专利名称:往复炉新型炉排片结构和材质的制作方法
本发明涉及一种往复炉排片结构和材质。
往复炉在国外出现较早，1966年我国研制成功了倾斜式往复炉炉排，1975年应用于锅炉产品。1979年又研制成功了水平式往复炉炉排，1981年应用于锅炉产品。水平式往复炉排具有拨火性能好，破焦能力强，强化了燃料燃烧，消烟效果好，以及结构简单，金属耗量低等一系列优点。原有的水平式往复炉炉排片，它包含无缝炉排片，有缝炉排片。无缝炉排片由推煤头部，腰部，推动端，加强筋等组成，在腰部两边有用于片与片之间啮合的均匀相间排列着的同心圆球凸凹部分。有缝炉排片即在无缝炉排片的一边加有小凸台。用于炉排片的材质有普通铸铁、镍铬系耐热铸铁、高铬耐热铸铁、铝系耐热铸铁、硅系耐热铸铁。普通铸铁不耐热，易于烧损，难以适应。镍铬系耐热铸铁，含镍量0.5～1.1%，具有生产工艺、设备简单、成本低等优点，但其耐热温度只适宜在650℃以下工作，低于水平往复炉炉排工作温度700～900℃的要求。含铬28～35%的高铬耐热铸铁，具有良好的抗氧化生长能力，能耐1000℃左右的高温，高温强度也很好，但它大量使用稀缺的铬，且价格昂贵，生产工艺、设备复杂、铸件易产生夹杂及裂纹，所以在用量极大的炉排上推广受到了限制。铝系耐热铸铁如铝硅耐热球铁(RQTAL5-Si5)、铝硅加钼球铁(RQTAL5-Si5-Mo 0.2)和高铝球铁(RQTAL22)等具有优良的抗氧化生长能力，而且具有一定的机械性能和较好的铸造性能，但生产工艺较难掌握，铸件裂纹及夹杂严重、熔炼设备也较复杂，成本高。硅系耐热铸铁，如高硅铸铁，由于硅是良好的耐热元素，使得硅铸铁具有良好的抗氧化、抗生长能力，而且硅铸铁还具有良好的铸造性能，铸造工艺及设备简单易行，成本低廉等突出优点，这是高铬及铝系耐热铸铁所不可比拟的。但高硅铸铁最大的缺点为常温及高温强度都很低，脆裂倾向大，对冲击和温度急变性的反应相当敏感，在铸造生产的开箱、搬运、清理及安装过程中，脆裂报废的铸件高达20～50%，一般只能作800℃以下的炉排，在空气及煤气条件下，最高温度还应降为700℃。为了克服高硅耐热铸铁的缺点，发展了高硅耐热球铁。高硅耐热球铁(RQTSi-5.5)不但机械性能及耐热性能都比高硅铸铁有较大幅度提高，还保持了高硅铸铁工艺简单易行、原材料较易获得、成本低廉等优点，是一种较为理想的炉排材料，但其致命弱点是机械性能仍不够高，常温脆性仍较大。随着新型高效燃烧装置-水平往复炉在生产实际中的推广应用，根据炉排在运动状态下工作这一特点，炉排片的机械性能要求比一般固定炉排高，对我国部分燃用结焦性强、灰熔点低的烟煤为主要燃料的地区往复炉能适应燃烧需要，但炉排片工况恶劣，温升较高，极易因头部过热和氧化、生长剧烈而烧坏，故对炉排的高温性能有较高要求。另外，往复炉在运行中存在着炉排片易起翘，断裂，脱落，易烧损，漏煤等多种缺陷。以上存在的这些问题，严重地影响了往复炉的可靠性及燃烧效率，尖锐地提出了炉排的耐用性问题。
本发明的目的就是为解决上述问题而提供的一种新型炉排片，有效地提高了往复炉的可靠性及燃烧效率。
本发明着重针对炉排片的结构和材质两个方面进行了研究。
附图是本发明的有缝炉排片的结构示意图。
本发明描述的炉排片如附图所示，它包含无缝炉排片和有缝炉排片，无缝炉排片包括推煤头部〔1〕，腰部〔8〕，推动端〔9〕，加强筋〔5〕，腰部〔8〕两边的均匀相间的圆球面凸、凹部分〔6〕、〔4〕，有缝炉排片即在无缝炉排片的一边加有小凸台〔2〕，本发明的特征在于炉排片腰部〔8〕两边均匀连续相间的圆球面凸、凹啮合部分〔6〕、〔4〕为非同心圆球。其次是炉排片的推煤头部〔1〕的两边有用于啮合的均匀相间的非同心圆球凸、凹部分〔6〕、〔4〕，非同心圆球凸的啮合部分〔6〕与凹的啮合部分〔4〕是不连续的。再其次是炉排片推煤头部〔1〕两边的凸、凹啮合部分〔6〕、〔4〕与腰部均匀连续相间的圆球面凸、凹啮合部分〔6〕、〔4〕是不连续的，并且有适当大的平面部分〔3〕，有缝炉排片的平面部分〔3〕上有小凸头〔2〕。另外，炉排片推煤头部〔1〕的形状为多边形，内角为120°～150°。本发明在上述特征基础上，在炉排片两边的非同心圆球的凹进部分〔4〕底部开有过风通道小缺口〔7〕;同时，为消除运行时的热应力，炉排片加强筋〔5〕的厚度做得比腰部〔8〕的厚度薄。由于炉排片推煤头部做成多边形形状，有合理的角度，头部不插入煤层内，使煤层能在锯齿形炉排面上波浪式前进，使煤层厚度均匀，同时推煤头部〔1〕两边的凸、凹啮合部分〔6〕、〔4〕是间断不连续的，推煤头部与腰部之间有适当大的平面部分〔3〕，这样加大了头部的通风量，消除了炉排片头部的局部高温;炉排片两边有用于片与片之间啮合的凸、凹部分〔6〕、〔4〕原为同心圆球，现为非同心圆球，同时在炉排凹进部分〔4〕底部开有过风通道小缺口〔7〕，这样平衡了通风阻力，使穿透炉排夹缝各点的风速趋向均匀，强化了炉排的散热冷却，降低了炉排的使用温度，有效地克服了炉排片易烧损、起翘、脱落等缺陷。另外，在炉膛内对于燃烧需要风量的部位，可采用有缝炉排片，即附图所示;对示不需要风量的部位，可采用无小凸台〔2〕的无缝炉排片，即不增加小凸台〔2〕。
本发明采用新型高硅低合金耐热球铁铸造而成。高硅低合金耐热球铁是由生铁、废钢、回炉铁、球化剂、孕育剂、合金元素熔炼而成;球化剂用稀土镁合金，孕育剂用硅铁，合金元素用含硼的硼铁和紫铜或紫铜切屑。材质的各种元素的控制成份为C2.4～3.2%，Si5～6%，Mn＜0.5%，P＜0.2%，S＜0.03%，B＜0.1%，Cu＜0.4%，球化剂与孕育剂在使用时分别破碎至10～15mm粒度与6～5mm粒度。球化剂可采用包钢4＃稀土镁铁合金，孕育剂采用Si75，硼铁采用B101或B51。本发明由于采用高硅低合金耐热球铁作为材质，使得炉排片具有优良的机械性能和耐热性能，同时，还保持了高硅球铁工艺简单易行，原材料较易获得、成本低廉等优点。
本发明由于采用了新型高硅低合金耐热球铁作为材质及有合理的结构形状，较好地解决了冷却比，通风活截面，耗钢量和通风阻力之间的矛盾，消除了运行时的内应力，克服了炉排片头部温度过高易烧损、起翘、断裂、漏煤等多种缺陷，适用于各种不同热值的烟煤或无烟煤，在恶劣的工况环境下，炉排的使用温度达到7200小时以上，往复炉的可靠性和燃烧效率大大提高，运行热效率比部标对新产品要求效率分别提高Ⅰ类烟煤6.8%;Ⅱ类烟煤1.42%;本发明适用于工业锅炉和窑炉，使用寿命长，安装更换方便，价格低廉，具有较好的推广应用价值。
附图是本发明的结构示意图。(是有缝炉排片的情形，无缝炉排片只是没有小凸台〔2〕)。
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明的B-B剖视图。
图4是本发明的A-A剖视图。
〔1〕-推煤头部;〔2〕-小凸台;〔3〕-平面;〔4〕-凹的啮合部分;〔5〕-加强筋;〔6〕-凸的啮合部分;〔7〕-通风小缺口;〔8〕-腰部;〔9〕-推动端。
权利要求
1.一种往复炉新型炉排片，它包含无缝炉排片、有缝炉排片，无缝炉排片包括推煤头部[1]，腰部[8]，推动端[9]，加强筋[5]，腰部[8]两边的均匀连续相间的圆球面凸、凹部分[6]、[4]，有缝炉排片即在无缝炉排片的一边加有小凸台[2]，本发明的特征是a、炉排片腰部[8]两边均匀连续相间的圆球面凸、凹啮合部分[6]、[4]为非同心圆球。b、炉排片的推煤头部[1]的两边有用于啮合的均匀相间的非同心圆球凸、凹部分[6]、[4]，非同心圆球凸的啮合部分[6]与凹的啮合部分[4]是不连续的。c、炉排片推煤头部[1]两边的凸、凹啮合部分[6]、[4]与腰部均匀连续相间的圆球面凸、凹啮合部分[6]、[4]是不连续的，并且有适当大的平面部分[3]，有缝炉排片的平面部分[3]上有小凸台[2]。d、炉排片推煤头部[1]的形状为多边形，内角为120°～150°。
2.根据权利要求
1所述的往复炉新型炉排片，其特征是炉排片两边的非同心圆球的凹进部分〔4〕底部开有过风通道小缺口〔7〕。
3.根据权利要求
1、2所述的往复炉新型炉排片，其特征是加强筋〔5〕的厚度比腰部〔8〕的厚度薄。
4.一种实施权利要求
1所述的往复炉新型炉排片的材质，其特征是它由生铁、废钢、回炉铁、球化剂、孕育剂、合金元素熔炼而成;球化剂用稀土镁铁合金，孕育剂用硅铁，合金元素用含硼的硼铁和紫铜或紫铜切屑。
5.根据权利要求
4所述的往复炉新型炉排片的材质，其特征是各种元素的控制成份为C2.4～3.2%，Si5～6%，Mn＜0.5%，P＜0.2%，S＜0.03%，B＜0.1%，Cu＜0.4%。
6.根据权利要求
4、5所述的往复炉新型炉排片的材质，其特征是球化剂用包钢4＃稀土镁铁合金，孕育剂用Si75，硼铁用B101或B51。
专利摘要
往复炉排片结构和材质。包含无缝炉排片和有缝炉排片，采用高硅低合金耐热球铁铸造而成。炉排片由推煤头部[1]，腰部[8]，推动端[9]，加强筋[5]，炉排片两边均匀相间的非同心圆球凸、凹部分[6]、[4]拼合而成。本发明由于采用新型材质和合理的结构形状，克服了炉排片头部高温、易烧损、起翘、断裂、漏煤等多种缺点，提高了往复炉的可靠性和燃烧效率。
文档编号F23H11/04GK86102599SQ86102599
公开日1987年1月14日 申请日期1986年4月5日
发明者赵聚英, 吴德怀, 李林清, 戴绪宽, 张天麓, 杨志昂, 李向荣, 张先权, 银炉明, 付杰兴, 龙舜心, 刘桂荣 申请人:湖南大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan