TWI294956B - Industrial kiln - Google Patents
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Description
1294956 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 • 本發明係有關於一種具有包覆式弧形多層内壁的工業 用熔爐,其包含一凸出彎曲狀的爐襯層,而至少該爐襯層 設有相p齒合的耐火碑。 【先前技術】 不同的炼爐結構’例如Maerz品牌的環形豎爐或是平 •行豎立狀蓄熱爐,皆具有環形爐體,該爐體向内係由一向 下支撐或吊掛設置的内壁所界定。於加熱與可燃氣體相接 觸時’其凸出包覆式的環形外層係立即膨脹放大,故外側 . 的防火磚彼此向外擠推而形成支撐。由於該擠推動作並非 • 均勻式地進行,故而形成張力而鬆散了防火磚的結構,最 後可能造成許多防火磚的破裂。此外,在停止運轉時,卻 因為冷縮的現象而造成裂痕,而該形成的裂痕又很容易受 到異物的入侵,當再爐體再行加熱時,上述的作用又加劇 籲產生,故而加大了防火磚結構的損壞。因此,在數次的加 熱冷卻過程後所形成的損壞時即可能造成必需至少更換外 壁凸層體。而在外壁的凹狀内襯層上卻又因為熱脹的因素 而造成結構上的預壓(preloading)效果。 [發明内容】 本發明之目的主要在於避免上述習知的缺點,並創作 出一工業用炼爐’其具有一高抗熱性的爐襯層故而具有一 6 (¾ 1294956 良好的操作安全性。 过目的的解決方式在於,由财熱防火磚所形成的外 凸爐襯層於周向上透過至少一由水泥元件所形成的平衡區 域予以中斷,遠平衡區域具有一伸縮縫,而該耐熱水泥元 件係於成形於相鄰的耐熱防火磚上,故藉其凸齒結構而得 以相互齒口,並透過水泥支座而固設於圓柱形内壁的金屬 内載層上。 【實施方式】 如於文獻中多次說明的Maerz品牌本發 至少兩彼此平行的爐身丨分別具有一環形通道2,而可燃 氣體係以箭頭3的方向導人該環形通道2巾,故該可燃氣 體得以溢流至一未圖示出的蓄熱式的第二爐身。因此,向 内界定出環形通道2的圓柱形内帛4得受到高溫氣體的環 流,故其溫度於加熱石灰時得以高達約攝氏一千度。 於本發明貫施例中所示的懸掛式内壁4結構係設有一 金屬式的内載層5,其間具有氣體流經的冷卻通道6。於 该内載層5的底端處設有一固sn 7 來固定一耐熱水泥 所洗鑄而成的支承下環8。該内載層5的兩侧係魏離層 9’ H)所保護。上述圓柱形内壁4的外緣分別形成有由耐 11’12所構成的抗磨外殼,而藉由耐熱防火磚u, 12因而形成一外凸和一内凹的爐襯層13,14。 上述懸掛式的内壁4結構極少為人所應用,原因在於 傳統式的結構會有制上的危險,因為高溫氣體會經由_; 1294956 損壞的外凸爐襯層13到達該内載層5而予以破壞。根據 本’X明的《又计’藉由一從下方予以支撐的結構而得以避免 上述危險下來實現有利的懸掛式結構。 在爐的運作者φ,4全路ϋ 田中持續的增溫會形成熱脹現象,因 此於内凹的爐襯層14i,會造成設置於該處之对熱防火 磚12的壓縮而消除其内應力,但在外凸爐襯層13上卻將 &成擴張的現象。若本發明沒有下列即將說明的結構設計 時’本發明亦同樣會挤哇益七 毛生則述一開始即予以提及的耐熱防 火磚11結構的鬆散問題。 為了避免因為熔爐之外凸的爐襯層13的加熱所形成的 膨脹而造成財熱防火磚結構的損壞問題,爐㈣Η設置 有士少-平衡區域15_18來予以中斷,而依據第2圖所示 的貝方也例’於周向上传的今兮分罢七m Jrxi ^ 你岣勾〇又置有四個平衡區域15-18。 如第4、5圖所示,每一平衡區域“Μ具有兩於其間 圍繞一伸縮縫19的水泥元件2〇,21,該水泥元件2〇,21 於周向上係與相鄰的耐熱防火磚n,12 ^交合相接,並且 藉由例如許多叉狀的水泥支纟22,23而固定於金屬内載 層5上。,它們具有平面式的橫剖面,因此它們僅得於一 個方向上可彈性伸縮,而相對的垂直方向上是不可伸縮 的’故而可阻擂其於垂直位置上的水泥元件2〇, 2卜此外, 經由與彼此唾合凸齒式的耐熱防火磚^ @咬合式連接, 四個平衡區域15·18上的水泥元件2G,2l得以固定凸出式
或弧形的襯層區24_27。該襯層區24·”係於平衡區域A 18之間以90。的弧面,並且襯層$ 24_”係彈性支座式地 I294956 ^ 口疋為金屬内載層5上。因此,於襯層區得以避免分離和 局部性的過渡負荷。 上述平衡區域15-18的伸縮性大小係由伸縮縫19的寬 ; 度來決定。而該伸縮縫19的寬度最好是當爐身達到運行 j 溫度時,可讓平衡區域15-18至少完全關閉或是於襯層區 2^27内形成壓力,而當爐身冷卻時,該壓力將於耐熱防 火磚11結構内的收縮和相對運動之前先行消散。 依據第6圖實施例,於周向上錯開設有兩伸縮縫28, 29,故兩水泥元件30, 31咬合㈣,而伸縮縫形成迷宮式 的曲徑形狀。 如第5、6圖實施例所示,平衡區域15的水泥元件2〇, * 21和30 ’ 31具有與外凸爐襯層13的财熱防火磚u相同 -的徑向寬度,故水泥支座22, 23穿過相鄰的隔離層而得 以順利進行弯曲的動作。依據第7圖的實施例,水泥元件 32’ 33藉由一包圍部分水泥支座22, 23的巍條”,35而 延伸至金屬内載層5,因此而圍繞著一個由隔離材料所充 填的空隙34。此外,透過該等嵌條34, 35,水泥支座”, 23得以強化,故於襯層區24_27内的封閉式伸縮縫19上 形成相對於第5、6圖所示實施例之較大抗歷應力。 【圖式簡單說明】 弟1圖係為一蓄熱式平行警# ♦ θ ^ at Γ5: 、 ^立爐之具有圓筒式内壁區 域的軸向剖面圖; 弟2圖係為依據第1圖之擔 ·l it M、遞體圓筒式内壁,並沿者II- 9 1294956 II線所作的徑向剖面圖; ' 第3圖係為依據第1圖所示之爐體的放大圖; — 第4圖係為依據第3圖之箭頭IV的方向所示之内壁 區域的側視圖; 第5圖係為依據第3圖之V-V線之内壁所作的部分剖 面圖;以及 第6、7圖係為依據第5圖之兩變化實施例的徑向剖面 圖。 【主要元件符號說明】 1 爐身 2 環形通道 3 箭頭 4 圓柱形内壁 5 金屬内載層 6 冷卻通道 7 固定器 8 支承下環 9 隔離層 10 隔離層 11 耐熱防火磚 12 耐熱防火磚 13 外凸爐襯層 14 内凹的爐襯層 10
Cs) 平衡區域 平衡區域 平衡區域 平衡區域 伸縮縫 水泥元件 水泥元件 水泥支座 水泥支座 襯層區 襯層區 概層區 襯層區 伸縮縫 伸縮縫 水泥元件 水泥元件 水泥元件 水泥元件 散條 嵌條 11
Claims (1)
1294956 十、申請專利範圍: 1 · 一種具有 包覆式弧形多層内壁(4)的工業用熔 - 爐’其包含一凸出幫曲狀的爐襯層(13 ),而至少該爐襯層 设有相嗜合的财火碑(11)’其特徵在於,由财熱防火碑(11) 所形成的該外凸爐襯層(1 3)於周向上透過至少一由水泥元 件(20,21; 30,31)所形成的平衡區域(15)予以中斷,該平 衡區域(15)具有一伸縮縫(19; 28,29),而該耐熱水泥元件 (20,21; 30,31)係於成形於相鄰的耐熱防火碑(Η)上,故 藉其凸齒結構而得以相互11齒合’並透過水泥支座(2 2,2 3) 而固設於該内壁(4)的一金屬内載層(5)上。 2 ·如申請專利範圍第1項所述的熔爐,其特徵在於, 、 該伸縮縫(28,29)具有迷宮式的曲徑形狀。 。 3 ·如申請專利範圍第1項所述的熔爐,其特徵在於, 該伸縮縫(19; 28,29)於冷爐時具有一適當寬度,而讓該等 伸縮縫(19; 28 ’ 29)於該熔爐的運行溫度時得呈封閉狀。 4 如申凊專利範圍第3項所述的溶爐,其特徵在於, 籲該等伸縮縫(19; 28,29)的尺寸係使得其在於該熔爐的運行 溫度時得呈封閉狀,而外凸爐襯層(13)的耐熱防火磚(11)於 其外層的周向上具有抗壓應力。 5 ·如申請專利範圍第1項所述的熔爐,其特徵在於, 於該等伸縮縫(19; 28,29)内係充填有隔離材料。 6 ·如申請專利範圍第丨項至第5項中任一項所述的熔 爐八特彳政在於’該内壁(4)的内載層(5)係由金屬製成,而 • 水泥支座(22,23)係成形於圍繞該伸縮縫(19; 28,29)的水 12 1294956 泥元件(20,21; 30,31)内,該等水泥支庄(22’ 23)係固定 於該金屬内載層(5)上。
7 ·如申請專利範圍第6項所述的溶爐,其特徵在於, 該内壁(4)係掛設於該熔爐内,並藉由一底端的固定器(7)作 為一壁面支柱。 8 ·如申請專利範圍第1項所述的熔爐,其特徵在於, 至少一均衡區域的該水泥元件(2〇,2丨)徑向寬度與該外凸 爐襯層(13)的該耐熱防火磚(n)的寬度大小相符。
9 .如申請專利範圍第6項所述的熔爐,其特徵在於, 該等水泥元件(32, 33)具有一向内延伸、至少圍繞一水 ^座(22, 23)的嵌條(34, 35),並透過該嵌條(34, 35)而 達該金屬内載層 10·如申請專利範圍第 該水泥支座至少於2述的溶爐,其特徵在於,
内壁⑷的周向上具有可伸縮:、: 内載層(5)的區域,於該 向上則為不可伸縮。 5可柩轉的特性,而在垂直方 十一、圖式: 如次頁 13
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