加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块及其包扎方法

文档序号:4718980阅读:450来源:国知局
专利名称:加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块及其包扎方法
技术领域
本发明属于加热炉炉底水管绝热保温技术领域,尤其是涉及一种加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块及其包扎方法。
背景技术
在加轧钢热炉内的加热炉水梁是支撑钢坯运动的重要部件,其加热炉水梁由加热炉炉底水管和滑块组成,其加热炉炉底水管分为单水管结构及双水管结构,上部装配的滑块(也称垫块)。为保证高温环境下水梁支撑的结构强度,水梁内通循环水冷却,出于节能目的,目前大多数采用汽化冷却技术。水梁外部由各种保温隔热的耐火材料包扎,以防止水梁内冷却水从炉内吸收大量的热,同时对水梁及滑块块起隔热保护作用,防止在高温下烧损及氧化。传统包扎方式有以下二种:
一是单层包扎:在水梁的水管上焊接有增加附着强度的锚固钉,水梁用浇注料或可塑料分别以浇注或捣打方式将水梁包扎60 - 70_厚,材料主要以三氧化二铝、二氧化硅的粉及砂构成,粘结与固化材料以水泥或磷酸铝为主,包扎后经过常温固化再按一定参数烘炉高温强化后投产工作。将上述材料制成各种规格的预制块,经烧结后形成强度较高的包扎瓦,瓦内嵌入有与水梁的水管外表面相接触配合的锚固件,通常采用焊接方式将包扎瓦快速固定在水梁的水管周围,包扎瓦接缝用胶泥填充密封,施工速度快、无需烘炉。二是复合包扎:水梁的水管上先焊接有增加附着强度的锚固钉,再缠绕20 - 30mm一定厚度的纤维棉,最后用浇注料或可塑料分别以浇注或捣打方式将水梁包扎60 - 70mm厚,材料主要以三氧化二铝、二氧化硅的粉及砂构成,粘结与固化材料以水泥或磷酸铝为主,包扎后经过自然固化再按一定参数烘炉高温强化后投产工作,由于复合包扎内有隔热效果较好的材料,水梁内 冷却水从炉内带走热量可对减少。上述两种包扎方式的缺点是:
单层包扎的总厚度为60-70mm,包扎隔热效果差,大量的热能被水管内的冷却水带走,且耐火材料均为重质(比重一般在2.3-2.8),体积及重量较大,由于浇筑、捣打施工水管上部耐热滑块两侧无法做到真正的光滑斜坡,这样就会造成钢坯的氧化铁皮的淤积,形成遮蔽区影响钢坯加热质量、黑印明显;
当采用包扎瓦包扎时,在一段工作时间后氧化铁皮仍会形成较宽宽的加热遮蔽影响钢坯加热质量,并且包扎块间接合逢为直缝成为薄弱点包扎瓦的焊接点强度又较差,火焰或炉气经过接合逢与块内嵌入的锚固件及焊点相接触,很容易氧化烧损造成包扎块脱落,包扎瓦受高温炉气冲刷及振动较容易破裂、烧损、脱落,水梁失去包扎保护。复合包扎总厚度为70_80mm,其包扎材料体积更大,浇筑、捣打施工水管上部耐热滑块两侧无法做到真正的光滑斜面,这样就会造成钢坯的氧化铁皮的淤积,形成遮蔽,影响钢坯加热质量钢坯形成黑印更明显,钢坯在炉时间及燃料消耗量增加。传统包扎所用材料体积大、重量大,施工强度大,材料消耗量大。浇注或捣打方式施工对常温固化及升温强化的过程有一定要求,增加了一定的烘炉时间。中国专利ZL 200610039212.6公开了一种采用多晶莫来石纤维制作成两块包扎块,挂在锚固钉上并通过高温胶粘贴在水管上对水梁进行包扎的方法,可实现对水梁的隔热与保护,但由于当时技术仅限于将多晶莫来石纤维制成棉状或松软的块状,强度差、不耐冲刷,另外由于在粘接过程中将高温胶涂在包扎块内侧与水梁连接,由于高温胶不能渗透或附着在金属管壁上并且金属管壁、高温胶、多晶莫来石包扎块在不同温度下的膨胀、收缩差异大,所以所述高温胶无法实现长期将包扎块固定在水管上,最终多晶莫来石包扎块逐渐冲刷剥落或直接从水管上分离并从锚固钉上脱落。因此不能稳定工作,更不适合在加热炉水梁的长期使用,导致其不能推广应用。

发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单,强度好、不容易脱落、方便施工、更换、重量轻,隔热效果好的加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块及其包扎方法。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
本发明的加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块,包括一组以上包围在加热炉水梁外周的包扎块,所述的加热炉水梁由加热炉炉底水管和滑块组成,其特征在于所述的包扎块由硬质陶瓷纤维加工成型的下部与加热炉炉底水管外壁密切接触并对称咬合连接的A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块和下部与A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块咬合连接的硬质陶瓷纤维顶部滑块包扎块所组成,在A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块的内侧设有预埋件安装孔,在所述的加热炉炉底水管的外壁上焊接有预埋件,所述的A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块和硬质陶瓷纤维顶部滑块包扎块组合装配成一组陶瓷纤维组合式包扎块,并按加热炉水梁的长度将各组陶瓷纤维组合式包扎块组与组紧密连接包扎在加热炉水梁的外侧,
所述的A、B两块硬质陶瓷纤维水梁包扎块均为对称设置的内壁与加热炉炉底水管相匹配,上部为上棱角咬合边的硬质陶瓷纤维水管包扎块,所述的A块硬质陶瓷纤维水梁包扎块下部设计成带凹槽的咬合连接边,所述的B块硬质陶瓷纤维水梁包扎块下部设计成带凸头的咬合连接边,
所述的硬质陶瓷纤维顶部滑块包扎块为上部内侧与滑块及滑块排列尺寸相匹配、外侧设计成斜坡状和下部设计成与A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块上部的上棱角咬合边相匹配的下棱角咬合边的陶瓷纤维顶部滑块包扎块,
所述的各组硬质陶瓷纤维组合式包扎块组与组紧密连接为各A块陶瓷纤维水管包扎块与A陶瓷纤维水管包扎块间、各B陶瓷纤维水管包扎块与B陶瓷纤维水管包扎块间、各陶瓷纤维顶部滑块包扎块与陶瓷纤维顶部滑块包扎块间同样制成相互凸凹配合的咬合连接缝,形成每组间的咬合连接。本发明所述的加热炉炉底水管为加热炉炉底单水管,所述的两块A、B硬质陶瓷纤维水梁包扎块下部的外壁加工成与加热炉炉底单水管相匹配的半圆形硬质陶瓷纤维水梁包扎块,组成加热炉炉底单水管硬质陶瓷纤维水梁包扎块。本发明所述的加热炉炉底水管为加热炉炉底双水管,所述的两块A、B硬质陶瓷纤维水梁包扎块下部的外壁加工成与加热炉炉底双水管相匹配的椭圆形的硬质陶瓷纤维水梁包扎块,组成加热炉炉底双水管硬质陶瓷纤维水梁包扎块。所述的预埋件为端头大于焊接部位的预埋件。所述的A、B陶瓷纤维水管包扎块在水管两侧的厚度为15 — 40_。本发明加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块的包扎方法,包括下列步骤:
1)根据加热炉炉底水管5和滑块9的尺寸及间距将对称设置的A、B两块陶瓷纤维水管包扎块和陶瓷纤维顶部滑块包扎块预制成一组以上的包扎块待用;
2)在对加热炉炉底水管实施包扎时,首先对加热炉炉底水管进行清洁处理,将A、B两块陶瓷纤维水管包扎块上的预埋件安装孔内涂满高温胶泥,与加热炉炉底水管上焊接的预埋件一一对应,并在A、B两块陶瓷纤维包扎块下部的凹槽和下部的凸头两个咬合连接边处涂上高温胶泥后,两者咬合连接将加热炉炉底水管紧密包扎;
3)然后将陶瓷纤维顶部滑块包扎块按滑块尺寸及排列布置结构进行组合装配,将陶瓷纤维顶部滑块下部的上棱角咬合边和A、B两块陶瓷纤维包扎块上部的上棱角咬合边均涂上高温胶泥相咬合装配成一组完整的加热炉水梁陶瓷纤维组合式包扎块;
4)最后根据加热炉炉底水管和滑块的尺寸及间距对其进行各组组合包扎块的连接,每组包扎块按水梁长度紧密排列装配,相邻的每组包扎块的凸、凹咬合连接缝均以胶泥装配对整条水梁进行包扎。本发明的优点是:
1、本发明加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块采用高性能陶瓷纤维材料,由于采用硬质的陶瓷纤维板或陶瓷纤维块加工而成,具有强度高、重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低及比热小等优点,可 长期工作在1700°c以下的环境,使水梁包扎块体积更小,这样就能使加热遮蔽区形成的钢坯黑印进一步减小,被水管内的冷却水带走热量更少;
2、同时陶瓷纤维组合式包扎块,其装配结构具有更高的强度、及良好的耐机械震动性能,两块A、B陶瓷纤维水管包扎块之间和上部的陶瓷纤维顶部滑块包扎块均采用咬合结构的接合缝,强化了密封及组装强度,长期工作在高温及振动的条件下不容易破裂、脱落;
3、本发明由于采用了将水管上预埋件以耐高温胶泥固化在陶瓷纤维包扎块块体内,并且用耐高温胶泥将每组陶瓷纤维组合式包扎块之间的咬合式结合缝填实,不但强度更高,而且避免接合缝开裂后炉内的高温炉气或火焰直接冲刷水梁表面,预埋件与咬合的结合缝的结构使陶瓷纤维包扎块不易脱落,隔热效果及寿命均明显提高;
4、本发明改变了传统的水梁包扎方法,使包扎装配更简单、施工快度速,胶泥的固化及强化过程,无特殊要求,改变了传统的加热炉水梁包扎升温固化过程,缩短了烘炉时间。


图1为本发明加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块包轧在加热炉炉底单水管加热炉水梁上的结构示意图。图2为本发明图1的A-A剖视图。图3为本发明单管水A块硬质陶瓷纤维水梁包扎块的结构示意图。图3 — I为图3的侧视图。图3 — 2为图3 — I的B — B视图。图4为本发明单管水B块硬质陶瓷纤维水梁包扎块的结构示意图。
图4 — I为图4的侧视图。图4 — 2为图4 — I的C — C视图。图5为本发明硬质陶瓷纤维顶部滑块包扎块的结构示意图。图5 — I为图5的侧视图。图6为本发明加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块包轧在加热炉炉底双水管加热炉水梁上的结构示意图。
具体实施例方式下面结合

本发明的具体实施方式
。如图1-图4所示,本发明的轧钢加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块,包括一组以上包围在加热炉水梁外周的包扎块,所述的加热炉水梁由加热炉炉底水管5和滑块9组成,其特征在于所述的包扎块由硬质陶瓷纤维加工成型的下部与加热炉炉底水管外壁密切接触并对称咬合连接的A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块和下部与A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块咬合连接的硬质陶瓷纤维顶部滑块包扎块I所组成,在A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块的内侧设有预埋件安装孔3,在所述的加热炉炉底水管的外壁上焊接有预埋件4,所述的A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块和硬质陶瓷纤维顶部滑块包扎块I组合装配成一组陶瓷纤维组合式包扎块,并按加热炉水梁的长度将各组陶瓷纤维组合式包扎块组与组紧密连接包扎在加热炉水梁的外侧,
这种陶瓷纤维组合式包扎块,具有较高的强度、韧性及良好的耐机械震动性能,加之A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块之间的接合缝7和与上部的陶瓷纤维顶部包扎块的接合缝均采用咬合结构,强化了各包扎块间的密封及组装强度。另外由于A、B硬质陶瓷纤维水梁包扎块的体积小又设有斜坡,能使钢坯10的加热遮蔽区11形成的黑印进一步减小;长期工作在高温及振动的条件下不容易破裂、脱落,有效地提高了包扎块的使用寿命。本发明的预埋件安装孔3可根据轧钢加热炉水梁的结构设计多个安装孔,与加热炉炉底水管5上焊接的预埋件一一对应,本发明所述的预埋件4为端头大于焊接部位的预埋件。如图3、图3_1、图3_2、图4、图4_1的图4_2所不,本发明所述的A、B两块硬质陶瓷纤维水梁包扎块均为对称设置的内壁与加热炉炉底水管5相匹配,上部为上棱角咬合边13的硬质陶瓷纤维水管包扎块,所述的A块硬质陶瓷纤维水梁包扎块下部设计成带凹槽的咬合连接边14,所述的B块硬质陶瓷纤维水梁包扎块下部设计成带凸头15的咬合连接边。如图5和图5-1所示,本发明所述的硬质陶瓷纤维顶部滑块包扎块I为上部内侧与滑块及滑块排列尺寸相匹配、外侧设计成斜坡状2和下部设计成与A、B两硬质陶瓷纤维水管包扎块上部的上棱角咬合边相匹配的下棱角咬合边8的陶瓷纤维顶部滑块包扎块。本发明所述的各组硬质陶瓷纤维组合式包扎块组与组紧密连接为各A块陶瓷纤维水管包扎块与A陶瓷纤 维水管包扎块间、各B陶瓷纤维水管包扎块与B陶瓷纤维水管包扎块间、各陶瓷纤维顶部滑块包扎块与陶瓷纤维顶部滑块包扎块间同样制成相互凸凹配合的咬合连接缝12,形成每组间的咬合连接。如图2和图6所示,本发明所述的加热炉炉底水管5为加热炉炉底单水管,所述的两块A、B硬质陶瓷纤维水梁包扎块下部的外壁加工成与加热炉炉底单水管相匹配的半圆形硬质陶瓷纤维水梁包扎块,组成加热炉炉底单水管硬质陶瓷纤维水梁包扎块。所述的加热炉炉底水管5为加热炉炉底双水管,所述的两块A、B硬质陶瓷纤维水梁包扎块下部的外壁加工成与加热炉炉底双水管相匹配的椭圆形的硬质陶瓷纤维水梁包扎块,组成加热炉炉底双水管硬质陶瓷纤维水梁包扎块。本发明由于采用了硬质陶瓷纤维材料制作,使水梁包扎块体积小,重量更轻,因此其A、B两块陶瓷纤维水管包扎块在水管两侧的厚度可控制在15 - 40_。这种陶瓷纤维是一种硬质板或块状的轻质耐火材料,具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低及比热小等优点,可使水管5内的冷却水6带走热量更少,这样就能使加热炉水梁长期工作在1700°C以下的环境。本发明加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块的包扎方法,包括下列步骤:
1)根据加热炉炉底水管5和滑块9的尺寸及间距将对称设置的A、B两块陶瓷纤维水管包扎块和陶瓷纤维顶部滑块包扎块预制成一组以上的包扎块待用;
2)在对加热炉炉底水管5实施包扎时,首先对加热炉炉底水管5进行清洁处理,将A、B两块陶瓷纤维水管包扎块上的预埋件安装孔3内涂满高温胶泥,与加热炉炉底水管5上焊接的预埋件4 一一对应,并在A、B两块陶瓷纤维包扎块下部的凹槽14和下部的凸头15两个咬合连接边处涂上高温胶泥后,两者咬合连接将加热炉炉底水管5紧密包扎,预埋件4以耐高温胶泥固化在陶瓷纤维水管包扎块的预埋件安装孔3内,由于预埋件4的端头大于焊接部位,可确保负扎块能牢固地包扎在轧钢加热炉水梁上;
3)然后将陶瓷纤维顶部滑块包扎块I按滑块9尺寸及排列布置结构进行组合装配,将陶瓷纤维顶部滑块I下部的上棱角咬合边8和A、B两块陶瓷纤维包扎块上部的上棱角咬合边13均涂上高温胶泥相咬合装配成一组完整的加热炉水梁陶瓷纤维组合式包扎块;
4)最后根据加热炉炉底水管5和 滑块9的尺寸及间距对其进行各组组合包扎块的连接,每组包扎块按水梁长度紧密排列装配,相邻的每组包扎块的凸、凹咬合连接缝均以胶泥装配对整条水梁进行包扎。采用本发明包扎后的加热炉水梁,其硬质陶瓷纤维包扎块在高温下工作胶泥经强化,使陶瓷纤维包扎块的块与块间、组与组间、与水梁形成完整牢固水梁包扎结构。本发明改变了传统的水梁包扎方法,使包扎装配更简单、施工快度速,胶泥的固化及强化过程,无特殊要求,改变了传统的加热炉水梁包扎升温固化过程,缩短了烘炉时间。实施例1
如图2所示,当加热炉炉底水管为加热炉炉底单水管时,包扎单水管的加热炉水梁,A、B陶瓷纤维水管包扎块采用半圆形硬质陶瓷纤维水管包扎块,其余方法同上。实施例2
如图6所示,当加热炉炉底水管为加热炉炉底双水管时,包扎单水管的加热炉水梁,A、B陶瓷纤维水管包扎块采用椭圆形硬质陶瓷纤维水管包扎块进行包扎,其余方法同上。
权利要求
1.一种加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块,包括一组以上包围在加热炉水梁外周的包扎块,所述的加热炉水梁由加热炉炉底水管和滑块组成,其特征在于所述的包扎块由硬质陶瓷纤维加工成型的下部与加热炉炉底水管外壁密切接触并对称咬合连接的两块A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块和下部与A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块咬合连接的硬质陶瓷纤维顶部滑块包扎块所组成,在A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块的内侧设有预埋件安装孔,在所述的加热炉炉底水管的外壁上焊接有预埋件,所述的A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块和硬质陶瓷纤维顶部滑块包扎块组合装配成一组陶瓷纤维组合式包扎块,并按加热炉水梁的长度将各组陶瓷纤维组合式包扎块组与组紧密连接包扎在加热炉水梁的外侧, 所述的A、B两块硬质陶瓷纤维水梁包扎块均为对称设置的内壁与加热炉炉底水管相匹配,上部为上 棱角咬合边的硬质陶瓷纤维水管包扎块,所述的A块硬质陶瓷纤维水梁包扎块下部设计成带凹槽的咬合连接边,所述的B块硬质陶瓷纤维水梁包扎块下部设计成带凸头的咬合连接边, 所述的硬质陶瓷纤维顶部滑块包扎块为上部内侧与滑块及滑块排列尺寸相匹配、外侧设计成斜坡状和下部设计成与A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块上部的上棱角咬合边相匹配的下棱角咬合边的陶瓷纤维顶部滑块包扎块。
2.根据权利要求1加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块,其特征在于所述的各组硬质陶瓷纤维组合式包扎块组与组紧密连接为各A块陶瓷纤维水管包扎块与A陶瓷纤维水管包扎块间、各B陶瓷纤维水管包扎块与B陶瓷纤维水管包扎块间、各陶瓷纤维顶部滑块包扎块与陶瓷纤维顶部滑块包扎块间同样制成相互凸凹配合的咬合连接缝,形成每组间的咬合连接。
3.根据权利要求1加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块,其特征在于所述的加热炉炉底水管为加热炉炉底单水管,所述的两块A、B硬质陶瓷纤维水梁包扎块下部的外壁加工成与加热炉炉底单水管相匹配的半圆形硬质陶瓷纤维水梁包扎块,组成加热炉炉底单水管硬质陶瓷纤维水梁包扎块。
4.根据权利要求1加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块,其特征在于所述的加热炉炉底水管为加热炉炉底双水管,所述的两块A、B硬质陶瓷纤维水梁包扎块下部的外壁加工成与加热炉炉底双水管相匹配的椭圆形的硬质陶瓷纤维水梁包扎块,组成加热炉炉底双水管硬质陶瓷纤维水梁包扎块。
5.根据权利要求1加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块,其特征在于所述的预埋件为端头大于焊接部位的预埋件。
6.根据权利要求1加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块,其特征在于在所述的A、B陶瓷纤维水管包扎块在水管两侧的厚度为15 — 40mm。
7.—种如权利要求1 一6任意一项所述的加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块的包扎方法,其特征在于包括下列步骤: 1)根据加热炉炉底水管5和滑块9的尺寸及间距将对称设置的A、B两块陶瓷纤维水管包扎块和陶瓷纤维顶部滑块包扎块预制成一组以上的包扎块待用; 2)在对加热炉炉底水管实施包扎时,首先对加热炉炉底水管进行清洁处理,将A、B两块陶瓷纤维水管包扎块上的预埋件安装孔内涂满高温胶泥,与加热炉炉底水管上焊接的预埋件一一对应,并在A、B两块陶瓷纤维包扎块下部的凹槽和下部的凸头两个咬合连接边处涂上高温胶泥后,两者咬合连接将加热炉炉底水管紧密包扎; 3)然后将陶瓷纤维顶部滑块包扎块按滑块尺寸及排列布置结构进行组合装配,将陶瓷纤维顶部滑块下部的上棱角咬合边和A、B两块陶瓷纤维包扎块上部的上棱角咬合边均涂上高温胶泥相咬合装配成一组完整的加热炉水梁陶瓷纤维组合式包扎块; 4)最后根据加热炉炉底水管和滑块的尺寸及间距对其进行各组组合包扎块的连接,每组包扎块按水梁长度紧密排列装配,相邻的每组包扎块的凸、凹咬合连接缝均以胶泥装配对整条水梁进行 包扎。
全文摘要
本发明涉及一种加热炉水梁包扎用陶瓷纤维组合式包扎块及其包扎方法。包括一组以上包围在加热炉水梁外周的包扎块,其特征在于所述的包扎块由硬质陶瓷纤维加工成型的下部与加热炉炉底水管外壁密切接触并对称咬合连接的两块A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块和下部与A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块咬合连接的硬质陶瓷纤维顶部滑块包扎块所组成,将A、B两块硬质陶瓷纤维水管包扎块和硬质陶瓷纤维顶部滑块包扎块组合装配成一组陶瓷纤维组合式包扎块,按加热炉水梁的长度将各组陶瓷纤维组合式包扎块组与组紧密连接包扎在加热炉水梁的外侧。本发明改变了传统的水梁包扎块结构及包扎方法,使包扎装配更简单、施工快度速,包扎块不容易破裂和脱落。
文档编号F27D9/00GK103217019SQ20131013891
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月22日 优先权日2013年4月22日
发明者赵桐斌, 周乃华, 徐大勇, 刘强, 尹丽萍 申请人:赵桐斌
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1