[發明專利]具有薄壁熱傳導構造的耐火材料構件及制造方法和應用

無效

• 申請號: 200910132879.4
• 申請日: 2009-04-18
• 公開（公告）號: CN101545722A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 徐林波
• 申請（專利權）人: 徐林波
• 主分類號: F27D1/04
• 分類號: F27D1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明所涉及的是一種用于熱傳導的耐火材料構件及制造方法和應用。

背景技術

目前，用于熱傳導的耐火材料構件例如：建造火道墻用的各種耐火磚或澆筑搗打構件，都是實心結構的。由于結構強度方面的原因，火道墻不可能建得很薄。帶來的問題是：1、火道墻熱傳導的效率較低；2、火道墻的升溫和降溫時間較長，影響生產效率的提高；3、火道內溫度較高，影響火道墻的使用壽命；4、由于上述三方面的原因，造成能源的極大地浪費；5、耗材較多，提高了建造火道墻的成本和時間；6、間歇式窯爐對火道墻耐火材料的熱震穩定性能有較高要求；7、實心澆注料預制的火道墻易開裂等等。

發明內容

為解決上述問題，本實用發明設計了一種具有薄壁傳熱構造的耐火材料構件及制造方法和應用，其解決問題的技術方案是：

1、以具有中空結構的耐火材料構件為骨架，在其進行熱交換的工作面上設置用于隔斷傳熱的薄壁耐火材料。

2、根據使用溫度和氣氛，上述用于隔斷傳熱的薄壁耐火材料可以是無機非金屬材料或耐熱金屬材料；它們可與耐火材料構件一起制造出來，也可單獨制造后，用鑲嵌、粘貼等方法附著在耐火材料構件上。

3、上述具有中空結構的耐火材料構件可以是燒成制品，也可以是澆筑預制件。

4、上述具有中空結構的耐火材料構件可制成具有均勻微孔結構的輕質材料構件。這種輕質材料構件可用材料發泡的方法、或在混合料中參入有機顆粒(如苯板顆粒)然后燒蝕的方法制造。

5、上述具有中空結構的耐火材料構件可用如下方法制造：

1)、將制造耐火材料構件的成型混合料封閉在模具里，通過埋于混合料側面或(和)芯部的封閉流體膨脹加壓或火藥爆破加壓使耐火材料構件成型。

2)、用埋于澆筑成型混合料側面或(和)芯部的封閉流體為模具芯材使耐火材料構件成型。

3)、用埋于成型混合料側面或(和)芯部的有機型材例如：泡沫塑料、空心塑料件(如塑料管材)為模具芯材使耐火材料構件成型。

6、上述具有中空結構的耐火材料構件在一個方向上具有貫通孔或盲孔；或在兩個以方向具有相交匯的貫通孔或盲孔，它們形成具有不同構造和用途的耐火材料構件。

在一個方向上具有貫通孔或盲孔的耐火材料構件稱為A型或A1型；在一個方向上具有貫通孔，在另一個方向上具有盲孔的耐火材料構件稱為B型；在兩個方向上具有交匯貫通孔的耐火材料構件稱為C型；在兩個方向上具有交匯貫通孔的耐火材料構件稱為D型。以這些具有不同構造的耐火材料構件為單元，可以用砌筑或澆筑成型的方法將自身或相互連接，形成具有更大傳熱工作面積和體積的耐火材料構件。

7、上述具有中空結構的耐火材料構件不僅可用來建造各種火道的兩側墻體，還可將自身的中空結構連接成燃氣通道，并與設置在其熱交換工作面上用于隔斷傳熱的薄壁耐火材料一起組成具有隔離加熱功能的火道使用。

8、還可將上述具有中空結構的耐火材料構件自身的中空結構連接成空氣通道，用于空氣的加熱。

9、上述具有中空結構的耐火材料構件可用于制造碳素焙燒爐的框式或板式火道墻體的澆筑預制件。在板式火道墻體中，板式澆筑預制板(7)的兩端與橫隔板(8)的兩端，通過子母口連接鎖定。

橫隔板(8)即可為整塊結構，也可在高度方向上分成數塊，并從下到上、從大到小地隔開一定的間隔，以便燃氣不留死角地均勻流過整個火道空間，從而使焙燒室被均勻加熱。

10、將附著在碳素焙燒爐框式或板式火道墻體耐火材料骨架上用于隔斷傳熱的薄壁耐火材料，設計成具有一定數量微小(直徑約在5mm以下)透氣孔的結構，用作將焙燒室揮發份導入火道的通路。

11、將上述具有中空結構的耐火材料構件和設置在其熱交換工作面上用于隔斷傳熱的薄壁耐火材料一起組成的具有隔離加熱功能的火道，作為一種燃氣隔離加熱設備來加熱空氣、氮氣等各種氣體，并用于設計各種窯爐爐體和各種窯爐煙道的熱能交換器。

12、可將上述一部分用于隔斷傳熱的薄壁耐火材料換成具有一定厚度的保溫隔熱耐火材料，從而可實現讓火道墻加熱面積上的溫度按要求分布。

用上述具有薄壁傳熱構造的耐火材料構件制造各種火道墻的優點在于：

1、可極大地提高窯爐加熱空間的升溫和降溫速度，從而提高窯爐的使用效率。

2、可極大地提高火道墻的傳熱效率，降低火道燃氣溫度，從而極大地節省能源。

3、可大大減小火道墻的兩側溫差，從而減小墻體變形，提高火道和窯爐使用壽命。

4、可在很大程度上減輕火道墻的整體重量，不僅可減少制造成本還便于安裝施工。