环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置，包括炉门衬板、纤维毯和含锆型纤维模块，所述炉门衬板与纤维模块固定连接，所述纤维毯位于炉门衬板和纤维模块之间。利用本发明，纤维内衬的炉门自重仅为浇注料内衬炉门的十分之一，能够大幅度减轻炉门重量，使得牵引机构运行更平稳，且保温效果提高明显，减少炉门散热量，提高炉门使用寿命。
【专利说明】环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工业上环形炉的部件，尤其是涉及一种环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置。
【背景技术】
[0002]工业上环形炉常用于加热钢锭，由于钢锭需要装入炉内加热，加热完毕后要从炉内取出，因此环形炉上需设置装、出料炉门。现有装、出料炉门主要有两种开闭形式，一是上下提升式，二是左右平移式。
[0003]其中上下提升式受到炉门自重的影响，常用于加热小规格坯料的环形炉上，而对于加热Φ500圆钢锭的环形炉，通常使用左右平移式装、出料炉门。
[0004]由于环形炉炉温高达1280°C，炉门与高温炉气直接接触，为保证炉门使用寿命，在炉门框架内都采用耐火材料砌筑，一般采用厚度为250mm的耐高温(使用温度达1500°C)的烧注料与厚度为50mm的保温效果(导热系数0.16W/ Cm.°C ))较好的纤维板的复合结构。
[0005]浇注料是由骨料和一种或多种结合剂组成的混合料。这种混合料可以是耐火的，也可以是保温隔热的。对于使用温度超过1200°C，采用耐火浇注料，其具有使用温度高的优点，但存在保温效果差的缺点。导热系数是热流密度与温度梯度之比。即在单位温度梯度作用下物体内所产生的热流密度，单位为W/ (m.°C)，数值越低代表保温效果越好。
[0006]通常浇注料导热系数为1.37W/ (m.°C)，与纤维板比较，是其8倍多，导热系数越大，保温效果越差，因此炉门框架温度较高，理论计算温度为140°C，框架温度高，钢构件易氧化，变形损坏，热损失大，导致炉门口周围操作环境恶劣。
[0007]进一步的，通常浇注料密度为2500kg/cm3，纤维板密度为280kg/cm3，综合计算总厚度300mm的炉门单位面积下重量为642kg/m2。
[0008]左右平移式炉门采用液压缸或电机驱动，推力F=摩擦系数fX炉门自重G。因此炉门重量越大，所需推力越大，对提升或牵引机构要求较高，另外炉门的频繁开闭，自重越大的炉门使用寿命越短，一般仅半年左右就需更换。
[0009]此外，炉门重量大，炉门下部的滑动轮承受的压力高，重压之下轨道也易变形，严重时会脱轨；由于环形炉炉温通常1280°C，浇注料保温效果差，通过炉门的散热量很大，炉口周围温度高，操作环境恶劣。
[0010]因此，为了使牵引机构运行平稳，提高炉门使用寿命，需要一种全新的炉衬设计，来降低炉门重量，又能满足1280°c的高温使用要求。
【发明内容】
[0011]本发明提供一种全新环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置，用以解决炉门自重大、保温效果差的问题。
[0012]一种环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置，包括炉门衬板、纤维毯和含锆型纤维模块，所述炉门衬板与纤维模块固定连接，所述纤维毯位于炉门衬板和纤维模块之间。[0013]所述纤维毯的厚度为25mm-35mm，所述纤维模块的厚度为260mm-280mm。
[0014]所述炉门衬板设置有锚固件，所述纤维模块设置有背部压条和空心套管，所述锚固件的锚固头穿过背部压条，进入空心套管，并用与锚固钩头部设置的螺纹相配合的螺母固定。
[0015]所述锚固件的材质采用Cr25Ni20。
[0016]所述空心套管用含锆纤维毯填充严密。
[0017]本发明采用含锆型耐火纤维模块，使用温度可达1350°C，总厚度300mm的炉门单位面积下耐材重量为61kg/m2(不含框架重量)，理论计算温度为80°C，比过去炉门温度降低600C。因此纤维内衬的炉门自重仅为浇注料内衬炉门的十分之一，大幅度减轻炉门重量，使得牵引机构运行更平稳，且保温效果提高明显，减少炉门散热量，提高炉门使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明提供的环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置实施例示意图。
【具体实施方式】
[0019]经过统计，炉门自重由炉门框架重量、炉门耐材重量两部分组成，其中炉门耐材重量约占总重的55%，占比重极大，且炉门框架考虑到使用强度，基本没有优化的空间，因此，从降低耐材重量上考虑，是一个即实际又见效快的方向。
[0020]本发明提供一种环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置，所述炉门由型钢和钢板焊接组成。炉门内衬耐火材采用全纤维结构，选择含锆的耐火纤维模块+耐火纤维毯的复合结构内衬，取代过去的浇注料+纤维的复合内衬，既能满足高温环境的使用要求，还能降低炉门自重，牵引机构运行更平稳，同时增强炉门保温性能，改善操作环境，提高炉门使用寿命O
[0021]所述耐火纤维，又称陶瓷纤维，是一种新型轻质耐火材料，具有容重小、保温效果好等特点。它是将耐火材料配料在2000?2200°C电炉内熔化，当熔融的配料液体流出小孔时，用高速、高压的空气或蒸汽喷吹，使液滴在极短的时间内迅速被吹散、拉长而获得的松散絮状物。含锆耐火纤维使用温度高达1350°C，而导热系数仅0.15W/ (m*°C)，兼具使用温度高，保温性能好的优点。
[0022]如图1所示，所述环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置，包括炉门衬板3、纤维毯2和纤维模块1，炉门纤维模块I安装前，需要先将炉门衬板3上焊接好锚固件4，锚固件4的锚固钩头部有螺纹，为适应1280°C高温工作环境，锚固件材质要采用Cr25Ni20，纤维模块I要采用含锆型纤维模块，纤维模块厚度270_。然后再铺上一层普通型耐火纤维毯2，厚度是30mm。将模块背部压条5的中心孔与锚固件4对齐，使锚固钩的头部进入纤维模块I上的空心套管6内，将与锚固钩头部螺纹配合的螺母放入套筒扳手7的头部套筒内，将套筒扳手插入模块的空心套管，旋转扳手，将螺母拧紧在锚固钩的头部。螺母、锚固钩的螺杆以及背部压条5通过这种方式连接起来，从而将纤维模块I固定在炉门衬板上。锚固钩长度较短，与炉膛距离尽量远，最后用含锆纤维毯将空心套管填充严密，这样锚固钩不与高温炉气接触，可保证锚固钩使用寿命。
[0023]通过采用含锆纤维折叠模块与纤维毯的复合结构，其中纤维模块厚度270_，密度为220kg/cm3,纤维毪厚度30mm,密度128kg/cm3,炉门单位面积下耐材重量为60kg/m2(不含框架重量)，约为过去炉门重量的十分之一。
[0024]含锆纤维折叠模块导热系数仅0.15W/ (m*°C)，远小于浇注料的导热系数，理论计算温度为80°C，比过去炉门温度降低60°C。
[0025]本发明的优点是:
[0026]1、降低炉门重量，炉门耐材重量为浇注料内衬炉门的十分之一；
[0027]2、全纤维炉门内衬，导热系数底，理论计算温度为80°C，比过去炉门温度降低60°C,降低散热损失；
[0028]3、结构简单、安装和操作维护方便、可控性好、动力消耗少等优点；
[0029]4、可实现连续生产、运行非常平稳。
【权利要求】
1.一种环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置，其特征在于:包括炉门衬板、纤维毯和含锆型纤维模块，所述炉门衬板与纤维模块固定连接，所述纤维毯位于炉门衬板和纤维模块之间。
2.根据权利要求1所述的环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置，其特征在于:所述纤维毯的厚度为25mm-35mm，所述纤维模块的厚度为260mm-280mm。
3.根据权利要求1所述的环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置，其特征在于:所述炉门衬板设置有锚固件，所述纤维模块设置有背部压条和空心套管，所述锚固件的锚固头穿过背部压条，进入空心套管，并用与锚固钩头部设置的螺纹相配合的螺母固定。
4.根据权利要求3所述的环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置，其特征在于:所述锚固件的材质采用Cr25Ni20。
5.根据权利要求3所述的环形炉侧开式全纤维装出料炉门装置，其特征在于:所述空心套管用含锆纤维毯填充严密。
【文档编号】F27D1/18GK103673622SQ201310666463
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】吴道洪, 林景龙 申请人:北京神雾环境能源科技集团股份有限公司