一种碳素焙烧炉的炉室节能保温盖板的制作方法

本实用新型涉及铝业阳极碳块领域，尤其涉及一种碳素焙烧炉的炉室节能保温盖板。

背景技术：

现代碳素工业中，普遍采用焙烧炉生产阳极碳块，其主要任务是焙烧电解铝用阳极碳块。焙烧炉的技术特点是燃料在火道内进行燃烧，通过耐火砖将热量传递给临近炉室内的焦粒填充物，之后热量再传导给阳极碳块，阳极碳块在不接触火焰的气氛下焙烧。

炉室中填满了焦粒，焦粒填充料起着快速传导热量和提供还原气氛，防止阳极碳块氧化的作用。但由于炉室为敞开式结构，焙烧炉在工作时焦粒表面温度达到400℃左右，焦粒作为黑色固体，其表面辐射热量速度很快，能量损耗大。

在现在的经济和政策形势下，如何降低能耗，提高热效率，降低排放，提高窑炉使用时间已成为技术进步的关键。作为热源传递的火道墙耐火砖的技术改进、火道盖板的技术改进、燃烧技术的改进、炉室侧墙和炉底材料结构的改进已有大量的报道。但对于如何减少焦粒表面辐射热鲜有报道。

cn103360089a公开了一种焙烧炉顶用新型保温浇注料砌块，它分为两层结构，下部为硅酸铝重质耐火材料，上部为硅酸铝轻质耐火材料。克服现有保温浇注料砌块不能同时兼有耐高温和良好的保温性能的不足。

cn100516740c公开了一种碳素焙烧炉路面保温密封方法及密封装置，主要配合炉体的保温材料和料箱填充料，起到保温、稳压、防止氧化作用。在料箱装炉初，将耐火的保温密封层覆盖住炉面的填充料和部分火道顶部，保温密封层上开设与火道火井相对应的通孔。

综上所述，由于材料的特性，专利cn103360089a保温节能效果不明显，并且运用在火道盖板上，没有解决焦粒填充物的辐射散热。专利cn100516740c是结合火道盖板和炉室密封于一体的一种结构，此种结构要求较高，施工不便捷。

因此，本领域的技术人员根据行业对节能降耗的需求，在不改变现有结构基础上，在焦粒填充物上提供了一种节能保温盖板，降低焦粒填充物的辐射散热。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种碳素焙烧炉炉室节能保温盖板，克服现有技术中存在的缺陷，解决现有碳素焙烧炉能耗大，炉室温度低，阳极碳块焙烧不充分，炉内负压不稳定等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种碳素焙烧炉的炉室节能保温盖板，包括重质预制块、保温板和轻质预制块，重质预制块的横截面图为凹形，轻质预制块为长方体，重质预制块的凹体被设置为容纳轻质预制块，轻质预制块与重质预制块的中间设有保温板，重质预制块、保温板和轻质预制块的中部均设有贯通的圆孔。

进一步的，凹体的容纳部的横截面呈梯形，与此相对应的轻质预制块的横截面为梯形。

进一步的，重质预制块和轻质预制块采用的耐火材料选自镁铝质浇注料、镁硅质浇注料和铝硅质浇注料中的一种或多种。

进一步的，重质预制块的材料为：45wt％的1～0氧化铝空心球、12wt％的120目的陶瓷微珠，10wt％的80目～120目的蓝晶石，10wt％的180目的70莫来石，10wt％的氧化铝微粉、5wt％的70东台水泥，0.2～0.4wt％的添加剂和13wt％水。

进一步的，重质预制块的体积密度为1.4g/cm³、抗折强度≥5mpa、耐压强度≥30mpa、1300℃下线变化0.86％、1000℃下导热系数0.4w/m.k。

进一步的，轻质预制块的材料为65wt％的5～0矾土颗粒、5wt％的180目的氧化铝、15wt％氧化铝微粉、8wt％的180目的70莫来石、5wt％的硅微粉、2wt％的70东台水泥，0.2wt％的添加剂六偏和5wt％水。

进一步的，轻质预制块的体积密度为2.0～2.5g/cm3、抗折强度≥10mpa、耐压强度≥80mpa、线变化-0.6～0.5％。

进一步的，保温板采用的保温材料选自纤维棉类保温材料、硅酸钙类保温材料、陶瓷纤维类保温材料和纳米气凝胶类保温材料中的一种或多种。

进一步的，保温板的材料强度≥0.3mpa，导热系数0.04w/m.k。

进一步的，炉室节能保温盖板采用浇成型。

技术效果

该节能保温盖板上层使用的是高强轻质浇注料，起到了保温和保护中间层保温材料的作用；中层使用的是保温材料，起保温隔热作用；下层使用的是耐火浇注料，起着耐高温和防火作用。

材料的复合结构使得盖板同时兼顾耐高温、防火、保温隔热的作用，充分发挥材料的特性，降低焦粒填充物表面辐射散热损耗。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的火道盖板重质预制块；

图2是本实用新型的一个较佳实施例的火道盖板纳米保温板；

图3是本实用新型的一个较佳实施例的火道盖板轻质预制块；

图4是本实用新型的一个较佳实施例的火道盖板装配体。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

碳素焙烧炉炉室节能保温盖板是指按本发明所述的材料组成浇筑成型后复合得到的目标物。

如图1-4所示，炉室节能保温盖板，包括重质预制块1、保温板2和轻质预制块3，重质预制块1的横截面图为凹形，轻质预制块3为长方体，重质预制块1的凹体11被设置为容纳轻质预制块3，轻质预制块3与重质预制块1的中间设有保温板2，重质预制块1、保温板2和轻质预制块3的中部均设有贯通的圆孔4。

凹体11的容纳部的横截面呈梯形，与此相对应的轻质预制块的横截面为梯形。

重质预制块1的轻质高强耐火材料如下：

将45wt％的(1～0)氧化铝空心球、12wt％的(120目)陶瓷微珠，10wt％的(80目～120目)蓝晶石，10wt％的(180目)70莫来石，10wt％氧化铝微粉、5wt％的70东台水泥，称量0.2～0.4wt％的添加剂(fs-20、柠檬酸、小苏)后预搅拌均匀。

本项实用新型轻质高强耐火材料的施工加水量为13wt％，其他使用方法按照一般浇筑成型的施工方法进行，无需经过特殊养护。

轻质高强耐火材料的体积密度1.4g/cm³、抗折强度≥5mpa、耐压强度≥30mpa、线变化0.86％(1300℃)、导热系数0.4w/m.k(1000℃)。

保温板的材料如下：

采用纳米微孔绝热材料作为中层保温材料，材料强度≥0.3mpa，导热系数0.04w/m.k。

轻质预制块的耐火材料如下：

将65wt％的(5～0)矾土颗粒、5wt％的(180目)氧化铝、15wt％氧化铝微粉、8wt％的(180目)70莫来石、5wt％的硅微粉、2wt％的70东台水泥，称取0.2wt％添加剂六偏后预搅拌均匀。

本项实用新型轻质高强耐火材料的施工加水量为5wt％，其他使用方法按照一般浇筑成型的施工方法进行，无需经过特殊养护。

耐火材料的体积密度2.0～2.5g/cm³、抗折强度≥10mpa、耐压强度≥80mpa、线变化-0.6～0.5％、具有优异的热震性能。

碳素焙烧炉炉室节能保温盖板的制备方法是：

(1)将包括氧化铝质、氧化镁质、氧化硅质、水泥、增强结合剂等原料分别称量；

(2)将称量好的原料加入搅拌机中，再加入水、添加剂等搅拌均匀；

(3)将混合好后的料浆浇注至模具中、自然干燥24h，脱模110℃、24h，得到耐火预制件；

(4)将耐火预制件和保温材料按照结构复合，得到目标物。

所述铝质原料的标准为al2o3≥98％，fe2o3≤0.4％。

所述镁质原料的标准为mgo≥97％，fe2o3≤0.8％。

所述硅质原料的标准为sio2≥97％，fe2o3≤0.5％。

所述水泥的标准为al2o3≥69％。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。