CN201407902Y - 复合纤维炉衬及具有该炉衬的环形炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种复合纤维炉衬及具有该炉衬的环形炉，设置在炉体的炉壳钢板内侧，该复合纤维炉衬包括内层耐火层和外层隔热层，所述的内层耐火层为由若干个耐火纤维模块接合而成的耐火材料层，所述的外层隔热层为耐火纤维浇注料层，所述的外层隔热层与所述的内层耐火层通过固定件固定连接于炉壳钢板内侧。所述的环形炉包括由炉壳钢板构成的环形炉体，在所述的环形炉体的炉壳钢板内侧设有所述的复合纤维炉衬。在所述的复合纤维炉衬的弯曲部对应的炉壳钢板的外侧设有加强筋。本实用新型具有保温效果好，并且不容易损坏、维护成本小，结构加工、成形和装配简单的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业炉窖领域，尤其涉及一种设置在炉壳内侧的复合纤维炉衬，以及具有该复合纤维炉衬的环形炉。
背景技术
图1为现有的工业炉炉衬的结构示意图。如图1所示，目前，现有的工业炉，如钢坯加热环形炉，设置在其炉壳钢板内周侧的炉衬通常采用浇注料105、轻质砖103和纤维板102。如图所示，浇注料105通过锚固砖104固定于炉壳钢板101的内壁面上，轻质砖103和纤维板102固设于在浇注料105和炉壳钢板101中间，以达到隔热保温的效果。但由于浇注料105，通常采用耐火浇注料等重质耐火材料，其体积密度相对较大，在使用过程中，耐火浇注料105的热惰性较大、导热系数大，绝热效果差，因此工业炉在往复操作中吸收的热量大，导致炉体冷面温度高，带来能源的严重浪费。并且，由于炉体中设有重质浇注料的炉衬结构，增大了炉体的负荷，且由于浇注料与炉壳钢板的热膨胀系数不同，造成其受热变化的不同，长期使用，会造成炉体的内墙外胀、外墙内胀。
此外，在公告号为CN21149435Y的中国专利文献中公开了有一种设置在工业炉的炉壳内的炉衬，包括内层耐高温层和外层保温层，其外层保温层采用保温砖砌筑在炉壳内侧，内层耐高温层采用抗渗砖砌筑在外层保温层内侧。其缺点是，砌炉周期长；保温砖的体积密度虽然小于重质耐火材料，但在使用时，对炉体仍产生较大负荷，易产生变形，缩短了工业炉的使用寿命。并且，炉体表面散热损失大；保温砖的气孔率比较大、组织疏松，长时间使用砖与砖之间的缝隙容易随温度的变化而发生位移，导致炉膛的密封性和保温性下降。
为了解决现有的炉衬存在的缺陷，本领域的相关技术人员莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，因此如何能设计出一种适合于工业炉特点的可兼具变形小且使用时保温功能好的工业炉炉衬，便成了当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的工业炉炉衬存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的炉衬，能够克服一般现有的炉衬的缺点，使其具有更高使用价值。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种复合纤维炉衬，尤其是一种具有良好的保温效果，并且不易损坏、结构加工、成形和装配简单的复合纤维炉衬，以及具有该复合纤维炉衬的环形炉。
为达到上述目的，本实用新型提出的一种复合纤维炉衬，设置在炉体的炉壳钢板内侧，该复合纤维炉衬包括内层耐火层和外层隔热层，所述的内层耐火层为由若干个耐火纤维模块相互接合而成的耐火材料层，所述的外层隔热层为耐火纤维浇注料层，所述的外层隔热层与所述的内层耐火层通过固定件固定连接于炉壳钢板内侧。
其中，所述的固定件包括锚固件和锚固钩，所述的锚固件固设于所述内层耐火层，并贯穿所述的耐火纤维浇注料层且与所述炉壳钢板焊接；所述的锚固钩埋设于所述的耐火纤维浇注料层中，其一端与所述炉壳钢板焊接。
其中，在所述的内层耐火层与所述的外层隔热层之间设有耐火纤维毯，耐火纤维毯可以填补耐火纤维浇注料层中凹突出不平的表面，使得耐火纤维浇注料层与耐火材料层结合更为紧密。
其中，所述的固定件包括锚固件和锚固钩，所述的锚固件固设于所述内层耐火层，并贯穿所述的耐火纤维毯和耐火纤维浇注料层且与所述炉壳钢板焊接。
其中，所述的锚固钩为V型钩。
其中，所述的耐火纤维模块由陶瓷纤维材料制成。
本实用新型还提出的一种具有如上所述的复合纤维炉衬的环形炉，所述环形炉的炉体具有环形的炉壳钢板，在所述的环形的炉壳钢板内侧设有所述的复合纤维炉衬，该复合纤维炉衬包括内层耐火层和外层隔热层，所述的内层耐火层为由若干个耐火纤维模块相互接合而成的耐火材料层，所述的外层隔热层为耐火纤维浇注料层，所述的外层隔热层与所述的内层耐火层通过固定件固定连接于炉壳钢板内侧。
其中，所述的复合纤维炉衬的内层耐火层和外层隔热层均形成为与所述环形的炉壳钢板相配合的弧形弯曲部，在与所述内层耐火层和外层隔热层的弧形弯曲部相对应的炉壳钢板的外侧设有加强筋。
本实用新型与现有结构相较之下，由于本实用新型采用了重量轻且保温性能好的耐火纤维模块组成的耐火材料层，并且通过锚固件和锚固钩等固定件连接固定，取代了现有技术中使用耐火浇注料、锚固砖固定的结构，使炉衬的热膨胀减小、保温性加强，固定牢靠，延长了工业炉的使用寿命，本实用新型具有以下的特点和优点：
1、本实用新型复合纤维炉衬，保温效果好，减少炉衬散热损失，根据试验表明，炉壳的外表面可以温度降低20℃，从而可以大幅降低燃料成本，提高经济效益，具有产业上的广泛利用价值。
2、本实用新型复合纤维炉衬，炉衬采用耐火纤维模块，其热膨胀系数小，与其他现有炉衬所能达到的功效及使用性能相比较，本实用新型的炉衬整体更稳定、不容易损坏、维护成本小。
3、本实用新型复合纤维炉衬，采用耐火纤维模块通过一块一块相互接合，形成覆设于炉壳钢板内侧的耐火材料层，其结构加工、成形和装配简单，适于本领域中广泛推广使用。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，
图1为现有的工业炉炉衬的结构示意图；
图2为本实用新型复合纤维炉衬的局部剖切示意图；
图3为本实用新型的具有复合纤维炉衬的环形炉的局部剖切示意图。
附图标记说明：
现有技术：
101-炉壳钢板；102-纤维板；103-轻质砖；104-锚固砖；105-浇注料；
本实用新型：
1-炉壳钢板；2-耐火纤维浇注料层；3-锚固钩；4-耐火纤维毯；
5-耐火材料层；6-锚固件；7-加强筋；8-耐火纤维模块。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
图2为本实用新型复合纤维炉衬的局部剖切示意图。如图2所示，本实用新型复合纤维炉衬，设置在炉体的炉壳钢板内侧，包括内层耐火层和外层隔热层，内层耐火层为由若干个耐火纤维模块8相互接合而成的耐火材料层5，外层隔热层为耐火纤维浇注料层2，耐火纤维浇注料层2与耐火材料层5通过固定件固定连接于炉壳钢板1的内侧。本实用新型的耐火材料层5构成炉衬的迎火面，耐火纤维模块8采用陶瓷纤维材料，其重量轻、耐温高、导热率最低、保温效果好，由于耐火纤维模块8重量轻，因此能减轻窑炉负荷、延长炉体使用寿命。并且，耐火纤维模块8的低导热率，热损失少，大大提高了炉衬的绝热效果。在本实施例中，在耐火材料层5与耐火纤维浇注料层2之间夹装有耐火纤维毯4，耐火材料层5覆设于耐火纤维毯4上，耐火材料层5为若干块方砖形的耐火纤维模块相互对接而成，施工简便，适于本领域中广泛推广使用。
本实用新型在耐火材料层5与耐火纤维浇注料层2之间夹装有耐火纤维毯4，耐火纤维毯4具有柔性和弹性，因此耐火纤维毯4可以填补耐火纤维浇注料层2表面上出现的凹突出不平处，避免耐火材料层5与耐火纤维毯4直接接合而产生的缝隙，使得耐火纤维浇注料层2与耐火材料层5结合更为紧密。并且，在耐火材料层5与耐火纤维浇注料层2受热或冷却发生变形时，具有柔性和弹性的耐火纤维毯4可以使得耐火材料层5与耐火纤维浇注料层2之间不致出现缝隙，避免炉壳钢板1的变形而导致炉体的内墙外胀、外墙内胀的缺陷。而且耐火纤维毯4不易破损，安装完毕后，整体炉窑在受冲击振动时不易损坏。
本实用新型的固定件包括锚固件6和锚固钩3，锚固件6固设于耐火材料层5中，并贯穿耐火纤维毯4、耐火纤维浇注料层2后与炉壳钢板1焊接固定，使得耐火材料层5、耐火纤维毯4和耐火纤维浇注料层2与炉壳钢板1连接固定；锚固钩3埋设于耐火纤维浇注料层2中，锚固钩3的一端朝向炉壳钢板1一侧突出，该突出端与炉壳钢板1焊接固定，使得耐火纤维浇注料层2与炉壳钢板1连接固定。锚固钩3可以采用V型钩或U型穿钉等，或者其它适合于耐火纤维浇注料层2与炉壳钢板1之间焊接的固定件。当锚固钩3采用V型钩时，以V型钩的弯折处为其底端，该底端朝向炉壳钢板1一侧突出并与炉壳钢板1焊接固定。本实用新型通过锚固件6和锚固钩3与炉壳钢板1焊接，使得由耐火材料层5、耐火纤维毯4、和耐火纤维浇注料层2构成的炉衬与炉壳钢板1之间的连接更加牢固，在使用中不易脱落，延长了炉体的使用寿命。
图3为本实用新型的具有复合纤维炉衬的环形炉的局部剖切示意图。如图3所示，本实用新型具有复合纤维炉衬的环形炉，包括具有环形的炉壳钢板1炉体，在环形的炉壳钢板1内侧设有复合纤维炉衬。其中，复合纤维炉衬的内层耐火层和外层隔热层均形成为与环形的炉壳钢板1相配合的弧形弯曲部，在与内层耐火层和外层隔热层的弧形弯曲部相对应的炉壳钢板的外侧设有加强筋7，用以加固炉壳钢板，防止变形。图3与图2中的复合纤维炉衬其他结构、工作原理和有益效果相同，在此不再赘述。
综上所述，在本实用新型的复合纤维炉衬中，耐火材料层采用耐火纤维模块，替代了现有技术中的重质浇注料，具有比重轻，导热系数小的特点，提高了保温性能；隔热层用纤维浇注料层替代了现有技术中的纤维板，具有密封严密的特点；同时，耐火材料层通过金属锚固件6固定，替代现有技术中的锚固砖，减小了导热面，从而降低了炉壳外表面的温度。本实用新型复合纤维炉衬热膨胀小，炉衬密封严密，保温效果好，使整个炉衬的整体稳定性好，使用寿命延长，且散热损失小，具有较好的经济效益。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (8)
1、一种复合纤维炉衬，设置在炉体的炉壳钢板内侧，该复合纤维炉衬包括内层耐火层和外层隔热层，其特征在于：所述的内层耐火层为由若干个耐火纤维模块相互接合而成的耐火材料层，所述的外层隔热层为耐火纤维浇注料层，所述的外层隔热层与所述的内层耐火层通过固定件固定连接于炉壳钢板内侧。
2、根据权利要求1所述的复合纤维炉衬，其特征在于：所述的固定件包括锚固件和锚固钩，所述的锚固件固设于所述内层耐火层，并贯穿所述的耐火纤维浇注料层与所述炉壳钢板焊接；所述的锚固钩固设于所述的耐火纤维浇注料层中，其一端与所述炉壳钢板焊接。
3、根据权利要求1所述的复合纤维炉衬，其特征在于：在所述的内层耐火层与所述的外层隔热层之间设有耐火纤维毯。
4、根据权利要求3所述的复合纤维炉衬，其特征在于：所述的固定件包括锚固件和锚固钩，所述的锚固件固设于所述内层耐火层，并贯穿所述的耐火纤维毯和耐火纤维浇注料层与所述炉壳钢板焊接；所述的锚固钩固设于所述的耐火纤维浇注料层中，其一端与所述炉壳钢板焊接。
5、根据权利要求2或4所述的复合纤维炉衬，其特征在于：所述的锚固钩为V型钩。
6、根据权利要求1所述的复合纤维炉衬，其特征在于：所述的耐火纤维模块由陶瓷纤维材料制成。
7、一种环形炉，所述环形炉的炉体具有环形的炉壳钢板，其特征在于：在所述环形的炉壳钢板内侧设有所述的复合纤维炉衬，该复合纤维炉衬包括内层耐火层和外层隔热层，所述的内层耐火层为由若干个耐火纤维模块相互接合而成的耐火材料层，所述的外层隔热层为耐火纤维浇注料层，所述的外层隔热层与所述的内层耐火层通过固定件固定连接于炉壳钢板内侧。
8、根据权利要求7所述的环形炉，其特征在于：所述的复合纤维炉衬的内层耐火层和外层隔热层均形成为与所述环形的炉壳钢板相配合的弧形弯曲部，在与所述内层耐火层和外层隔热层的弧形弯曲部相对应的炉壳钢板的外侧设有加强筋。
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