行四边形的长边小于工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ5的高度，所述保温层莫来石聚轻砖Ⅱ8的平行四边形的长边小于保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2的高度，工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ11的高度等于工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ9的平行四边形的长边，保温层莫来石聚轻砖Ⅲ10的高度等于保温层莫来石聚轻砖Ⅱ8的平行四边形的长边。
在所述保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2与金属炉壳3之间粘贴保温板1，在保温层莫来石聚轻砖Ⅱ8与金属炉壳3之间粘贴保温板1，在保温层莫来石聚轻砖Ⅲ10金属炉壳3之间粘贴保温板1。
所述工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ5、保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2、工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ9、保温层莫来石聚轻砖Ⅱ8、工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ11和保温层莫来石聚轻砖Ⅲ10均为一端大另一端小的楔形砖。
在所述观火孔17的外端铰接有观火门。
如图1、图2所示，金属炉壳3分为若干段炉壳，通过法兰4连接成为一个整体。底部通过支座横向固定，炉壳的一端与悬浮炉工作室12连接。在炉口处还砌筑有炉口保温层莫来石聚轻砖6、炉口工作层莫来石碳化硅砖7。
风口18分为两部分，一部分为风口预制浇筑料13另一部分为风口预制块14，风口预制浇筑料13是事先预制浇筑到加工好的金属炉壳3的风口斜段处，并与金属炉壳3一起组合装配。风口预制块14用如图22所示的预制块浇筑模具浇筑成型。预制块浇筑模具包括模具隔板25、模具外壳24、钢管23，4个模具隔板25平行设置在模具外壳24中，钢管23贯穿于模具外壳24和模具隔板25中，浇筑模具水平放置时，钢管23的轴线与水平放置的风口预制浇筑料13的通风孔的轴线方向一致，钢管23的内径与风口预制浇筑料13通风孔的直径相同。浇筑出的风口预制块为5个，5个风口预制块14组合在一起后，预制块中的通风孔与风口预制浇筑料13中的预留通风孔同轴、等径。见图19-图21为5块风口预制块14砌筑在一起的结构示意图。图中阴影部分为通风孔。
砌筑风口预制块14时，将工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ5和保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2，按照图纸尺寸砌筑到规定的高度，使用捣打料找平，然后把风口预制块14分别按照顺序依次砌筑在风口18处，圆心要和金属炉壳3的圆心在同一水平面上。两旁的工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ5和保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2需要按照整环的模式砌筑，不符合整环的需要采用切砖的方式砌筑。砌筑风口预制块14时，保证风口预制块14放置水平，靠紧金属炉壳3，背缝填料饱满。观火孔预制件15也采用同样的方式砌筑。
一种悬浮炉燃烧室砌筑结构的砌筑工艺，方法包括：
1)将金属炉壳3按照工位安装好，制作拱架；
2)先砌筑下半圆耐材，从大直段16开始砌筑，用耐火泥将保温板1粘贴在金属炉壳3上，在保温板1上砌筑保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2，从炉口端开始，错缝砌筑，保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2砌筑4-5环时，在保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2上端错缝砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ5，然后继续砌筑保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2，采用此方式将大直段16下半圆耐材砌筑完毕；
3)在风口18和观火孔17处，将保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2和工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ5，砌筑到风口18和观火孔17的下方，使用捣打料找平，然后将风口预制块14和观火孔预制件15分别砌筑在风口18和观火孔17处，两旁的保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2和工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ5按照整环的模式砌筑；风口预制块14和观火孔预制件15与金属炉壳3之间的缝隙用捣打料捣实；
4)砌筑椎形段19的下半圆耐材，同样贴一层保温板1，砌筑一层保温层莫来石聚轻砖Ⅱ8，砌筑4-5环时，砌筑一层工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ9，保温层莫来石聚轻砖Ⅱ8和工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ9的平行四方形的侧面沿炉体轴向砌筑，楔形的大头朝下，小头朝上，保证砌筑时椎形段砖与大直段砖吻合贴缝砌筑，采用干砌的方式砌筑，砌筑完成椎形段19下半圆炉壳；
5)砌筑小直段20下半圆耐材，与大直段16砌筑方式相同，贴一层保温板1，砌筑一层保温层莫来石聚轻砖Ⅲ10，砌筑4-5环时，砌筑一层工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ11；
6)炉体下半圆砌筑完成后，搭设拱架，拱架的架设高度为其上圆弧面为炉体上半圆工作层砌筑高度；从炉口开始架拱砌筑，顶部砌筑为反向砌筑，先在拱架上砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ5，然后在工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ5上砌筑保温层莫来石聚轻砖Ⅰ2，砖体楔形的小头朝下，大头朝上；然后放保温板1，最后金属炉壳3和保温板1间的缝隙使用捣打料捣实，本次合门在侧壁上合门，每3-4环砌筑完成后移动或更换一次拱架，依次将炉子砌筑完成。
小直段20与工作室12的接口处，砌筑的工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ11要进入工作室12中1-2块砖的距离，工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ11上需要用浇注料浇注以便和工作室衔接吻合。小直段20工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ11探入工作室12的部分可以防止火焰灼烧工作室12入口处侧壁的耐材，防止工作室12侧壁耐材熔损。小直段和大直段的砖体砌筑为：下半圆砌筑为大头朝下，小头朝上；上半圆砌筑为下头朝下，大头朝上。
所述拱架宽度为2-3环砖的板面宽度，大直段16和小直段20的拱架为半圆形，拱架直径与炉体各段工作层内径相匹配；见图16-图18，椎形段的拱架22为与椎形段19上半圆工作层相匹配的锥形，椎形段的拱架22外径与椎形段19工作层内径相匹配。拱架通过型钢支架21支设固定，型钢支架21之间为活动连接，拱架可随施工过程移动。椎形段的拱架22根据椎形段19不同位置进行更换。
Claims (7)
1.一种悬浮炉燃烧室砌筑结构，包括大直段、椎形段、小直段、风口、观火孔，其特征在于，所述大直段由内而外依次砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ、保温层莫来石聚轻砖Ⅰ；所述风口和观火孔为预制浇筑件，风口和观火孔分别通过工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ和保温层莫来石聚轻砖Ⅰ砌筑在大直段的炉壁上；所述椎形段由内而外依次砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ、保温层莫来石聚轻砖Ⅱ；所述工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ和保温层莫来石聚轻砖Ⅱ其侧面为平行四边形；所述小直段由内而外依次砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ、保温层莫来石聚轻砖Ⅲ。
2.根据权利要求1所述的一种悬浮炉燃烧室砌筑结构，其特征在于，所述工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ的平行四边形的长边小于工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ的高度，所述保温层莫来石聚轻砖Ⅱ的平行四边形的长边小于保温层莫来石聚轻砖Ⅰ的高度，工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ的高度等于工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ的平行四边形的长边，保温层莫来石聚轻砖Ⅲ的高度等于保温层莫来石聚轻砖Ⅱ的平行四边形的长边。
3.根据权利要求1所述的一种悬浮炉燃烧室砌筑结构，其特征在于，在所述保温层莫来石聚轻砖Ⅰ与金属炉壳之间粘贴保温板，在保温层莫来石聚轻砖Ⅱ与金属炉壳之间粘贴保温板，在保温层莫来石聚轻砖Ⅲ金属炉壳之间粘贴保温板。
4.根据权利要求1所述的一种悬浮炉燃烧室砌筑结构，其特征在于，所述工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ、保温层莫来石聚轻砖Ⅰ、工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ、保温层莫来石聚轻砖Ⅱ、工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ和保温层莫来石聚轻砖Ⅲ均为一端大另一端小的楔形砖。
5.根据权利要求1所述的一种悬浮炉燃烧室砌筑结构，其特征在于，在所述观火孔的外端铰接有观火门。
6.一种如权利要求1-5其中任意一项所述的悬浮炉燃烧室砌筑结构的砌筑工艺，其特征在于，方法包括：
1)将金属炉壳按照工位安装好，制作拱架；
2)先砌筑下半圆耐材，从大直段开始砌筑，用耐火泥将保温板粘贴在金属炉壳上，在保温板上砌筑保温层莫来石聚轻砖Ⅰ，从炉口端开始，错缝砌筑，保温层莫来石聚轻砖Ⅰ砌筑4-5环时，在保温层莫来石聚轻砖Ⅰ上端错缝砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ，然后继续砌筑保温层莫来石聚轻砖Ⅰ，采用此方式将大直段下半圆耐材砌筑完毕；
3)在风口和观火孔处，将保温层莫来石聚轻砖Ⅰ和工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ，砌筑到风口和观火孔的下方，使用捣打料找平，然后将风口预制件和观火孔预制件分别砌筑在风口和观火孔处，两旁的保温层莫来石聚轻砖Ⅰ和工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ按照整环的模式砌筑；
4)砌筑椎形段的下半圆耐材，同样贴一层保温板，砌筑一层保温层莫来石聚轻砖Ⅱ，砌筑4-5环时，砌筑一层工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ，保温层莫来石聚轻砖Ⅱ和工作层莫来石碳化硅砖Ⅱ的平行四方形的侧面沿炉体轴向砌筑，楔形的大头朝下，小头朝上，采用干砌的方式砌筑，砌筑完成椎形段下半圆炉壳；
5)砌筑小直段下半圆耐材，与大直段砌筑方式相同，贴一层保温板，砌筑一层保温层莫来石聚轻砖Ⅲ，砌筑4-5环时，砌筑一层工作层莫来石碳化硅砖Ⅲ；
6)炉体下半圆砌筑完成后，搭设拱架，拱架的架设高度为其上圆弧面为炉体上半圆工作层砌筑高度；从炉口开始架拱砌筑，顶部砌筑为反向砌筑，先在拱架上砌筑工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ，然后在工作层莫来石碳化硅砖Ⅰ上砌筑保温层莫来石聚轻砖Ⅰ，再放保温板，最后金属炉壳和保温板间的缝隙使用捣打料捣实，本次合门在侧壁上合门，每3-4环砌筑完成后移动或更换一次拱架，依次将炉子砌筑完成。
7.根据权利要求6所述的一种悬浮炉燃烧室砌筑结构的砌筑工艺，其特征在于，所述拱架宽度为2-3环砖的板面宽度，大直段和小直段的拱架为半圆形，拱架直径与炉体各段工作层内径相匹配；椎形段的拱架为与椎形段上半圆工作层相匹配的锥形。
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2019
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