CN105444574B - 预烧结井式燃气炉整体炉衬及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种预烧结井式燃气炉整体炉衬，其特征在于：炉衬为整体的筒形结构，炉衬的桶壁上开有一个圆形的燃烧机烧嘴，炉衬的底部位置开有一个放铝口，炉衬的顶面开有一个豁口作为内烟道，内烟道的扩口深度为80毫米。其提高了井式燃气炉整体炉衬的耐用性；实现了预烧结整体炉衬工厂化生产；预烧结整体炉衬现场组装模式替代传统现场筑炉施工模式，技术成果改变传统手工筑炉工艺；从根本上解决传统捣制或砌筑工艺炉衬开裂技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种预烧结井式燃气炉整体炉衬及制备方法，属于铸造工艺与设备类。
背景技术
目前铝铸造使用井式燃气炉，均采用传统捣制或砌筑工艺，传统工艺设计存在着先天缺陷。井式燃气炉捣制或砌筑工艺，烧结过程是单面加热，烧结内外温差大，热应力产生线变无法快速向外传递，因此新井式燃气炉烧结完还没有投入使用就有裂缝，耐用性有着先天不足。井式燃气炉传统整体捣制工艺锚定设计，烧结过程产生（顶坑）继而辐射状开裂，严重影响使用寿命，井式燃气炉成为铸造生产线铝水供应薄弱环节，为了保证设备在线运行效率，井式燃气炉炉衬耐用设计就显得十分重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种预烧结井式燃气炉整体炉衬及制备方法，其提高了井式燃气炉整体炉衬的耐用性；实现了预烧结整体炉衬工厂化生产；预烧结整体炉衬现场组装模式替代传统现场筑炉施工模式，技术成果改变传统手工筑炉工艺；从根本上解决传统捣制或砌筑工艺炉衬开裂技术难题。
本发明的技术方案是这样实现的：预烧结井式燃气炉整体炉衬，其特征在于：炉衬为整体的筒形结构，高度1190毫米、直径1130毫米、壁厚80毫米，炉衬的桶壁上开有一个圆形的燃烧机烧嘴，燃烧机烧嘴直径160毫米、切线设计，向下倾斜5度、高度400毫米，炉衬的底部位置开有一个放铝口，放铝口直径80毫米，高度100毫米，径向仰角5度与炉衬的炉底相切，炉衬的顶面开有一个豁口作为内烟道，内烟道的扩口深度为80毫米。
其具体制备流程如下：
按重量份数取62份的氧化铝、32份的二氧化硅、2份的氧化钙、1份的氧化铁混合，制作木型模具无缩放，无拔模角，里外覆膜，通过振动成型法成型，成型后放置在室温20℃，湿度50-60的环境下，将其硬化24小时-30小时；硬化后再通过远红外加热干燥，加热温度为＜60℃，得到水分＜5%的坯料作为预制件；最后将预制件放入窑中烧制，预制件放置不可与其他耐火材料叠放；
烧结升温：由室温升到60℃，保温4小时，由60℃升到500℃，76小时，每小时升温6℃，由500℃升到815℃，20小时，815℃保温23小时 ，保温完成815℃不开室门自然降温至室温，出窑、检验、分类，成品要求为耐火度1700℃，荷重软化开始温度1400-1500℃，常温耐压强度MPa＞75，密度：＞2.6，达到要求的成品最终入库。
所述的炉衬为分体结构，通过炉衬上体、炉衬下体、炉衬上体预留嵌口、炉衬上体合料口组成，炉衬上体呈上下贯通的圆筒形结构，炉衬上体筒壁上留有一个炉衬上体预留嵌口，炉衬下体为桶形结构，炉衬上体下端通过嵌口与炉衬下体上端密封连接，炉衬上体合料口固定连接在炉衬上体的炉衬上体预留嵌口处。
本发明的积极效果是简化了筑炉工艺，解决了传统工艺设计缺陷—炉衬烧结开裂，具有较高的耐用性，连续在线运行达到5年以上；节能性，比较标准炉每天节能30立方燃气；经济性，节约维护成本50%；发明成功应用一汽-大众两阀发动机进气管上下体浇注线，取得良好经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图2为本发明的剖面结构图。
图3为本发明的放铝口局部结构图。
图4为炉衬分体结构图。
图5为本发明的烧结升温曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：如图1-3所示，预烧结井式燃气炉整体炉衬，其特征在于：炉衬1为整体的筒形结构，高度1190毫米、直径1130毫米、壁厚80毫米，炉衬1的桶壁上开有一个圆形的燃烧机烧嘴2，燃烧机烧嘴2直径160毫米、切线设计，向下倾斜5度、高度400毫米，炉衬1的底部位置开有一个放铝口3，放铝口3直径80毫米，高度100毫米，径向仰角5度与炉衬1的炉底相切，炉衬1的顶面开有一个豁口作为内烟道4，内烟道4的扩口深度为80毫米。
其具体制备流程如下：
按重量份数取62份的氧化铝、32份的二氧化硅、2份的氧化钙、1份的氧化铁混合，制作木型模具无缩放，无拔模角，里外覆膜，通过振动成型法成型，成型后放置在室温20℃，湿度50-60的环境下，将其硬化24小时-30小时；硬化后再通过远红外加热干燥，加热温度为＜60℃，得到水分＜5%的坯料作为预制件；最后将预制件放入窑中烧制，预制件放置不可与其他耐火材料叠放；
烧结升温：由室温升到60℃，保温4小时，由60℃升到500℃，76小时，每小时升温6℃，由500℃升到815℃，20小时，815℃保温23小时 ，保温完成815℃不开室门自然降温至室温，出窑、检验、分类，成品要求为耐火度℃1700，荷重软化开始温度℃1400-1500，常温耐压强度MPa＞75，密度：＞2.6，达到要求的成品最终入库，烧结升温曲线如图5所示。
所述的炉衬1也可为分体结构，通过炉衬上体1-1、炉衬下体1-2、炉衬上体预留嵌口1-3、炉衬上体合料口1-4组成，炉衬上体1-1呈上下贯通的圆筒形结构，炉衬上体1-1筒壁上留有一个炉衬上体预留嵌口1-3，炉衬下体1-2为桶形结构，炉衬上体1-1下端通过嵌口与炉衬下体1-2上端密封连接，炉衬上体合料口1-4固定连接在炉衬上体1-1的炉衬上体预留嵌口1-3处，如图4所示。
实施例1
燃气保温炉300型
预烧结井式燃气炉整体炉衬1整体毛坯料为筒状，无拔模角，根据规格预制坯料，按要求养护、烧结成品，首家实现整体炉衬工厂化生产，预烧结井式燃气炉整体炉衬技术方案实施燃气保温炉BU350项目。
1、炉壳成品外衬保温层高铝硅酸毡；
2、炉壳成品底部用重质料200厚人工夯实（水分6%）；
3、将炉衬1吊入 炉壳；
4、炉衬1就位后垂直校验；
5、炉衬1就位后径向校验；
6、炉衬1上口三点定位；
7、燃烧机烧嘴2 400X400方模与炉壳燃烧机方形凸壳定位对接（防止飘模）；
8、放铝口3模型与炉壳放铝口定位对接（防止飘模）；
9、内烟道模型与内烟道4定位对接（防止飘模）；
10、保温层捣制28AC连续施工，高度与预烧结井式燃气炉整体炉衬一致压光封口；
11、封炉。第一层高铝硅酸毡预留烟道（随型）。第二层陶瓷纤维毡预留烟道（随型）。反射拱吊装，烟道定位。第一层高铝硅酸毡预留烟道（随型）、第二层陶瓷纤维毡预留烟道（随型）。炉盖吊装烟道定位。废气喷嘴安装；
12、燃烧机安装高铝硅酸毡密封；
燃气保温炉BU350整体炉衬预烧结工艺应用，从根本上克服了传统工艺井式燃气炉砌筑炉衬烧结开裂技术缺陷。比标准炉水平设计加热效果好，从根本上杜绝了井式燃气炉漏铝故障造成炉子报废，内置烟道重力密封提高炉子耐用性和经济性。
实施例2
组合中间包衬600型
预烧结组合中间包衬是由炉衬上体1-1、炉衬下体1-2、炉衬上体预留嵌口1-3、炉衬上体合料口1-4组成。连接处全部密封形成一个整体的中间包衬，中间包衬嵌在中间包无锚钉直筒包壳内。主体为筒状，无拔模角，根据规格预制坯料，按要求养护、烧结成品，首家实现中间包衬工厂化生产，预烧结组合中间包衬技术方案实施组合中间包衬600型项目。
1、包壳成品外衬保温层高铝硅酸毡；
2、包壳成品底部用重质料120毫米厚人工夯实（水分＜6%）；
3、将炉衬下体1-2吊入包壳；
4、炉衬下体1-2就位后垂直校验；
5、炉衬下体1-2就位后径向校验；
6、炉衬下体1-2上口三点定位；
7、保温层捣制28AC连续施工，高度与炉衬下体1-2预留嵌口低50毫米；
8、炉衬上体1-1安装时上下预留嵌口对接，耐热胶充满嵌口，炉衬上体合料口1-4预留嵌口对准包壳合料口轴线；
9、炉衬上体1-1就位后垂直校验；
10、炉衬上体1-1就位后径向校验；
11、炉衬上体1-1上口三点定位；
12、保温层捣制28AC连续施工，高度到包壳合料口底线；
13、包壳合料口底部用重质料80毫米厚人工夯实（水分＜6%）；
14、预烧结合料口就位左右对称与炉衬上体1-1嵌口对接耐热胶充满嵌口；
15、保温层捣制28AC连续施工，高度距离包壳上口100毫米；
16、60AC连续施工封口压光；
组合中间包衬600型衬预烧结工艺应用，从根本上解决了传统工艺包衬烧结开裂技术缺陷。组合中间包衬600型在恶劣工况下有着稳定的工作效果，包衬耐用性及抗液态金属侵蚀性能明显，安装即可使用，不用烧结，保证设备在线运行效率。
Claims (1)
1.预烧结井式燃气炉整体炉衬，炉衬为整体的筒形结构，高度1190毫米、直径1130毫米、壁厚80毫米，炉衬的桶壁上开有一个圆形的燃烧机烧嘴，燃烧机烧嘴直径160毫米、切线设计，向下倾斜5度、高度400毫米，炉衬的底部位置开有一个放铝口，放铝口直径80毫米，高度100毫米，径向仰角5度与炉衬的炉底相切，炉衬的顶面开有一个豁口作为内烟道，内烟道的扩口深度为80毫米；炉衬为分体结构，通过炉衬上体、炉衬下体、炉衬上体预留嵌口、炉衬上体合料口组成，炉衬上体呈上下贯通的圆筒形结构，炉衬上体筒壁上留有一个炉衬上体预留嵌口，炉衬下体为桶形结构，炉衬上体下端通过嵌口与炉衬下体上端密封连接，炉衬上体合料口固定连接在炉衬上体的炉衬上体预留嵌口处；其特征在于具体制备流程如下：制作木型模具无缩放，无拔模角，里外覆膜，通过振动成型法成型，成型后放置在室温20℃，湿度50-60的环境下，将其硬化24小时-30小时；硬化后再通过远红外加热干燥，加热温度为＜60℃，得到水分＜5%的坯料作为预制件；最后将预制件放入窑中烧制，预制件放置不可与其他耐火材料叠放；烧结升温：由室温升到60℃，保温4小时，由60℃升到500℃，76小时，每小时升温6℃，由500℃升到815℃，20小时，815℃保温23小时 ，保温完成815℃不开室门自然降温至室温，出窑、检验、分类，成品要求为耐火度1700℃，荷重软化开始温度1400-1500℃，常温耐压强度MPa＞75，密度：＞2.6，达到要求的成品最终入库。
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