一種結構性加強的剛玉爐管的製作方法

2023-04-26 00:59:06

專利名稱:一種結構性加強的剛玉爐管的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種帶加強筋的剛玉爐管，屬於耐火材料領域。所述剛玉爐管上設有環形加強筋、螺旋形加強筋、長條形加強筋中的一種或兩種，不同類型的剛玉爐管通過模具設計，再利用注漿成型；所述的結構性加強剛玉爐管抑制了在熱衝擊條件下大裂紋的快速擴展，延長了剛玉管的使用壽命；加強筋的設計有螺旋形、圓環形、長條形以適用於不同的應用領域。
【專利說明】一種結構性加強的剛玉爐管

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及到一種結構性加強的剛玉爐管，屬於耐火材料領域。

【背景技術】
[0002]加強筋在結構設計過程中被廣泛應用，加強筋可以在不加大製品壁厚的條件下，增強制品的強度和剛性，以節約材料用量，減輕重量，降低成本。可克服製品因壁厚差別帶來的應力不均所造成的製品歪扭變形甚至產生裂紋。
[0003]剛玉管採用硬度大、化學性能十分穩定、耐腐蝕性能強的剛玉砂(A1203)、陶瓷粘合劑經高溫燒結而成，因而具有高強度、耐高溫和耐腐蝕等特性，適合各種實驗室金屬、非金屬樣品分析及熔料用，同時對酸、鹼等抵抗力強，耐衝刷，耐急冷急熱性好，因此使用壽命長。
[0004]剛玉管主要使用於高溫真空管式電爐、真空氣氛爐和馬弗爐爐管等，該管的使用溫度在120(T1600°C。由於製造剛玉管的工藝特點，剛玉砂在管上不同部位密度分布不均，從而導致膨脹係數和老化時間差異，在使用中很容易在管上出現裂縫，裂紋會迅速擴張從而導致剛玉管報廢，因此成本高。
[0005]目前剛玉爐管的保護措施主要採用在其兩端管口增加託架，還有在熱區與冷區之間的位置放置隔熱塞。這兩種方法仍不能夠解決由於剛玉管中密度分布不均、剛玉管膨脹係數不一造成的斷裂失效問題，加熱時剛玉管的中間部分在爐膛內，而兩端裸露在空氣中，因此爐膛內外的剛玉管溫差較大，產生內應力和變形，誘發剛玉管內原有裂紋尖端應力集中，使裂紋尖端在應力作用下發生快速擴展，導致剛玉管斷裂失效。解決方案有兩種:(1)儘量減少剛玉管內部的裂紋產生；(2)從結構上組織裂紋尖端的擴展。目前由於剛玉管制備工藝的局限，要大幅度降低剛玉管內部裂紋的產生存在較大難度，較好的方式就是從結構上優化設計，在形成裂紋尖端前設置天然的障礙從而阻止大部分裂紋的擴展，延長剛玉管的使用壽命。


【發明內容】

[0006]本實用新型的目的在於克服了現有技術的不足之處，通過在剛玉管上設計輔助的加強筋，加強筋可以減少剛玉管裂紋的產生機率，並且對裂紋具有釘扎作用，當裂紋在擴展中遇到加強筋時，擴展會被阻止；而延長剛玉爐管的使用壽命，降低成本。
[0007]本實用新型的目的在於提供一種結構性加強的剛玉爐管，所述剛玉爐管上設有加強筋。
[0008]所述剛玉爐管的外部設有環形加強筋或者螺旋形加強筋。
[0009]所述剛玉爐管的內部設有長條形加強筋。
[0010]所述環形加強筋和螺旋形加強筋的截面為半圓形，直徑範圍在2?5mm。
[0011]所述環形加強筋的兩個加強筋之間的間距為15?25cm，螺旋形加強筋的螺距為15?25cm0
[0012]所述剛玉管4和長條形加強筋3互成90°分布。
[0013]所述的剛玉管和加強筋同種材料，通過模具設計，注漿一體化成型。
[0014]本實用新型所述結構性加強的剛玉爐管的製備方法為:根據需求選擇不同類型的結構性加強的剛玉爐管模具，將剛玉泥料注入到模具中，得到剛玉爐管毛坯，然後將毛坯送入燒結爐，燒結成型，成型後即得到結構性加強的剛玉爐管。
[0015]本實用新型的優點和積極效果是:
[0016](I)本加強筋與剛玉管是一體式，採用與剛玉管同種材料通過模具注漿成坯，因此與剛玉管具有相同的膨脹係數，並且還具有高強度、耐高溫、耐酸鹼腐蝕等性能；
[0017](2)本加強筋把整個剛玉管分成了更短的幾個部分組成，能有效地減少剛玉管在使用過程中由於熱膨脹係數差異和操作不得當時裂紋的產生機率，並且還能抑制裂紋的迅速擴展，從而延長剛玉管的使用壽命，節約成本。

【附圖說明】

[0018]圖1是實施例1所述結構性加強的剛玉爐管的結構示意圖；
[0019]圖2是實施例2所述結構性加強的剛玉爐管的結構示意圖；
[0020]圖3是實施例3所述結構性加強的剛玉爐管的結構示意圖；
[0021]圖4是環形加強筋的橫截面；
[0022]圖5是長條形加強筋的橫截面；
[0023]圖6是實施例8所述結構性加強的剛玉爐管的結構示意圖；
[0024]圖7是實施例7所述結構性加強的剛玉爐管的結構示意圖。
[0025]圖中:1-環形加強筋；2_螺旋形加強筋；3_長條形加強筋；4_剛玉管；5_長條形加強筋的橫截面；6_環形和螺旋形加強筋的橫截面。

【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明，但本發明的保護範圍並不限於所述內容。
[0027]實施例1
[0028]本實施例所述結構性加強的剛玉爐管的外部設有環形加強筋，兩個環形加強筋之間的距離為15cm，如圖1所示；所述環形加強筋的截面為直徑為2_的半圓形，如圖4所示；所述的剛玉管和加強筋為同種材料，通過模具設計，注漿一體化成型。
[0029]實施例2
[0030]本實施例所述結構性加強的剛玉爐管的外部設有螺旋形加強筋，螺旋形加強筋的螺距為20cm，如圖2所示；所述螺旋形加強筋的截面為直徑為3mm半圓形，如圖4所示；所述的剛玉管和加強筋為同種材料，通過模具設計，注漿一體化成型。
[0031]實施例3
[0032]本實施例所述結構性加強的剛玉爐管的內部設有長條形加強筋，所述剛玉管4和長條形加強筋3互成90°分布，如圖3所示；所述長條形加強筋的截面為凹形，如圖5所示；所述的剛玉管和加強筋為同種材料，通過模具設計，注漿一體化成型。
[0033]實施例4
[0034]本實施例所述結構性加強的剛玉爐管的內部設有長條形加強筋，外部設有環形加強筋；兩個環形加強筋之間的距離為20cm，所述的剛玉管和加強筋為同種材料，通過模具設計，注漿一體化成型。
[0035]實施例5
[0036]本實施例所述結構性加強的剛玉爐管的外部設有長條形加強筋，外部設有環形加強筋；兩個環形加強筋之間的距離為20cm，所述的剛玉管和加強筋為同種材料，通過模具設計，注漿一體化成型。
[0037]實施例6
[0038]本實施例所述結構性加強的剛玉爐管的內部設有長條形加強筋，外部設有螺旋形加強筋，螺旋形加強筋所的螺距為15cm;所述的剛玉管和加強筋為同種材料，通過模具設計，注楽一體化成型。
[0039]實施例7
[0040]本實施例所述結構性加強的剛玉爐管的外部設有長條形加強筋和螺旋形加強筋，兩個長條形加強筋沿剛玉爐管的長度方向穿過螺旋形加強筋，螺旋形加強筋所的螺距為15cm;所述的剛玉管和加強筋為同種材料，通過模具設計，注漿一體化成型。
[0041]實施例8
[0042]本實施例所述結構性加強的剛玉爐管的外部設有長條形加強筋和環形加強筋，兩個長條形加強筋沿剛玉爐管的長度方向穿過環形加強筋，兩個環形加強筋之間的距離為15cm;所述的剛玉管和加強筋為同種材料，通過模具設計，注漿一體化成型。
【權利要求】
1.一種結構性加強的剛玉爐管，其特徵在於:所述剛玉爐管的管壁上設有環形加強筋、螺旋形加強筋、長條形加強筋中的一種或兩種。2.根據權利要求1所述的結構性加強的剛玉爐管，其特徵在於:所述環形加強筋和螺旋形加強筋的截面為半圓形，直徑範圍在2?5mm。3.根據權利要求1所述的結構性加強的剛玉爐管，其特徵在於:所述環形加強筋的兩個加強筋之間的間距為15?25cm，螺旋形加強筋的螺距為15?25cm。4.根據權利要求1所述的結構性加強的剛玉爐管，其特徵在於:所述剛玉管和長條形加強筋互成90°分布。5.根據權利要求1所述的結構性加強的剛玉爐管，其特徵在於:其特徵是所述的剛玉管和加強筋同種材料，通過模具設計，注漿一體化成型。
【文檔編號】C04B35-622GK204281607SQ201420549338
【發明者】徐光 , 王玉天, 胡勁, 張維鈞, 王開軍, 段雲彪 [申請人]昆明理工大學