專利名稱：加熱爐砌體結(jié)構(gòu)及其砌筑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱爐的爐體結(jié)構(gòu)，具體地講，本發(fā)明涉及一種能夠提高加熱爐內(nèi)襯耐火材料的使用壽命的砌體結(jié)構(gòu)及其砌筑方法。
背景技術(shù)：
由于設(shè)備的使用壽命與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)，因而設(shè)備的使用壽命受到了各行各業(yè)的重視。加熱爐是軋鋼企業(yè)重要設(shè)備之一，其特點(diǎn)是熱惰性大，檢修所需時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)企業(yè)正常生產(chǎn)影響巨大。因此，加熱爐的使用壽命和運(yùn)行周期對(duì)軋鋼企業(yè)的生產(chǎn)至關(guān)重要。影響加熱爐使用壽命的一個(gè)主要因素是加熱爐內(nèi)襯耐火材料因剝落而受損，導(dǎo)致被迫停爐檢修。一般軋鋼加熱爐內(nèi)襯耐火材料由重質(zhì)耐火可塑料或澆注料構(gòu)成，其使用壽命一般為8 10年。然而，隨著軋鋼企業(yè)生產(chǎn)節(jié)奏的加快和技術(shù)水平的不斷提高，對(duì)加熱爐的使用壽命和運(yùn)行周期提出了更高要求。因此，系統(tǒng)地研究影響加熱爐使用壽命的相關(guān)因素，尤其是研究影響加熱爐內(nèi)襯耐火材料使用壽命的相關(guān)因素變得十分重要。由于加熱爐內(nèi)襯耐火材料需長(zhǎng)期在高溫(1200°C 1350°C )環(huán)境下承受高溫爐氣的沖刷和侵蝕，因而將不可避免地逐漸剝落，從而導(dǎo)致內(nèi)襯耐火材料被損壞。為解決此問(wèn)題，除了一方面要繼續(xù)加強(qiáng)耐火材料材質(zhì)的研究以提高內(nèi)襯耐火材料抗剝落性之外，另一方面還需要在使用過(guò)程中加強(qiáng)內(nèi)襯耐火材料的保護(hù)，尤其是在內(nèi)襯耐火材料使用壽命的中后期加強(qiáng)保護(hù)，對(duì)保持加熱爐長(zhǎng)期的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。因此，亟待一種能夠提高加熱爐內(nèi)襯耐火材料的使用壽命的加熱爐砌體結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高加熱爐內(nèi)襯耐火材料的使用壽命的加熱爐砌體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的還在于提供一種能夠提高加熱爐內(nèi)襯耐火材料的使用壽命的加熱爐砌體的砌筑方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種加熱爐砌體結(jié)構(gòu)，所述加熱爐砌體結(jié)構(gòu)包括爐墻結(jié)構(gòu)和爐頂結(jié)構(gòu)，所述爐墻結(jié)構(gòu)包括安裝在爐壁鋼板內(nèi)側(cè)的錨固磚以及從爐體冷面向爐體熱面依次砌筑的絕熱層、輕質(zhì)隔熱層和耐火可塑料，所述爐頂結(jié)構(gòu)包括懸掛在爐頂鋼結(jié)構(gòu)上的錨固磚以及從爐體熱面向爐體冷面依次砌筑的耐火可塑料、輕質(zhì)隔熱層和絕熱層，所述爐墻結(jié)構(gòu)和爐頂結(jié)構(gòu)的特征在于在耐火可塑料上粘結(jié)有耐火纖維塊。在本發(fā)明的實(shí)施例中，耐火纖維塊的厚度可為40mm 60mm。優(yōu)選地，耐火纖維塊的厚度可為45mm 55mm。更優(yōu)選地，耐火纖維塊的厚度可為50mm。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可利用高溫粘結(jié)劑將耐火纖維塊粘結(jié)于耐火可塑料的表面上。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，還提供了一種加熱爐砌體結(jié)構(gòu)的爐墻結(jié)構(gòu)的砌筑方法，所述方法包括的步驟有在加熱爐爐體鋼板內(nèi)壁處安裝錨固磚，然后依次砌筑絕熱層、 輕質(zhì)隔熱層和耐火可塑料；在耐火可塑料的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑，同時(shí)在耐火纖維塊的表面上涂覆高溫粘結(jié)利，然后進(jìn)行自然蒸發(fā)aiiin 5min ；將耐火纖維塊進(jìn)行壓縮的同時(shí)， 將耐火纖維塊粘結(jié)于耐火可塑料的表面上。在本發(fā)明的實(shí)施例中，涂覆在耐火可塑料的表面上的高溫粘結(jié)劑的厚度可為大約 2mm 3mm，并且涂覆在耐火纖維塊的表面上的高溫粘結(jié)劑的厚度可為大約1mm?？蛇x地，可將高溫粘結(jié)劑按照^(g/m2涂覆在耐火可塑料的表面上，并且涂覆在耐火纖維塊的表面上的高溫粘結(jié)劑的厚度可為大約1mm。為提高耐火纖維塊的粘貼效果，需在耐火纖維塊的粘貼過(guò)程中，將耐火纖維塊的厚度壓縮IOmm 15mm。在耐火可塑料的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑之前，需對(duì)耐火可塑料表面進(jìn)行清理，然后去除耐火可塑料表面的浮塵和顆粒。在清理處理之后且在耐火可塑料的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑，將耐火纖維塊的厚度壓縮10 15mm的同時(shí)，將耐火纖維塊粘結(jié)于耐火可塑料的表面上。在耐火纖維塊表面上噴涂熱輻射強(qiáng)化涂料，并且涂料的厚度為0. 2mm。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，還提供了一種加熱爐砌體結(jié)構(gòu)的爐頂結(jié)構(gòu)的砌筑方法，所述砌筑方法包括的步驟有在爐頂鋼結(jié)構(gòu)上懸掛錨固磚，然后依次砌筑耐火可塑料、 輕質(zhì)隔熱層和絕熱層；在耐火可塑料的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑，同時(shí)在耐火纖維塊的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑，然后進(jìn)行自然蒸發(fā)anin 5min ；將耐火纖維塊粘結(jié)于耐火可塑料的表面上。


下面通過(guò)示例并結(jié)合實(shí)施例的附圖進(jìn)行描述，使本發(fā)明的上述目的和特點(diǎn)變得更加清楚，其中圖1示出了現(xiàn)有的加熱爐砌體的爐墻結(jié)構(gòu)；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加熱爐砌體的爐墻結(jié)構(gòu)；圖3示出了現(xiàn)有的加熱爐砌體的爐頂結(jié)構(gòu)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加熱爐砌體的爐頂結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。圖1和圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)中的加熱爐砌體結(jié)構(gòu)的示意圖。下面將參照?qǐng)D1和圖 3來(lái)描述現(xiàn)有的加熱爐砌體結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D1，爐墻結(jié)構(gòu)包括安裝在爐墻鋼板10上的錨固磚60以及從爐體的冷面A向爐體的熱面B依次砌筑的絕熱層20、輕質(zhì)隔熱層30和耐火可塑料40，其中，冷面A位于爐壁鋼板10的外側(cè)，熱面B位于爐壁鋼板10的內(nèi)側(cè)。參照?qǐng)D3，對(duì)于爐頂結(jié)構(gòu)，先將錨固磚60懸掛在爐頂鋼結(jié)構(gòu)10上，然后依次砌筑 (搗打)耐火可塑料40、輕質(zhì)隔熱層30和絕熱層20。也就是說(shuō)，爐頂結(jié)構(gòu)包括從爐體的熱面B向爐體的冷面A依次砌筑的耐火可塑料40、輕質(zhì)隔熱層30和絕熱層20以及先行懸掛的錨固磚60。在具有如圖1和圖3所示的砌體結(jié)構(gòu)的加熱爐中，由于加熱爐內(nèi)襯耐火材料 (即耐火可塑料40)需長(zhǎng)期在高溫(1200°C 1350°C )環(huán)境下承受爐內(nèi)氣體的沖刷和侵蝕， 因而耐火可塑料40將不可避免地逐漸剝落，從而導(dǎo)致內(nèi)襯耐火材料被損壞。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加熱爐砌體的爐墻結(jié)構(gòu)示意圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加熱爐砌體的爐頂結(jié)構(gòu)示意圖。下面將參照?qǐng)D2和圖4來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加熱爐砌體的爐墻結(jié)構(gòu)和爐頂結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D2，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加熱爐的砌體結(jié)構(gòu)中的爐墻結(jié)構(gòu)包括從爐體的冷面A向爐體的熱面B依次安裝的爐壁鋼板10和錨固磚60、絕熱層20、輕質(zhì)隔熱層30、耐火可塑料40和粘結(jié)在耐火可塑料40上的耐火纖維塊50。參照?qǐng)D4，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加熱爐的砌體結(jié)構(gòu)中的爐頂結(jié)構(gòu)包括從爐體的冷面A的爐頂鋼結(jié)構(gòu)10上懸掛的錨固磚60以及依次砌筑的耐火可塑料40、輕質(zhì)隔熱層30、 絕熱層20和粘結(jié)在耐火可塑料40 (熱面B側(cè))上的耐火纖維塊50。在如圖2和圖4所示的結(jié)構(gòu)中，耐火纖維具有導(dǎo)熱系數(shù)小、容重低、比熱小等特點(diǎn)， 因此，在加熱爐內(nèi)襯中的耐火可塑料40上粘結(jié)耐火纖維塊50，不需改變現(xiàn)有加熱爐砌體結(jié)構(gòu)，就能在保證爐溫的基礎(chǔ)上降低內(nèi)襯耐火材料表面溫度并保護(hù)內(nèi)襯耐火材料不受含有氧化鐵粉末的高溫、高速爐內(nèi)氣流的直接侵蝕和沖刷，從而延長(zhǎng)加熱爐砌體的使用壽命。此外，因?yàn)槟突鹄w維塊50具有良好的抗熱震性能，粘貼纖維塊的內(nèi)襯砌體結(jié)構(gòu)可大大降低內(nèi)襯耐火可塑料因受熱震和沖刷而損壞。同時(shí)，因?yàn)槟突鹄w維塊50具有良好的熱惰性，粘貼有耐火纖維塊的砌體結(jié)構(gòu)可減少加熱爐的熱損失，從而提高加熱爐的熱效率。經(jīng)過(guò)選取幾個(gè)典型部位做試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)耐火纖維塊厚度< 40mm時(shí)，爐壁鋼板的冷面溫度無(wú)明顯降低，即加熱爐整體節(jié)能效果不明顯；而耐火纖維塊厚度> 60mm時(shí)，增加耐火纖維塊厚度對(duì)減少爐體蓄熱損失相當(dāng)緩慢，同時(shí)增加了投資費(fèi)用。當(dāng)耐火纖維塊厚度為 40mm 60mm時(shí)，爐壁鋼板的冷面溫度有明顯的下降，即表明此時(shí)可取得良好的節(jié)能效果。 優(yōu)選地，粘貼的耐火纖維塊50的厚度為45mm 55mm。更優(yōu)選地，粘貼的耐火纖維塊50的厚度為50mm。根據(jù)加熱爐的實(shí)際情況，耐火纖維塊50可為耐火度較高的多晶纖維條塊(產(chǎn)品牌號(hào)為L(zhǎng)YJX-889K)，LYJX-889K的技術(shù)性能指標(biāo)如表1所示，其主要成分Al2O3的含量為67 75%, SiO2為25 30%。具體地講，當(dāng)采用LYJX-889K作為耐火纖維塊50時(shí)，施工用粘接劑可選用高溫粘接劑(如牌號(hào)為L(zhǎng)YHG-23，LYHG-26等)，牌號(hào)為L(zhǎng)YHG-23的高溫粘結(jié)劑的使用溫度為1350°C，其主要成分為65 70%的Al2O3細(xì)粉和磷酸。表1 LYJX-889K耐火纖維條塊技術(shù)性能參數(shù)
6序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)I分類溫度(°C )16002體積密度(Kg/m3)100±103導(dǎo)熱系數(shù) (W/m.°C )平均溫度400°C0.110-0.135平均溫度600 °C0.156-0.185平均溫度800 °C0.210-0.2404加熱永久線變化(％ )1400°C保溫^lh<-3.05產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格(mm)200x150x50(說(shuō)明分類溫度是耐火纖維制造廠制定的產(chǎn)品分級(jí)溫度，又稱牌號(hào)溫度。上述耐火纖維塊和高溫粘接劑均可商購(gòu)獲得。)下面將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加熱爐砌體結(jié)構(gòu)的砌筑方法。首先，爐墻結(jié)構(gòu)按照現(xiàn)有方法在加熱爐爐壁鋼板的內(nèi)側(cè)依次安裝錨固磚60、砌筑絕熱層20、輕質(zhì)隔熱層30和耐火可塑料40。之后，在耐火可塑料40的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑，同時(shí)在耐火纖維塊50的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑，待高溫粘結(jié)劑自然蒸發(fā)2 5min后， 利用高溫粘合劑將耐火纖維塊50粘貼于耐火可塑料40的表面上，同時(shí)將耐火纖維塊50的厚度通過(guò)擠壓方式壓縮IOmm 15mm，以提高粘貼效果。對(duì)于爐頂結(jié)構(gòu)，先在爐頂鋼結(jié)構(gòu)10上懸掛錨固磚60，然后砌筑(搗打)耐火可塑料40、再在耐火可塑料40上方依次砌筑輕質(zhì)隔熱層30和絕熱層20 ；之后，在耐火可塑料 40的內(nèi)表面上涂覆高溫粘結(jié)劑，同時(shí)在耐火纖維塊50的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑，待高溫粘結(jié)劑自然蒸發(fā)2 5min后，利用高溫粘合劑將耐火纖維塊50粘貼于耐火可塑料40的表面上，同時(shí)將耐火纖維塊50的厚度通過(guò)擠壓方式壓縮IOmm 15mm，以提高粘貼效果。優(yōu)選地，在上述的方法中，涂覆在耐火可塑料40的表面上的高溫粘結(jié)劑的厚度為大約2 3mm，或者將高溫粘結(jié)劑按照大約^(g/m2涂覆在耐火可塑料40的表面上。此外， 涂覆在耐火纖維塊50的表面上的高溫粘結(jié)劑的厚度約為1mm。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，為了便于粘貼耐火纖維塊50，首先對(duì)原內(nèi)襯耐火材料表面破損、脫落、疏松、裂縫部位進(jìn)行清理和修補(bǔ)，然后將表面的浮塵和渣粒打掃干凈。之后，在清理后的內(nèi)襯上(即耐火可塑料40上)粘貼耐火纖維塊50。例如，某廠2007年初發(fā)現(xiàn)2#加熱爐爐頂壓下部位內(nèi)襯耐火材料大面積脫落厚度達(dá)50 60mm的情況下，采用本方法在該部位粘貼耐火纖維塊，使用至今仍保持原狀，說(shuō)明加熱爐內(nèi)襯耐火材料表面粘貼耐火纖維塊確能達(dá)到保護(hù)加熱爐內(nèi)襯免遭高溫爐氣沖刷、侵蝕，提高其使用壽命，同時(shí)減少爐體熱損失，提高經(jīng)濟(jì)效益之目的。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，為了提高粘貼耐火纖維塊50后爐內(nèi)的傳熱效果，可采用噴槍在耐火纖維塊表面噴涂厚度為大約0. 2mm的熱輻射強(qiáng)化涂料。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加熱爐砌體結(jié)構(gòu)及其砌筑方法可以提高加熱爐內(nèi)襯耐火材料的使用壽命，從而減少停機(jī)大修，為企業(yè)節(jié)省成本并提高工作效率。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變形和修改。
權(quán)利要求
1.一種加熱爐砌體結(jié)構(gòu)，所述加熱爐砌體結(jié)構(gòu)包括爐墻結(jié)構(gòu)和爐頂結(jié)構(gòu)，所述爐墻結(jié)構(gòu)包括安裝在爐壁鋼板內(nèi)側(cè)的錨固磚以及從爐體冷面向爐體熱面依次砌筑的絕熱層、輕質(zhì)隔熱層和耐火可塑料，所述爐頂結(jié)構(gòu)包括懸掛在爐頂鋼結(jié)構(gòu)上的錨固磚以及從爐體熱面向爐體冷面依次砌筑的耐火可塑料、輕質(zhì)隔熱層和絕熱層，所述爐墻結(jié)構(gòu)和爐頂結(jié)構(gòu)的特征在于在耐火可塑料上粘結(jié)有耐火纖維塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐砌體結(jié)構(gòu)，其特征在于耐火纖維塊的厚度為40mm 60mmo
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱爐砌體結(jié)構(gòu)，其特征在于耐火纖維塊的厚度為45mm 55mm0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱爐砌體結(jié)構(gòu)，其特征在于耐火纖維塊的厚度為50mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱爐砌體結(jié)構(gòu)，其特征在于利用高溫粘結(jié)劑將耐火纖維塊粘結(jié)于耐火可塑料的表面上。
6.一種加熱爐砌體結(jié)構(gòu)的爐墻結(jié)構(gòu)的砌筑方法，所述砌筑方法包括的步驟有在加熱爐爐體鋼板內(nèi)壁處安裝錨固磚，然后依次砌筑絕熱層、輕質(zhì)隔熱層和耐火可塑料；在耐火可塑料的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑，同時(shí)在耐火纖維塊的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑，然后進(jìn)行自然蒸發(fā)anin 5min ；將耐火纖維塊粘結(jié)于耐火可塑料的表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于涂覆在耐火可塑料的表面上的高溫粘結(jié)劑的厚度為2mm至3mm，并且涂覆在耐火纖維塊的表面上的高溫粘結(jié)劑的厚度為1mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于將高溫粘結(jié)劑按照^(g/m2涂覆在耐火可塑料的表面上，并且涂覆在耐火纖維塊的表面上的高溫粘結(jié)劑的厚度為1mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在將耐火纖維塊粘結(jié)于耐火可塑料的表面的同時(shí)，將耐火纖維塊的厚度壓縮IOmm至15mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在耐火可塑料的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑之前，對(duì)耐火可塑料表面進(jìn)行清理，去除耐火可塑料表面的浮塵和渣粒。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在耐火纖維塊表面上噴涂熱輻射強(qiáng)化涂料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于涂料的厚度為0.2mm。
13.一種加熱爐砌體結(jié)構(gòu)的爐頂結(jié)構(gòu)的砌筑方法，所述砌筑方法包括的步驟有 在爐頂鋼結(jié)構(gòu)上懸掛錨固磚；然后向爐頂方向依次砌筑耐火可塑料、輕質(zhì)隔熱層和絕熱層； 在耐火可塑料的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑，同時(shí)在耐火纖維塊的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑，然后進(jìn)行自然蒸發(fā)anin 5min ；將耐火纖維塊粘結(jié)于耐火可塑料的表面上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于涂覆在耐火可塑料的表面上的高溫粘結(jié)劑的厚度為2mm至3mm，并且涂覆在耐火纖維塊的表面上的高溫粘結(jié)劑的厚度為1mm。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于將高溫粘結(jié)劑按照^(g/m2涂覆在耐火可塑料的表面上，并且涂覆在耐火纖維塊的表面上的高溫粘結(jié)劑的厚度為1mm。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于在將耐火纖維塊粘結(jié)于耐火可塑料的表面的同時(shí)，將耐火纖維塊的厚度壓縮IOmm至15mm。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于在耐火可塑料的表面上涂覆高溫粘結(jié)劑之前，對(duì)耐火可塑料表面進(jìn)行清理，去除耐火可塑料表面的浮塵和渣粒。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于在耐火纖維塊表面上噴涂熱輻射強(qiáng)化涂料。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于涂料的厚度為0.2mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種加熱爐砌體結(jié)構(gòu)及其砌筑方法。所述加熱爐砌體結(jié)構(gòu)包括爐墻結(jié)構(gòu)和爐頂結(jié)構(gòu)，所述爐墻結(jié)構(gòu)包括爐壁鋼板內(nèi)側(cè)安裝的錨固磚以及從爐體冷面向爐體熱面依次砌筑的絕熱層、輕質(zhì)隔熱層和耐火可塑料，所述爐頂結(jié)構(gòu)包括爐頂鋼結(jié)構(gòu)上懸掛的錨固磚以及從爐體熱面向爐體冷面依次砌筑的耐火可塑料、輕質(zhì)隔熱層和絕熱層，所述爐墻結(jié)構(gòu)和爐頂結(jié)構(gòu)的特征在于在耐火可塑料上粘結(jié)有耐火纖維塊。根據(jù)本發(fā)明的加熱爐砌體結(jié)構(gòu)及其砌筑方法可以提高加熱爐內(nèi)襯耐火材料的使用壽命，從而減少停機(jī)大修，為企業(yè)降本增效并提高工作效率。
文檔編號(hào)F27D1/16GK102230743SQ20111017249
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者張宏, 曹鳳洲, 朱樂(lè), 楊安林, 溫亞成, 王巍, 羅寶軍, 鄧超 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)有限公司