CN102121795B - 一种加热炉的炉顶结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加热炉的炉顶结构，包括加热炉的炉体，在炉体的上方设置有若干根钢梁，炉衬设置在钢梁下面；其特征在于：所述耐火纤维炉衬的吊挂件通过吊杆连接在钢梁上；钢梁、吊杆所在的空腔与大气连通或通过若干通气孔与炉体外的空气连通，钢梁、吊杆暴露在空气中。本发明的炉顶，每块炉衬单独设置，悬挂在钢梁上，而且其上端暴露在空气中，在需要更换炉衬时能够在炉顶顶部进行操作，维修、更换方便，降低其费用；固定炉衬的金属吊杆、钢梁等没有密闭，处于空气中，具有良好的散热性能，即使某些区域有火苗从缝隙中上蹿，也不能烧坏金属吊杆、吊挂件、钢梁等，延长其使用寿命；所有的维护维修操作在炉顶进行，其维修、更换方便。

Description

一种加热炉的炉顶结构

技术领域

本发明涉及一种工业用加热炉的结构，尤其是对工件进行加热的加热炉的炉顶结构。

背景技术

在金属热加工领域，对工件进行诸如锻造、轧制时，都需要用加热炉，将工件放置在加热炉内加热到要求的温度，然后进行热加工工序的操作。现有技术的加热炉，通常采用的全纤维炉衬炉顶，在炉顶上密布若干块全纤维炉衬，对于工作温度在1200~1350℃的加热炉，加热炉全纤维炉衬能够减少炉体蓄热（目前采用的全纤维材料为含锆纤维、含铬纤维或含锆纤维与含铬纤维的复合纤维），通常可以节约30%左右的燃料消耗，对节能降耗非常有意义。但如果加热炉炉温达到1250~1350℃，上述全纤维材料在加热炉内会出现较大的收缩，导致在较短的使用时间内相邻两块全纤维炉衬之间就产生了的缝隙，高温的火苗就从该缝隙中上蹿，烧坏连接（固定）炉衬的金属螺栓、锚固件，甚至烧坏炉顶上的固定炉衬的钢板，缩短炉衬的使用寿命。目前全纤维炉衬安装形式，无论采用内锚固或外锚固形式都无法克服纤维收缩出现缝隙造成的蹿火等问题，造成炉顶纤维掉落，降低了全纤维炉衬的使用寿命，而且，出现掉块后，必须由专业的施工队伍进行修复，修复难度很大。

现有技术的纤维炉顶是将纤维模块或纤维折叠块通过螺杆和螺母将固定于纤维模块或纤维折叠块内的金属锚固件固定于炉顶钢板上，为了达到压紧和密封的效果，纤维模块或纤维折叠块与炉顶钢板之间平铺一层纤维毯。将螺杆焊接于炉顶钢板上，用螺母将固定纤维模块或纤维折叠块金属锚固件与焊接螺杆紧固在一起形成内锚固形式；将螺杆穿过炉顶钢板，在炉顶钢板上用螺母将固定纤维模块或纤维折叠块金属锚固件与螺杆紧固在一起形成外锚固形式。

目前由于耐火纤维的生产工艺的限制，制作纤维模块和折叠块通常采用耐火纤维毯进行折叠后进行压缩，一般给予30%的预压缩后进行打包固定，纤维模块和折叠块安装后，拆除打包带或板后，纤维自动回弹，将折叠的纤维自动压紧。由于生产出的纤维毯有一定的宽度限制，纤维模块和折叠块的长度不可能超过纤维毯宽度，折叠后压缩的方向只有一个方向，纤维模块和折叠块回弹方向只有压缩方向。由于纤维模块和折叠块的长度方向没有进行压缩，长度方向相邻的纤维模块和折叠块本身会出现接缝，在高温作用下，出现主要收缩。目前为了解决该问题，高温纤维炉顶采用交错安装，即将无压缩的模块方向与压缩方向交错安装，但仍然无法解决由于纤维收缩造成的蹿火。

    分析纤维掉落的原因是，目前纤维的施工都是采用金属材料将纤维材料固定于钢板或钢网上，炉顶部分的纤维通过金属螺杆、螺母和纤维锚固件将纤维模块和折叠块悬挂在炉顶钢板或钢网上，由于高温下纤维出现收缩并产生缝隙，高温通过缝隙传递到金属锚固件和螺杆上，造成金属锚固件强度降低和螺杆烧断，纤维掉落。作为全封闭的炉顶，使得维修非常困难，维修人员只能站在炉内进行维修。即使对出现的缝隙进行塞缝处理，塞入的纤维很容易在重力的作用下再次掉落，高温的火苗仍能从该缝隙中上蹿而烧坏相关部件。上述炉顶的全纤维炉衬安装结构，不能适应炉温达到1200℃以上的加热炉的需要，其寿命及其有限，通常为1-2年。

发明内容

本发明针对现有技术加热炉全纤维炉衬的安装结构，不能避免在高温下因耐火纤维材料的收缩而在相邻纤维模块或纤维折叠块之间形成缝隙，火苗从该缝隙中上蹿烧坏固定纤维模块或纤维折叠块的锚固件、螺杆、炉顶钢板等部件，缩短炉衬的使用寿命、炉顶纤维模块或纤维折叠块容易掉落、修复困难等不足，提供一种防止固定纤维模块或纤维折叠块的金属吊杆、吊挂件、吊挂炉衬的钢梁或钢板等部件被烧坏、使用寿命长的加热炉的炉顶结构。

    本发明的技术方案：一种加热炉的炉顶结构，包括加热炉的炉体，在炉体的上方设置有若干根钢梁，炉衬设置在钢梁下面；其特征在于：所述耐火纤维炉衬的吊挂件通过吊杆连接在钢梁上；钢梁、吊杆所在的空腔与大气连通或通过若干通气孔与炉体外的空气连通，钢梁、吊杆暴露在空气中。

进一步的特征是：在炉衬上设置起连接作用的吊挂件，吊杆的一端连接在钢梁上，吊杆的另一端与纤维吊挂件连接。

在相邻两块炉衬之间的缝隙处理采用两种方式：设置有夹层毯和无夹层毯。

设置夹层毯的结构将夹层毯设置是“T”型结构，其上端设置在相邻两块炉衬的上表面，在夹层毯的上面设置压紧装置，压紧装置将缝隙进行压紧密封。

不设置夹层毯的结构是将相邻纤维模块和折叠块之间的缝隙上设置纤维毯或耐火材料块，并在其上设置压紧装置进行压紧密封。

在炉衬的上表面铺盖一层耐火层。

    本发明加热炉的炉顶结构，相对于现有技术，具有如下特点：

1、每块炉衬单独设置，悬挂在钢梁上，而且其上端暴露在空气中，在需要更换炉衬时能够在炉顶顶部进行操作，维修、更换方便，降低其费用。

   2、由于炉顶上部用于固定炉衬的金属吊杆、钢梁等没有密闭，处于空气中，具有良好的散热性能，即使某些区域有火苗从缝隙中上蹿，也不能烧坏金属吊杆、吊挂件、钢梁等。

   3、由于相邻两块炉衬之间设置有耐火材料密封层，并通过压紧装置将缝隙进行密封，能防止火苗从该缝隙中上蹿烧坏固定炉衬的金属吊杆、吊挂件、吊挂炉衬的钢梁或钢板等部件，延长其使用寿命。

   4、即便是相邻纤维模块和折叠块之间的缝隙纤维收缩扩大出现漏火，也可以非常方便地从炉顶重新设置夹层毯或纤维毯进行重新密封。所有的维护维修操作在炉顶进行，其维修、更换方便，不需要专业的维护维修队伍就能完成

附图说明

    图1是本发明加热炉截面结构示意图。

图2是本发明一种炉顶连接结构侧向投影的结构图。

图3是发明第二种炉顶连接结构侧向投影的结构图

具体实施方式

如图1、2中，本发明一种加热炉的炉顶结构，包括加热炉的炉体1，在炉体1内的空腔是炉膛2，在炉体1的上方设置有若干根钢梁3，钢梁3的数量根据炉体1的大小相应增加，相互之间具有一定间隔、同向设置或交错设置的钢梁3用于设置炉衬4，若干块炉衬4设置（悬挂）在钢梁3下面；本发明的炉衬4是全纤维炉衬，为含锆纤维、含铬纤维或含锆纤维与含铬纤维的复合纤维，属于现有技术的纤维模块或纤维折叠块，具有优良的耐高温性能，能适应1200℃以上加热的需要，本发明的炉衬4通过吊杆6连接在钢梁3上，吊杆6的两端分别连接炉衬4和钢梁3。图中的一种具体连接结构，在炉衬4上设置起连接作用的吊挂件5，吊杆6的一端连接（悬挂）在钢梁3上，吊杆6的另一端与吊挂件5连接，通过吊挂件5、吊杆6将炉衬4连接（悬挂）在钢梁3上。根据炉衬4的大小，在每块炉衬4上可设置一个、两个或多个吊挂件5，通过一根、两根或多根吊杆6连接在钢梁3上；金属材质的吊挂件5通常紧密、牢固设置在炉衬4上。

本发明的钢梁3、吊杆6所在的空间（区域）与大气连通，钢梁3、吊杆6暴露在空气中或通过若干通气孔与炉体1外的空气（大气）连通，通过空气直接散热，具有良好的散热性能。当然，根据需要可以在钢梁3上面设置一个炉盖，钢梁3、吊杆6通过若干个通气孔与大气连通，即保证其散热效果，也能起到防护作用；必要时，可增设风扇等强制空气流通的装置，对着钢梁3、吊杆6所在的区域进行吹风，能起到更好的散热效果。

相邻两块非纤维压缩方向炉衬4间的缝隙可以设置夹层毯进行密封，在相邻两块炉衬4之间的缝隙，设置有夹层毯7，安装时用与炉衬4材质相同或基本相同的夹层毯7来封闭相邻两块炉衬4之间的缝隙；夹层毯7是“T”型结构，上端大、下端小，其上端设置在相邻两块炉衬4的上表面，夹层毯7在炉顶进行折叠，对相邻两块炉衬4之间的缝隙进行横密封，对该缝隙也具有补偿作用，同时，在纤维收缩造成缝隙扩大时，夹层毯7也不会掉落。为了进一步强化夹层毯7的密封、补偿效果，在夹层毯7的上面设置耐火材料压紧块或压紧型钢8，耐火材料压紧块或压紧型钢8的作用在夹层毯7的上面，能防止其松动、脱离；耐火材料压紧块或压紧型钢8，可以压在一块或若干块夹层毯7上面，压紧块8可以采用耐火材料块或型钢等材料，或他们的组合以进行密封压紧。

如图3所示，相邻两块非纤维压缩方向炉衬4间的缝隙可以不设置夹层毯的方式进行密封。在相邻两块炉衬4之间在施工时尽量靠紧，使缝隙尽量小，在该缝隙上铺设耐火纤维毯密封条10和压紧块8对该缝隙进行压紧密封。

    在本发明的炉顶全纤维炉衬4施工完成后，在炉衬4的上表面设置（铺盖）一层耐火层9，耐火层9可以是散状的耐高温石英砂等散料，也可以用耐火材料现场进行浇灌成型，厚度合适的耐火层9覆盖在炉衬4的上表面，能进一步防止高温的火苗从可能产生的缝隙中上蹿而烧坏相关部件，进一步提高加热炉的保温性能，防止热量散失。

Claims (2)

1.一种加热炉的炉顶结构，包括加热炉的炉体（1），在炉体（1）的上方设置有若干根钢梁（3），若干块炉衬（4）设置在钢梁（3）下面；其特征在于：所述炉衬（4）通过吊杆（6）连接在钢梁（3）上，所述炉衬（4）为含锆纤维、含铬纤维或含锆纤维与含铬纤维的复合纤维的纤维模块或纤维折叠块；钢梁（3）、吊杆（6）所在的空腔与炉体（1）外的大气连通，钢梁（3）、吊杆（6）暴露在空气中或通过若干通气孔与炉体（1）外的空气连通，通过空气直接散热；

在炉衬（4）上设置起连接作用的吊挂件（5），吊杆（6）的一端连接在钢梁（3）上，吊杆（6）的另一端与吊挂件（5）连接；

在相邻两块非纤维压缩方向的炉衬（4）之间的缝隙，设置有夹层毯（7），夹层毯（7）是“T”型结构。

2.根据权利要求1所述一种加热炉的炉顶结构，其特征在于：在夹层毯（7）的上面设置压紧块（8）。

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