本技术涉及窑炉隔热,具体涉及一种窑炉用复合材料隔热结构。
背景技术:
1、窑炉的常规保温材料主要有耐火纤维板、纳米保温板、轻质浇注料和轻质保温砖等。其中耐火纤维板、纳米保温板导热系数可以满足各种窑炉要求,但存在强度低、体密低的问题,并且硅酸铝纤维板、sio2纳米绝热板在使用温度升高时,在服役初期的保温性能很好,但随着使用温度达到800℃以上,传统的sio2纳米绝热板等开始结晶粉化、衬体镂空,钻钢、漏钢的隐患陡增,保温性能也锐减或完全失去保温性能。更为关键的是,纤维材料、sio2纳米绝缘材料的高温抗压能力很弱,很容易在高温及压力下粉化、密实化,从而导致保温材料结构劣化、性能下降甚至出现安全隐患。轻质浇注料和轻质保温砖具有相对耐火纤维板、纳米保温板较好的强度与体密,但导热系数高,无法满足现在窑炉节能减排的发展要求。
2、为了解决上述问题,公布号为cn117362020a的专利文件公开了一种高温复合材料衬体及制备方法,衬体包括莫来石质陶粒骨料50份-70份,高铝粉煤灰5份-35份,添加剂5份-25份,结合剂1份-6份。将以上原料在湿碾机中混炼,然后加工成型,得耐高温材料衬体;耐高温材料衬体进行干燥,然后在工作面涂层,并烘干,得耐高温材料前体;将耐高温材料前体在窑炉中进行烧成,即得。整个高温复合材料称体可使得区域内一些工业固废得以利用,使得制备的涂层用衬体具有合适的强度、相匹配的高温膨胀收缩,良好的保温隔热性。
3、作为窑炉隔热保温结构的一种尝试,上述高温复合材料虽具有隔热保温效果,但是对材料制备的要求较高,工艺较为复杂,对成分配比有着严格的要求,成分配比错误或出现误差,极易影响整个衬体的保温效果,因此实用性较差,使用范围有限。
技术实现思路
1、本实用新型提供一种窑炉用复合材料隔热结构,以解决现有技术中复合材料衬体工艺复杂、成分配比要求高造成实用性差的技术问题。
2、为解决上述问题,本实用新型提供的窑炉用复合材料隔热结构采用如下技术方案:
3、一种窑炉用复合材料隔热结构,包括高强度隔热板,高强度隔热板用于布置在窑炉衬和窑炉壳体之间,高强度隔热板为双层结构,高强度隔热板包括基板,基板的冷面或热面设计有凹槽,凹槽内布置有隔热材料,以与基板形成复合材料隔热结构。
4、有益效果是:在原有窑炉衬和窑炉壳体之间增设高强度隔热板,同时,基板和基板上布置的隔热材料构成的复合结构,有效提高了高强度隔热板的隔热保温效果,且采用凹槽布置隔热材料,在起到隔热保温效果的同时,不会增加高强度隔热板的整体厚度,能够保证整个结构的紧凑性,整个复合结构具有结构简单,工艺复杂程度低的有益效果,解决了现有技术中复合材料衬体工艺复杂、成分配比要求高造成实用性差的技术问题。
5、进一步地,所述凹槽为圆形或方形。圆形和方形为标准形状,结构简单,易加工。
6、进一步地,所述凹槽的数量为多个,多个凹槽均布在基板的冷面或热面。这样设置,可以均匀地提高高强度隔热板各个位置的隔热性能。
7、进一步地,所述隔热材料通过粘接或镶嵌的方式布置在所述凹槽中。
8、进一步地,所述隔热材料的厚度为5-30mm,长度为200-500mm、宽度为50-300mm,且为板状结构。
9、进一步地,所述隔热材料为硅酸铝纤维板、纳米绝缘材料、多孔陶瓷中的一种或几种复合。硅酸铝材料为主体的硅酸铝纤维板或纳米绝缘材料等材料具有导热系数低、体密低的优点,是目前广泛应用的隔热材料;多孔陶瓷具有干密度低和吸水率低的优点,且具有一定强度。
10、此外,高强度隔热板中的基板具有导热系数低的优点同时,因其强度高,对凹槽内的隔热材料起到框架保护作用;克服了隔热材料因强度低导致其在没有基板框架保护的工况条件下的结构劣化和保温性能下降,尤其是在工作衬耐材的膨胀挤压、重量压力及磨损情况下的损坏、隔热性能失效等。
11、进一步地,高强度隔热板采用砌筑的方式布置在窑炉衬和窑炉壳体之间。采用砌筑的方式能够保证在增加高强度隔热板的同时,整个窑炉的炉衬的整体稳定性,不至于出现窑炉衬脱落的情况而影响生产。
12、本实用新型所提供的窑炉用复合材料隔热结构的有益效果是:
13、1、在原有窑炉衬和窑炉壳体之间增设高强度隔热板,同时,基板和基板上布置的隔热材料构成的复合结构,有效提高了高强度隔热板的隔热保温效果,且采用凹槽布置隔热材料,在起到隔热保温效果的同时,不会增加高强度隔热板的整体厚度,能够保证整个结构的紧凑性,整个复合结构具有结构简单,工艺复杂程度低的有益效果;
14、2、硅酸铝材料为主体的硅酸铝纤维板或纳米绝缘材料等材料具有导热系数低、体密低的优点,是目前广泛应用的隔热材料;多孔陶瓷具有干密度低和吸水率低的优点,且具有一定强度;
15、3、采用砌筑的方式能够保证在增加高强度隔热板的同时,整个窑炉的炉衬的整体稳定性,不至于出现窑炉衬脱落的情况而影响生产。
1.一种窑炉用复合材料隔热结构,其特征在于:包括高强度隔热板,高强度隔热板用于布置在窑炉衬和窑炉壳体之间,高强度隔热板为双层结构,高强度隔热板包括基板,基板的冷面或热面设计有凹槽,凹槽内布置有隔热材料,以与基板形成复合材料隔热结构。
2.根据权利要求1所述的窑炉用复合材料隔热结构,其特征在于:所述凹槽为圆形或方形。
3.根据权利要求2所述的窑炉用复合材料隔热结构,其特征在于:所述凹槽的数量为多个,多个凹槽均布在基板的冷面或热面。
4.根据权利要求3所述的窑炉用复合材料隔热结构,其特征在于:所述隔热材料通过粘接或镶嵌的方式布置在所述凹槽中。
5.根据权利要求1至4任一项所述的窑炉用复合材料隔热结构,其特征在于:所述隔热材料的厚度为5-30mm,长度为200-500mm、宽度为50-300mm,且为板状结构。
6.根据权利要求1至4任一项所述的窑炉用复合材料隔热结构,其特征在于:所述隔热材料为硅酸铝纤维板、纳米绝缘材料、多孔陶瓷中的一种或几种复合。
7.根据权利要求1至4任一项所述的窑炉用复合材料隔热结构,其特征在于:高强度隔热板采用砌筑的方式布置在窑炉衬和窑炉壳体之间。