专利名称:一种结构性加强的刚玉炉管的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种带加强筋的刚玉炉管，属于耐火材料领域。所述刚玉炉管上设有环形加强筋、螺旋形加强筋、长条形加强筋中的一种或两种，不同类型的刚玉炉管通过模具设计，再利用注浆成型；所述的结构性加强刚玉炉管抑制了在热冲击条件下大裂纹的快速扩展，延长了刚玉管的使用寿命；加强筋的设计有螺旋形、圆环形、长条形以适用于不同的应用领域。
【专利说明】一种结构性加强的刚玉炉管
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到一种结构性加强的刚玉炉管，属于耐火材料领域。
【背景技术】
[0002]加强筋在结构设计过程中被广泛应用，加强筋可以在不加大制品壁厚的条件下，增强制品的强度和刚性，以节约材料用量，减轻重量，降低成本。可克服制品因壁厚差别带来的应力不均所造成的制品歪扭变形甚至产生裂纹。
[0003]刚玉管采用硬度大、化学性能十分稳定、耐腐蚀性能强的刚玉砂(A1203)、陶瓷粘合剂经高温烧结而成，因而具有高强度、耐高温和耐腐蚀等特性，适合各种实验室金属、非金属样品分析及熔料用，同时对酸、碱等抵抗力强，耐冲刷，耐急冷急热性好，因此使用寿命长。
[0004]刚玉管主要使用于高温真空管式电炉、真空气氛炉和马弗炉炉管等，该管的使用温度在120(T1600°C。由于制造刚玉管的工艺特点，刚玉砂在管上不同部位密度分布不均，从而导致膨胀系数和老化时间差异，在使用中很容易在管上出现裂缝，裂纹会迅速扩张从而导致刚玉管报废，因此成本高。
[0005]目前刚玉炉管的保护措施主要采用在其两端管口增加托架，还有在热区与冷区之间的位置放置隔热塞。这两种方法仍不能够解决由于刚玉管中密度分布不均、刚玉管膨胀系数不一造成的断裂失效问题，加热时刚玉管的中间部分在炉膛内，而两端裸露在空气中，因此炉膛内外的刚玉管温差较大，产生内应力和变形，诱发刚玉管内原有裂纹尖端应力集中，使裂纹尖端在应力作用下发生快速扩展，导致刚玉管断裂失效。解决方案有两种:(1)尽量减少刚玉管内部的裂纹产生；(2)从结构上组织裂纹尖端的扩展。目前由于刚玉管制备工艺的局限，要大幅度降低刚玉管内部裂纹的产生存在较大难度，较好的方式就是从结构上优化设计，在形成裂纹尖端前设置天然的障碍从而阻止大部分裂纹的扩展，延长刚玉管的使用寿命。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服了现有技术的不足之处，通过在刚玉管上设计辅助的加强筋，加强筋可以减少刚玉管裂纹的产生几率，并且对裂纹具有钉扎作用，当裂纹在扩展中遇到加强筋时，扩展会被阻止；而延长刚玉炉管的使用寿命，降低成本。
[0007]本实用新型的目的在于提供一种结构性加强的刚玉炉管，所述刚玉炉管上设有加强筋。
[0008]所述刚玉炉管的外部设有环形加强筋或者螺旋形加强筋。
[0009]所述刚玉炉管的内部设有长条形加强筋。
[0010]所述环形加强筋和螺旋形加强筋的截面为半圆形，直径范围在2?5mm。
[0011]所述环形加强筋的两个加强筋之间的间距为15?25cm，螺旋形加强筋的螺距为15?25cm0
[0012]所述刚玉管4和长条形加强筋3互成90°分布。
[0013]所述的刚玉管和加强筋同种材料，通过模具设计，注浆一体化成型。
[0014]本实用新型所述结构性加强的刚玉炉管的制备方法为:根据需求选择不同类型的结构性加强的刚玉炉管模具，将刚玉泥料注入到模具中，得到刚玉炉管毛坯，然后将毛坯送入烧结炉，烧结成型，成型后即得到结构性加强的刚玉炉管。
[0015]本实用新型的优点和积极效果是:
[0016](I)本加强筋与刚玉管是一体式，采用与刚玉管同种材料通过模具注浆成坯，因此与刚玉管具有相同的膨胀系数，并且还具有高强度、耐高温、耐酸碱腐蚀等性能；
[0017](2)本加强筋把整个刚玉管分成了更短的几个部分组成，能有效地减少刚玉管在使用过程中由于热膨胀系数差异和操作不得当时裂纹的产生几率，并且还能抑制裂纹的迅速扩展，从而延长刚玉管的使用寿命，节约成本。
【附图说明】
[0018]图1是实施例1所述结构性加强的刚玉炉管的结构示意图；
[0019]图2是实施例2所述结构性加强的刚玉炉管的结构示意图；
[0020]图3是实施例3所述结构性加强的刚玉炉管的结构示意图；
[0021]图4是环形加强筋的横截面；
[0022]图5是长条形加强筋的横截面；
[0023]图6是实施例8所述结构性加强的刚玉炉管的结构示意图；
[0024]图7是实施例7所述结构性加强的刚玉炉管的结构示意图。
[0025]图中:1-环形加强筋；2_螺旋形加强筋；3_长条形加强筋；4_刚玉管；5_长条形加强筋的横截面；6_环形和螺旋形加强筋的横截面。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
[0027]实施例1
[0028]本实施例所述结构性加强的刚玉炉管的外部设有环形加强筋，两个环形加强筋之间的距离为15cm，如图1所示；所述环形加强筋的截面为直径为2_的半圆形，如图4所示；所述的刚玉管和加强筋为同种材料，通过模具设计，注浆一体化成型。
[0029]实施例2
[0030]本实施例所述结构性加强的刚玉炉管的外部设有螺旋形加强筋，螺旋形加强筋的螺距为20cm，如图2所示；所述螺旋形加强筋的截面为直径为3mm半圆形，如图4所示；所述的刚玉管和加强筋为同种材料，通过模具设计，注浆一体化成型。
[0031]实施例3
[0032]本实施例所述结构性加强的刚玉炉管的内部设有长条形加强筋，所述刚玉管4和长条形加强筋3互成90°分布，如图3所示；所述长条形加强筋的截面为凹形，如图5所示；所述的刚玉管和加强筋为同种材料，通过模具设计，注浆一体化成型。
[0033]实施例4
[0034]本实施例所述结构性加强的刚玉炉管的内部设有长条形加强筋，外部设有环形加强筋；两个环形加强筋之间的距离为20cm，所述的刚玉管和加强筋为同种材料，通过模具设计，注浆一体化成型。
[0035]实施例5
[0036]本实施例所述结构性加强的刚玉炉管的外部设有长条形加强筋，外部设有环形加强筋；两个环形加强筋之间的距离为20cm，所述的刚玉管和加强筋为同种材料，通过模具设计，注浆一体化成型。
[0037]实施例6
[0038]本实施例所述结构性加强的刚玉炉管的内部设有长条形加强筋，外部设有螺旋形加强筋，螺旋形加强筋所的螺距为15cm;所述的刚玉管和加强筋为同种材料，通过模具设计，注楽一体化成型。
[0039]实施例7
[0040]本实施例所述结构性加强的刚玉炉管的外部设有长条形加强筋和螺旋形加强筋，两个长条形加强筋沿刚玉炉管的长度方向穿过螺旋形加强筋，螺旋形加强筋所的螺距为15cm;所述的刚玉管和加强筋为同种材料，通过模具设计，注浆一体化成型。
[0041]实施例8
[0042]本实施例所述结构性加强的刚玉炉管的外部设有长条形加强筋和环形加强筋，两个长条形加强筋沿刚玉炉管的长度方向穿过环形加强筋，两个环形加强筋之间的距离为15cm;所述的刚玉管和加强筋为同种材料，通过模具设计，注浆一体化成型。
【权利要求】
1.一种结构性加强的刚玉炉管，其特征在于:所述刚玉炉管的管壁上设有环形加强筋、螺旋形加强筋、长条形加强筋中的一种或两种。2.根据权利要求1所述的结构性加强的刚玉炉管，其特征在于:所述环形加强筋和螺旋形加强筋的截面为半圆形，直径范围在2?5mm。3.根据权利要求1所述的结构性加强的刚玉炉管，其特征在于:所述环形加强筋的两个加强筋之间的间距为15?25cm，螺旋形加强筋的螺距为15?25cm。4.根据权利要求1所述的结构性加强的刚玉炉管，其特征在于:所述刚玉管和长条形加强筋互成90°分布。5.根据权利要求1所述的结构性加强的刚玉炉管，其特征在于:其特征是所述的刚玉管和加强筋同种材料，通过模具设计，注浆一体化成型。
【文档编号】C04B35-622GK204281607SQ201420549338
【发明者】徐光 , 王玉天, 胡劲, 张维钧, 王开军, 段云彪 [申请人]昆明理工大学