CN211120656U - 一种工业炉及全纤维炉衬结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全纤维炉衬结构，包括贴合于炉体内壁的炉壁钢板、背衬层和氧化铝纤维复合模块层；氧化铝纤维复合模块层由氧化铝纤维复合模块通过顺排或拼花的方式排列而成，氧化铝纤维复合模块由陶瓷纤维整体模块和氧化铝纤维整体模块复合而成，陶瓷纤维整体模块和氧化铝纤维整体模块均呈由原料成纤、针刺而成的针刺结构。本实用新型还公开了一种工业炉，包括上述全纤维炉衬结构。上述全纤维炉衬结构的氧化铝纤维复合模块层处于炉衬结构的热面，具有晶态纤维结构，克服了非晶纤维模块在高温条件下析晶收缩的问题，实现多方向的挤压膨胀，收缩小，提高了保温效果，满足炉衬结构对温度的需求；耐气流冲刷性能好，无需进行防护，简化了施工工艺。

Description

一种工业炉及全纤维炉衬结构

技术领域

本实用新型涉及窖炉领域，尤其涉及一种全纤维炉衬结构。本实用新型还涉及一种工业炉，包括上述全纤维炉衬结构。

背景技术

工业窑炉的炉衬结构决定了炉体热处理效率的高低，全纤维炉衬结构大多采用硅酸铝非晶纤维，非晶纤维在高温条件下易析晶收缩，产生脱落，从而降低炉衬的保温性能和使用寿命，所以这类炉衬结构的使用温度大多在1300℃以下。对于1250℃～1350℃的工业炉，则采用耐火浇注料炉衬，这类炉衬导热系数大、热震稳定性差、养护和烘炉时间长，能耗高。

针对1250℃～1350℃的工业炉，目前市面上存在以下几种全纤维炉衬：

一种耐火纤维炉衬结构，其背衬板和表面隔热防护层分别采用纳米隔热保温板层和纤维层，纤维层由纤维增强氧化铝空心球隔热喷涂料喷涂而成，由于纳米隔热材料和纤维增强氧化铝空心球隔热喷涂料这两种保温材料成本高，且施工时要对纤维炉衬表面进行喷涂施工，增加了施工成本；此外，其纤维层采用含锆型耐火纤维“Z”形模块形成，在1300～1350℃温度范围内易析晶收缩产生缝隙，致使纤维层收缩产生缝隙，进而导致表面隔热防护层开裂，降低炉衬的保温性能及使用寿命。

一种采用氧化铝贴面模块的工业炉衬结构，由于氧化铝贴面模块间收缩缝大、贴面模块沿收缩缝易脱粘翘起甚至脱落，收缩缝最高可达10mm以上，大大降低炉衬的隔热性能，不能满足最高加热温度为 1350℃的工业炉的使用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种全纤维炉衬结构，可以满足1350℃的工业炉的使用要求，具有良好的保温、防裂、防脱落效果。本实用新型的另一目的是提供一种工业炉，包括上述全纤维炉衬结构。

为实现上述目的，本实用新型提供一种全纤维炉衬结构，包括用以贴合于炉体内壁的炉壁钢板，贴合于所述炉壁钢板依次设置的背衬层和氧化铝纤维复合模块层；所述氧化铝纤维复合模块层由氧化铝纤维复合模块通过顺排或拼花的方式排列而成，所述氧化铝纤维复合模块由陶瓷纤维整体模块和氧化铝纤维整体模块复合而成，所述陶瓷纤维整体模块和氧化铝纤维整体模块均呈由原料成纤、针刺而成的针刺结构。

优选地，所述陶瓷纤维整体模块和所述氧化铝纤维整体模块采用插接的方式固定。

优选地，所述陶瓷纤维整体模块和所述氧化铝纤维整体模块的一者包括凸起部、另一者包括用以插入所述凸起部内以实现固定连接的凹陷部。

优选地，所述陶瓷纤维整体模块和所述氧化铝纤维整体模块采用粘接或压合或缝制的方式固定。

优选地，所述氧化铝纤维复合模块层的厚度为200～350mm。

优选地，任意相邻的所述氧化铝纤维复合模块之间填充有氧化铝纤维毯。

优选地，任一所述氧化铝纤维复合模块在背离所述氧化铝纤维整体模块的一侧固定连接有用以连接所述炉壁钢板的锚固件。

优选地，所述背衬层包括用以自炉体内壁向炉体中心平铺设置的硅酸铝纤维背衬板层和含锆陶瓷纤维毯层。

优选地，所述硅酸铝纤维背衬板层的厚度为20～50mm，和/或，所述含锆陶瓷纤维毯层的厚度为10～25mm。

本实用新型还提供一种工业炉，包括上述全纤维炉衬结构。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的全纤维炉衬结构包括炉壁钢板和贴合于炉壁钢板依次设置的背衬层、氧化铝纤维复合模块层；所述氧化铝纤维复合模块层由氧化铝纤维复合模块通过顺排或拼花的方式排列而成，所述氧化铝纤维复合模块则由陶瓷纤维整体模块和氧化铝纤维整体模块复合而成。

该全纤维炉衬结构所使用的陶瓷纤维整体模块和氧化铝纤维整体模块均呈由原料成纤、针刺而成的针刺结构，也就是说，陶瓷纤维整体模块和氧化铝纤维整体模块属于采用整体加工的方式形成一个完整、无需折叠粘连的整体结构，相比于现有技术而言尤其是采用折叠模块的炉衬结构而言，该全纤维炉衬结构的氧化铝纤维复合模块层靠近炉体中心，氧化铝纤维复合模块层能够实现多方向的挤压膨胀，收缩小，大大提高了炉衬的保温效果，能够满足炉衬结构对温度的需求。

此外，氧化铝纤维复合模块层内的氧化铝纤维整体模块为晶态纤维结构，氧化铝纤维整体模块处于热面也即更靠近炉体中心，克服了非晶纤维模块在高温条件下析晶收缩的问题，大大提高了炉衬的保温效果和使用寿命；而且，氧化铝纤维复合模块层的耐气流冲刷性能好，无需进行防护，简化了施工工艺。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的全纤维炉衬结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的氧化铝纤维复合模块的结构示意图。

其中，1-炉壁钢板、2-硅酸铝纤维背衬板层、3-含锆陶瓷纤维毯层、4-氧化铝纤维复合模块层、40-氧化铝纤维复合模块、5-保护片、 6-打包带、7-锚固件、8-陶瓷纤维整体模块、9-氧化铝纤维整体模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本实用新型实施例所提供的全纤维炉衬结构的结构示意图；图2为本实用新型实施例所提供的氧化铝纤维复合模块的结构示意图。

本实用新型提供一种全纤维炉衬结构，包括贴合于炉体内壁的炉壁钢板1、背衬层和氧化铝纤维复合模块层4。

炉壁钢板、背衬层和氧化铝纤维复合模块层4自炉体内壁向炉体中心依次铺设；其中，氧化铝纤维复合模块层4由氧化铝纤维复合模块40通过顺排或拼花的方式排列而成，氧化铝纤维复合模块40由陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块9复合而成。

本实用新型所采用的陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块 9均呈由原料成纤、针刺而成的针刺结构，换句话说，氧化铝纤维整体模块9由氧化铝原料依次通过成纤、针刺和切割等步骤，制备成完整的、尺寸满足需求的整体结构。陶瓷纤维层整体模块8同理。

相比于现有技术中喷涂或折叠设置的炉衬结构而言，本实用新型的氧化铝纤维复合模块40由陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块9复合而成，进而由多个氧化铝纤维复合模块40以拼花或顺排的方式排列成氧化铝纤维复合模块层4，能够实现多方向的挤压膨胀，具有收缩小的特点，不易引起开裂、脱粘翘起甚至脱落等问题。此外，氧化铝纤维复合模块层4的渣球含量低、收缩小，能够满足1350℃的使用要求。

其中，陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块9复合固定的方式包括且不限于插接、粘接、缝制、压合、交叠等连接方式。

在若干个氧化铝纤维复合模块40排布而成的氧化铝纤维复合模块层4中，任意一个氧化铝纤维复合模块40的氧化铝纤维整体模块9 处于该全纤维炉衬结构的热面，也就是说，氧化铝纤维整体模块9更靠近炉体中心。由于氧化铝纤维为晶态纤维，因此氧化铝纤维整体模块9克服了非晶纤维模块在高温条件下析晶收缩的问题，大大提高了炉衬的保温效果和使用寿命。

综上，本实用新型所提供的全纤维炉衬结构大大提高了炉衬的保温效果，能够满足炉衬结构对温度的需求；耐气流冲刷性能好，无需进行防护，简化了施工工艺。

下面结合附图和实施方式，对本实用新型所提供的全纤维炉衬结构做更进一步的说明。

上述氧化铝纤维复合模块40的陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块9可采用插接的方式固定，换言之，陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块9分别设有凸起的结构和凹陷的结构，陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块9通过凸凹配合实现固定连接。例如，陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块9的一者包括凸起部、另一者包括用以插入凸起部内以实现固定连接的凹陷部；其中，凹陷部可设置为矩形槽，凸起部则设置为与前述矩形槽配合的长方体；凹陷部也可设置为燕尾槽，凸起部则设置为与前述燕尾槽配合的凸块，凸块的截面为倒置的梯形。

此外，凸起部的形状还可设置为呈L字状或弯钩状的钩型。

凸起部和凹陷部的数量并不局限于一个，凸起部和凹陷部也不局限于一者设置于陶瓷纤维整体模块8，另一者设置于氧化铝纤维整体模块9，还可以在陶瓷纤维整体模块8的表面设置多个间隔交错的凸起部和凹陷部，与之相应地，氧化铝纤维整体模块9的表面也设置有多个间隔交错的凸起部和凹陷部，采用前述设置的陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块9形成犬牙交错状的接触面。

在上述实施例中，凸起部的尺寸不小于凹陷部的尺寸，以实现陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块9的固定连接，换句换说，陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块9过渡装配或过盈装配。

在本实用新型所提供的另一种全纤维炉衬结构的具体实施例中，陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块9采用粘接、压合、缝制中的任意一种方式固定。

上述任一实施例所提供的氧化铝纤维复合模块40的厚度可设置为200～350mm之间的任一数值。其中，陶瓷纤维整体模块8和氧化纤维整体模块9可对半设置，也即，陶瓷纤维整体模块8的厚度可设置为100～175mm，氧化铝纤维整体模块9的厚度亦设置为100～175mm。当然，陶瓷纤维整体模块8和氧化铝纤维整体模块9并不局限于同等厚度，还可令其中一者的厚度稍厚于另一者，例如，氧化铝纤维整体模块 9的厚度略大于陶瓷纤维整体模块8的厚度。

为了方便安装，本实用新型所提供的氧化铝纤维复合模块层4由若干个呈块状的氧化铝纤维复合模块40沿炉体内壁通过顺排或拼花的方式拼合而成，任意两个相邻的氧化铝纤维复合模块40之间填充有氧化铝纤维毯。

氧化铝纤维复合模块40的形状结构可参照图2理解。氧化铝纤维复合模块40用以固定炉壁钢板1的表面，也即图2中的上端面，设有锚固件7，通过锚固件7可快速、方便地多个氧化铝纤维复合模块 40依次固定于炉壁钢板1，进而实现与炉体内壁的固定连接。

需要说明的是，锚固件7安装时穿透背衬层，进而固定连接于炉壁钢板1，实现由炉壁钢板1、背衬层到氧化铝纤维复合模块层4的层层铺设。

为了方便氧化铝纤维复合模块40成型及运输，氧化铝纤维复合模块40的两侧面，也即图2中的左右两端面还设有保护片5和打包带 6，保护片5和打包带6在氧化铝纤维复合模块40安装完毕后拆除。

本实用新型所提供的背衬层可设置为硅酸铝纤维背衬板层2和含锆陶瓷纤维毯层3。

硅酸铝纤维背衬板层2和含锆陶瓷纤维毯层3自炉壁钢板1向炉体中心平铺设置，含锆陶瓷纤维毯层3与氧化铝纤维复合模块层4贴合固定。

其中，硅酸铝纤维背衬板层2的厚度可设置为20～50mm，含锆陶瓷纤维毯层3的厚度可设置为10～25mm。硅酸铝纤维背衬板层2 可采用分类温度为1260℃的硅酸铝纤维，含锆陶瓷纤维毯层3可采用分类温度为1430℃的含锆陶瓷纤维。

本实用新型还提供一种工业炉，包括上述全纤维炉衬结构。

工业炉的炉体内壁，包括炉体顶面、炉体底面和炉体侧面均铺设连接有全纤维炉衬结构，全纤维炉衬结构的背衬层、氧化铝纤维复合模块层4的具体厚度以及背衬层的具体材质可根据工业炉的工作参数具体设置。

以上对本实用新型所提供的工业炉及全纤维炉衬结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全纤维炉衬结构，包括用以贴合于炉体内壁的炉壁钢板(1)，其特征在于，还包括贴合于所述炉壁钢板(1)依次设置的背衬层和氧化铝纤维复合模块层(4)；所述氧化铝纤维复合模块层(4)由氧化铝纤维复合模块(40)通过顺排或拼花的方式排列而成，所述氧化铝纤维复合模块(40)由陶瓷纤维整体模块(8)和氧化铝纤维整体模块(9)复合而成，所述陶瓷纤维整体模块(8)和所述氧化铝纤维整体模块(9)均呈由原料成纤、针刺而成的针刺结构。

2.根据权利要求1所述的全纤维炉衬结构，其特征在于，所述陶瓷纤维整体模块(8)和所述氧化铝纤维整体模块(9)采用插接的方式固定。

3.根据权利要求2所述的全纤维炉衬结构，其特征在于，所述陶瓷纤维整体模块(8)和所述氧化铝纤维整体模块(9)的一者包括凸起部、另一者包括用以插入所述凸起部内以实现固定连接的凹陷部。

4.根据权利要求1所述的全纤维炉衬结构，其特征在于，所述陶瓷纤维整体模块(8)和所述氧化铝纤维整体模块(9)采用粘接或压合或缝制的方式固定。

5.根据权利要求1至4任一项所述的全纤维炉衬结构，其特征在于，所述氧化铝纤维复合模块层(4)的厚度为200～350mm。

6.根据权利要求1至4任一项所述的全纤维炉衬结构，其特征在于，任意相邻的所述氧化铝纤维复合模块(40)之间填充有氧化铝纤维毯。

7.根据权利要求1至4任一项所述的全纤维炉衬结构，其特征在于，任一所述氧化铝纤维复合模块(40)在背离所述氧化铝纤维整体模块(9)的一侧固定连接有用以连接所述炉壁钢板(1)的锚固件(7)。

8.根据权利要求1至4任一项所述的全纤维炉衬结构，其特征在于，所述背衬层包括用以自炉体内壁向炉体中心平铺设置的硅酸铝纤维背衬板层(2)和含锆陶瓷纤维毯层(3)。

9.根据权利要求8所述的全纤维炉衬结构，其特征在于，所述硅酸铝纤维背衬板层(2)的厚度为20～50mm，和/或，所述含锆陶瓷纤维毯层(3)的厚度为10～25mm。

10.一种工业炉，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的全纤维炉衬结构。

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