专利名称：加热炉砌体结构及其砌筑方法
技术领域：
本发明涉及一种加热炉的炉体结构，具体地讲，本发明涉及一种能够提高加热炉内衬耐火材料的使用寿命的砌体结构及其砌筑方法。
背景技术：
由于设备的使用寿命与企业经济效益密切相关，因而设备的使用寿命受到了各行各业的重视。加热炉是轧钢企业重要设备之一，其特点是热惰性大，检修所需时间长，对企业正常生产影响巨大。因此，加热炉的使用寿命和运行周期对轧钢企业的生产至关重要。影响加热炉使用寿命的一个主要因素是加热炉内衬耐火材料因剥落而受损，导致被迫停炉检修。一般轧钢加热炉内衬耐火材料由重质耐火可塑料或浇注料构成，其使用寿命一般为8 10年。然而，随着轧钢企业生产节奏的加快和技术水平的不断提高，对加热炉的使用寿命和运行周期提出了更高要求。因此，系统地研究影响加热炉使用寿命的相关因素，尤其是研究影响加热炉内衬耐火材料使用寿命的相关因素变得十分重要。由于加热炉内衬耐火材料需长期在高温(1200°C 1350°C )环境下承受高温炉气的冲刷和侵蚀，因而将不可避免地逐渐剥落，从而导致内衬耐火材料被损坏。为解决此问题，除了一方面要继续加强耐火材料材质的研究以提高内衬耐火材料抗剥落性之外，另一方面还需要在使用过程中加强内衬耐火材料的保护，尤其是在内衬耐火材料使用寿命的中后期加强保护，对保持加热炉长期的稳定运行至关重要。因此，亟待一种能够提高加热炉内衬耐火材料的使用寿命的加热炉砌体结构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高加热炉内衬耐火材料的使用寿命的加热炉砌体结构。本发明的目的还在于提供一种能够提高加热炉内衬耐火材料的使用寿命的加热炉砌体的砌筑方法。为了实现上述目的，提供了一种加热炉砌体结构，所述加热炉砌体结构包括炉墙结构和炉顶结构，所述炉墙结构包括安装在炉壁钢板内侧的锚固砖以及从炉体冷面向炉体热面依次砌筑的绝热层、轻质隔热层和耐火可塑料，所述炉顶结构包括悬挂在炉顶钢结构上的锚固砖以及从炉体热面向炉体冷面依次砌筑的耐火可塑料、轻质隔热层和绝热层，所述炉墙结构和炉顶结构的特征在于在耐火可塑料上粘结有耐火纤维块。在本发明的实施例中，耐火纤维块的厚度可为40mm 60mm。优选地，耐火纤维块的厚度可为45mm 55mm。更优选地，耐火纤维块的厚度可为50mm。在本发明的实施例中，可利用高温粘结剂将耐火纤维块粘结于耐火可塑料的表面上。为了实现本发明的上述目的，还提供了一种加热炉砌体结构的炉墙结构的砌筑方法，所述方法包括的步骤有在加热炉炉体钢板内壁处安装锚固砖，然后依次砌筑绝热层、 轻质隔热层和耐火可塑料；在耐火可塑料的表面上涂覆高温粘结剂，同时在耐火纤维块的表面上涂覆高温粘结利，然后进行自然蒸发aiiin 5min ；将耐火纤维块进行压缩的同时， 将耐火纤维块粘结于耐火可塑料的表面上。在本发明的实施例中，涂覆在耐火可塑料的表面上的高温粘结剂的厚度可为大约 2mm 3mm，并且涂覆在耐火纤维块的表面上的高温粘结剂的厚度可为大约1mm。可选地，可将高温粘结剂按照^(g/m2涂覆在耐火可塑料的表面上，并且涂覆在耐火纤维块的表面上的高温粘结剂的厚度可为大约1mm。为提高耐火纤维块的粘贴效果，需在耐火纤维块的粘贴过程中，将耐火纤维块的厚度压缩IOmm 15mm。在耐火可塑料的表面上涂覆高温粘结剂之前，需对耐火可塑料表面进行清理，然后去除耐火可塑料表面的浮尘和颗粒。在清理处理之后且在耐火可塑料的表面上涂覆高温粘结剂，将耐火纤维块的厚度压缩10 15mm的同时，将耐火纤维块粘结于耐火可塑料的表面上。在耐火纤维块表面上喷涂热辐射强化涂料，并且涂料的厚度为0. 2mm。为了实现本发明的上述目的，还提供了一种加热炉砌体结构的炉顶结构的砌筑方法，所述砌筑方法包括的步骤有在炉顶钢结构上悬挂锚固砖，然后依次砌筑耐火可塑料、 轻质隔热层和绝热层；在耐火可塑料的表面上涂覆高温粘结剂，同时在耐火纤维块的表面上涂覆高温粘结剂，然后进行自然蒸发anin 5min ；将耐火纤维块粘结于耐火可塑料的表面上。
下面通过示例并结合实施例的附图进行描述，使本发明的上述目的和特点变得更加清楚，其中图1示出了现有的加热炉砌体的炉墙结构；图2示出了根据本发明实施例的加热炉砌体的炉墙结构；图3示出了现有的加热炉砌体的炉顶结构；图4示出了根据本发明实施例的加热炉砌体的炉顶结构。
具体实施例方式以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。图1和图3示出了现有技术中的加热炉砌体结构的示意图。下面将参照图1和图 3来描述现有的加热炉砌体结构。参照图1，炉墙结构包括安装在炉墙钢板10上的锚固砖60以及从炉体的冷面A向炉体的热面B依次砌筑的绝热层20、轻质隔热层30和耐火可塑料40，其中，冷面A位于炉壁钢板10的外侧，热面B位于炉壁钢板10的内侧。参照图3，对于炉顶结构，先将锚固砖60悬挂在炉顶钢结构10上，然后依次砌筑 (捣打)耐火可塑料40、轻质隔热层30和绝热层20。也就是说，炉顶结构包括从炉体的热面B向炉体的冷面A依次砌筑的耐火可塑料40、轻质隔热层30和绝热层20以及先行悬挂的锚固砖60。在具有如图1和图3所示的砌体结构的加热炉中，由于加热炉内衬耐火材料 (即耐火可塑料40)需长期在高温(1200°C 1350°C )环境下承受炉内气体的冲刷和侵蚀， 因而耐火可塑料40将不可避免地逐渐剥落，从而导致内衬耐火材料被损坏。图2示出了根据本发明实施例的加热炉砌体的炉墙结构示意图。图4示出了根据本发明实施例的加热炉砌体的炉顶结构示意图。下面将参照图2和图4来描述根据本发明实施例的加热炉砌体的炉墙结构和炉顶结构。参照图2，根据本发明实施例的加热炉的砌体结构中的炉墙结构包括从炉体的冷面A向炉体的热面B依次安装的炉壁钢板10和锚固砖60、绝热层20、轻质隔热层30、耐火可塑料40和粘结在耐火可塑料40上的耐火纤维块50。参照图4，根据本发明实施例的加热炉的砌体结构中的炉顶结构包括从炉体的冷面A的炉顶钢结构10上悬挂的锚固砖60以及依次砌筑的耐火可塑料40、轻质隔热层30、 绝热层20和粘结在耐火可塑料40 (热面B侧)上的耐火纤维块50。在如图2和图4所示的结构中，耐火纤维具有导热系数小、容重低、比热小等特点， 因此，在加热炉内衬中的耐火可塑料40上粘结耐火纤维块50，不需改变现有加热炉砌体结构，就能在保证炉温的基础上降低内衬耐火材料表面温度并保护内衬耐火材料不受含有氧化铁粉末的高温、高速炉内气流的直接侵蚀和冲刷，从而延长加热炉砌体的使用寿命。此外，因为耐火纤维块50具有良好的抗热震性能，粘贴纤维块的内衬砌体结构可大大降低内衬耐火可塑料因受热震和冲刷而损坏。同时，因为耐火纤维块50具有良好的热惰性，粘贴有耐火纤维块的砌体结构可减少加热炉的热损失，从而提高加热炉的热效率。经过选取几个典型部位做试验发现，当耐火纤维块厚度< 40mm时，炉壁钢板的冷面温度无明显降低，即加热炉整体节能效果不明显；而耐火纤维块厚度> 60mm时，增加耐火纤维块厚度对减少炉体蓄热损失相当缓慢，同时增加了投资费用。当耐火纤维块厚度为 40mm 60mm时，炉壁钢板的冷面温度有明显的下降，即表明此时可取得良好的节能效果。 优选地，粘贴的耐火纤维块50的厚度为45mm 55mm。更优选地，粘贴的耐火纤维块50的厚度为50mm。根据加热炉的实际情况，耐火纤维块50可为耐火度较高的多晶纤维条块(产品牌号为LYJX-889K)，LYJX-889K的技术性能指标如表1所示，其主要成分Al2O3的含量为67 75%, SiO2为25 30%。具体地讲，当采用LYJX-889K作为耐火纤维块50时，施工用粘接剂可选用高温粘接剂(如牌号为LYHG-23，LYHG-26等)，牌号为LYHG-23的高温粘结剂的使用温度为1350°C，其主要成分为65 70%的Al2O3细粉和磷酸。表1 LYJX-889K耐火纤维条块技术性能参数
6序号项目指标I分类温度(°C )16002体积密度(Kg/m3)100±103导热系数 (W/m.°C )平均温度400°C0.110-0.135平均温度600 °C0.156-0.185平均温度800 °C0.210-0.2404加热永久线变化(％ )1400°C保温^lh<-3.05产品标准规格(mm)200x150x50(说明分类温度是耐火纤维制造厂制定的产品分级温度，又称牌号温度。上述耐火纤维块和高温粘接剂均可商购获得。)下面将详细描述根据本发明实施例的加热炉砌体结构的砌筑方法。首先，炉墙结构按照现有方法在加热炉炉壁钢板的内侧依次安装锚固砖60、砌筑绝热层20、轻质隔热层30和耐火可塑料40。之后，在耐火可塑料40的表面上涂覆高温粘结剂，同时在耐火纤维块50的表面上涂覆高温粘结剂，待高温粘结剂自然蒸发2 5min后， 利用高温粘合剂将耐火纤维块50粘贴于耐火可塑料40的表面上，同时将耐火纤维块50的厚度通过挤压方式压缩IOmm 15mm，以提高粘贴效果。对于炉顶结构，先在炉顶钢结构10上悬挂锚固砖60，然后砌筑(捣打)耐火可塑料40、再在耐火可塑料40上方依次砌筑轻质隔热层30和绝热层20 ；之后，在耐火可塑料 40的内表面上涂覆高温粘结剂，同时在耐火纤维块50的表面上涂覆高温粘结剂，待高温粘结剂自然蒸发2 5min后，利用高温粘合剂将耐火纤维块50粘贴于耐火可塑料40的表面上，同时将耐火纤维块50的厚度通过挤压方式压缩IOmm 15mm，以提高粘贴效果。优选地，在上述的方法中，涂覆在耐火可塑料40的表面上的高温粘结剂的厚度为大约2 3mm，或者将高温粘结剂按照大约^(g/m2涂覆在耐火可塑料40的表面上。此外， 涂覆在耐火纤维块50的表面上的高温粘结剂的厚度约为1mm。根据本发明的另一实施例，为了便于粘贴耐火纤维块50，首先对原内衬耐火材料表面破损、脱落、疏松、裂缝部位进行清理和修补，然后将表面的浮尘和渣粒打扫干净。之后，在清理后的内衬上(即耐火可塑料40上)粘贴耐火纤维块50。例如，某厂2007年初发现2#加热炉炉顶压下部位内衬耐火材料大面积脱落厚度达50 60mm的情况下，采用本方法在该部位粘贴耐火纤维块，使用至今仍保持原状，说明加热炉内衬耐火材料表面粘贴耐火纤维块确能达到保护加热炉内衬免遭高温炉气冲刷、侵蚀，提高其使用寿命，同时减少炉体热损失，提高经济效益之目的。此外，根据本发明的另一实施例，为了提高粘贴耐火纤维块50后炉内的传热效果，可采用喷枪在耐火纤维块表面喷涂厚度为大约0. 2mm的热辐射强化涂料。因此，根据本发明实施例的加热炉砌体结构及其砌筑方法可以提高加热炉内衬耐火材料的使用寿命，从而减少停机大修，为企业节省成本并提高工作效率。本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变形和修改。
权利要求
1.一种加热炉砌体结构，所述加热炉砌体结构包括炉墙结构和炉顶结构，所述炉墙结构包括安装在炉壁钢板内侧的锚固砖以及从炉体冷面向炉体热面依次砌筑的绝热层、轻质隔热层和耐火可塑料，所述炉顶结构包括悬挂在炉顶钢结构上的锚固砖以及从炉体热面向炉体冷面依次砌筑的耐火可塑料、轻质隔热层和绝热层，所述炉墙结构和炉顶结构的特征在于在耐火可塑料上粘结有耐火纤维块。
2.根据权利要求1所述的加热炉砌体结构，其特征在于耐火纤维块的厚度为40mm 60mmo
3.根据权利要求2所述的加热炉砌体结构，其特征在于耐火纤维块的厚度为45mm 55mm0
4.根据权利要求3所述的加热炉砌体结构，其特征在于耐火纤维块的厚度为50mm。
5.根据权利要求1所述的加热炉砌体结构，其特征在于利用高温粘结剂将耐火纤维块粘结于耐火可塑料的表面上。
6.一种加热炉砌体结构的炉墙结构的砌筑方法，所述砌筑方法包括的步骤有在加热炉炉体钢板内壁处安装锚固砖，然后依次砌筑绝热层、轻质隔热层和耐火可塑料；在耐火可塑料的表面上涂覆高温粘结剂，同时在耐火纤维块的表面上涂覆高温粘结剂，然后进行自然蒸发anin 5min ；将耐火纤维块粘结于耐火可塑料的表面上。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于涂覆在耐火可塑料的表面上的高温粘结剂的厚度为2mm至3mm，并且涂覆在耐火纤维块的表面上的高温粘结剂的厚度为1mm。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于将高温粘结剂按照^(g/m2涂覆在耐火可塑料的表面上，并且涂覆在耐火纤维块的表面上的高温粘结剂的厚度为1mm。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于在将耐火纤维块粘结于耐火可塑料的表面的同时，将耐火纤维块的厚度压缩IOmm至15mm。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于在耐火可塑料的表面上涂覆高温粘结剂之前，对耐火可塑料表面进行清理，去除耐火可塑料表面的浮尘和渣粒。
11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于在耐火纤维块表面上喷涂热辐射强化涂料。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于涂料的厚度为0.2mm。
13.一种加热炉砌体结构的炉顶结构的砌筑方法，所述砌筑方法包括的步骤有 在炉顶钢结构上悬挂锚固砖；然后向炉顶方向依次砌筑耐火可塑料、轻质隔热层和绝热层； 在耐火可塑料的表面上涂覆高温粘结剂，同时在耐火纤维块的表面上涂覆高温粘结剂，然后进行自然蒸发anin 5min ；将耐火纤维块粘结于耐火可塑料的表面上。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于涂覆在耐火可塑料的表面上的高温粘结剂的厚度为2mm至3mm，并且涂覆在耐火纤维块的表面上的高温粘结剂的厚度为1mm。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于将高温粘结剂按照^(g/m2涂覆在耐火可塑料的表面上，并且涂覆在耐火纤维块的表面上的高温粘结剂的厚度为1mm。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于在将耐火纤维块粘结于耐火可塑料的表面的同时，将耐火纤维块的厚度压缩IOmm至15mm。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于在耐火可塑料的表面上涂覆高温粘结剂之前，对耐火可塑料表面进行清理，去除耐火可塑料表面的浮尘和渣粒。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于在耐火纤维块表面上喷涂热辐射强化涂料。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于涂料的厚度为0.2mm。
全文摘要
本发明提供了一种加热炉砌体结构及其砌筑方法。所述加热炉砌体结构包括炉墙结构和炉顶结构，所述炉墙结构包括炉壁钢板内侧安装的锚固砖以及从炉体冷面向炉体热面依次砌筑的绝热层、轻质隔热层和耐火可塑料，所述炉顶结构包括炉顶钢结构上悬挂的锚固砖以及从炉体热面向炉体冷面依次砌筑的耐火可塑料、轻质隔热层和绝热层，所述炉墙结构和炉顶结构的特征在于在耐火可塑料上粘结有耐火纤维块。根据本发明的加热炉砌体结构及其砌筑方法可以提高加热炉内衬耐火材料的使用寿命，从而减少停机大修，为企业降本增效并提高工作效率。
文档编号F27D1/16GK102230743SQ20111017249
公开日2011年11月2日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者张宏, 曹凤洲, 朱乐, 杨安林, 温亚成, 王巍, 罗宝军, 邓超 申请人:攀钢集团攀枝花钢钒有限公司, 攀钢集团有限公司