減少工業爐擱絲磚熱損失的內爐壁結構的製作方法
2023-10-10 14:44:04
專利名稱：減少工業爐擱絲磚熱損失的內爐壁結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種工業爐內爐壁結構，尤其是一種減少工業爐擱絲磚熱損失的內爐壁結構。屬於工業爐結構設計領域。
工業爐廣泛應用於冶金，鑄造，熱處理和鍛造等行業。其能耗約佔熱加工專業廠的80％以上。提高工業爐的熱效率，降低能源消耗，延長爐子的壽命是工業爐研究的重點之一。工業爐結構爐襯、爐架、加熱裝置、爐用機械和控制系統。爐襯由耐火材料，隔熱材料和某些建築材料組成，工業爐主要熱損是爐襯的蓄熱和爐牆的散熱，其熱損失佔總熱量的35％以上。為節省能源，保護環境，有效地利用現有資源，有必要對工業爐進行節能改造。工業爐中採用螺旋線狀電阻絲為加熱元件的佔有相當比例。目前工業爐安裝螺旋狀電阻絲通過鑲嵌在爐襯上階形磚階形槽內的擱絲磚固定電阻絲。擱絲磚由於直接支撐電阻絲，需要承受較高溫度和具有較高的抗蠕變強度，因此擱絲磚導熱係數比階形磚大的多，見表1，擱絲磚的熱阻比階形磚小，通過擱絲磚向爐外壁傳出的熱量比通過階形磚大，這種現象可稱為「熱短路」。
表1常用隔熱保溫材料的密度和導熱係數<
過去在設計工業爐過程中不考慮熱短路造成的熱損失，甚至忽略擱絲磚的導熱能力。但經計算機有限元計算，表明熱短路對爐牆的散熱有著不容忽視的作用。通過對背景技術的檢索，未見有任何文獻或專利技術對減少工業爐中擱絲磚造成的熱損失方面的有關報導，通過檢索結果分析，說明現有技術對減少工業爐熱損失措施主要集中在改進工業爐爐襯的材料或結構上，如採用耐火纖維或複合爐襯等。
本發明目的在克服現有技術的不足，圍繞著工業爐擱絲磚的熱損失的具體問題，提出了一種減少工業爐擱絲磚熱損失的內爐壁結構，有效地節省了能源。
本發明技術方案如下根據對現有工業爐能耗以及熱效率和熱短路的分析，對減少工業爐擱絲磚熱損失的內爐壁作如下改進設計本發明主要由階形磚、擱絲磚、電阻絲構成，在擱絲磚突出部分下側粘貼一層耐火纖維，能覆蓋突出部分下側，將電阻絲安放在擱絲槽內，因為擱絲磚的熱源主要來自於其上電阻絲的熱傳導和電阻絲的熱輻射，下側耐火纖維能阻隔電阻絲向上的熱輻射，減少通過擱絲磚傳出的熱量；減少每層擱絲磚的數量，在砌擱絲磚時，改變原擱絲磚緊密相鄰方式，將相鄰的擱絲磚之間隔開一定的距離，其間填充耐火纖維或放置耐火纖維硬質製品或矽酸鈣等超輕質耐火磚；對於使用溫度較低(＜850℃)的電阻爐可以取消擱絲磚，加寬階形磚槽口寬度，以便安放電阻絲，砌爐牆時原安裝擱絲磚的地方改為階形磚，階形槽變為擱絲槽，直接將電阻絲安裝在階形槽內。
本發明具有實質性的特點和顯著的進步，經實測節能最高可達到15％，對於工業爐的節能具有重大的現實意義，詳見表2表2840*3500井式爐牆熱損失的比較
圖1內爐壁中帶有耐火纖維擱絲磚結構(一)示意2內爐壁中帶有一定間距擱絲磚結構(二)示意3內爐壁中以階形磚替代擱絲磚結構(三)示意圖如圖1、圖2、圖3所示，本發明對減少工業爐擱絲磚熱損失的內爐壁作了如下改進設計本發明由階形磚1、擱絲磚3、電阻絲5構成，在擱絲磚3突出部分下側粘貼一層耐火纖維4，覆蓋突出部分下側，可將電阻絲5安放在擱絲槽內，因為擱絲磚3的熱源主要來自於其上電阻絲5的熱傳導和電阻絲5的熱輻射，下側耐火纖維4能阻隔電阻絲5向上的熱輻射，減少通過擱絲磚3傳出的熱量；減少每層擱絲磚3的數量，在砌擱絲磚3時，改變原擱絲磚3緊密相鄰方式，將相鄰的擱絲磚3之間隔開一定的距離，其間填充耐火纖維4或放置耐火纖維硬質製品或矽酸鈣等超輕質耐火磚6；對於使用溫度較低(＜850℃)的電阻爐可以取消擱絲磚3，加寬階形磚1槽口寬度，以便安放電阻絲5，砌爐牆時原安裝擱絲磚3的地方改為階形磚1，階形槽2變為擱絲槽，直接將電阻絲5安裝在階形槽2內。
權利要求
1.一種減少工業爐擱絲磚熱損失的內爐壁結構，由階形磚1、擱絲磚3、電阻絲5構成，其特徵在於在擱絲磚3突出部分下側粘貼一層耐火纖維4，覆蓋突出部分下側，可將電阻絲5安放在擱絲槽內。
2.根據權利要求1所述的這種減少工業爐擱絲磚熱損失的內爐壁結構，其特徵還在於將相鄰的擱絲磚3之間隔開一定的距離，其間填充耐火纖維4或放置耐火纖維硬質製品或矽酸鈣等超輕質耐火磚6。
3.根據權利要求1所述的這種減少工業爐擱絲磚熱損失的內爐壁結構，其特徵還在於原安裝擱絲磚3的地方改為階形磚1，階形槽2變為擱絲槽，直接將電阻絲5安裝在階形槽2內。
全文摘要
本發明是一種減少工業爐擱絲磚熱損失的內爐壁結構,由階形磚、擱絲磚和電阻絲構成,在擱絲磚突出部分下側粘貼一層耐火纖維,覆蓋突出部分下側,可將電阻絲安放在擱絲槽內。將相鄰的擱絲磚之間隔開一定的距離,其間填充耐火纖維或放置耐火纖維硬質製品或矽酸鈣等超輕質耐火磚。原安裝擱絲磚的地方改為階形磚,階形槽變為擱絲槽,直接將電阻絲安裝在階形槽內。
文檔編號F27D11/00GK1262422SQ9912418
公開日2000年8月9日 申請日期1999年12月1日 優先權日1999年12月1日
發明者潘健生, 胡明娟, 餘寧, 毛立忠 申請人:上海交通大學