工业窑炉炉衬加固镶嵌结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工业窑炉及其耐火材料领域，特别涉及一种工业窑炉炉衬加固镶嵌结构。
【背景技术】
[0002]众所周知，工业窑炉炉衬主要由炉壁和耐火砖结合而成，通常是将耐火砖一层一层砌筑在炉壁的内侧表面，目的是抵抗高温气体和加热物料及熔融金属对炉体的各种侵蚀。在工业生产中，工业窑炉炉衬的好与坏十分重要特别是在当今金属熔炼行业，大多采用强化冶炼工艺，所以，对炉衬要求非常苛刻。例如，有色金属行业的奥斯麦特炉(Ausmelt)、闪速炉(Flash)，反射炉，侧吹炉，电炉，顶吹炉等，这些工业窑炉在使用过程中这些耐火砖受热膨胀，导致炉衬的耐火砖出现与炉壁分离现象，如图28所示，进而失去炉壁应有的冷却效果，失去降低熔渣或熔体与砖工作面温度，并降低其粘度，起不到应有的效果，这种现象对于平面炉壁更为明显。因此，不得不停炉修补或重新砌筑。这种情况会给生产增添较大成本，还会影响生产效率，有时还会出现较大安全事故。但是，多年以来人们把解决这一问题，主要集中在改善耐火砖材料物理化学性能方面，努力提高耐火砖的耐压强度、耐火度，降低气孔率和膨胀系数等物理参数。这些改进和提高虽然对解决上述问题起到一定的作用，但并未从根本上解决，实际效果还是不够理想。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，克服现有工业窑炉耐火砖受热膨胀造成耐火砖与炉壁分离问题，提供一种工业窑炉炉衬加固镶嵌结构。
[0004]本发明包括炉壁及耐火砖，耐火砖砌筑在炉壁的内侧，其特殊之处是，在耐火砖上有凹槽或凸起，在炉壁内侧有与耐火砖相配的凸起或凹槽，耐火砖上的凹槽或凸起与炉壁上的凸起或凹槽镶嵌在一起，以避免脱落。
[0005]所述的凹槽或凸起为燕尾形、圆形或多边形。
[0006]所述的凹槽或凸起的燕尾形的夹角为Φ=45° -65°。
[0007]所述的凹槽或凸起的圆形的去掉部分的高度I为圆形半径的二分之一。
[0008]耐火砖为矩形或外侧大、内侧小的楔形。
[0009]在炉壁的外侧还有冷却水管。
[0010]在冷却水管的外侧还有炉外壳。
[0011]本发明与现有技术相比具有如下优点:
1、在耐火砖及炉壁上设置凹槽或凸起，利用耐火砖及炉壁上的凹槽或凸起将耐火砖与炉壁牢固的镶嵌在一起，避免了耐火砖受热膨胀造成热震而脱落的现象，大大延长了工业生产中的窑炉炉龄，降低了生产中的材料消耗和人工成本，提高了生产效率，同时起到节能减排的重要作用。
[0012]2、在炉壁的外侧设置冷却水管，有效降低了炉壁及耐火砖的温度，使耐火砖与炉壁之间的镶嵌结构更加牢固和稳定，并提高了炉衬抵抗高温气体侵蚀性能，延长了炉衬的使用寿命，进而延长了工业窑炉的炉龄。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的右视图；
图3是图1中炉壁的结构示意图；
图4是图3的右视图；
图5是图1中耐火砖的结构示意图；
图6是图5的左视图；
图7是图5的俯视图；
图8、图13、图18、图23是本发明其他实施方案的结构示意图；
图9是图8中炉壁的结构示意图；
图10是图8中耐火砖的结构示意图；
图11是图10的左视图；
图12是图10的俯视图；
图14是图13中炉壁的结构示意图；
图15是图13中耐火砖的结构示意图；
图16是图15的左视图；
图17是图15的俯视图；
图19是图18中炉壁的结构示意图；
图20是图18中耐火砖的结构示意图；
图21是图20的左视图；
图22是图20的俯视图；
图24是图23中炉壁的结构示意图；
图25是图23中耐火砖的结构示意图；
图26是图25的左视图；
图27是图25的俯视图；
图28是现有技术的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]实施例1:
如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本发明包括炉壁I及耐火砖2，耐火砖2砌筑在炉壁I的内侧；耐火砖2为矩形，可以砌筑矩形工业窑炉或直径较大的圆形工业窑炉，在耐火砖2上有燕尾形凹槽2a，所述的燕尾形凹槽2a的燕尾形的夹角为Φ=45° -65°，在炉壁I内侧有与耐火砖2相配的燕尾形凸起la，耐火砖2上的燕尾形凹槽2a与炉壁I上的燕尾形凸起Ia镶嵌在一起，起到加固的作用，防止耐火砖2在高温的作用下脱落；在炉壁的外侧还有冷却水管3，冷却水管3在炉壁I上均勾设置，冷却水管3中通有冷却水，对炉壁I和耐火砖2起到降温的作用；在冷却水管3的外侧还有炉外壳4，炉外壳4对冷却水管3和炉壁I起到保护作用，并使工业窑炉的外观更加整洁和美观。
[0015]实施例2:
如图8、图9、图10、图11和图12所示，其结构如实施例1，不同之处在于，在耐火砖6上有燕尾形凸起6a，在炉壁5内侧有与耐火砖6相配的燕尾形凹槽5a，耐火砖6上的燕尾形凸起6a与炉壁5上的燕尾形凹槽5a镶嵌在一起，起到加固的作用，防止耐火砖6在高温的作用下脱落。
[0016]实施例3:
如图13、图14、图15、图16和图17所示，其结构如实施例1，不同之处在于，在耐火砖8上有圆形凹槽8a，所述的圆形凹槽8a的圆形的去掉部分的高度I为圆形半径的二分之一，圆形凹槽8a的圆形直径为10~15公分，在炉壁7内侧有与耐火砖8相配的圆形凸起7a，耐火砖8上的圆形凹槽8a与炉壁7上的圆形凸起7a镶嵌在一起，起到加固的作用，防止耐火砖8在高温的作用下脱落。
[0017]实施例4:
如图18、图19、图20、图21和图22所示，其结构如实施例3，不同之处在于，在耐火砖10上有圆形凸起1a，在炉壁9内侧有与耐火砖10相配的圆形凹槽9a，耐火砖10上的圆形凸起1a与炉壁9上的圆形凹槽9a镶嵌在一起，起到加固的作用，防止耐火砖10在高温的作用下脱落。
[0018]实施例5:
如图23、图24、图25、图26和图27所示，本发明包括炉壁12及耐火砖13，耐火砖13砌筑在炉壁12的内侧；在耐火砖13上有多边形凹槽13a，所述的多边形为六边形，也可以是八边形、十边形等，在炉壁12内侧有与耐火砖13相配的多边形凸起12a，耐火砖13上的多边形凹槽13a与炉壁12上的多边形凸起12a镶嵌在一起，起到加固的作用，防止耐火砖13在高温的作用下脱落；在实际使用中，也可以在耐火砖13上设置多边形凸起，在炉壁12上设置多边形凹槽，亦不影响其使用效果；所述的炉壁12为弧形，即工业窑炉的炉体为圆形，所述的耐火砖13为外侧大、内侧小的楔形，其外侧长度为H，内侧长度为L，H > L，H与L的数值可根据工业窑炉的直径来确定，以减小砌筑后耐火砖13之间的间隙；在炉壁的外侧还有冷却水管3，冷却水管3在炉壁12上均匀设置，冷却水管3中通有冷却水，对炉壁12和耐火砖13起到降温的作用；在冷却水管3的外侧还有炉外壳11，炉外壳11为弧形，炉外壳11对冷却水管3和炉壁12起到保护作用，并使工业窑炉的外观更加整洁和美观。
【主权项】
1.一种工业窑炉炉衬加固镶嵌结构，包括炉壁及耐火砖，耐火砖砌筑在炉壁的内侧，其特征在于，在耐火砖上有凹槽或凸起，在炉壁内侧有与耐火砖相配的凸起或凹槽，耐火砖上的凹槽或凸起与炉壁上的凸起或凹槽镶嵌在一起。
2.根据权利要求1所述的工业窑炉炉衬加固镶嵌结构，其特征在于，所述的凹槽或凸起为燕尾形、圆形或多边形。
3.根据权利要求2所述的工业窑炉炉衬加固镶嵌结构，其特征在于，所述的凹槽或凸起的燕尾形的夹角为Φ=45° -65°。
4.根据权利要求2所述的工业窑炉炉衬加固镶嵌结构，其特征在于，所述的凹槽或凸起的圆形的去掉部分的高度I为圆形半径的二分之一。
5.根据权利要求1所述的工业窑炉炉衬加固镶嵌结构，其特征在于，耐火砖为矩形或外侧大、内侧小的楔形。
6.根据权利要求1所述的工业窑炉炉衬加固镶嵌结构，其特征在于，在炉壁的外侧还有冷却水管。
7.根据权利要求6所述的工业窑炉炉衬加固镶嵌结构，其特征在于，在冷却水管的外侧还有炉外壳。
【专利摘要】一种工业窑炉炉衬加固镶嵌结构，它包括炉壁及耐火砖，耐火砖砌筑在炉壁的内侧，其特殊之处是，在耐火砖上有凹槽或凸起，在炉壁内侧有与耐火砖相配的凸起或凹槽，耐火砖上的凹槽或凸起与炉壁上的凸起或凹槽镶嵌在一起，以避免脱落；本发明与现有技术相比具有如下优点，在耐火砖及炉壁上设置凹槽或凸起，利用耐火砖及炉壁上的凹槽或凸起，将耐火砖与炉壁牢固的镶嵌在一起，避免了耐火砖受热膨胀造成热震而脱落的现象，大大延长了工业生产中的窑炉炉龄，降低了生产中的材料消耗和人工成本，提高了生产效率，同时起到节能减排重要作用；在炉壁的外侧设置冷却水管，有效降低了炉壁及耐火砖的温度，使耐火砖与炉壁之间的镶嵌结构更加牢固和稳定。
【IPC分类】F27D1-10, F27D9-00, F27D1-04
【公开号】CN104848692
【申请号】CN201510284888
【发明人】周炳利, 赵文厚
【申请人】锦州长城耐火材料有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月29日