CN101738093A - 生产炉的炉盖 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生产炉的炉盖，其特征在于，包括：支撑横梁；吊扣圈架，设置在支撑横梁下方，并与支撑横梁连接；T型金属栓，包括横栓和竖栓，T型金属栓的竖栓吊扣在吊扣圈架上；由多块耐火砖构成的至少一层耐火砖层，通过多个T型金属栓吊挂在吊扣圈架上；每层耐火砖层包括通过一个T型金属栓连接固定的相邻两块耐火砖，每块耐火砖具有插缝，一个T型金属栓的横栓分别插入到相邻两块耐火砖对应的插缝中。本发明具有使用安全、耐高温、结构简单、维修简便的优点。
Description
技术领域
本发明涉及加热炉领域，更具体地，涉及一种生产炉的炉盖。
背景技术
石墨化炉的炉盖能够有效地防止炉内热量流失，提高石墨化炉的热能利用率，并且减轻石墨化生产造成的环境污染。
目前，石墨化炉的炉盖是采用不定型材料现场浇注成型的，用高温耐火浇注料加入磷酸做粘合剂，浇注时采用钢筋骨架，整个炉盖结构支撑依托于钢筋骨架。该炉盖存在很多问题：
1、浇注的炉盖为整体结构，不可拆分，且重达3-5吨，安装、维修极为不便，且维护成本高；
2、采用磷酸做粘合剂，在高温时易干燥、挥发，从而导致浇注炉盖变形；
3、炉盖的钢筋骨架受石墨化炉内的高温影响，逐渐软化，无法承受重达3-5吨的炉盖，以致整个炉盖极易塌陷；
4、炉盖的浇注料为不定型材料，该材料易氧化变性；
5、高温耐火材料浇注炉盖，易受炉内气压的影响，造成冲顶的现象，从而影响石墨化炉的生产安全以及使用该石墨化炉的人员安全。
综上，市场上需要一种使用方便、结构稳定的石墨化炉炉盖。
发明内容
本发明旨在提供一种石墨化生产炉的炉盖，以解决现有的炉盖不便安装、拆卸和维修等问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种生产炉的炉盖，包括：支撑横梁；吊扣圈架，设置在支撑横梁下方，并与支撑横梁连接；T型金属栓，包括横栓和竖栓，T型金属栓的竖栓吊扣在吊扣圈架上；由多块耐火砖构成的至少一层耐火砖层，通过多个T型金属栓吊挂在吊扣圈架上；每层耐火砖层包括通过一个T型金属栓连接固定的相邻两块耐火砖，每块耐火砖具有插缝，一个T型金属栓的横栓的两端分别插入到相邻两块耐火砖对应的插缝中。
进一步地，吊扣圈架为圆形或圆环形。
进一步地，吊扣圈架为圆轨夹缝结构，圆轨夹缝结构包括圆轨主体和设置在圆轨主体上的安装槽，T型金属栓的竖栓直接吊挂在吊扣圈架的安装槽中。
进一步地，吊扣圈架为至少两层形状相似、大小不同的内外嵌套结构，内层吊扣圈架下的耐火砖与相邻外层吊扣圈架下的耐火砖之间的间隙粘结有耐高温的细缝糊或者炭胶泥。
进一步地，T型金属栓的横栓厚度为4-8mm。
进一步地，支撑横梁、吊扣圈架和T型金属栓为高温不锈钢制成，T型金属栓的吊扣竖栓厚度为3-6mm。
进一步地，耐火砖为刚玉砖。
进一步地，炉盖为圆板形或碗型。
进一步地，炉盖为超高温生产炉的炉盖。
进一步地，炉盖为石墨化生产炉的炉盖。
由于T型金属栓的横栓的两端分别插入到所述相邻两块耐火砖对应的插缝中；T型金属栓的竖栓吊扣在吊扣圈架上，并连接到支撑横梁上，所以，耐火砖与吊扣圈架以及支撑横梁可拆卸连接，因而，解决了现有的炉盖不便安装、拆卸和维修等问题。此外，由于构成受力主体的支撑横梁和吊扣圈架不直接接触高温，避免了受力主体的塌陷、变型、冲顶等安全隐患。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了根据本发明实施例的炉盖的立体结构；
图2示意性示出了根据本发明实施例的支撑横梁的结构；
图3示意性示出了根据本发明实施例的吊顶圈架的俯视结构；
图4示意性示出了根据本发明实施例的炉盖的纵截面的结构；
图5示意性示出了根据本发明实施例的吊扣圈架与T型金属栓的连接结构；
图6示意性示出了根据本发明实施例的吊扣圈架的截面结构。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1所示，根据本发明实施例的一种耐高温生产炉的炉盖，包括支撑横梁1(下文也简称横梁)、吊扣圈架2和由多块耐火砖3构成的耐火砖层，每层的相邻两块耐火砖3通过一个T型金属栓4连接，每块所述耐火砖具有插缝，T型金属栓4的横栓两端(即横栓41)直接插入到两块耐火砖3对应的插缝中，如图5和图6所示；T型金属栓4的竖栓43直接吊挂在对应的吊扣圈架2上，吊扣圈架2连接固定在支撑横梁1上。
由于T型金属栓的横栓分别插入到所述相邻两块耐火砖对应的插缝中；T型金属栓的竖栓吊扣在吊扣圈架上，并连接到支撑横梁上，所以，耐火砖与吊扣圈架以及支撑横梁可拆卸连接，因而，解决了现有的炉盖不便安装、拆卸和维修等问题。此外，由于构成受力主体的支撑横梁和吊扣圈架不直接接触高温，避免了受力主体的塌陷、变型、冲顶等安全隐患。
支撑横梁1是本发明炉盖的承重结构，其盖在生产炉上，支撑横梁1一般为多根横梁纵横交错构成，耐火砖3通过T型金属栓4将重量附于支撑横梁1；而支撑横梁1不直接接触炉体内的高温，并且耐火砖3具备热导率低的物理性质，些微热量不足以影响吊扣圈架2和支撑横梁1的结构安全，从而保证本发明炉盖的使用安全。
T型金属栓4的横栓41的两端分别插入到所述相邻两块耐火砖3对应的插缝中，这样，一个T型金属栓可以将相邻两块耐火砖3连接在一起，T型金属栓左右受力均衡、对称，因而能够保持稳定，同时，单块的耐火砖3不但受与吊扣圈架2和支撑横梁1连接，而且，单块的耐火砖3还与相邻的耐火砖3相连接，增加了连接的稳定性。
参见图2，横梁可以采用工字金属材料，其边框厚度约为20mm，采用耐高温金属材料制作，具有高温抗氧化、抗折强度高、抗热震性好、长期使用不变形等特点，进一步保证本发明炉盖的使用安全。
吊扣圈架3是支撑横梁1和耐火砖3的中间结构，T型金属栓4吊挂在吊扣圈架2上连接到支撑横梁1。吊扣圈架2夹缝可以吊挂固定住T型金属栓4的相对位置，从而维护T型金属栓4连接的耐火砖3的承重结构。
吊扣圈架2的大小、形状可根据超高温炉炉体的具体要求来灵活定制，例如，可以是圆形；灵活的设计使得炉盖可适应各种型号、各种功能的超高温炉。吊扣圈架2可通过焊接、螺丝等方法与支撑横梁1连接，都不影响本发明实施例的实现。炉盖可以为圆板形或碗型，这样，便于从圆形的吊扣圈架2制成，而且结构合理，受力均匀。
参见图3、图5，吊扣圈架2为圆轨夹缝结构，圆轨夹缝结构包括圆轨主体23和设置在圆轨主体上的安装槽25，T型金属栓的竖栓43直接吊挂在吊扣圈架的安装槽25中。这样，便于制作、安装。当然，吊扣圈架2还可以采用其他形状的轨道主体，例如，方形或长方形或其他不规则形状，不局限于圆轨主体。
如图1所示，吊扣圈架2为至少两层形状相似、大小不同的内外嵌套结构，例如，吊扣圈架2为两层或三层结构，内层吊扣圈架22下的耐火砖32与相邻外层吊扣圈架21下的耐火砖31之间的间隙粘结有耐高温的细缝糊或者炭胶泥。这样的多层结构保温效果好，而且各层之间的耐火砖不是采用浇注形成，更耐高温。
耐火砖3之间的缝隙采用耐高温的细缝糊或者炭胶泥粘结。
耐高温细缝糊一般用于填充耐火砖之间小于3mm的缝隙，其粘结强度大于10kg/cm2。耐高温细缝糊可用氧化铝粉或混合焦粉(400目以上占90％～95％)生产得到，其黏结剂为中温煤沥青与蒽油的混合物或煤焦油与柴油的混合物。
炭胶泥用于粘结耐火砖之间小于1mm缝隙的炭素糊料，常温下为胶状，故亦称炭胶。炭胶泥的基本配比为50％的小于0.0151Tim的高温电煅烧无烟煤、石墨粉料与50％的低软化点黏结剂。
上述耐高温材料填充在耐火砖3之间，提高了耐热温度。
参见图4，耐火砖3是通过T型金属栓4的横栓两端直接插入到两块耐火砖3对应的插缝中，T型金属栓4的竖栓吊挂在吊扣圈架2上，连接到支撑横梁1。这样，形成了耐火砖两个一组插入式无缝连接，多组耐火砖紧密无缝连接形成整体炉盖，炉盖、吊扣圈架、支撑横梁紧密连接，层次分明，结构清晰，维修方便。
T型金属栓4的横栓厚度可以为4-8mm，优选地为6mm，5.5mm，5.8mm，6.2mm，6.5mm，耐火砖3对应的插缝深度为20～40mm，以更稳妥地承担耐火砖的重量。T型金属栓的竖直部分长度为100～150mm，显然，根据耐火砖的大小不同，T型金属栓的横栓厚度、竖直部分长度和耐火砖对应的插缝深度有适应性的变化，不影响本发明实施例的实现。
因耐火砖是通过T型金属栓的横栓插入到插缝固定的，因此，在部分耐火砖出现损坏时，可将损坏的旧耐火砖单独抽出，换上完好无损的新耐火砖进行维护；则可不断更新本发明炉盖的耐火砖，保持本发明炉盖的使用安全和使用寿命。而且，这种连接克服了浇注式成型的炉盖耐热温度较低的缺点。
支撑横梁、吊扣圈架和T型金属栓为高温不锈钢制成，这样可以耐高温。本发明以上所说的耐火砖4可以是氧化铝的含量大于98％、以刚玉为主晶相的刚玉砖。刚玉砖可采用纯电熔白刚玉、合成莫来石、氧化铬为原料经高温烧结而成，具有结构致密、常温耐压强度高(可达340Mpa)、荷重软化温度高(大于1700℃)、热震稳定性好、化学性质稳定等特性，对酸性或碱性渣、金属以及玻璃液等均有较强的抵抗能力，耐酸、碱性气体侵蚀、不受H2、CO等还原性气体的影响。采用刚玉砖有助于进一步增强本发明炉盖的结构稳定性和使用安全性。
本发明的炉盖可以为各种耐高温的生产炉的炉盖，例如为煅烧炉、烧结炉，可以适应2000度以上的超高温，尤其是适合做石墨化生产炉的炉盖，例如为竖式石墨化炉的炉盖，可以在2400-2600度的超高温下正常使用，这样，可以耐高温，甚至超高温，适合生产石墨、加工石墨、形成高品质石墨增碳剂。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、使用安全：构成主体结构的耐火砖为定型产品，不同于浇注使用的非定型产品，能长时间的承受炉内高温，不易变型、氧化，适应2000度以上的生产温度，本发明可以在2400-2600度的超高温下正常使用，达到了浇注式炉盖所不能达到的使用温度；构成受力支架的支撑横梁和吊扣圈架采用耐高温金属材料制作，且不直接接触高温，避免塌陷、变型、冲顶等安全隐患；
2、维修简便：耐火砖是插入T型金属栓连接到吊扣圈架的，单组耐火砖可拆卸，检查发现炉盖局部有损时，可以抽出已损的耐火砖，进行局部维修、更换；
3、适应性广：可根据超高温炉炉体的具体要求来灵活定制本发明炉盖的大小、形状、耐火砖的材质、吊扣圈架的轨迹等参数，变化和升级潜力大；
4、使用寿命长：本炉盖的支撑横梁、吊扣圈架、T型金属栓、耐火砖均能有效防止高温氧化，且易维修，使用周期长。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种生产炉的炉盖，其特征在于，包括：
支撑横梁；
吊扣圈架，设置在所述支撑横梁下方，并与所述支撑横梁连接；
T型金属栓，包括横栓和竖栓，所述T型金属栓的竖栓吊扣在所述吊扣圈架上；
由多块耐火砖构成的至少一层耐火砖层，通过多个所述T型金属栓吊挂在所述吊扣圈架上；
每层所述耐火砖层包括通过一个所述T型金属栓连接固定的相邻两块所述耐火砖，每块所述耐火砖都具有插缝，所述一个T型金属栓的横栓两端分别插入到所述相邻两块耐火砖对应的插缝中。
2.根据权利要求1所述的炉盖，其特征在于，所述吊扣圈架为圆形或圆环形。
3.根据权利要求1所述的炉盖，其特征在于，所述吊扣圈架为圆轨夹缝结构，所述圆轨夹缝结构包括圆轨主体和设置在所述圆轨主体上的安装槽，所述T型金属栓的竖栓直接吊挂在吊扣圈架的安装槽中。
4.根据权利要求3所述的炉盖，其特征在于，所述吊扣圈架为至少两层形状相似、大小不同的内外嵌套结构，内层吊扣圈架下的耐火砖与相邻外层吊扣圈架下的所述耐火砖之间的间隙粘结有耐高温的细缝糊或者炭胶泥。
5.根据权利要求1所述的炉盖，其特征在于，所述T型金属栓的横栓厚度为4-8mm。
6.根据权利要求5所述的炉盖，其特征在于，支撑横梁、所述吊扣圈架和所述T型金属栓为高温不锈钢制成，所述T型金属栓的吊扣竖栓厚度为3-6mm。
7.根据权利要求1至6任一项所述的炉盖，其特征在于，所述耐火砖为刚玉砖。
8.根据权利要求7所述的炉盖，其特征在于，所述炉盖为圆板形或碗型。
9.根据权利要求8所述的炉盖，其特征在于，所述炉盖为超高温生产炉的炉盖。
10.根据权利要求9所述的炉盖，其特征在于，所述炉盖为石墨化生产炉的炉盖。
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