[實用新型]一種耐超高溫爐壁

有效

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• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN205048472U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 胡光雄
• 申請（專利權(quán)）人: 胡光雄
• 主分類號: F23M5/00
• 分類號: F23M5/00;F23M5/08
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

技術領域

本實用新型屬于煤炭氣化工業(yè)，固態(tài)床煤炭氣化爐爐壁結(jié)構(gòu)技術。

背景技術

現(xiàn)有的固態(tài)床煤炭氣化爐爐壁，主要用鋼外殼襯金屬水套，再襯碳化硅磚的結(jié)構(gòu)。利用碳化硅磚能耐1600℃左右的溫度，導熱性能又好的優(yōu)點，通過金屬水套給碳化硅磚降溫，從而為碳化硅磚提供安全保障。這種結(jié)構(gòu)雖然簡單，但可靠性不高！因固態(tài)床煤炭氣化爐的高溫燃燒區(qū)溫度高達2400℃以上，爐況不正常時高溫燃燒區(qū)會發(fā)生偏移。一旦高溫燃燒區(qū)發(fā)生偏移，靠近高溫燃燒區(qū)的爐壁溫度將迅速超過1600℃，在高溫、高壓、富氧的條件下，碳化硅磚爐壁很快損壞。所以，這種爐壁的故障率很高，爐齡很短。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型爐壁，可克服現(xiàn)有爐壁存在的主要缺陷，能保證爐壁在2400℃溫度下長期免維護正常使用，且建筑成本低。

一種耐超高溫爐壁，本實用新型特征是：在鋼制外殼的內(nèi)側(cè)，襯有一層金屬材料襯層，該金屬材料襯層與鋼制外殼之間設有間距，該間距空間為水套層；在金屬材料襯層的內(nèi)側(cè)，再襯砌有一層用中等耐溫、高導熱系數(shù)耐火材料制成的中溫導熱層；在中溫導熱層的內(nèi)側(cè)，再襯砌一層用高耐溫耐火材料制成的高溫過渡層；在高溫過渡層的內(nèi)側(cè)，再襯砌一層用耐超高溫度的耐火材料制成的超高耐溫耐火層；在金屬材料襯層和中溫導熱層之間設有間隙，在間隙內(nèi)填充有用高導熱系數(shù)耐火粉料制成的導熱耐火膠泥。

本實用新型用以襯砌爐壁最內(nèi)側(cè)的超高耐溫耐火層的超高溫耐火磚的四個非徑向砌筑面開設有凹凸止口，其中相鄰的兩面為凸形止口，對應的另兩面為凹形止口，相鄰砌筑的超高溫耐火磚的凹凸止口相互緊密配合。

本實用新型制作過程是：

1、選用耐超高溫度的耐火材料如氧化鋯等，制成爐壁最內(nèi)層的超高耐溫耐火層。氧化鋯等超高溫耐火材料能耐2400℃以上的高溫，在高溫燃燒區(qū)靠近時，超高溫耐火層不會因高溫損壞。

2、超高溫耐火磚的厚度一般不超過爐壁總厚度的四分之一。因超高溫耐火材料十分昂貴，在保證使用壽命的前提下，減少厚度可降低建造成本。

3、超高溫耐火磚的四個非徑的砌筑面設計有凹凸止口，保證了用較薄的超高溫耐火磚砌筑的超高耐溫耐火層有很好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和密封性。

4、選用耐火度在2000℃左右的高耐溫耐火材料(如剛玉等)制造爐壁的高溫過渡層。用以砌筑高溫過渡層的耐火磚的厚度一般不超過爐壁總厚度的四分之一。

5、選用耐火度在1600℃左右，導熱系數(shù)在15以上的特種耐火材料(如碳化硅等)制做爐壁的中溫導熱層。利用碳化硅磚的高導熱性能，將內(nèi)層爐襯的熱量傳導給金屬水套帶走，從而降低內(nèi)層爐襯的溫度，進一步提高內(nèi)層爐襯的安全性。

6、選用導熱性好的金屬材料制做金屬水套襯層，以提高水套的導熱效率。

7、為保證中溫導熱層與金屬水套襯層接觸良好，在兩者之間設有間隙。間隙的寬度一般為20—50mm，中間用高導熱系數(shù)耐火粉料制成導熱耐火膠泥，現(xiàn)場澆注或搗打填實，從而確保高熱傳導效率。

本實用新型的有益效果是：由超高耐溫耐火層負責抵抗爐壁附近可能出現(xiàn)的2400℃高溫；由高溫過渡層負責抵抗1850℃左右的高溫；由中溫導熱層負責抵抗1600℃左右的溫度，同時，負責把高溫過渡層傳來的熱量快速傳遞給導熱耐火膠泥；導熱耐火膠泥將中溫導熱層和金屬水套緊密連接成一體，并將中溫導熱層傳來的熱量快速傳遞給金屬水套；金屬水套通過循環(huán)水將熱量帶出爐壁，從而反向逐步降低爐壁各襯層的溫度，確保在爐壁附近出現(xiàn)2400℃高溫時，內(nèi)襯各層耐火材料均不會被損壞。

附圖說明

圖1是本實用新型的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種耐超高溫爐壁，本實用新型特征是：在鋼制外殼1的內(nèi)側(cè)，襯有一層金屬材料襯層2，該金屬材料襯層2與鋼制外殼1之間設有間距，該間距空間為水套層2A；在金屬材料襯層2的內(nèi)側(cè)，再襯砌有一層用中等耐溫、高導熱系數(shù)耐火材料制成的中溫導熱層3；在中溫導熱層3的內(nèi)側(cè)，再襯砌一層用高耐溫耐火材料制成的高溫過渡層4；在高溫過渡層4的內(nèi)側(cè)，再襯砌一層用耐超高溫度的耐火材料制成的超高耐溫耐火層5；在金屬材料襯層2和中溫導熱層3之間設有間隙6，在間隙6內(nèi)填充有用高導熱系數(shù)耐火粉料制成的導熱耐火膠泥7。

本實用新型用以襯砌爐壁最內(nèi)側(cè)的超高耐溫耐火層5的超高溫耐火磚的四個非徑向砌筑面開設有凹凸止口，其中相鄰的兩面為凸形止口8，對應的另兩面為凹形止口9，相鄰砌筑的超高溫耐火磚的凹凸止口相互緊密配合。

本實用新型制作過程是：