一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块，包括基块，基块的一侧面为凹凸结构，在凹凸面的表面覆有一层高辐射材料层。凹凸结构包括多个凹坑，所述凹坑与基块表面的连接处均为圆弧倒角。本实用新型专利技术预制块结构独特，实现炉膛内壁的结构改进，在筑炉过程中将预制块直接作为炉膛内壁进行浇注作业，增加炉膛内壁的辐射传热面积和发射率，与传统炉膛内壁相比辐射传热量增加20％以上，提高产量并减少了燃料消耗。同时能够在筑炉过程中省去炉膛内侧模板的支设，在筑炉过程中与炉墙浇注成一个整体，结构稳固。筑炉工艺综合预制结构和整体浇注两个方面优势，整体性、气密性和稳定性好；现场施工方便、快捷，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块
本技术涉及一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块，属于轧钢加热炉制造

技术介绍
我国冶金产品的成本构成中，轧钢工序占整个冶金行业能耗的10％，加热炉作为轧钢工序的重要设备，占轧钢工序能耗的75～80％。轧钢加热炉炉膛内加热温度为800-1300℃，传热方式以辐射传热为主，占到总传热量的80％以上。实践证明，通过强化辐射传热，可有效提高加热炉热效率，实现节能。强化辐射传热的方法一般有两种：在加热炉炉膛内设置突出、凸起物来增加炉膛传热面积；或是通过炉膛内壁喷涂高辐射覆层材料，提高内壁表面发射率。传统工艺中，采用浇筑炉体及在已建好或已运行的炉膛内再次安装热辐射体的做法来增加辐射传热面积，利用铆钉铆接或高温粘结等方式将辐射体与炉膛内壁连接为一体。但是，受炉体热胀冷缩及炉膛内高温烟气冲刷等影响，热辐射体容易从炉壁上脱落，且脱落后对炉膛内壁造成损伤。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块，预制块面向炉膛内部的一面呈凹凸形状，可以增加炉膛传热面积；同时预制块制作时，在凹凸面可以添加高发射率材料，或涂覆高辐射覆层，使其具有高发射率；提高炉膛辐射传热效率和炉窑的工作效率。本技术的技术方案如下：一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块，包括基块，基块面向炉膛内部的侧面为凹凸结构，在凹凸面的表面覆有一层高辐射材料层。优选的，所述凹凸结构包括多个凹坑。优选的，所述凹坑的深度为10-250mm，开口最大直径为300mm。优选的，所述凹坑与基块表面的连接处为圆弧倒角。优选的，所述凹坑为多阶梯凹坑，多阶梯凹坑的阶梯连接处为弧形结构。优选的，所述高辐射材料层包括氧化锆、氧化铬、棕刚玉、氧化铁、碳化硅、钛白粉成分中的一种或多种。优选的，所述基块的外形包括四方形、六方形。优选的，所述基块的厚度为50-800mm。优选的，所述基块为长方体或六边体，长方体的长宽厚分别为0.5-2m、0.5-1.5m、50-500mm；六边体的六边形面面向炉膛内侧及外侧，六边形的边长为0.3-1.2m，六边体厚度为50-500mm。优选的，所述基块包含各组分的质量分数为高铝水泥60％-90％，磷酸或磷酸盐2％-10％，水玻璃1％-5％，低水泥5％-25％。优选的，所述基块包含有耐高温纤维，质量分数为0-1％。此设计的好处是，在基块制造过程中添加耐高温纤维，增强其结合力。优选的，所述基块的外侧面设置有预埋螺栓，螺栓间距大于200mm，埋设深度100-200mm。此设计的好处是，采用锁母力强的粗牙螺栓，预制块吊装在炉顶通过预埋螺栓安装在顶墙的大梁上，安装过程简便快捷。优选的，所述基块的四周侧边为斜面，倾斜角度为0-45°。此设计的好处是，在安装预制块的过程中，相邻预制块之间斜面可以形成V形楔口，用于浇灌浇注料，可以使预制块连接的更为牢固，炉体密封性更强。本技术提供的预制块用来直接代替轧钢加热炉炉膛内壁，前期通过带有凸结构的专用模具生产制造，采用一体成型结构设计能够保证预制块的整体性，延长使用寿命；在面向炉膛内侧的一面涂覆一层大于基块本身发射率的高辐射材料，能够提升炉膛内壁的发射率。本技术的有益效果在于：1、本技术设计的预制块结构独特，实现炉膛内壁的结构改进，增加炉膛内壁的辐射传热面积和发射率。本技术与传统炉膛内壁相比，可将辐射传热量增加20％以上，提高了产量和减少了燃料消耗。2、本技术设计的预制块实用性强，能够在筑炉过程中省去炉膛内侧模板的支设，在筑炉过程中与炉墙浇注成一个整体，结构稳固。3、本技术设计的筑炉工艺综合预制结构和整体浇注两个方面优势，整体性、气密性和稳定性好；现场施工方便、快捷、使用寿命长。附图说明图1为本技术预制块的立体图；图2为本技术预制块的主视截面图；图3为图2中A部分的放大图；图4为本技术预制块的俯视图(凹坑整齐排列)；图5为本技术预制块的俯视图(凹坑错位排列)；图6为本技术预制块的主视截面图(多阶梯凹坑)；图7为图6的俯视图；图8为本技术预制块的立体图；图9为图8的俯视图；图10为本技术预制块的主视截面图(预埋螺栓)；图11为本技术预制块施工安装时的示意图；图12为本技术在炉膛顶部安装预制块时底部稳定支撑的示意图；图13为本技术预制块为六边体的俯视图；其中：1、基块；2、凹坑；3、凸起；4、预埋螺栓。具体实施方式下面通过实施例并结合附图对本技术做进一步说明，但不限于此。实施例1：如图1至图4所示，本实施例提供一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块，包括基块1，基块1的一侧面为凹凸结构，在凹面结构的表面设置有一层高辐射材料层。其中，基块的厚度为50-350mm，具体厚度的选择需根据不同的设计方案而定。基块的外形包括四方形、六方形等多边形，优选四方形，方便耐火材料制造企业生产，同时也方便施工。本实施例中基块为一正方形基块，其长宽厚为0.5m、0.5m、50mm。凹凸结构具体为多个凹坑形态，本实施例中凹坑之间相互独立不连接，凹坑2可以成行列排布(如图4所示)，也可以成横排交错排布(如图5所示)，也可以无规则排布。凹坑的深度为10-250mm，开口最大直径为200mm，凹坑边缘与基块的连接处都是圆弧倒角(如图2和图3所示)。整个预制块的材料组成与炉膛内壁相同，由预制块直接代替炉膛内壁，省去了炉膛内壁及内侧模板，预制块事先在耐火材料制造企业利用专用模具生产制造，后续运到筑炉现场进行施工作业。本实施例预制块中基块包含各组分的质量分数为高铝水泥60％-90％，磷酸或磷酸盐2％-10％，水玻璃1％-5％，低水泥5％-25％。基块包含有耐高温纤维，质量分数≤1％。在基块制造过程中添加耐高温纤维，能增强其结合力。在基块凹面结构的这面涂覆高辐射材料层，基块和凹面结构上均匀涂覆高辐射材料层，高辐射材料层包括氧化锆、氧化铬、棕刚玉、氧化铁、碳化硅、钛白粉成分中的一种或多种，可根据不同的使用需求进行选择。凹体用于扩大辐射面积，高辐射材料层用来提高发射率。实施例2：如实施例1所述的一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块，结构上的不同之处在于：本实施例中基块为一长方体基块，其长宽厚为2m、1.5m、350mm。凹坑2为多阶梯凹坑，如图6和图7所示，本实施例中为三阶梯凹坑。采用多阶梯凹坑的结构形式，相比实施例1的凹坑而言，其进一步增大了辐射面积。实施例3：如实施例1所述的一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块，结构上的不同之处在于：本实施例中凹坑边缘为非圆形，类似梅花形，由曲折的圆弧连接而成，如图8和图9所示，可进一步增大辐射传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块，包括基块，其特征在于，基块面向炉膛内部的侧面为凹凸结构，在凹凸面的表面覆有一层高辐射材料层。/n

【技术特征摘要】
1.一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块，包括基块，其特征在于，基块面向炉膛内部的侧面为凹凸结构，在凹凸面的表面覆有一层高辐射材料层。


2.如权利要求1所述的预制块，其特征在于，所述凹凸结构包括多个凹坑。


3.如权利要求2所述的预制块，其特征在于，所述凹坑与基块表面的连接处为圆弧倒角。


4.如权利要求2或3所述的预制块，其特征在于，所述凹坑为多阶梯凹坑，多阶梯凹坑的阶梯连接处为弧形结构。


5.如权利要求1所述的预制块，其特征在于，所述基块的厚度为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙传胜，刘常富，张绍强，杨秀青，吴康康，
申请(专利权)人：山东慧敏科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37