CN108759482A - 具有多层分仓缝的炉衬结构及其浇注方法 - Google Patents

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谢晓燕
余广松
陆勇
朱咸中
张澍
段豫杭
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Abstract

本发明揭示了一种具有多层分仓缝的炉衬结构及其浇注方法，方法包括以下步骤：（1）将炉衬分成多层不定型耐火材料区域；（2）确定分仓的尺寸，并制作模板；（3）对底层不定型耐火材料区域进行支模从而分隔出多个区间；（4）对底层耐火材料区域采用间隔浇注法进行浇注；（5）对上一层耐火材料区域进行支模从而分成多个区间；（6）对步骤（5）中的分隔区间后的不定型耐火材料区域进行浇注，浇注时采用间隔浇注；（7）重复步骤（5）和（6）直至整个炉衬完成耐火材料浇注。本发明可有效解决浇注料在使用过程中所产生的应力、膨胀等问题，能够保证大面积的不定型耐火材料适应温度冷热变化带来的影响，应用后可明显延长内衬的寿命。

Description

具有多层分仓缝的炉衬结构及其浇注方法
技术领域
本发明涉及具有多层分仓缝的炉衬结构及其浇注方法，属于有色金属热处理设备技术领域。
背景技术
随着耐火材料技术的发展，不定型耐火材料在性能、施工及寿命等各方面的优越性越来越明显，大有取代定型耐火材料的趋势。但随之带来了施工方法的问题，如何解决采用不定型耐火材料的大型及超大型炉子内衬耐火材料易开裂、损坏、瘫塌的问题，则成为当务之急。早期，大部分熔炼炉、保温炉不定型耐火材料施工的做法是整体浇注，这种做法带来的问题是由于面积较大，热胀冷缩造成的影响很大，内衬经常出现裂缝、拱起等现象。使用寿命非常短，不但影响生产，而且维护成本很高。目前，多数采用分仓浇注的形式，即将大的面积分成若干的小块来施工，但分仓缝采用折角的形式，不仅施工难度大，对施工人员要求较高，而且采用直角接缝高温状态时会在局部拐角的位置产生较大应力，随着温度的不断变化，容易在分仓缝处出现裂缝，影响内衬寿命使用效果不十分理想。
综上所述，现有技术存在以下缺点：①施工难度大；②密封效果差，易出现渗漏，使用寿命不长；③对施工人员要求高。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供具有多层分仓缝的炉衬结构及其浇注方法，延长不定型耐火材料的使用寿命。
本发明的技术解决方案是：一种具有多层分仓缝的炉衬结构，所述炉衬在高度方向形成有多层不定型耐火材料区域，各层所述不定型耐火材料区域内均形成有分仓缝，所述分仓缝呈形锁口缝结构，所述分仓缝内填充有硅酸铝纤维棉或纸。
进一步地，上述具有多层分仓缝的炉衬结构，其中：各层间所述分仓缝在各层不定型耐火材料区域高度方向贯通布置，使得所形成的分仓缝在该层不定型耐火材料区域上沿至下沿形成一条连通的缝隙。
进一步地，上述具有多层分仓缝的炉衬结构，其中：相邻层的所述不定型耐火材料区域间的分仓缝错开布置，使得相邻层间所形成的分仓缝不相通。
更进一步地，上述具有多层分仓缝的炉衬结构，其中：所述不定型耐火材料区域分有2～4层。
更进一步地，上述具有多层分仓缝的炉衬结构，其中：所述各层耐火材料区域中形成有1～3条分仓缝。
本发明还公开了一种具有多层分仓缝的炉衬结构的浇注方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)根据炉衬厚度及各层不定型耐火材料的厚度进行分层，将炉衬在高度方向分成多层不定型耐火材料区域；(2)确定每层不定形耐火材料施工所需的厚度及分仓的尺寸，并制作所需形状和长度的模板；(3)对底层不定型耐火材料区域进行支模，通过模板将不定型耐火材料区域分成多个区间；(4)对底层耐火材料区域进行耐火材料浇注，浇注时采用间隔浇注；(5)以浇注完成的耐火材料区域顶面作为边界，对上一层耐火材料区域进行支模，通过模板将所述上一层不定型耐火材料区域分成多个区间；(6)对步骤(5)中的分隔区间后的不定型耐火材料区域进行浇注，浇注时采用间隔浇注；(7)重复步骤(5)和(6)直至整个炉衬完成耐火材料浇注。
再进一步地，上述具有多层分仓缝的炉衬结构的浇注方法，其中：所述步骤(4)和步骤(6)中，所述间隔浇注包括以下步骤：①对模板所分隔出的其中一块区间进行施工；②待施工部分凝固成型后拆掉模板；③在凝固成型部分边沿填塞一定厚度的硅酸铝纤维棉或纤维纸；④相邻的区间则以已经凝固成型部分的边沿作为模板，继续进行浇注，相邻区间施工完成并凝固成型后，则会形成填充有硅酸铝纤维棉或纤维纸的分仓缝，⑤重复步骤①至④，直至该层耐火材料浇注完毕。
再进一步地，上述具有多层分仓缝的炉衬结构的浇注方法，其中：所述模板呈形锁口缝结构。
再进一步地，上述具有多层分仓缝的炉衬结构的浇注方法，其中：所述步骤(3)和步骤(5)中支模时，使得模板的顶部与该层不定型耐火材料区域上沿齐平，所用模板的底部与该层不定型耐火材料区域下沿齐平，使得所形成的分仓缝在该层不定型耐火材料区域上沿至下沿形成一条连通的缝隙。
再进一步地，上述具有多层分仓缝的炉衬结构的浇注方法，其中：所述步骤(3)和步骤(5)中，在整个炉衬高度方向相邻层间的模板在支模时错开布置。
本发明突出的实质性特点和显著的技术进步主要体现在：本发明施工方法简单，易实现；可有效解决浇注料在使用过程中所产生的应力、膨胀等问题，能够保证大面积的不定型耐火材料适应温度冷热变化带来的影响，应用后可明显延长内衬的寿命，可广泛应用于电解铝或铝加工行业各种熔铝炉、保温炉或混合炉上。
附图说明
图1是炉衬内结构示意图。
图中，各附图标记的含义为：1-第一层不定型耐火材料区域，2-第二层不定型耐火材料区域，3-分仓缝。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
如图1所示，本发明具有多层分仓缝的炉衬结构，其中，炉衬内通过不定型耐火材料浇注在高度方向上形成有第一层不定型耐火材料区域1和第二层不定型耐火材料区域2，第一层不定型耐火材料区域1和第二层不定型耐火材料区域2内均形成有分仓缝3，分仓缝3呈形锁口缝结构，分仓缝3内填充有硅酸铝纤维棉或纸。具体地，各层间分仓缝3在各层不定型耐火材料区域高度方向贯通布置，使得所形成的分仓缝3在该层不定型耐火材料区域上沿至下沿形成一条连通的缝隙。且为防止渗漏，在整个炉衬高度方向相邻层不定型耐火材料区域间的分仓缝3错开布置，使得相邻层间所形成的分仓缝3不相通。这里需要说明的是，虽然图1中仅将炉衬分为第一层不定型耐火材料区域1和第二层不定型耐火材料区域2，此方案仅为优选方案，优选为分成2～4层，也可分设更多层不定型耐火材料区域，此外，虽然图1中各层不定型耐火材料区域仅形成有一条分仓缝3，此方案也仅为优选方案，一层不定型耐火材料区域中也可设置更多条分仓缝，优选为形成1～3条分仓缝。
浇注方法具体包括以下步骤：(1)根据炉衬厚度及各层不定型耐火材料的厚度进行分层，将炉衬在高度方向分成多层不定型耐火材料区域；(2)确定每层不定形耐火材料施工所需的厚度及分仓的尺寸，并制作所需形状和长度的模板；(3)对底层不定型耐火材料区域进行支模，通过模板将不定型耐火材料区域分成多个区间；(4)对底层耐火材料区域进行耐火材料浇注，浇注时采用间隔浇注；(5)以浇注完成的耐火材料区域顶面作为边界，对上一层耐火材料区域进行支模，通过模板将所述上一层不定型耐火材料区域分成多个区间；(6)对步骤(5)中的分隔区间后的不定型耐火材料区域进行浇注，浇注时采用间隔浇注；(7)重复步骤(5)和(6)直至整个炉衬完成耐火材料浇注。
具体的，所述步骤(4)和步骤(6)中，所述间隔浇注包括以下步骤：①对模板所分隔出的其中一块区间进行施工；②待施工部分凝固成型后拆掉模板；③在凝固成型部分边沿填塞一定厚度的硅酸铝纤维棉或纤维纸；④相邻的区间则以已经凝固成型部分的边沿作为模板，继续进行浇注，不能连续挨在一起施工，相邻区间施工完成并凝固成型后，则会形成填充有硅酸铝纤维棉或纤维纸的分仓缝，⑤重复步骤①至④，直至该层耐火材料浇注完毕。
所述步骤(2)中的模板呈形锁口缝结构，施工完成后，该层不定型耐火材料区域在先前模板放置位置会形成形分仓缝3，且分仓缝3内填塞有硅酸铝纤维纸或纤维棉，可有效解决浇注料在使用过程中所产生的应力、膨胀等问题，能够保证大面积的不定型耐火材料适应温度冷热变化带来的影响。特别地，所述步骤(3)和步骤(5)中支模时，保证所用模板的顶部与该层不定型耐火材料区域上沿相齐平，所用模板的底部与该层不定型耐火材料区域下沿齐平，使得所形成的分仓缝3在该层不定型耐火材料区域上沿至下沿形成一条连通的缝隙。为了防止渗漏，所述步骤(3)和步骤(5)中，在整个炉衬高度方向相邻层间的模板在支模时错开布置，使得相邻层间的所形成的分仓缝不相通。
综上所述，本发明方法简单，施工方便快捷，可有效解决浇注料在使用过程中所产生的应力、膨胀等问题，能够保证大面积的不定型耐火材料适应温度冷热变化带来的影响，操作性及实用性强，效果明显，可广泛应用于电解铝行业及铝加工行业采用不定型耐火材料的各种型式熔铝炉、保温炉或混合炉上。
当然，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制，凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均应在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.具有多层分仓缝的炉衬结构，其特征在于：所述炉衬在高度方向形成有多层不定型耐火材料区域，各层所述不定型耐火材料区域内均形成有分仓缝，所述分仓缝呈形锁口缝结构，所述分仓缝内填充有硅酸铝纤维棉或纸。
2.根据权利要求1所述的具有多层分仓缝的炉衬结构，其特征在于：各层间所述分仓缝在各层不定型耐火材料区域高度方向贯通布置，使得所形成的分仓缝在该层不定型耐火材料区域上沿至下沿形成一条连通的缝隙。
3.根据权利要求1所述的具有多层分仓缝的炉衬结构，其特征在于：相邻层的所述不定型耐火材料区域间的分仓缝错开布置，使得相邻层间所形成的分仓缝不相通。
4.根据权利要求1所述的具有多层分仓缝的炉衬结构，其特征在于：所述不定型耐火材料区域分有2～4层。
5.根据权利要求1所述的具有多层分仓缝的炉衬结构，其特征在于：所述各层耐火材料区域中形成有1～3条分仓缝。
6.一种具有多层分仓缝的炉衬结构的浇注方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)根据炉衬厚度及各层不定型耐火材料的厚度进行分层，将炉衬在高度方向分成多层不定型耐火材料区域；(2)确定每层不定形耐火材料施工所需的厚度及分仓的尺寸，并制作所需形状和长度的模板；(3)对底层不定型耐火材料区域进行支模，通过模板将不定型耐火材料区域分成多个区间；(4)对底层耐火材料区域进行耐火材料浇注，浇注时采用间隔浇注；(5)以浇注完成的耐火材料区域顶面作为边界，对上一层耐火材料区域进行支模，通过模板将所述上一层不定型耐火材料区域分成多个区间；(6)对步骤(5)中的分隔区间后的不定型耐火材料区域进行浇注，浇注时采用间隔浇注；(7)重复步骤(5)和(6)直至整个炉衬完成耐火材料浇注。
7.根据权利要求6所述的具有多层分仓缝的炉衬结构的浇注方法，其特征在于：所述步骤(4)和步骤(6)中，所述间隔浇注包括以下步骤：①对模板所分隔出的其中一块区间进行施工；②待施工部分凝固成型后拆掉模板；③在凝固成型部分边沿填塞一定厚度的硅酸铝纤维棉或纤维纸；④相邻的区间则以已经凝固成型部分的边沿作为模板，继续进行浇注，相邻区间施工完成并凝固成型后，则会形成填充有硅酸铝纤维棉或纤维纸的分仓缝，⑤重复步骤①至④，直至该层耐火材料浇注完毕。
8.根据权利要求6所述的具有多层分仓缝的炉衬结构的浇注方法，其特征在于：所述模板呈形锁口缝结构。
9.根据权利要求6所述的具有多层分仓缝的炉衬结构的浇注方法，其特征在于：所述步骤(3)和步骤(5)中支模时，使得模板的顶部与该层不定型耐火材料区域上沿齐平，所用模板的底部与该层不定型耐火材料区域下沿齐平，使得所形成的分仓缝在该层不定型耐火材料区域上沿至下沿形成一条连通的缝隙。
10.根据权利要求6所述的具有多层分仓缝的炉衬结构的浇注方法，其特征在于：所述步骤(3)和步骤(5)中，在整个炉衬高度方向相邻层间的模板在支模时错开布置。
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