CN203336969U - 全纤维节能炉衬外罩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种全纤维节能炉衬外罩，包括炉体钢外壳（10）和设置在炉体钢外壳（10）内的多晶莫来石复合纤维砖（1）、硅酸铝锆质纤维板（2）、托带砖（5）、电热元件（6）、多晶莫来石复合纤维下围砖（8）、多晶莫来石复合纤维上围砖（9）；电热元件（6）置于托带砖（5）上，硅酸铝锆质纤维板（2）设置在炉体钢外壳（10）和多晶莫来石复合纤维砖（1）之间；炉衬的顶部设有锆质纤维组件（3），炉衬的内表面设有红外辐射多孔陶瓷层（4）。本实用新型结构简单、经济、合理、使用寿命长、具有优良的抗热震和耐急冷急热等热工性，减少了环境污染，同时红外辐射多孔陶瓷层红外辐射强度高，提高了热效率，节能环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业炉炉衬，更具体地说，涉及一种全纤维节能炉衬外罩。
背景技术
罩式炉由于间断作业，外罩频繁起吊，温度周期变化、振动大等特点，其外罩，尤其是国外引进的大型高温罩式炉外罩炉衬多采用耐火砖砌筑，炉体笨重、导热率高、耐急冷急热和保温性能性差，散热损失大，升温速度慢，耗能高，热效率低。
采用耐火纤维作炉衬是提高能源利用率有效措施，现有的炉衬结构有硅酸铝纤维毯粘贴法、硅酸铝纤维毡夹层法、叠毯型全纤维炉衬、预压硅酸铝叠层全纤维炉衬，如专利CN2135133Y、ZL92238062、ZL94241556.6等，但主要问题在：一、在高温与还原气氛下纤维毯或毡收缩大、易产生龟裂、粉化，使用温度降低、炉衬整体强度差，寿命短；此外采用电炉丝或吊挂式电阻带加热元件，易发生短路，停炉故障多，维修困难；不适宜高温罩式炉外罩；二、远红外辐射涂层比重大、长（远)波段才具有高发射率，因而不仅节能仅限于低、中温区域；而且炉衬还因热发射率提高的同时，热吸收率也会提高，这就不可避免地促进炉壁的散热和蓄热，若小型炉反而会耗能。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种全纤维节能炉衬外罩。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种全纤维节能炉衬外罩，包括炉体钢外壳和设置在所述炉体钢外壳内的多晶莫来石复合纤维砖、硅酸铝锆质纤维板、托带砖、电热元件、多晶莫来石复合纤维下围砖、多晶莫来石复合纤维上围砖；所述托带砖固定在所述炉体钢外壳上，所述托带砖的上下两侧均设有所述多晶莫来石复合纤维砖，所述电热元件置于所述托带砖上，所述硅酸铝锆质纤维板设置在所述炉体钢外壳和所述多晶莫来石复合纤维砖之间；所述多晶莫来石复合纤维上围砖和多晶莫来石复合纤维下围砖分设在所述多晶莫来石复合纤维砖的上下两侧；所述炉衬的顶部设有锆质纤维组件。
在本实用新型所述的全纤维节能炉衬外罩中，所述多晶莫来石复合纤维砖、多晶莫来石复合纤维下围砖、多晶莫来石复合纤维上围砖为经过预压、高温焙烧预结晶处理的砖。
在本实用新型所述的全纤维节能炉衬外罩中，所述托带砖通过托带砖锚固件固定在所述炉体钢炉体钢外壳上。
在本实用新型所述的全纤维节能炉衬外罩中，所述托带砖锚固件焊接在所述炉体钢炉体钢外壳上。
在本实用新型所述的全纤维节能炉衬外罩中，所述电热元件面向炉膛的大平面设有高发射率涂层。
在本实用新型所述的全纤维节能炉衬外罩中，所述电热元件为U型大平面辐射的高温合金Fe-Cr-Al电阻带。
在本实用新型所述的全纤维节能炉衬外罩中，所述锆质纤维组件经过预压缩处理，并采用纵横排布的方式安装。
在本实用新型所述的全纤维节能炉衬外罩中，所述炉衬的内表面设有红外辐射多孔陶瓷层。
实施本实用新型的全纤维节能炉衬外罩，具有以下有益效果：
1、本实用新型结构简单、经济、合理、使用寿命长、具有优良的抗热震和耐急冷急热等热工性，减少了环境污染。
2、本实用新型不仅重量轻、热阻值大，操作和维修方便，而且炉衬热面的黑度提高，强化了炉内辐射传热，蓄热与热惰性小，响应和升温速度快，能源利用率高。
3、本实用新型解决了电热元件在使用中的维修、安全、耐用度等技术难题，不仅适用新外罩炉衬的制作，也适用旧外罩炉衬改造。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型全纤维节能炉衬外罩的纵向剖视结构示意图；
图2是图1中的A向局部放大示意图；
图3是托带砖的固定示意图；
图4是本实用新型炉衬顶部的锆质纤维组件排布示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1、图2所示，本实用新型的全纤维节能炉衬外罩包括炉体钢外壳10和设置在炉体钢外壳10内的多晶莫来石复合纤维砖1、硅酸铝锆质纤维板2、托带砖5、电热元件6、多晶莫来石复合纤维下围砖8、多晶莫来石复合纤维上围砖9。
托带砖5固定在炉体钢外壳10上，托带砖5的上下两侧均设有多晶莫来石复合纤维砖1。电热元件6置于托带砖5上，托带砖5支撑电热元件6。硅酸铝锆质纤维板2设置在炉体钢外壳10和多晶莫来石复合纤维砖1之间。多晶莫来石复合纤维下围砖8和多晶莫来石复合纤维上围砖9分设在多晶莫来石复合纤维砖1的上下两侧。炉衬的顶部设有锆质纤维组件3。
本实用新型炉衬墙沿着厚度方向的热面采用多晶莫来石复合纤维砖1，背衬采用低档的硅酸铝锆质纤维板2，以锆质纤维组件3作椭圆弧形炉顶，采用胶泥按照砌筑方式筑造，不仅获得了实际应用的最佳节能效果，而且达到了成本低、维修方便、使用寿命长的目的。
进一步的，多晶莫来石复合纤维砖1、多晶莫来石复合纤维下围砖8、多晶莫来石复合纤维上围砖9为经过预压、高温焙烧预结晶处理的砖。通过预压、高温焙烧预结晶处理，基本消除了纤维内部的玻璃态结构，在使用过程中很少有析晶现象，仅有晶粒长大现象，无相变和晶变过程，耐压强度达1.0Mpa，满足了频繁吊运外罩的工艺要求。
如图3所示，进一步的，托带砖5通过托带砖锚固件11固定在炉体钢炉体钢外壳10上。优选的，托带砖锚固件11焊接在炉体钢炉体钢外壳10上。
进一步的，电热元件6为U型大平面辐射的高温合金Fe-Cr-Al电阻带。电热元件6面向炉膛的大平面设有高发射率涂层7，该涂层7在全红外波段，尤其中高温所需短（近）波波段也具有高辐射率的，因而中高温强化炉子辐射传热作用十分显著。
如图4所示，进一步的，为了补偿纤维高温收缩，避免产生缝隙，锆质纤维组件3预压缩到技术所要求的尺寸，采用纵横排布安装方式，以提高组件强度，延长使用寿命，
进一步的，为了改善炉衬纤维基体的性能，提高炉衬整体强度，延长炉衬使用寿命，进一步节能，面向炉膛的炉衬内表面（炉墙、炉顶）涂敷≥2mm厚的高温红外辐射多孔陶瓷层4，其融合了多孔陶瓷与红外辐射两类材料的优良性能，积密度为0.94g/cm3和0.95g/cm3，抗压强度达4.9MPa，300℃时导热系数为0.117W/m.K，全红外波段的法向全发射率≧0.90。外辐射多孔陶瓷层4导热率低、强度高，并且发射率高，红外辐射强度高，热效率高，减少了热量损失，节能环保。
本实用新型结构简单、经济、合理、使用寿命长、具有优良的抗热震和耐急冷急热等热工性，减少了环境污染，不仅重量轻、热阻值大、操作和维修方便，而且炉衬热面的黑度提高，强化了炉内辐射传热，蓄热与热惰性小，响应和升温速度快，能源利用率高。本实用新型解决了电热元件在使用中的维修、安全、耐用度等技术难题，不仅适用新外罩炉衬的制作，也适用旧外罩炉衬改造。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (8)
1.一种全纤维节能炉衬外罩，其特征在于，包括炉体钢外壳（10）和设置在所述炉体钢外壳（10）内的多晶莫来石复合纤维砖（1）、硅酸铝锆质纤维板（2）、托带砖（5）、电热元件（6）、多晶莫来石复合纤维下围砖（8）、多晶莫来石复合纤维上围砖（9）；
所述托带砖（5）固定在所述炉体钢外壳（10）上，所述托带砖（5）的上下两侧均设有所述多晶莫来石复合纤维砖（1），所述电热元件（6）置于所述托带砖（5）上，所述硅酸铝锆质纤维板（2）设置在所述炉体钢外壳（10）和所述多晶莫来石复合纤维砖（1）之间；
所述多晶莫来石复合纤维上围砖（9）和多晶莫来石复合纤维下围砖（8）分设在所述多晶莫来石复合纤维砖（1）的上下两侧；
所述炉衬的顶部设有锆质纤维组件（3）。
2.根据权利要求1所述的全纤维节能炉衬外罩，其特征在于，所述多晶莫来石复合纤维砖（1）、多晶莫来石复合纤维下围砖（8）、多晶莫来石复合纤维上围砖（9）为经过预压、高温焙烧预结晶处理的砖。
3.根据权利要求1所述的全纤维节能炉衬外罩，其特征在于，所述托带砖（5）通过托带砖锚固件（11）固定在所述炉体钢炉体钢外壳（10）上。
4.根据权利要求3所述的全纤维节能炉衬外罩，其特征在于，所述托带砖锚固件（11）焊接在所述炉体钢炉体钢外壳（10）上。
5.根据权利要求1所述的全纤维节能炉衬外罩，其特征在于，所述电热元件（6）面向炉膛的大平面设有高发射率涂层（7）。
6.根据权利要求1所述的全纤维节能炉衬外罩，其特征在于，所述电热元件（6）为U型大平面辐射的高温合金Fe-Cr-Al电阻带。
7.根据权利要求1所述的全纤维节能炉衬外罩，其特征在于，所述锆质纤维组件（3）经过预压缩处理，并采用纵横排布的方式安装。
8.根据权利要求1所述的全纤维节能炉衬外罩，其特征在于，所述炉衬的内表面设有红外辐射多孔陶瓷层（4）。
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|---|---|---|---|---|
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| EP4230940A1 (en) * | 2022-02-21 | 2023-08-23 | John Cockerill S.A. | High performance thermal insulation of a heat treatment furnace for annealing a continuously moving strip |
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