CN115752000A - 一种全纤维看火孔及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了全纤维看火孔，包括中间开通孔的看火孔本体，其下部穿设有至少四个安装杆，安装杆两端连接固定部件，固定部件还用于将看火孔本体固定于炉衬墙体上，看火孔本体包括挤压在一起的多个陶瓷纤维毯块，本申请还公开了全纤维看火孔的制作方法，包括将待制作的看火孔本体的模型垂直于热面方向纵向解剖，得到多个具有预设厚度的切割片模型；制作与切割片模型的形状尺寸相匹配的陶瓷纤维毯块；将陶瓷纤维毯块组装固定在一起；将陶瓷纤维毯块挤压成型，得到看火孔本体；在其下部穿设至少四个安装杆；在安装杆两端连接固定部件，该方法能够在可以标准化机械化量产的基础上，制作出保温隔热能力更好的全纤维看火孔，达到更节能的目的。

Description

一种全纤维看火孔及其制作方法

技术领域

本发明属于工业窑炉保温技术领域，特别是涉及一种全纤维看火孔及其制作方法。

背景技术

窑炉是工业领域中的一种重要的热工设备，用于产品的烧制成型。为了方便观察窑炉内产品的烧制情况，在窑炉的炉体上设有大量的看火孔，以观察火势变化，从而方便及时做出相应的调整，保证炉内的温度适宜，以保证烧制的产品质量的稳定。现在的炉体中的看火孔一般都是整块砖开凿，重质浇注料一体成型的看火孔或者湿法工艺制备的看火孔，不仅很重，而且节能效果差，外壁超温严重，另外，这种重质的看火孔在热胀冷缩的作用下，容易变形甚至开裂，降低产品的使用寿命，而湿法工艺制备的看火孔的生产过程包括打浆、成型、雕刻、修整和干燥等多个工序，工艺复杂，而且为保障制品的高强度，加入大量杂质含量高的粘结剂，这会腐蚀周围的纤维炉衬，同时，上述两种看火孔与炉衬系统的纤维模块的材质不同，因此，在高温下使用时，膨胀收缩不能实现同步，这就容易产生裂缝。

陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，因而在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都得到了广泛的应用。现在由于全球能源价格的上涨，节能变得越来越重要，陶瓷纤维比隔热砖与浇注料等传统耐材节能达10-30％，因此得到了更多更广的应用。保温隔热领域正在用全纤维节能炉衬系统代替老旧的砖墙浇注料炉衬系统，但是全纤维节能炉衬系统的推广缺乏配套的全纤维看火孔，所以亟需一种全纤维的看火孔，来适配全纤维节能炉衬系统。

现有的制备全纤维看火孔的方式是施工人员用刀具对整体模块进行开口，但是此种方法制备的看火孔不美观，不能实现批量生产，制作也是费时费力，且针对高容重的全纤维看火孔进行切割时更加困难。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种全纤维看火孔及其制作方法，能够在可以标准化机械化量产的基础上，制作出保温隔热能力更好的全纤维看火孔，达到更节能的目的。

本发明提供的一种全纤维看火孔，包括中间开设有通孔的看火孔本体，所述看火孔本体下部穿设有至少四个安装杆，所述安装杆的两端连接有固定部件，所述固定部件还用于将所述看火孔本体固定于炉衬墙体上，其中，所述看火孔本体包括挤压在一起的多个陶瓷纤维毯块。

优选的，在上述全纤维看火孔中，所述通孔的形状为喇叭状。

优选的，在上述全纤维看火孔中，所述通孔的张角为35°至55°。

优选的，在上述全纤维看火孔中，所述安装杆为不锈钢穿金。

优选的，在上述全纤维看火孔中，所述固定部件为不锈钢角铁。

优选的，在上述全纤维看火孔中，所述不锈钢角铁还开设有锚固螺孔，所述炉衬墙体上的锚固螺杆穿过所述锚固螺孔，实现所述看火孔与所述炉衬墙体的固定。

本发明提供的一种全纤维看火孔的制作方法包括：

将待制作的看火孔本体的模型垂直于热面方向进行纵向解剖，得到多个具有预设厚度的切割片模型；

制作与每个所述切割片模型的形状尺寸相匹配的陶瓷纤维毯块；

将所述陶瓷纤维毯块组装固定在一起；

将所述陶瓷纤维毯块挤压成型，得到看火孔本体；

在所述看火孔本体下部穿设至少四个安装杆；

在所述安装杆的两端连接固定部件。

优选的，在上述全纤维看火孔的制作方法中，利用机械切割方式制作与每个所述切割片模型的形状尺寸相匹配的陶瓷纤维毯块。

优选的，在上述全纤维看火孔的制作方法中，利用塑料膜将所述陶瓷纤维毯块组装固定在一起。

优选的，在上述全纤维看火孔的制作方法中，利用挤压机将所述陶瓷纤维毯块挤压成型，得到所述看火孔本体。

通过上述描述可知，本发明提供的上述全纤维看火孔，由于包括中间开设有通孔的看火孔本体，所述看火孔本体下部穿设有至少四个安装杆，所述安装杆的两端连接有固定部件，所述固定部件还用于将所述看火孔本体固定于炉衬墙体上，其中，所述看火孔本体包括挤压在一起的多个陶瓷纤维毯块，可见其并没有采用其他胶体材质，也无需开孔步骤，只需要直接利用陶瓷纤维毯块挤压即可制作出来，因此能够在可以标准化机械化量产的基础上，制作出保温隔热能力更好的全纤维看火孔，达到更节能的目的。本发明提供的上述全纤维看火孔的制作方法，具有与上述全纤维看火孔相同的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种全纤维看火孔的实施例的示意图；

图2为本发明提供的一种全纤维看火孔的制作方法的实施例的示意图；

图3为对看火孔本体垂直于热面方向进行纵向解剖后得到的三种切割片模型的示意图；

图4为递进层保留纤维毯的高度的示意图；

图5为递进层叠在一起的示意图；

图6为各个递进层的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种全纤维看火孔及其制作方法，能够在可以标准化机械化量产的基础上，制作出保温隔热能力更好的全纤维看火孔，达到更节能的目的。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种全纤维看火孔的实施例如图1所示，图1为本发明提供的一种全纤维看火孔的实施例的示意图，该全纤维看火孔可以包括中间开设有通孔1的看火孔本体2，看火孔本体2下部穿设有至少四个安装杆3，这些安装杆3优选为对称式分布，安装杆3的两端连接有固定部件4，这种固定部件4能够将看火孔本体2固定成一个整体而不易松散，固定部件4还用于将看火孔本体2固定于炉衬墙体上，其中，看火孔本体2包括挤压在一起的多个陶瓷纤维毯块5，利用挤压力将这些陶瓷纤维毯块5挤压成一个整体，无需采用胶黏，因此材质更加纯净，各个部位保温效果都更好。还需要说明的是，可以根据需求选用不同温度段的纤维材料，满足用户对不同尺寸、不同容重和不同适用温度段的看火孔的要求。

通过上述描述可知，本发明提供的上述全纤维看火孔的实施例中，由于包括中间开设有通孔的看火孔本体，看火孔本体下部穿设有至少四个安装杆，安装杆的两端连接有固定部件，固定部件还用于将看火孔本体固定于炉衬墙体上，其中，看火孔本体包括挤压在一起的多个陶瓷纤维毯块，可见其并没有采用其他胶体材质，也无需开孔步骤，只需要直接利用陶瓷纤维毯块挤压即可制作出来，因此能够在可以标准化机械化量产的基础上，制作出保温隔热能力更好的全纤维看火孔，达到更节能的目的，实际应用中比浇注料看火孔的炉外壁温度低10℃以上。

在上述全纤维看火孔的一个具体实施例中，通孔1的形状优选为喇叭状，这样更加便于观察，当然还可以根据实际需要选择其他形状，此处并不限制。进一步的，通孔1的张角可以优选为35°至55°，进一步优选为45°，这都是可以根据实际需要来选择的。而且，上述安装杆3可优选为不锈钢穿金，而且上述固定部件4优选为不锈钢角铁，这样不会被腐蚀，能够保证看火孔的使用寿命更长，进一步的，该不锈钢角铁还优选的开设有锚固螺孔，需要说明的是，这种锚固螺孔开设的位置在不锈钢角铁的另一个面上，与不锈钢穿金穿过的位置不在同一个平面上，炉衬墙体上的锚固螺杆穿过锚固螺孔，实现看火孔与炉衬墙体的固定，这样就能够实现看火孔与炉衬墙体的牢固固定，保证在工作过程中不容易脱落，当然还可以根据实际需要选择其他固定方式，此处并不限制。

本发明提供的一种全纤维看火孔的制作方法的实施例如图2所示，图2为本发明提供的一种全纤维看火孔的制作方法的实施例的示意图，该方法可以包括如下步骤：

S1：将待制作的看火孔本体的模型垂直于热面方向进行纵向解剖，得到多个具有预设厚度的切割片模型；

需要说明的是，该预设厚度可以根据容重来选择，得到的切割片模型组合起来就可以得到待制作的看火孔本体的形状。

S2：制作与每个切割片模型的形状尺寸相匹配的陶瓷纤维毯块；

也就是说，利用相应形状的陶瓷纤维毯块来代替切割片模型，然后利用这些陶瓷纤维毯块来制作看火孔本体。这里优选为利用机械切割方式制作与每个切割片模型的形状尺寸相匹配的陶瓷纤维毯块，当然还可以根据实际需要选择其他切割方式，此处并不限制。进一步的，优选为每次将四层至六层陶瓷纤维毯块摞在一起进行机械切割，这样能够进一步提升切割效率，当然还可以根据实际需要对这种数量进行调整，此处并不限制。

S3：将陶瓷纤维毯块组装固定在一起；

需要说明的是，可以但不限于利用塑料膜将陶瓷纤维毯块组装固定在一起，当制作完毕后，可以很方便的去掉这种塑料膜，提高工作效率，当然还可以根据实际需要选择其他方式进行固定，此处并不限制。

S4：将陶瓷纤维毯块挤压成型，得到看火孔本体；

需要说明的是，可以但不限于利用挤压机将陶瓷纤维毯块挤压成型，得到看火孔本体，利用挤压机可以提供更大的压力，将陶瓷纤维毯块挤压成想要的看火孔本体的形状，成为一个不容易分开的整体，当然还可以采用其他方式进行挤压，此处并不限制。

S5：在看火孔本体下部穿设至少四个安装杆；

需要说明的是，这些安装杆可以优选为对称式分布，从而能够将内部的陶瓷纤维毯固定的更加牢固，而且这些安装杆可优选为不锈钢穿金，这种材质保证不会被腐蚀，使得看火孔寿命更长。

S6：在安装杆的两端连接固定部件。

需要说明的是，上述固定部件优选为不锈钢角铁，这样不会被腐蚀，能够保证看火孔的使用寿命更长，而且采用角铁的方式的情况下，这种角铁上还可以开设有锚固螺孔，这种锚固螺孔开设的位置在不锈钢角铁的另一个面上，与不锈钢穿金穿过的位置不在同一个平面上，炉衬墙体上的锚固螺杆穿过锚固螺孔，实现看火孔与炉衬墙体的固定，这样就能够实现看火孔与炉衬墙体的牢固固定，保证在工作过程中不容易脱落，当然还可以根据实际需要选择其他固定方式，此处并不限制。

综上所述，利用上述方法能够在可以标准化机械化量产的基础上，制作出保温隔热能力更好的全纤维看火孔，达到更节能的目的，实际应用中比浇注料看火孔的炉外壁温度低10℃以上。

下面以一个具体的例子对上述方法进行详细说明：

如图3所示，图3为对看火孔本体垂直于热面方向进行纵向解剖后得到的三种切割片模型的示意图，包括中间层301、递进层302和边缘层303，这种看火孔本体为左右对称结构，将这三种切割片模型按照顺序组装以后就能够形成一个看火孔本体。

看火孔本体的尺寸如下：

1.控制看火孔本体的容重在160-190kg/m³；

2.边缘层：如图3中的边缘层303为矩形面，下半部分预留四个穿金孔，为保证容重160kg/m³以上的看火孔挤压过程中不损坏，成型后、存储中、安装后不变形，边缘层303的厚度≥50mm；

3.中心层：如图3中的中心层301控制的是看火孔直通口的尺寸，中心层在挤压后尺寸控制负差，保证直通口尺寸小于看火门的尺寸且负差≤10mm；

4.递进层：递进层302控制的是喇叭口的角度和喇叭口的宽度，递进层在中心层的基础上按一定公差逐步保留一定量的纤维毯，如图4所示，图4为递进层保留纤维毯的高度的示意图，其中，Ln为保留的纤维毯的高度；

5.喇叭口：保证喇叭口的张角γ＝45°(±5°)。

假设看火孔本体的喇叭口深度(不包括直通口)为a，每次递进的公差为d，递进层片数为n，直通口深度为h，递进层喇叭口处保留的纤维毯为Ln，同时设中心层编号为0#，递进层由内到外，分别为1#，2#，3#…n#，如图5所示，图5为递进层叠在一起的示意图，递进层的具体参数如表1所示，表1为递进层参数示意图。

表1

编号	公差	保留的纤维毯的高度	所属部分
				0#	/	L0＝h	中心层
1#	1/2d	L<sub>1</sub>＝1/2d+h	递进层
				2#	d	L<sub>2</sub>＝L<sub>1</sub>+d	递进层
3#	d	L<sub>3</sub>＝L<sub>2</sub>+d	递进层
				……	……	……	……
N#	d	L<sub>n</sub>＝L<sub>n-1</sub>+d	递进层
				n+1#	3/2d	L<sub>n+1</sub>＝L<sub>n</sub>+3/2d＝a+h	边缘层
n+2#	/	L<sub>n+2</sub>＝a+h	边缘层

递进层第一片公差取1/2d，从第二层开始至最后一片递进层公差为d，最后一片递进层与边缘层高度差为3/2d，其效果如图6所示，图6为各个递进层的示意图。

制作过程如下：

1.对看火孔本体进行解剖，分别计算中间层、递进层、边缘层的片数，采用如下公式：

N为所求部位的片数；γ1为看火孔整体的容重：l1为所求部位的挤压宽；γ2为纤维毯的容重；l2为纤维毯的厚度；

2.绘制机械切割图纸，绘图时递进层保证连续递增(或连续递减)，进行机械切割，可以按照d＝15mm算；

3.将递进层的毯片，按照先后顺序标上编号后从传送带上取下，按序号分别放置在相应位置；

4.按照步骤一计算的片数取出边缘层、中间层，按照递增顺序拿取毯片、再按照递减顺序拿取毯片，两部分的切割面相对，将中间层放在中间，两边加上边缘层，用保鲜膜进行短暂固定，抬到挤压机上进行挤压打包；

5.穿上穿金，包装成型。

该方法制作的为全纤维制品，通过底部的穿金、角铁与炉衬上焊接的锚固钉结合，角铁间距离最底部不小于10mm，拆解打包带后，纤维毯自身向两边膨胀，将看火孔与周围模块或砖墙的缝隙填满，满足看火孔功能的基础上，具有良好的保温隔热效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种全纤维看火孔，其特征在于，包括中间开设有通孔的看火孔本体，所述看火孔本体下部穿设有至少四个安装杆，所述安装杆的两端连接有固定部件，所述固定部件还用于将所述看火孔本体固定于炉衬墙体上，其中，所述看火孔本体包括挤压在一起的多个陶瓷纤维毯块。

2.根据权利要求1所述的全纤维看火孔，其特征在于，所述通孔的形状为喇叭状。

3.根据权利要求2所述的全纤维看火孔，其特征在于，所述通孔的张角为35°至55°。

4.根据权利要求3所述的全纤维看火孔，其特征在于，所述安装杆为不锈钢穿金。

5.根据权利要求4所述的全纤维看火孔，其特征在于，所述固定部件为不锈钢角铁。

6.根据权利要求5所述的全纤维看火孔，其特征在于，所述不锈钢角铁还开设有锚固螺孔，所述炉衬墙体上的锚固螺杆穿过所述锚固螺孔，实现所述看火孔与所述炉衬墙体的固定。

7.一种全纤维看火孔的制作方法，其特征在于，包括：

将待制作的看火孔本体的模型垂直于热面方向进行纵向解剖，得到多个具有预设厚度的切割片模型；

制作与每个所述切割片模型的形状尺寸相匹配的陶瓷纤维毯块；

将所述陶瓷纤维毯块组装固定在一起；

将所述陶瓷纤维毯块挤压成型，得到看火孔本体；

在所述看火孔本体下部穿设至少四个安装杆；

在所述安装杆的两端连接固定部件。

8.根据权利要求7所述的全纤维看火孔的制作方法，其特征在于，

利用机械切割方式制作与每个所述切割片模型的形状尺寸相匹配的陶瓷纤维毯块。

9.根据权利要求8所述的全纤维看火孔的制作方法，其特征在于，利用塑料膜将所述陶瓷纤维毯块组装固定在一起。

10.根据权利要求9所述的全纤维看火孔的制作方法，其特征在于，利用挤压机将所述陶瓷纤维毯块挤压成型，得到所述看火孔本体。

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