锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬，包括砌筑在炉墙上的多晶莫来石基复合纤维砖上围和安装在多晶莫来石基复合纤维砖上围上的拱顶钢外壳，拱顶钢外壳内表面设有锆质纤维层，锆质纤维层由锆质纤维组件拼装而成，锆质纤维组件由锆质纤维片组装而成。本实用新型通过用多晶莫来石基复合纤维砖砌筑圆弧拱顶炉衬的上围部分，并用锆质纤维组件拼接砌筑圆弧拱顶炉衬的圆弧拱顶部分，从而形成多晶莫来石基复合纤维和锆质纤维的组合结构，这样，大大地降低了成本；同时，由于锆纤维容重为0.22t/m3，导热系数低，抗热震性能好，所以能有效降低能耗，且能有效地防止高温气流穿透锆质纤维层，从而延长了本炉衬的使用寿命。适用于工业炉。
【专利说明】锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种工业炉炉衬，具体地指一种锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬。【背景技术】
[0002]目前，罩式炉外罩的炉衬大多为圆弧拱顶炉衬,其一般米用耐火砖砌筑，但由于耐火砖导热率高、密度大且耐急冷急热性能差，所以该罩式炉在使用过程中能耗大；同时，由于罩式炉在使用过程中会频繁吊运和扣卸，而耐火砖抗热震性能差，所以高温气流极易穿透耐火砖层，直接烧损圆弧拱顶炉衬的拱顶钢外壳，从而缩短了罩式炉外罩的使用寿命。
[0003]为节约能源并延长罩式炉外罩的使用寿命，有些冷轧厂采用多晶莫来石基复合纤维砖整体砌筑圆弧拱顶炉衬。该多晶莫来石基复合纤维砖虽能满足使用要求，但成本非常高；且在砌筑圆弧拱顶时必须采用各种异形的复合纤维砖进行砌筑，这样，不仅施工工期长，而且一旦炉衬的圆弧拱顶出现损坏，维修非常不便。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了解决上述【背景技术】存在的不足，提出一种成本低、能有效降低能耗且使用寿命长的锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬。
[0005]为实现上述目的，本实用新型所设计的一种锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬，包括砌筑在炉墙上的多晶莫来石基复合纤维砖上围和安装在所述多晶莫来石基复合纤维砖上围上的拱顶钢外壳，所述拱顶钢外壳内表面设有锆质纤维层，所述锆质纤维层由锆质纤维组件拼装而成，所述锆质纤维组件又由锆质纤维片组装而成。通过用多晶莫来石基复合纤维砖砌筑圆弧拱顶炉衬的上围部分，并用锆质纤维组件拼接砌筑圆弧拱顶炉衬的圆弧拱顶部分，从而形成多晶莫来石基复合纤维和锆质纤维的组合结构，这样，大大地降低了成本；同时，由于锆纤维容重为0.22t/m3，导热系数低，抗热震性能好，所以能有效降低能耗，且能有效地防止高温气流穿透锆质纤维层，从而延长了本炉衬的使用寿命。
[0006]在上述方案中，所述拱顶钢外壳内表面设有若干用于挂接所述锆质纤维组件的耳板，所述锆质纤维组件通过不锈钢圆条插装挂接在所述耳板上。通过所述耳板和不锈钢圆条能方便地将所述锆质纤维组件安装在所述拱顶钢外壳上形成锆质纤维层，大大地缩短了施工工期；而且，当炉衬的圆弧拱顶部分出现损坏时，只需抽出损坏部分的不锈钢圆条，将损坏的锆质纤维组件拆下，并更换新的锆质纤维组件，最后再用不锈钢圆条将新的锆质纤维组件固定即可，维护非常方便。
[0007]在上述方案中，相邻所述锆质纤维组件之间设有补偿片，所述补偿片安装在所述锆质纤维组件的拼接面和耳板之间。加设的补偿片能有效地补偿相邻所述锆质纤维组件之间的拼接缝隙，从而进一步地降低了能耗。
[0008]在上述方案中，所述锆质纤维组件沿所述拱顶钢外壳内表面横、纵交替拼接，这样，不仅减少了所述锆质纤维层的加热收缩量，而且还提高了所述锆质纤维层的整体强度，延长了本炉衬的使用寿命。[0009]在上述方案中，所述多晶莫来石基复合纤维砖上围和所述锆质纤维层内表面分别设有红外辐射多孔陶瓷层。由于红外辐射多孔陶瓷的积密度为0.94g/cm3和0.95g/cm3，抗压强度达4.9MPa，300°C时导热系数为0.117ff/m.K ;全红外波段的法向全发射率兰0.90，所以加设的红外辐射多孔陶瓷层能改善所述锆质纤维层的性能，延长其使用寿命，并提高本炉衬的整体强度，强化炉子的辐射传热。
[0010]在上述方案中，所述红外辐射多孔陶瓷层的厚度至少为2mm。
[0011]本实用新型的优点在于:
[0012]1、通过用多晶莫来石基复合纤维砖砌筑圆弧拱顶炉衬的上围部分，并用锆质纤维组件拼接砌筑圆弧拱顶炉衬的圆弧拱顶部分，从而形成多晶莫来石基复合纤维和锆质纤维的组合结构，这样，大大地降低了成本；
[0013]2、由于锆纤维容重为0.22t/m3，导热系数低，抗热震性能好，所以能有效降低能耗，且能有效地防止高温气流穿透锆质纤维层，从而延长了本炉衬的使用寿命；
[0014]3、通过所述耳板和不锈钢圆条能方便地将所述锆质纤维组件安装在所述拱顶钢外壳上形成锆质纤维层，大大地缩短了施工工期；而且，当炉衬的圆弧拱顶部分出现损坏时，只需抽出损坏部分的不锈钢圆条，将损坏的锆质纤维组件拆下，并更换新的锆质纤维组件，最后再用不锈钢圆条将新的锆质纤维组件固定即可，维护非常方便；
[0015]4、加设的补偿片能有效地补偿相邻所述锆质纤维组件之间的拼接缝隙，从而进一步地降低了能耗；
[0016]5、所述锆质纤维组件沿所述拱顶钢外壳内表面横、纵交替拼接，这样，不仅减少了所述锆质纤维层的加热收缩量，而且还提高了所述锆质纤维层的整体强度，延长了本炉衬的使用寿命；
[0017]6、加设的红外辐射多孔陶瓷层能改善所述锆质纤维层的性能，延长其使用寿命，并提高本炉衬的整体强度，强化炉子的辐射传热。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型中锆质纤维组件的结构示意图；
[0020]图3为本实用新型中锆质纤维组件的布置方式结构示意图。
[0021]图中:多晶莫来石基复合纤维砖上围1，拱顶钢外壳2，锆质纤维层3，锆质纤维组件3a，锆质纤维片3al，钢带3a2，耳板4，不锈钢圆条5，补偿片6，红外辐射多孔陶瓷层7。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述:
[0023]实施例:如图1、图2和图3所示的锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬，包括砌筑在炉墙上的多晶莫来石基复合纤维砖上围I和安装在所述多晶莫来石基复合纤维砖上围I上的拱顶钢外壳2，所述拱顶钢外壳2内表面设有锆质纤维层3，所述锆质纤维层3由锆质纤维组件3a拼装而成，所述锆质纤维组件3a又由锆质纤维片3al组装而成。具体的，所述锆质纤维组件3a由锆质纤维片3al通过钢带3a2捆绑而成，当然，也可直接将锆质纤维做成块状结构的锆质纤维组件。通过用多晶莫来石基复合纤维砖砌筑圆弧拱顶炉衬的上围部分，并用锆质纤维组件3a拼接砌筑圆弧拱顶炉衬的圆弧拱顶部分，从而形成多晶莫来石基复合纤维和锆质纤维的组合结构，这样，大大地降低了成本；同时，由于锆纤维容重为0.22t/m3，导热系数低，抗热震性能好，所以能有效降低能耗，且能有效地防止高温气流穿透锆质纤维层3，从而延长了本炉衬的使用寿命。
[0024]具体地，所述拱顶钢外壳2内表面设有若干用于挂接所述锆质纤维组件3a的耳板4，所述锆质纤维组件3a通过不锈钢圆条5插装挂接在所述耳板4上。通过所述耳板4和不锈钢圆条5能方便地将所述锆质纤维组件3a安装在所述拱顶钢外壳2上形成锆质纤维层3，大大地缩短了施工工期；而且，当炉衬的圆弧拱顶部分出现损坏时，只需抽出损坏部分的不锈钢圆条5，将损坏的锆质纤维组件3a拆下，并更换新的锆质纤维组件3a，最后再用不锈钢圆条5将新的锆质纤维组件3a固定即可，维护非常方便。所述锆质纤维组件3a沿所述拱顶钢外壳2内表面横、纵交替拼接，这样，不仅减少了所述锆质纤维层3的加热收缩量，而且还提高了所述锆质纤维层3的整体强度，延长了本炉衬的使用寿命。
[0025]相邻所述锆质纤维组件3a之间设有补偿片6，该补偿片6可采用柔性耐火保温材料，所述补偿片6安装在所述锆质纤维组件3a的拼接面和耳板4之间。加设的补偿片6能有效地补偿相邻所述锆质纤维组件3a之间的拼接缝隙，从而进一步地降低了能耗。
[0026]上述多晶莫来石基复合纤维砖上围I和所述锆质纤维层3内表面分别设有红外辐射多孔陶瓷层7，该红外辐射多孔陶瓷层7直接涂刷在所述多晶莫来石基复合纤维砖上围I和所述锆质纤维层3的内表面上。由于红外辐射多孔陶瓷(该材料已被授予专利权，其专利号为 CN200710052597.4)的积密度为 0.94g/cm3 和 0.95g/cm3,抗压强度达 4.9MPa, 300°C时导热系数为0.117ff/m.K ;全红外波段的法向全发射率3 0.90，所以加设的红外辐射多孔陶瓷层7能改善所述锆质纤维层3的性能，延长其使用寿命，并提高本炉衬的整体强度，强化炉子的辐射传热。所述红外辐射多孔陶瓷层7的厚度至少为2mm。
[0027]本实用新型通过用多晶莫来石基复合纤维砖砌筑圆弧拱顶炉衬的上围部分，并用锆质纤维组件3a拼接砌筑圆弧拱顶炉衬的圆弧拱顶部分，从而形成多晶莫来石基复合纤维和锆质纤维的组合结构，这样，大大地降低了成本；由于锆纤维容重为0.22t/m3，导热系数低，抗热震性能好，所以能有效降低能耗，且能有效地防止高温气流穿透锆质纤维层3，从而延长了本炉衬的使用寿命；通过所述耳板4和不锈钢圆条5能方便地将所述锆质纤维组件3a安装在所述拱顶钢外壳2上形成锆质纤维层3，大大地缩短了施工工期；而且，当炉衬的圆弧拱顶部分出现损坏时，只需抽出损坏部分的不锈钢圆条5，将损坏的锆质纤维组件3a拆下，并更换新的锆质纤维组件3a，最后再用不锈钢圆条5将新的锆质纤维组件3a固定即可，维护非常方便；加设的补偿片6能有效地补偿相邻所述锆质纤维组件3a之间的拼接缝隙，从而进一步地降低了能耗；所述锆质纤维组件3a沿所述拱顶钢外壳2内表面横、纵交替拼接，这样，不仅减少了所述锆质纤维层3的加热收缩量，而且还提高了所述锆质纤维层3的整体强度，延长了本炉衬的使用寿命；加设的红外辐射多孔陶瓷层7能改善所述锆质纤维层3的性能，延长其使用寿命，并提高本炉衬的整体强度，强化炉子的辐射传热。
【权利要求】
1.一种锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬，包括砌筑在炉墙上的多晶莫来石基复合纤维砖上围(I)和安装在所述多晶莫来石基复合纤维砖上围(I)上的拱顶钢外壳(2)，其特征在于:所述拱顶钢外壳(2)内表面设有锆质纤维层(3)，所述锆质纤维层(3)由锆质纤维组件(3a)拼装而成，所述锆质纤维组件(3a)又由锆质纤维片(3al)组装而成。
2.根据权利要求1所述的锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬，其特征在于:所述拱顶钢外壳(2)内表面设有若干用于挂接所述锆质纤维组件(3a)的耳板(4)，所述锆质纤维组件(3a)通过不锈钢圆条(5)插装挂接在所述耳板(4)上。
3.根据权利要求2所述的锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬，其特征在于:相邻所述锆质纤维组件(3a)之间设有补偿片(6)，所述补偿片(6)安装在所述锆质纤维组件(3a)的拼接面和耳板(4)之间。
4.根据权利要求3所述的锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬，其特征在于:所述锆质纤维组件(3a)沿所述拱顶钢外壳(2)内表面横、纵交替拼接。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬，其特征在于:所述多晶莫来石基复合纤维砖上围(I)和所述锆质纤维层(3)内表面分别设有红外辐射多孔陶瓷层(7)。
6.根据权利要求5所述的锆质纤维结构的圆弧拱顶炉衬，其特征在于:所述红外辐射多孔陶瓷层(7)的厚度至少为2mm。
【文档编号】F27D1/10GK203501788SQ201320618378
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】朱小平, 蒋扬虎, 韩斌, 丁翠娇, 庄旻, 吴峰 申请人:武汉钢铁(集团)公司