CN203295354U - 一种玻璃钢化加热炉的保温结构件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种玻璃钢化加热炉的保温结构件，包括依次设置的高温隔热层、第一铝箔层、第二气凝胶保温毡复合层、第二铝箔层、第三气凝胶保温毡复合层和固定件，高温隔热层为第一气凝胶保温毡复合层或硅酸铝陶瓷纤维毡层。高温隔热层的未设铝箔层的一侧表面朝向加热炉炉腔，第三气凝胶保温毡复合层的未设铝箔层的一侧表面与加热炉的炉顶或炉底的内侧表面接触。对于玻璃钢化加热炉高达730℃的工作温度，如果采用硅酸铝陶瓷纤维毡，则其厚度需24cm～30cm才能达到要求的保温效果；而达到同样的保温效果，本实用新型的保温结构件的厚度仅为12cm～15cm；既降低了保温结构件的成本，也延长了保温结构件的服役寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业加热窑炉的绝热技术，具体涉及一种玻璃钢化加热炉的保温结构件。
背景技术
钢化玻璃是一种预应力玻璃，先将普通退火玻璃切割成要求尺寸，通过在普通退火玻璃表面产生均匀而有规律的压缩应力，提高玻璃的强度和热稳定性，其抗弯强度是普通玻璃的3倍，抗冲击强度是普通玻璃的3至5倍；破碎时的颗粒状碎块对人体构成伤害的可能性很小，因而在建筑、汽车、家具、仪表等领域有广泛的用途。
玻璃钢化方法主要有物理钢化、化学钢化和物理化学组合钢化三类。物理钢化的主要方法有空气风冷、微粒钢化、液体钢化等；化学钢化主要是硝酸盐类的离子交换法；物理化学组合钢化是用液体冷却的同时还进行离子交换过程。
物理钢化是最常用的玻璃钢化方法。如图1所示，传统的水平辊道式玻璃物理钢化生产线包括玻璃上片台1、加热炉2、风栅冷却区3、卸片台4、石英陶瓷辊棒5、玻璃片6、测温热电偶7、电加热丝8、风机9和冷却风栅10。玻璃钢化时，在加热炉2内通过电加热丝8的热辐射对玻璃进行加热，玻璃在加热炉2内加热一段时间后，进入风栅冷却区3进行降温。加热炉2的温度及其均匀性是最重要的工艺控制参数，对于厚度为3.2～19mm的玻璃，加热炉2的上部温度控制在730℃～650℃之间，下部温度控制在725℃～640℃之间。
加热炉2是玻璃钢化炉耗能最大的设备，除了炉子结构选型、工艺结构优化外，加热炉2的保温结构的设计最为关键。
见图2，现有的玻璃钢化加热炉的保温结构是在加热炉2的炉底设置炉底内衬201，并在加热炉2的炉顶设置炉顶内衬202。加热炉2的炉顶、炉底内衬所用材料为轻质硅酸铝纤维毡。所用硅酸铝纤维毡的密度为100kg/m3～300kg/m3，导热系数为0.035W/mK～0.050W/mK，最高使用温度在1100°C左右；硅酸铝纤维毡存在导热系数高、厚度大、保温性能随时间衰退严重、易吸水受潮、热散失大、对人体健康有害等问题。对于高达730°C的工作温度，绝热用硅酸铝陶瓷纤维毡的厚度需24cm～30cm。例如中国专利文献CN102730952A（申请号201210223396.7）公开了一种玻璃钢化炉及玻璃钢化方法，在其说明书【0013】段公开其加热区炉体保温层厚度为250mm～400mm，但未具体公开加热区炉体的保温结构件。
另外，中国专利文献CN201864658U（申请号201020624448.8）公开了一种薄壁节能型玻璃钢化加热炉，加热炉包括上炉壳、下炉壳，上、下炉壳内侧均设置有保温体，保温体表面还涂有保温反射涂层。保温体的厚度为5-10mm，反射涂层的材质为无机单组份耐高温隔热保温材料，厚度为3-5mm。
中国专利文献CN201605228U（申请号200920294605.0）公开了一种用于玻璃钢化炉的陶瓷保温层，所述的陶瓷保温层分为上下两部分，上下保温层的连接处为齿形结构，连接处有缝隙，缝隙呈折线形。但是这种陶瓷保温层的造价高，而且一旦损坏需要整体替换，也增加了使用成本。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种玻璃钢化加热炉的保温结构件。
实现本实用新型目的的技术方案是一种玻璃钢化加热炉的保温结构件，包括依次设置的高温隔热层、第一铝箔层、第二气凝胶保温毡复合层、第二铝箔层、第三气凝胶保温毡复合层和固定件，高温隔热层为第一气凝胶保温毡复合层或硅酸铝陶瓷纤维毡层。
高温隔热层的未设铝箔层的一侧表面朝向加热炉炉腔，第一铝箔层、第二气凝胶保温毡复合层、第二铝箔层和第三气凝胶保温毡复合层的位置逐渐远离炉腔，第三气凝胶保温毡复合层的未设铝箔层的一侧表面与加热炉的炉顶或炉底的内侧表面接触。
固定件设置在高温隔热层外，依次堆叠的高温隔热层、第一铝箔层、第二气凝胶保温毡复合层、第二铝箔层和第三气凝胶保温毡复合层由固定件固定在加热炉的炉顶下表面或炉底上表面。
当高温隔热层为第一气凝胶保温毡复合层时，第一气凝胶保温毡复合层的厚度为1.8cm～5cm，由3～5层厚度为0.6cm～1cm的硬质SiO2气凝胶保温毡堆叠而成，叠放的SiO2气凝胶保温毡的端头用玻璃纤维绳穿刺固定。
当高温隔热层为硅酸铝陶瓷纤维毡层时，硅酸铝陶瓷纤维毡层的厚度为5cm。
所述第一铝箔层完全覆盖高温隔热层的表面，第一铝箔层为0.1mm～1mm的铝箔；第二铝箔层完全覆盖第二气凝胶保温毡复合层的表面，第二铝箔层为0.1mm～1mm的铝箔。
所述第二气凝胶保温毡复合层的厚度为1.8cm～5cm，由3～5层厚度为0.6cm～1cm的柔性SiO2气凝胶保温毡堆叠而成，叠放的SiO2气凝胶保温毡的端头用玻璃纤维绳穿刺固定。
第三气凝胶保温毡复合层的厚度为1.8cm～5cm，由3～5层厚度为0.6cm～1cm的柔性SiO2气凝胶保温毡堆叠而成，叠放的SiO2气凝胶保温毡的端头用玻璃纤维绳穿刺固定。
所述固定件为陶瓷吊钩，陶瓷吊钩的外勾露出高温隔热层外，固定端固定在炉顶下表面或炉底上表面。
本实用新型具有积极的效果：（1）对于玻璃钢化加热炉高达730℃的工作温度，如果保温结构件采用硅酸铝陶瓷纤维毡，则硅酸铝陶瓷纤维毡的厚度需24cm～30cm才能达到要求的保温效果；而达到同样的保温效果，本实用新型的保温结构件的厚度仅为12cm～15cm；既降低了保温结构件的成本，也延长了保温结构件的服役寿命。
（2）本实用新型的保温结构件所用的材料对人体健康无不良影响。
（3）本实用新型的保温结构件中的铝箔层对热辐射的反射率在90%以上，起到将热量反射至内层的气凝胶保温毯层中而提高其内侧的温度，从而阻止热量的向外传导的作用。
附图说明
图1为水平辊道式玻璃钢化生产线的结构示意图；
图2为图1中的加热炉的顶部和底部的传统保温结构示意图；
图3为本实用新型的加热炉的保温结构件的示意图；
图4为安装在图3所示的加热炉炉顶的保温结构件的放大示意图，图中未画出固定件；
上述附图中的标记如下：
玻璃上片台1；
加热炉2，炉底内衬201，炉顶内衬202；高温隔热层21，第一铝箔层22，第二气凝胶保温毡复合层23，第二铝箔层24，第三气凝胶保温毡复合层25；
风栅冷却区3，卸片台4，石英陶瓷辊棒5，玻璃片6，测温热电偶7，电加热丝8，风机9，冷却风栅10。
具体实施方式
（实施例1）
见图1、图3和图4，本实施例的玻璃钢化加热炉的保温结构件为水平辊道式玻璃钢化生产线中的加热炉2的保温结构件，包括依次堆叠的高温隔热层21、第一铝箔层22、第二气凝胶保温毡复合层23、第二铝箔层24、第三气凝胶保温毡复合层25和固定件。高温隔热层21的一侧表面朝向加热炉炉腔，第一铝箔层22、第二气凝胶保温毡复合层23、第二铝箔层24和第三气凝胶保温毡复合层25的位置逐渐远离炉腔；第三气凝胶保温毡复合层25的一侧表面与加热炉2的炉顶或炉底接触。
所述高温隔热层21为第一气凝胶保温毡复合层，第一气凝胶保温毡复合层21的厚度为1.8cm～5cm。第一气凝胶保温毡复合层21由3～5层（本实施例中为5层）厚度为0.6cm～1cm的柔性SiO2气凝胶保温毡堆叠而成，叠放的SiO2气凝胶保温毡的端头用玻璃纤维绳穿刺固定。
若气凝胶保温毡的幅宽小于加热炉2的炉顶或炉底的宽度，则第一气凝胶保温毡复合层21由3～5层堆叠的SiO2气凝胶保温毡拼接或搭接而构成，优选搭接的连接形式。所述搭接是指两块相邻的SiO2气凝胶保温毡的连接处有重叠部位。若气凝胶保温毡的幅宽大于等于加热炉2的炉顶或炉底的宽度，则只需根据炉顶或炉底的尺寸对保温毡进行裁切。以下第二气凝胶保温毡复合层23和第三气凝胶保温毡复合层25同样根据具体情况，直接裁切或者裁切后还需搭接或拼接。
气凝胶保温毡是由气凝胶经过超细玻璃纤维等耐热纤维骨架复合后获得的绝热材料，在常温下的导热系数为0.012～0.023W/m·K。本实施例中第一气凝胶保温毡复合层21所用的硬质SiO2气凝胶保温毡的密度为100kg/m3～200kg/m3，导热系数≤0.020W/mK，使用温度范围-50°C～1050°C。本实施例用于构成第一气凝胶保温毡复合层21的硬质SiO2气凝胶保温毡是由常州循天节能科技有限公司生产的型号为RunAG1000-10的SiO2气凝胶保温毡，厚度为1cm。
所述第一铝箔层22设置在第一气凝胶保温毡复合层21与第二气凝胶保温毡复合层23之间（图4中第一铝箔层22放置在第一气凝胶保温毡复合层21的上表面与第二气凝胶保温毡复合层23的下表面之间），第一铝箔层22为0.1mm～1mm的铝箔（本实施例中为0.5mm）。第一铝箔层22完全覆盖第一气凝胶保温毡复合层21的表面；铝箔层对热辐射的反射率在90%以上，因第一铝箔层22的存在，可将第一气凝胶保温毡复合层21向外辐射的热量的一部分反射回第一气凝胶保温毡复合层21中，从而减少了能耗。
所述第二气凝胶保温毡复合层23的厚度为1.8cm～5cm。第二气凝胶保温毡复合层23由3～5层（本实施例中为4层）厚度为0.6cm～1cm的柔性SiO2气凝胶保温毡堆叠而成，叠放的SiO2气凝胶保温毡的端头用玻璃纤维绳穿刺固定。
本实施例中第二气凝胶保温毡复合层23所用的柔性SiO2气凝胶保温毡的密度为100kg/m3～220kg/m3，导热系数≤0.020W/mK，使用温度范围-50°C～650°C。本实施例用于构成第二气凝胶保温毡复合层23的柔性SiO2气凝胶保温毡是由常州循天节能科技有限公司生产的RunAG650-10柔性SiO2气凝胶保温毡。
所述第二铝箔层24设置在第二气凝胶保温毡复合层23与第三气凝胶保温毡复合层25之间（图4中第二铝箔层24设置在第二气凝胶保温毡复合层23的上表面与第三气凝胶保温毡复合层25的下表面之间），第二铝箔层24为0.1mm～1mm的铝箔（本实施例中为0.5mm）。第二铝箔层24完全覆盖第二气凝胶保温毡复合层23的表面；因第二铝箔层24的存在，可将第二气凝胶保温毡复合层23向外辐射的热量的一部分反射回第二气凝胶保温毡复合层23中，从而进一步减少了能耗。
所述第三气凝胶保温毡复合层25的厚度为1.8cm～5cm。第三气凝胶保温毡复合层25由3～5层（本实施例中为4层）厚度为0.6cm～1cm的柔性SiO2气凝胶保温毡堆叠而成，叠放的SiO2气凝胶保温毡的端头用玻璃纤维绳穿刺固定。
本实施例中第三气凝胶保温毡复合层25所用的柔性SiO2气凝胶保温毡的密度为160kg/m3～200kg/m3，导热系数≤0.018W/mK，使用温度范围-50°C～380°C。本实施例用于构成第三气凝胶保温毡复合层25的柔性SiO2气凝胶保温毡是由常州循天节能科技有限公司生产的柔性SiO2气凝胶保温毡。。
所述固定件为陶瓷吊钩，陶瓷吊钩的外勾露出高温隔热层21外，其余部分穿透整个保温层，固定端固定在炉顶下表面或炉底上表面，将依次堆叠的高温隔热层21、第一铝箔层22、第二气凝胶保温毡复合层23、第二铝箔层24和第三气凝胶保温毡复合层25紧固在加热炉2的炉顶下表面或炉底上表面。不论保温结构件安装在炉顶还是炉底，均将保温结构件的高温隔热层21（本实施例中为第一气凝胶保温毡复合层）的未被覆盖铝箔层的一侧表面朝向炉腔。
本实施例中，以加热炉2中730℃的工作温度，使用传统的保温结构件时，加热炉2的炉顶外表面温度约为90℃至100℃，炉底外表面温度约为70℃至90℃；设置了上述保温结构件后，加热炉2的炉顶外表面温度下降至50℃～60℃，炉底外表面温度下降至40℃～50℃。
（实施例2）
本实施例的玻璃钢化加热炉的保温结构件其余与实施例1相同，不同之处在于：高温隔热层21为硅酸铝陶瓷纤维毡层。硅酸铝陶瓷纤维毡层的厚度为5cm，所用的硅酸铝陶瓷纤维毡的密度为100kg/m3～300kg/m3，导热系数为0.035～0.050W/mK，长期最高使用温度1100°C。
本实施例的保温结构件可适用于加热炉2内750℃的工作温度，使用传统保温结构件时，加热炉2的炉顶外表面温度约为90℃至100℃，炉底外表面温度约为70℃至90℃；设置了上述保温结构件后，加热炉2的炉顶外表面温度下降至55℃～65℃，炉底外表面温度下降至45℃～55℃。
Claims (6)
1.一种玻璃钢化加热炉的保温结构件，其特征在于：包括依次设置的高温隔热层（21）、第一铝箔层（22）、第二气凝胶保温毡复合层（23）、第二铝箔层（24）、第三气凝胶保温毡复合层（25）和固定件，高温隔热层（21）为第一气凝胶保温毡复合层或硅酸铝陶瓷纤维毡层；
高温隔热层（21）的未设铝箔层的一侧表面朝向加热炉炉腔，第一铝箔层（22）、第二气凝胶保温毡复合层（23）、第二铝箔层（24）和第三气凝胶保温毡复合层（25）的位置逐渐远离炉腔，第三气凝胶保温毡复合层（25）的未设铝箔层的一侧表面与加热炉（2）的炉顶或炉底的内侧表面接触；
依次堆叠的高温隔热层（21）、第一铝箔层（22）、第二气凝胶保温毡复合层（23）、第二铝箔层（24）和第三气凝胶保温毡复合层（25）由固定件固定在加热炉（2）的炉顶下表面或炉底上表面。
2.根据权利要求1所述的玻璃钢化加热炉的保温结构件，其特征在于：当高温隔热层（21）为第一气凝胶保温毡复合层时，第一气凝胶保温毡复合层的厚度为1.8cm～5cm，由3～5层厚度为0.6cm～1cm的硬质SiO2气凝胶保温毡堆叠而成，叠放的SiO2气凝胶保温毡的端头用玻璃纤维绳穿刺固定。
3.根据权利要求1所述的玻璃钢化加热炉的保温结构件，其特征在于：当高温隔热层（21）为硅酸铝陶瓷纤维毡层时，硅酸铝陶瓷纤维毡层的厚度为5cm。
4.根据权利要求2或3所述的玻璃钢化加热炉的保温结构件，其特征在于：所述第一铝箔层（22）完全覆盖高温隔热层（21）的表面，第一铝箔层（22）为0.1mm～1mm的铝箔；第二铝箔层（24）完全覆盖第二气凝胶保温毡复合层（23）的表面，第二铝箔层（24）为0.1mm～1mm的铝箔。
5.根据权利要求2或3所述的玻璃钢化加热炉的保温结构件，其特征在于：所述第二气凝胶保温毡复合层（23）的厚度为1.8cm～5cm，由3～5层厚度为0.6cm～1cm的柔性SiO2气凝胶保温毡堆叠而成，叠放的SiO2气凝胶保温毡的端头用玻璃纤维绳穿刺固定；
第三气凝胶保温毡复合层（25）的厚度为1.8cm～5cm，由3～5层厚度为0.6cm～1cm的柔性SiO2气凝胶保温毡堆叠而成，叠放的SiO2气凝胶保温毡的端头用玻璃纤维绳穿刺固定。
6.根据权利要求1所述的玻璃钢化加热炉的保温结构件，其特征在于：所述固定件为陶瓷吊钩，陶瓷吊钩的外勾露出高温隔热层（21）外，固定端固定在炉顶下表面或炉底上表面。
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| WO2022217651A1 (zh) * | 2021-04-12 | 2022-10-20 | 朱秦江 | 一种反辐射气凝胶复合卷材及其在墙体中的应用方法 |
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