CN100552056C - 一种用于金属热处理炉的内衬 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于金属热处理炉的内衬。该内衬的绝热层[3]采用纤维棉砌筑。保温层[2]采用轻质隔热耐火砖砌筑，该轻质隔热耐火砖的体积密度为0.8g·cm-3。工作层[1]砌筑用轻质隔热耐火砖砌筑的主要性能参数为：体积密度为1.0～1.4g·cm-3、常温耐压强度≥8MPa、热震次数(1100℃保温20min并在空气冷却10min)＞15次、加热永久线变化为1350℃×12h≤1%，热导率(350±25℃)≤0.41W·(m·K)-1。本发明具有强度高、抗热震性好、施工工艺简单、重量轻、成本低的特点。

Description

一种用于金属热处理炉的内衬
技术领域
本发明属于金属热处理炉内衬系统，尤其涉及一种用于加热炉、均热炉、锻造炉等金属热处理炉的内衬。
背景技术
加热炉、均热炉、锻造炉等都是作为一种把初轧坯、连铸坯、钢锭等进行加热到热轧或锻压所需要的温度的金属热处理炉，随着轧制技术的不断进步，其在轧钢系统中发挥的作用和功能越来越重要。但与之不相适应的是，这些金属热处理炉的内衬结构，特别是工作层一直没有明显的改进，从而影响节能增效。
现有的金属热处理炉的加热温度一般为1000℃～1350℃左右，内衬工作层为重质粘土砖、重质高铝砖、重质浇注料或可塑捣打料等，这些材料的隔热保温性能较差，且体积密度较大，导致能源消耗、炉体重量和钢结构重量增加，不能满足节能降耗的要求。而现有的加热温度在1000℃左右的金属热处理炉，其内衬工作层一般直接采用纤维棉，但纤维棉存在易于粉化，拆卸废弃后降解难、破坏环境，价格昂贵；施工时纤维粉尘易侵入人体，损害工人健康。另外在生产纤维棉过程中需要消耗大量的电能，纤维生产本身并不节能。
发明内容
本发明的任务是提供一种强度高、抗热震性好、施工工艺简单、重量轻、成本低的用于加热炉、均热炉、锻造炉等金属热处理炉的内衬。
为完成上述任务，本发明采用的技术方案是：金属热处理炉的内衬由工作层、保温层、绝热层组成。紧贴着炉壳内壁为绝热层，在绝热层和工作层间为保温层。绝热层采用纤维棉砌筑；保温层采用轻质隔热耐火砖砌筑，该轻质隔热耐火砖的体积密度为0.8g·cm-3。
工作层用轻质隔热耐火砖砌筑，该轻质隔热耐火砖的主要性能参数应为：体积密度为1.0～1.4g·cm-3、常温耐压强度≥8MPa、在1100℃保温20min并在空气冷却10min条件下的热震次数＞15次、在1350℃保温12h条件下的加热永久线变化为≤1％、在350±25℃条件下的热导率≤0.41W·(m·K)-1。
凡满足上述主要性能参数的轻质隔热耐火砖在工作层均可采用。为保证工作层砌筑用轻质隔热耐火砖的主要性能更佳，本发明或采用由申请人申请的“一种轻质隔热耐火砖的制备方法”(CN200610018297.X)专利技术，其具体技术方案为：将40～70wt％的粘土熟料、5～30wt％的生粘土、0.5～2wt％的聚苯乙烯球和10～20wt％的木屑混合压制而成。
所述的金属热处理炉或为加热炉、或为均热炉、或为锻造炉等。
本发明为一典型的选择性发明，在绝热层采用普通的纤维棉砌筑，在保温层采用一般的轻质隔热耐火砖砌筑，而在工作层或采用有特别要求的、或具体为一项发明专利的轻质隔热耐火砖。使本发明与现有的加热炉、均热炉、锻造炉等金属热处理炉的内衬相比，具有十分显著的特点：
1、由于采用的轻质隔热耐火砖体积密度较小，可以有效减轻炉体的重量。相同体积情况下，与重质高铝砖及重质浇注料相比，重量可以降低50％，与重质粘土砖及可塑捣打料相比，重量可以降低40％。因其体积密度小，一方面使得砌筑金属热处理炉用砖的重量减少，使得成本下降；另一方面金属热处理炉炉体重量减轻，可以减轻钢结构的载荷，降低钢结构的用量。
2、由于工作层采用轻质隔热耐火砖，使用与之相匹配的胶泥进行砌筑，衬体整体性能好，不用烘烤，易于维修。而浇注料作为工作层，施工后不仅需要长时间烘烤，而且脱模时，容易塌落。
3、由于工作层采用的轻质隔热耐火砖的导热系数小于重质粘土砖、重质高铝砖、重质浇注料和可塑捣打料，有良好的隔热保温效果，可有效的阻止炉体的散热，节约能源。在达到相同的保温效果下，炉墙可以更薄、更轻。
4、由于工作层采用的轻质隔热耐火砖抗热震性能好，能满足金属热处理炉的周期性作业过程中温差大、冷热变化频繁的使用要求。
因此，本发明具有强度高、抗热震性好、施工工艺简单、重量轻、成本低的特点，可广泛用于金属热处理炉内衬及相类似的炉况内衬。
附图说明
图1为本发明的一种断面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例【1】一种金属热处理炉内衬，如图1所示：由工作层1、保温层2、绝热层3组成；紧贴着炉壳4内壁为绝热层3，在绝热层3和工作层1间为保温层2。
绝热层3采用纤维棉砌筑。保温层2亦采用轻质隔热耐火砖砌筑，该轻质隔热耐火砖的体积密度为0.8g·cm-3。工作层1采用轻质隔热耐火砖砌筑，该轻质隔热耐火砖的主要性能参数应为：体积密度为1.0～1.4g·cm-3、常温耐压强度≥8MPa、热震次数(1100℃保温20min再空气冷却10min)＞15次、加热永久线变化为1350℃×12h≤1％，热导率(350±25℃)≤0.41W·(m·K)-1，最高使用温度1350℃。
实施例【2】一种金属热处理炉内衬，如图1所示：由工作层1、保温层2、绝热层3组成；紧贴着炉壳4内壁为绝热层3，在绝热层3和工作层1间为保温层2。绝热层3采用纤维棉砌筑。保温层2亦采用轻质隔热耐火砖砌筑，该轻质隔热耐火砖的体积密度为0.8g·cm-3。
工作层1砌筑用轻质隔热耐火砖，采用由申请人申请的“一种轻质隔热耐火砖的制备方法”(CN200610018297.X)专利技术，其具体技术方案为：该轻质隔热耐火砖由40～70wt％的粘土熟料、5～30wt％的生粘土、0.5～3wt％的聚苯乙烯球、5～20wt％的有机烧失物混合压制而成。
由于本实施例【1】、【2】在保温层2采用了较为普通的轻质隔热耐火砖，在工作层1或采用了有特殊要求的、或具体采用“一种轻质隔热耐火砖的制备方法”(CN200610018297.X)专利技术，使本具体实施方式具有以下的特点：
1、在相同体积下，与重质高铝砖及重质浇注料相比，重量可以降低50％，与重质粘土砖及可塑捣打料相比，重量可以降低40％。因其体积密度小，一方面使得砌筑金属热处理炉用砖的重量减少，成本下降；另一方面金属热处理炉炉体重量减轻，可以减轻钢结构的载荷，降低钢结构的用量。
2、轻质隔热耐火砖与之相匹配的胶泥进行砌筑，衬体整体性能好，不用烘烤，易于维修。而浇注料作为工作层，施工后不仅需要长时间烘烤，而且脱模时易塌落。
3、轻质隔热耐火砖的导热系数小于重质粘土砖、重质高铝砖、重质浇注料和可塑捣打料，有良好的隔热保温效果，可有效的阻止炉体的散热，节约能源。在达到相同的保温效果下，炉墙可以更薄、更轻。
4、轻质隔热耐火砖抗热震性能好，能满足金属热处理炉的周期性作业过程中温差大、冷热变化频繁的使用要求。

Claims (1)

1、一种用于金属热处理炉的内衬，其特征在于紧贴着炉壳[4]内壁为绝热层[3]，在绝热层[3]和工作层[1]间为保温层[2]；绝热层[3]用纤维棉砌筑，保温层[2]用体积密度为0.8g·cm-3的轻质隔热耐火砖砌筑；工作层[1]用轻质隔热耐火砖砌筑，该轻质隔热耐火砖的主要性能参数为，体积密度为1.0～1.4g·cm-3、常温耐压强度≥8MPa、在1100℃保温20min并在空气冷却10min条件下的热震次数＞15次、在1350℃保温12h条件下的加热永久线变化为≤1％、在350±25℃条件下的热导率≤0.41W·(m·K)-1。
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