CN207922858U - 锁扣独立拱顶结构和窑炉 - Google Patents

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冯燕波
全强
陈秀娟
魏文洁
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Abstract

本实用新型公开了一种锁扣独立拱顶结构和窑炉,该锁扣独立拱顶结构包括炉壳(1)、支撑组件(2)和拱顶大墙(3),支撑组件(2)位于拱顶大墙(3)的下方,拱顶大墙(3)的重量由支撑组件(2)承担,拱顶大墙(3)含有炉砖(321);炉砖(321)的上表面设有第一凸棱,炉砖(321)的下表面设有第一凹槽;该第一凸棱和第一凹槽均沿拱顶大墙(3)的周向设置,上下相邻的两块炉砖(321)的第一凸棱与第一凹槽匹配对应连接。该锁扣独立拱顶结构与下部大墙完全脱开,结构独立、稳定性好。含有该锁扣独立拱顶结构的窑炉具有结构稳定性好、使用寿命长的有益效果。

Description

锁扣独立拱顶结构和窑炉
技术领域
本实用新型涉及工业窑炉技术领域,具体的是一种锁扣独立拱顶结构,还是一种含有该锁扣独立拱顶结构的窑炉。
背景技术
近年来,随着炉窑工业的发展,各种形式的工业炉在生产过程中很容易发生拱顶大墙坍塌、炉壳烧红等事故。其主要原因是由于拱顶结构设计不合理引起的:拱顶大墙与下部直段大墙为一个整体,大墙受热上涨抬升拱顶组合砖结构,导致拱顶组合砖错位、变形,进而引起掉砖、跑风等事故。如何改进拱顶结构,以获得结构合理、稳定性好、使用寿命长的良好效果,是本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
为了延长窑炉的使用寿命,本实用新型提供了一种锁扣独立拱顶结构和窑炉,该锁扣独立拱顶结构与下部大墙完全脱开,结构独立、稳定性好。含有该锁扣独立拱顶结构的窑炉具有结构稳定性好、使用寿命长的有益效果。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种锁扣独立拱顶结构,包括炉壳、支撑组件和拱顶大墙,炉壳套设于拱顶大墙外,支撑组件与炉壳连接固定,支撑组件位于拱顶大墙的下方,拱顶大墙的重量由支撑组件承担,拱顶大墙含有炉砖工作层,炉砖工作层由炉砖砌筑而成;炉砖的上表面设有第一凸棱,炉砖的下表面设有第一凹槽;或者炉砖的上表面设有第一凹槽,炉砖的下表面设有第一凸棱;该第一凸棱和第一凹槽均沿拱顶大墙的周向设置,上下相邻的两块炉砖的第一凸棱与第一凹槽匹配对应连接。
沿拱顶大墙的周向,炉砖的左侧面设有第二凸棱,炉砖的右侧面设有第二凹槽,该第二凸棱和第二凹槽均沿拱顶大墙的轴线方向设置,左右相邻的两块炉砖的第二凸棱与第二凹槽匹配对应连接。
炉砖的上表面设有两条第一凸棱,该两条第一凸棱相互平行,该第一凸棱的断面形状为半球形、球缺形、三角形、矩形或梯形,该第二凸棱的断面形状为半球形、球缺形、三角形、矩形或梯形。
支撑组件含有上下设置的环形托砖板和支撑板,环形托砖板的外侧边与炉壳的内表面连接固定,拱顶大墙与环形托砖板的上表面接触,支撑板与环形托砖板和炉壳连接固定。
沿炉壳轴线方向,炉壳含有从下向上依次连接的下部直筒段、下部扩径段和直筒连接段,环形托砖板的轴线与炉壳的轴线重合,环形托砖板的外侧边与下部扩径段连接固定。
支撑板为圆筒形结构,支撑板的轴线与炉壳的轴线重合,支撑板的上端与环形托砖板的下表面连接固定,支撑板的下部与下部直筒段的内表面连接固定。
炉壳、环形托砖板和支撑板围成环形封闭空腔,该环形封闭空腔中填充有导热材料,支撑组件还含有筋板,筋板位于环形托砖板的下方,筋板的上侧边与环形托砖板的下表面连接固定,筋板的外侧边与支撑板的内表面连接固定。
拱顶大墙还含有拱脚砖区、第一隔热层和第二隔热层,炉砖工作层、第一隔热层和第二隔热层从内向外依次层叠设置,拱脚砖区呈环形结构,拱脚砖区位于拱顶大墙的底部,炉砖工作层的下端、第一隔热层的下端和第二隔热层的下端与拱脚砖区的上端面连接,拱脚砖区的下端面与环形托砖板的上表面连接。
拱脚砖区位于下部扩径段内,拱脚砖区由耐火砖砌筑而成,拱脚砖区的内侧面和外侧面均为倒台阶形结构,炉壳的内表面设有喷涂层,喷涂层的下端与环形托砖板的上表面连接,喷涂层与拱脚砖区和第二隔热层之间均设有可压缩层。
一种窑炉,该窑炉的上部上述的锁扣独立拱顶结构,该窑炉内还含有下部大墙,拱顶大墙与下部大墙上下设置,支撑组件和拱顶大墙均与下部大墙分离设置,支撑组件和拱顶大墙与下部大墙之间形成间隙,该间隙内填充有耐高温的可压缩材料。
本实用新型的有益效果是:
1、拱顶大墙坐落在与炉壳连接的支撑组件上,使拱顶大墙与下部大墙完全脱开,结构独立、稳定性好。
2、拱顶大墙的工作层采用双锁扣结构形式砌筑,整体稳定性更好。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。
图1是本实用新型所述锁扣独立拱顶结构的示意图。
图2是一种锁扣独立拱顶结构的整体示意图。
图3是另一种锁扣独立拱顶结构的整体示意图。
图4是炉砖的立体示意图。
1、炉壳;2、支撑组件;3、拱顶大墙;4、导热材料;5、下部大墙;
11、下部直筒段;12、下部扩径段;13、直筒连接段;14、下部缩径段;15、拱顶锥筒段;
21、环形托砖板;22、支撑板;23、筋板;
31、拱脚砖区;32、炉砖工作层;33、第一隔热层;34、第二隔热层;35、可压缩层;36、喷涂层;
321、炉砖。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
一种锁扣独立拱顶结构,包括炉壳1、支撑组件2和拱顶大墙3,炉壳1套设于拱顶大墙3外,支撑组件2与炉壳1连接固定,支撑组件2位于拱顶大墙3的下方,拱顶大墙3的重量由支撑组件2承担,拱顶大墙3含有炉砖工作层32,炉砖工作层32由炉砖321砌筑而成;炉砖321的上表面设有第一凸棱,炉砖321的下表面设有第一凹槽,或者,炉砖321的上表面设有第一凹槽,炉砖321的下表面设有第一凸棱;该第一凸棱和第一凹槽均沿拱顶大墙3的周向设置,上下相邻的两块炉砖321的第一凸棱与第一凹槽匹配对应插接,如图1所示。
所述支撑组件2固定连接在所述炉壳1的内表面,所述拱顶大墙3砌筑在所述支撑组件2上,拱顶大墙3的重量由支撑组件2承担,所述支撑组件2和拱顶大墙3均与所述下部大墙5相互脱开,形成独立结构。支撑组件2和拱顶大墙3均与所述下部大墙5之间存在间隙,这样下部大墙5受热后在该间隙的范围内膨胀,从而避免下部大墙5膨胀后对拱顶大墙3的挤压,延长了窑炉的使用寿命。
在本实施例中,沿拱顶大墙3的周向,炉砖321的左侧面设有第二凸棱,炉砖321的右侧面设有第二凹槽,或者炉砖321的左侧面设有第二凹槽,炉砖321的右侧面设有第二凸棱,如图4所示,该第二凸棱和第二凹槽均沿拱顶大墙3的轴线方向设置,左右相邻的两块炉砖321的第二凸棱与第二凹槽匹配对应插接。炉砖321的左侧面即为图1中炉砖321朝向纸面外侧的侧面,炉砖321的右侧面即为图1中炉砖321朝向纸面内侧的侧面。
在本实施例中,炉砖321的上表面设有两条第一凸棱,该两条第一凸棱相互平行,该第一凸棱的断面形状为半球形、球缺形、三角形、矩形或梯形,该第二凸棱的断面形状为半球形、球缺形、三角形、矩形或梯形。上下相邻的两块炉砖321依靠第一凸棱和第一凹槽实现咬合砌筑,左右相邻的两块炉砖321依靠第二凸棱和第二凹槽实现咬合砌筑,从而使炉砖工作层32形成整体的锁扣结构。
在本实施例中,支撑组件2含有上下设置的环形托砖板21和支撑板22,环形托砖板21的外侧边与炉壳1的内表面焊接固定,拱顶大墙3与环形托砖板21的上表面接触,支撑板22与环形托砖板21和炉壳1均连接固定,支撑板22用于支撑环形托砖板21。
具体的,沿炉壳1轴线方向,炉壳1含有从下向上依次连接的下部直筒段11、下部扩径段12和直筒连接段13,环形托砖板21的轴线与炉壳1的轴线重合,环形托砖板21所在的平面与炉壳1的轴线垂直,环形托砖板21的外侧边与下部扩径段12的内表面焊接固定,如图1所示。
支撑板22为圆筒形结构,支撑板22的轴线与炉壳1的轴线重合,支撑板22的上端与环形托砖板21的下表面焊接固定,支撑板22的下端与下部直筒段11的内表面焊接固定。炉壳1、环形托砖板21和支撑板22围成环形封闭空腔,该环形封闭空腔的断面大致呈直角三角形,该环形封闭空腔中填充(充满)有高导热性的导热材料4,导热材料4可以为炭素捣打料或铁屑填料。填充导热材料4是为了将所述支撑组件2的热量通过所述导热材料4快速传导到下部扩径段12进行散热,避免所述支撑组件2由于热量集聚而引起力学性能下降,甚至导致结构破坏而发生事故。
在本实施例中,支撑组件2还含有筋板23,筋板23位于环形托砖板21的下方,多个筋板23沿炉壳1的周向均匀间隔排布,筋板23的上侧边与环形托砖板21的下表面焊接固定,筋板23大致呈直角三角形,筋板23的外侧边与支撑板22的内表面焊接固定。筋板23和支撑板22共同支撑起环形托砖板21。
在本实施例中,拱顶大墙3还含有拱脚砖区31、第一隔热层33和第二隔热层34,第一隔热层可以采用现有的轻质硅砖砌筑而成,第二隔热层可以采用现有的轻质粘土砖砌筑而成。炉砖工作层32、第一隔热层33和第二隔热层34从内向外依次层叠连接,拱脚砖区31呈环形结构,拱脚砖区31的断面大致呈顶端朝下的梯形结构,拱脚砖区31位于拱顶大墙3的底部,炉砖工作层32的下端、第一隔热层33的下端和第二隔热层34的下端均与拱脚砖区31的上端面连接,炉砖工作层32、第一隔热层33和第二隔热层34的重量均由拱脚砖区31承担,拱脚砖区31的下端面与环形托砖板21的上表面连接。
在本实施例中,拱脚砖区31位于下部扩径段12内,拱脚砖区31由耐火砖砌筑而成,拱角砖区31采用的耐火砖应具有较高的耐压强度,如高铝砖、粘土砖等现有产品。炉砖工作层32采用的炉砖321应具有耐压强度高、耐高温的特点,其材质可以与低蠕变高铝砖、硅砖等现有产品相同。拱脚砖区31的内侧面和外侧面均为倒台阶形结构,炉壳1的内表面设有喷涂层36,喷涂层36的下端与环形托砖板21的上表面连接,喷涂层36与拱脚砖区31和第二隔热层34之间均设有可压缩层35。喷涂层36可以采用现有的耐酸喷涂料MSL-1,可压缩层35可以采用现有的耐火纤维棉。
具体的,炉壳1还含有下部缩径段14和拱顶锥筒段15,即炉壳1还含有从下向上依次连接的下部直筒段11、下部扩径段12、直筒连接段13、下部缩径段14和拱顶锥筒段15。下部直筒段11、下部扩径段12、直筒连接段13、下部缩径段14和拱顶锥筒段15之间自然平滑过渡,喷涂层36位于下部扩径段12、直筒连接段13、下部缩径段14和拱顶锥筒段15内,如图1所示。
下面介绍一种窑炉,该窑炉的上部含有上述的锁扣独立拱顶结构,该窑炉的上部可以如图2或图3所示,拱顶锥筒段15可以为圆锥状或圆锥台状,该窑炉内还含有下部大墙5,拱顶大墙3与下部大墙5上下设置,下部大墙5位于拱顶大墙3和支撑组件2的下方,支撑组件2和拱顶大墙3均与下部大墙5分离设置,支撑组件2和拱顶大墙3与下部大墙5之间形成缝隙,该缝隙内填充(充满)有耐高温的可压缩材料。
拱顶大墙3和支撑组件2均与所述下部大墙5相互脱开,形成独立结构,支撑组件2和拱顶大墙3均与所述下部大墙5之间形成阶梯状的间隙,该间隙内填充耐高温的可压缩材料,这样下部大墙5受热后的各层耐火材料可以自由上涨,从而避免下部大墙5膨胀后对拱顶大墙3的挤压,延长了窑炉的使用寿命。该窑炉可以为热风炉。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施例,不能以其限定实用新型实施的范围,所以其等同组件的置换,或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰,都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外,本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种锁扣独立拱顶结构,其特征在于,所述锁扣独立拱顶结构包括炉壳(1)、支撑组件(2)和拱顶大墙(3),炉壳(1)套设于拱顶大墙(3)外,支撑组件(2)与炉壳(1)连接固定,支撑组件(2)位于拱顶大墙(3)的下方,拱顶大墙(3)的重量由支撑组件(2)承担,拱顶大墙(3)含有炉砖工作层(32),炉砖工作层(32)由炉砖(321)砌筑而成;
炉砖(321)的上表面设有第一凸棱,炉砖(321)的下表面设有第一凹槽;或者,炉砖(321)的上表面设有第一凹槽,炉砖(321)的下表面设有第一凸棱;
该第一凸棱和第一凹槽均沿拱顶大墙(3)的周向设置,上下相邻的两块炉砖(321)的第一凸棱与第一凹槽匹配对应连接。
2.根据权利要求1所述的锁扣独立拱顶结构,其特征在于,沿拱顶大墙(3)的周向,炉砖(321)的左侧面设有第二凸棱,炉砖(321)的右侧面设有第二凹槽,该第二凸棱和第二凹槽均沿拱顶大墙(3)的轴线方向设置,左右相邻的两块炉砖(321)的第二凸棱与第二凹槽匹配对应连接。
3.根据权利要求2所述的锁扣独立拱顶结构,其特征在于,炉砖(321)的上表面设有两条第一凸棱,该两条第一凸棱相互平行,该第一凸棱的断面形状为半球形、球缺形、三角形、矩形或梯形,该第二凸棱的断面形状为半球形、球缺形、三角形、矩形或梯形。
4.根据权利要求1所述的锁扣独立拱顶结构,其特征在于,支撑组件(2)含有上下设置的环形托砖板(21)和支撑板(22),环形托砖板(21)的外侧边与炉壳(1)的内表面连接固定,拱顶大墙(3)与环形托砖板(21)的上表面接触,支撑板(22)与环形托砖板(21)和炉壳(1)连接固定。
5.根据权利要求4所述的锁扣独立拱顶结构,其特征在于,沿炉壳(1)轴线方向,炉壳(1)含有从下向上依次连接的下部直筒段(11)、下部扩径段(12)和直筒连接段(13),环形托砖板(21)的轴线与炉壳(1)的轴线重合,环形托砖板(21)的外侧边与下部扩径段(12)连接固定。
6.根据权利要求5所述的锁扣独立拱顶结构,其特征在于,支撑板(22)为圆筒形结构,支撑板(22)的轴线与炉壳(1)的轴线重合,支撑板(22)的上端与环形托砖板(21)的下表面连接固定,支撑板(22)的下部与下部直筒段(11)的内表面连接固定。
7.根据权利要求6所述的锁扣独立拱顶结构,其特征在于,炉壳(1)、环形托砖板(21)和支撑板(22)围成环形封闭空腔,该环形封闭空腔中填充有导热材料(4),支撑组件(2)还含有筋板(23),筋板(23)位于环形托砖板(21)的下方,筋板(23)的上侧边与环形托砖板(21)的下表面连接固定,筋板(23)的外侧边与支撑板(22)的内表面连接固定。
8.根据权利要求5所述的锁扣独立拱顶结构,其特征在于,拱顶大墙(3)还含有拱脚砖区(31)、第一隔热层(33)和第二隔热层(34),炉砖工作层(32)、第一隔热层(33)和第二隔热层(34)从内向外依次层叠设置,拱脚砖区(31)呈环形结构,拱脚砖区(31)位于拱顶大墙(3)的底部,炉砖工作层(32)的下端、第一隔热层(33)的下端和第二隔热层(34)的下端与拱脚砖区(31)的上端面连接,拱脚砖区(31)的下端面与环形托砖板(21)的上表面连接。
9.根据权利要求8所述的锁扣独立拱顶结构,其特征在于,拱脚砖区(31)位于下部扩径段(12)内,拱脚砖区(31)由耐火砖砌筑而成,拱脚砖区(31)的内侧面和外侧面均为倒台阶形结构,炉壳(1)的内表面设有喷涂层(36),喷涂层(36)的下端与环形托砖板(21)的上表面连接,喷涂层(36)与拱脚砖区(31)和第二隔热层(34)之间均设有可压缩层(35)。
10.一种窑炉,其特征在于,该窑炉的上部含有权利要求1至9中任意一项所述的锁扣独立拱顶结构,该窑炉内还含有下部大墙(5),拱顶大墙(3)与下部大墙(5)上下设置,支撑组件(2)和拱顶大墙(3)均与下部大墙(5)分离设置,支撑组件(2)和拱顶大墙(3)与下部大墙(5)之间形成间隙,该间隙内填充有耐高温的可压缩材料。
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