CN105387720B - 一种加热炉窑用复合型烧嘴砖 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加热炉窑用复合型烧嘴砖。其技术方案是：复合型隔热组件的外形是依次由玻璃态隔热纤维(5)、结晶态隔热纤维(6)、“回”形隔热件(7)和浇注料预制件(4)构成的四棱柱。四棱柱的中心开有变直径通孔，变直径通孔镶嵌有变直径套管(3)。所述玻璃态隔热纤维(5)和结晶态隔热纤维(6)沿对角线对称地开有4个锚杆孔，所述浇注料预制件(4)的小正方体凸台的四角处对称地设有锚固件(2)的Y型锚固钉(8)，锚固件(2)套杆(9)的一端与Y型锚固钉(8)连接，4个锚固件(2)套杆(9)的另一端穿过对应的锚杆孔与不锈钢板(1)连接。本发明具有质量较轻、隔热性能好、强度高、抗侵蚀能力强、易维修、使用效果好和使用寿命长的特点，适用于石化行业的各种加热炉。
Description
技术领域
本发明属于复合型烧嘴砖技术领域。具体涉及一种加热炉窑用复合型烧嘴砖。
背景技术
烧嘴砖是各种加热炉窑的重要部件之一。传统的烧嘴砖多采用重质的耐火材料，很少用到轻质隔热材料。随着能源的日益匮乏，提高烧嘴的隔热效果、减少热量损失已成为行业亟需解决的重要问题之一。其中，有效途径之一就是采用轻质隔热材料来提高烧嘴砖的保温隔热效果，但全部采用轻质隔热材料存在高温强度低、抗侵蚀性能和易剥落等缺点。如“一种耐急冷急热烧嘴砖及其制备方法”(CN 101182222A)的专利技术，该技术以铝粉、高铝矾土骨料、铝矾土细粉和氧化铬细粉为主要原料，在60~100MPa压力下压制成型，制得一种耐急冷急热烧嘴砖，该烧嘴砖虽然抗热震性能优异，但存在质量偏重、不易安装、隔热性能差和易剥落等缺点。又如 “陶瓷纤维烧嘴砖”(CN 200946985Y)的专利技术，该技术中的烧嘴砖以经向和纬向密集交织而成的陶瓷纤维块状结构组成，制备的烧嘴砖虽具有质轻、易于安装和隔热效果好的优点，但存在强度低、抗侵蚀能力差和使用寿命短等缺点。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种质量较轻、隔热性能好、强度高、抗侵蚀能力强、易维修、使用效果好和使用寿命长的加热炉窑用复合型烧嘴砖，该复合型烧嘴砖能广泛应用于石化行业的各种加热炉。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述复合型烧嘴砖包括不锈钢板、锚固件、变直径套管和复合型隔热组件。复合型隔热组件由玻璃态隔热纤维、结晶态隔热纤维、“回”形隔热件和浇注料预制件组成，其中：浇注料预制件的外形为正方体和所述正方体正中设有的小正方体凸台构成的凸台状整体，“回”形隔热件是由4个相同的方形柱体隔热材料拼为一个方框状，方框状的“回”形隔热件与凸台状的浇注料预制件嵌套为组合型正方体。结晶态隔热纤维的一侧紧贴所述组合型正方体的一个侧面，结晶态隔热纤维的另一侧紧贴玻璃态隔热纤维的内侧面，玻璃态隔热纤维、结晶态隔热纤维、“回”形隔热件和浇注料预制件构成的一个四棱柱。
所述四棱柱的中心开有变直径通孔，变直径通孔的大端位于玻璃态隔热纤维的外侧面，变直径通孔镶嵌有变直径套管，变直径套管的大端面与玻璃态隔热纤维外侧面平齐，变直径套管小端与变直径通孔小端的距离等于“回”形隔热件高度的(0.7~0.8)倍。
所述玻璃态隔热纤维和结晶态隔热纤维沿对角线对称地开有4个锚杆孔，所述浇注料预制件的小正方体凸台的四角处对称地设有锚固件的Y型锚固钉，锚固件的套杆的一端通过锁紧螺帽与Y型锚固钉固定连接，4个锚固件的套杆的另一端穿过对应的锚杆孔通过锁紧螺帽与不锈钢板固定连接。
所述不锈钢板的材质为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬锰氮不锈钢和铬镍钼不锈钢中的一种；所述不锈钢板的厚度为5~10mm。
所述玻璃态隔热纤维为普通硅酸铝纤维、高纯硅酸铝纤维、高铝纤维和含铬硅酸铝纤维中的一种；所述玻璃态隔热纤维的厚度为100~150mm。
所述结晶态隔热纤维为莫来石纤维、氧化铝纤维和氧化锆纤维中的一种；所述结晶态隔热纤维的厚度为80~120mm。
所述方形柱体隔热材料为含TiO2陶瓷纤维、含SiC陶瓷纤维、含钛酸钾晶须陶瓷纤维和含单晶硅陶瓷纤维中的一种；方形柱体的长为350~400mm，宽为45~65mm，厚度为45~65mm。
所述浇注料预制件采用莫来石轻质骨料、硅微粉和氧化铝粉浇注而成，所述莫来石轻质骨料为废弃陶瓷、煤矸石、蓝晶石尾矿、废弃型砂和废弃莫来石制品等工业废弃物中的一种以上。
所述锚固件由Y型锚固钉、锁紧螺帽和套杆组成；其中Y型锚固钉、锁紧螺帽的材质为Inconel 601型铬镍铁合金，套杆的材质为SS312不锈钢。
所述变直径套管的材质为S310不锈钢~S316不锈钢中的一种，变直径套管的大端外径为200~210mm，变直径套管的小端外径为170~180mm。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
本发明由不锈钢板、锚固件、变直径套管和复合型隔热组件组成。其中的复合型隔热组件由玻璃态隔热纤维、结晶态隔热纤维、“回”形隔热件和浇注料预制件制成多层结构，兼顾了重质耐火抗侵蚀性、抗热冲击、高温强度高与轻质隔热材料隔热效果好等优异性能，具有优异的隔热性能与高温性能。
本发明将变直径套管镶嵌在复合型隔热组件的变直径燃烧孔孔中，由于燃烧孔孔径为递减的，能起到增压作用，有效地促进了燃气的充分燃烧，使用效果好。该复合型烧嘴砖损坏后只需更换浇注料预制件，易维修，具有极高的经济价值。
本发明的复合型隔热组件由多层耐火材料组成，在火焰直接接触层采用浇注料预制件，具有较高的使用温度、很好的抗热冲击能力和抗剥落性能，能显著提高复合型烧嘴砖的使用寿命。在浇注料预制件到不锈钢板间依次使用保温效果好、强度要求较低和高温性能要求较低的纤维板，在显著提高了复合型烧嘴砖的隔热性能的同时，能显著降低烧复合型嘴砖的重量，便于安装和不易脱落。
因此，本发明具有质量较轻、隔热性能好、强度高、抗侵蚀能力强、易维修、使用效果好和使用寿命长的特点，广泛应用于石化行业的各种加热炉。
附图说明
图1是本发明的一种侧视示意图；
图2是图1的A-A阶梯剖示意图；
图3是图1中“回”形隔热件7平面结构示意图；
图4是图1中锚固件2的放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种加热炉窑用复合型烧嘴砖。如图1和图2所示：所述复合型烧嘴砖包括不锈钢板1、锚固件2、变直径套管3和复合型隔热组件。如图2所示，复合型隔热组件由玻璃态隔热纤维5、结晶态隔热纤维6、“回”形隔热件7和浇注料预制件4组成。其中：浇注料预制件4的外形为正方体和所述正方体正中设有的小正方体凸台构成的凸台状整体；“回”形隔热件7如图3所示，是由4个相同的方形柱体隔热材料拼为一个方框状。如图2所示，方框状的“回”形隔热件7与凸台状的浇注料预制件4嵌套为组合型正方体。结晶态隔热纤维6的一侧紧贴所述组合型正方体的一个侧面，结晶态隔热纤维6的另一侧紧贴玻璃态隔热纤维5的内侧面，玻璃态隔热纤维5、结晶态隔热纤维6、“回”形隔热件7和浇注料预制件4构成的一个四棱柱。
如图2所示，所述四棱柱的中心开有变直径通孔，变直径通孔的大端位于玻璃态隔热纤维5的外侧面，变直径通孔镶嵌有变直径套管3，变直径套管3的大端面与玻璃态隔热纤维5外侧面平齐，变直径套管3小端与变直径通孔小端的距离等于“回”形隔热件7高度的0.7~0.8倍。
如图2和图4所示，所述玻璃态隔热纤维5和结晶态隔热纤维6沿对角线对称地开有4个锚杆孔，所述浇注料预制件4的小正方体凸台的四角处对称地设有锚固件2的Y型锚固钉8，锚固件2的套杆9的一端通过锁紧螺帽与Y型锚固钉8固定连接，4个锚固件2的套杆9的另一端穿过对应的锚杆孔通过锁紧螺帽与不锈钢板1固定连接。
所述不锈钢板1的材质为铬不锈钢；所述铬不锈钢板1的厚度为5mm。
所述玻璃态隔热纤维5为普通硅酸铝纤维；普通硅酸铝纤维的厚度为100mm。
所述结晶态隔热纤维6为莫来石纤维；所述莫来石纤维的厚度为80mm。
所述方形柱体隔热材料为含TiO2陶瓷纤维；方形柱体的长为350mm，宽为45mm，厚度为45mm。
所述浇注料预制件4采用莫来石轻质骨料、硅微粉和氧化铝粉浇注而成，所述莫来石轻质骨料为废弃陶瓷。
所述锚固件2由Y型锚固钉8、锁紧螺帽和套杆9组成；其中Y型锚固钉8、锁紧螺帽的材质为Inconel 601型铬镍铁合金，套杆9的材质为SS312不锈钢。
所述变直径套管3的材质为S310不锈钢~S316不锈钢中的一种，变直径套管3的大端外径为200~210mm，变直径套管3的小端外径为170~180mm。
实施例2
一种加热炉窑用复合型烧嘴砖。除下述外，其余同实施例1：
所述不锈钢板1的材质为铬镍不锈钢、铬锰氮不锈钢和铬镍钼不锈钢中的一种；所述不锈钢板1的厚度为5~10mm。
所述玻璃态隔热纤维5为高纯硅酸铝纤维、高铝纤维和含铬硅酸铝纤维中的一种；所述玻璃态隔热纤维5的厚度为100~150mm。
所述结晶态隔热纤维6为氧化铝纤维和氧化锆纤维中的一种；所述结晶态隔热纤维6的厚度为80~120mm。
所述方形柱体隔热材料为含SiC陶瓷纤维、含钛酸钾晶须陶瓷纤维和含单晶硅陶瓷纤维中的一种；方形柱体的长为350~400mm，宽为45~65mm，厚度为45~65mm。
所述浇注料预制件4采用莫来石轻质骨料、硅微粉和氧化铝粉浇注而成，所述莫来石轻质骨料为煤矸石、蓝晶石尾矿、废弃型砂和废弃莫来石制品等工业废弃物中的一种以上。
所述变直径套管3的材质为S310不锈钢，变直径套管3的大端外径为200~210mm，变直径套管3的小端外径为170~180mm。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
本具体实施方式由不锈钢板1、锚固件2、变直径套管3和复合型隔热组件组成。其中的复合型隔热组件由玻璃态隔热纤维5、结晶态隔热纤维6、“回”形隔热件7和浇注料预制件4制成多层结构，兼顾了重质耐火抗侵蚀性、抗热冲击、高温强度高与轻质隔热材料隔热效果好等优异性能，具有优异的隔热性能与高温性能。
本具体实施方式将变直径套管3镶嵌在复合型隔热组件的变直径燃烧孔孔中，由于燃烧孔孔径为递减的，能起到增压作用，有效地促进了燃气的充分燃烧，使用效果好。该复合型烧嘴砖损坏后只需更换浇注料预制件4，易维修，具有极高的经济价值。
本具体实施方式的复合型隔热组件由多层耐火材料组成，在火焰直接接触层采用浇注料预制件4，具有较高的使用温度、很好的抗热冲击能力和抗剥落性能，能显著提高复合型烧嘴砖的使用寿命。在浇注料预制件4到不锈钢板1间依次使用保温效果好、强度要求较低和高温性能要求较低的纤维板，在显著提高了复合型烧嘴砖的隔热性能的同时，能显著降低复合型烧嘴砖的重量，便于安装和不易脱落。
因此，本具体实施方式具有质量较轻、隔热性能好、强度高、抗侵蚀能力强、易维修、使用效果好和使用寿命长的特点，广泛应用于石化行业的各种加热炉。
Claims (8)
1.一种加热炉窑用复合型烧嘴砖，其特征在于所述烧嘴砖包括不锈钢板(1)、锚固件(2)、变直径套管(3)和复合型隔热组件；复合型隔热组件由玻璃态隔热纤维(5)、结晶态隔热纤维(6)、“回”形隔热件(7)和浇注料预制件(4)组成，其中：浇注料预制件(4)的外形为正方体和所述正方体正中设有的小正方体凸台构成的凸台状整体，“回”形隔热件(7)是由4个相同的方形柱体隔热材料拼为一个方框状，方框状的“回”形隔热件(7)与凸台状的浇注料预制件(4)嵌套为组合型正方体；结晶态隔热纤维(6)的一侧紧贴所述组合型正方体的一个侧面，结晶态隔热纤维(6)的另一侧紧贴玻璃态隔热纤维(5)的内侧面，玻璃态隔热纤维(5)、结晶态隔热纤维(6)、“回”形隔热件(7)和浇注料预制件(4)构成的一个四棱柱；
所述四棱柱的中心开有变直径通孔，变直径通孔的大端位于玻璃态隔热纤维(5)的外侧面，变直径通孔镶嵌有变直径套管(3)，变直径套管(3)的大端面与玻璃态隔热纤维(5)外侧面平齐，变直径套管(3)小端与变直径通孔小端的距离等于“回”形隔热件(7)高度的0.7~0.8倍；
所述玻璃态隔热纤维(5)和结晶态隔热纤维(6)沿对角线对称地开有4个锚杆孔，所述浇注料预制件(4)的小正方体凸台的四角处对称地设有锚固件(2)的Y型锚固钉(8)，锚固件(2)的套杆(9)的一端通过锁紧螺帽与Y型锚固钉(8)固定连接，4个锚固件(2)的套杆(9)的另一端穿过对应的锚杆孔通过锁紧螺帽与不锈钢板(1)固定连接。
2.根据权利要求1所述加热炉窑用复合型烧嘴砖，其特征在于所述不锈钢板(1)的材质为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬锰氮不锈钢和铬镍钼不锈钢中的一种；所述不锈钢板(1)的厚度为5~10mm。
3.根据权利要求1所述的加热炉窑用复合型烧嘴砖，其特征在于所述玻璃态隔热纤维(5)为普通硅酸铝纤维、高纯硅酸铝纤维、高铝纤维和含铬硅酸铝纤维中的一种；所述玻璃态隔热纤维(5)的厚度为100~150mm。
4.根据权利要求1所述的加热炉窑用复合型烧嘴砖，其特征在于所述结晶态隔热纤维(6)为莫来石纤维、氧化铝纤维和氧化锆纤维中的一种；所述结晶态隔热纤维(6)的厚度为80~120mm。
5.根据权利要求1所述的加热炉窑用复合型烧嘴砖，其特征在于所述方形柱体隔热材料为含TiO2陶瓷纤维、含SiC陶瓷纤维、含钛酸钾晶须陶瓷纤维和含单晶硅陶瓷纤维中的一种；方形柱体的长为350~400mm，宽为45~65mm，厚度为45~65mm。
6.根据权利要求1所述的加热炉窑用复合型烧嘴砖，其特征在于所述浇注料预制件(4)采用莫来石轻质骨料、硅微粉和氧化铝粉浇注而成，所述莫来石轻质骨料为废弃陶瓷、煤矸石、蓝晶石尾矿、废弃型砂和废弃莫来石制品中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的加热炉窑用复合型烧嘴砖，其特征在于所述锚固件(2)由Y型锚固钉(8)、锁紧螺帽和套杆(9)组成；其中Y型锚固钉(8)、锁紧螺帽的材质为Inconel 601型铬镍铁合金，套杆(9)的材质为SS312不锈钢。
8.根据权利要求1所述的加热炉窑用复合型烧嘴砖，其特征在于所述变直径套管(3)的材质为S310不锈钢或为S316不锈钢，变直径套管(3)的大端外径为200~210mm，变直径套管(3)的小端外径为170~180mm。
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