工业窑炉墙多层复合耐火保温结构制造技术

本实用新型专利技术工业窑炉墙多层复合耐火保温结构属于工业窑、炉墙隔热节能保温技术。使用最佳经济厚度原理优化设计的，内层为轻质耐火砖，中层为硅酸铝纤维毡，外层为矿棉毡构成的耐震性能佳的软、硬质多层复合耐火材料代替易破损的浇注混凝土；用小型轻量的卡钉代替苯重的钢柱式挂钩固定耐火砖；新颖轻量高强托砖钢板的使用既节约了钢材，又大大减少热短路现象，提高了保温效果，明显地减少了炉墙的表面热损。本实用新型专利技术实际使用的结果表明：炉墙表面热损下降４０％左右，提高了窑炉的能源利用率，达到国际上先进国家的保温隔热节能水平。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及加热类，系一种以上炉、窑的设备和附件，特别是涉及一种长期运行工业窑炉炉墙，石油乙烯裂介炉炉墙耐火保温节能的多层复合保温结构。现有常规的工业窑炉炉墙一般采用内衬耐火砖(轻质或重质)外砌普通砖，中间或衬有厚度不等硅酸铝纤维，其保温效果较差，能耗较大。在全国石化行业中拥有约二百台大型石油乙烯裂介炉均采用七十年代初日本三菱株式会社专利(日本特许昭47－44139)的炉墙，该结构内衬轻质耐火砖，外墙为钢板炉壳，中间衬以铁丝网格并灌入浇注混凝土。在石油乙烯裂介炉长期使用脉动情况下起主要保温层作用的浇注混凝土极易破碎，使本来保温效果不佳的炉墙保温性能降低，能耗增大。为增加保温节能性能，对常规工业窑炉炉墙通常做法是增加保温层厚度。但对石油乙烯裂介炉炉墙而言是不可行的。因石油乙烯裂介炉外壳是固定的钢板结构，增加保温层厚度势必减少裂介炉内的有效尺寸，影响裂介炉正常运行工况。唯一有效方法是采用一种新型多层复合炉墙的保温结构。本技术的目的是提供一种改进现有石化行业大量拥有的大型石油乙烯裂介炉及常用工业窑炉炉墙的多层复合耐火保温结构，用以克服目前常用炉、窑保温结构的缺点，提高保温性能，降低能耗。本技术的主要
技术实现思路
去除原有为固定轻质耐火砖在裂介炉钢板炉壳内的Φ20mm的钢柱(一般工业窑炉无此必要)改成细卡钉、卡帽和耐火砖固定结构；在每隔1.2米左右高度间距的托砖钢板开900×75－77mm四边形孔；按窑炉运行工况其耐火保温层由不同最佳经济厚度的软、硬质材料组成。外层为软质矿棉毡，中层为软质硅酸铝纤维毡，内层为高铝硬质耐火砖。本技术可以使每种(每层)耐火(或保温)材料在最合适的温度范围内发挥各自的最佳性能，最有效地减少表面热损，提高炉墙的保温性能和增加炉墙的保温寿命。使裂介炉(或工业窑、炉)处于较合理的运行工况，有利于提高产率。由于本结构能有效地减少热短路和热负荷，防止保温层的破损，并在不增加原有保温层厚度的条件下，提供经济的最佳匹配多层复合层，且有使炉墙热损相对减少40－50％的节能经济效益。另外，本技术不仅适用于石油乙烯裂介炉，也适用于有外护钢板为炉壳的工业窑炉。本技术的具体结构由以下实施例及其附图给出。总附图说明图1是根据本技术提出的工业窑炉墙多层复合耐火保温结构示意图。示图1(a) 托砖钢板结构示意图示图1(b) 镂空托砖钢板结构示图2(a) 多层复合耐火保温层的固定结构示图2(b) 卡钉、卡帽另件图示图2(c) 原柱式固定轻质耐火砖(12)结构图示图1和示图2所示各标号的另部件名称如下炉壳钢板(1)；点焊在(1)内侧的卡钉(2)；保温用矿棉毡(3)和硅酸铝纤维毡(4)；固定轻质耐火砖(7)的固定钩(5)；卡固(5)的卡帽(6)，为承受耐火砖荷重的托砖钢板(9)；为减少(9)的热短路镂空四边形孔(8)，(8)的面积占托砖钢板(9)的面积的30－60％，为减少(7)(9)之间隙热损加填的软质硅酸铝纤维棉(10)作为炉墙膨胀缝；结合实用例，用电算机优化的最佳匹配多层复合耐火保温结构(11)，其内层为硬质轻量的高铝耐火砖，中层为软质硅酸铝纤维毡，外层为软质矿棉毡；对旧炉改造，应除去示图2(c)原苯重的柱式固定轻质耐火砖结构(12)(点焊卡钉［2］的间距为0.5米左右)。下面结合总图1详细说明依据本技术提出的炉墙多层复合耐火保温结构的细节和安装程序。在炉外壳钢板［1］内侧每隔1.2米左右间距点焊卡钉［2］，将软质型矿棉毡［3］，硅酸铝纤维毡［4］错缝贴向钢板作为炉墙内衬保温材料，套上轻质耐火砖的固定钩［5］，压上卡帽［6］。固定耐火砖的卡钉结构由卡钉［2］、耐火砖固定钩［5］及卡帽［6］经机械装配组成。按常规筑炉要求将硬质型轻量化耐火砖［7］依次在镂孔［8］的托砖钢板［9］堆砌，直至砌到上一层的托砖钢板［9］为止，其间隙作为膨胀缝应填嵌并塞紧硅酸铝纤维棉［10］。按工业窑炉(或裂介炉)的工况，将经过优化设计后的最佳经济厚度构成的多层复合耐火保温层［11］由三层(或多层)构成，其内层为硬质型轻质耐火砖［7］，中层为软质型硅酸铝纤维毡［4］，外层为软质型矿棉毡［3］组成。权利要求1.一种工业窑炉墙多层复合耐火保温结构，包括炉壳钢板、托砖钢板，其特征在于A、在炉壳钢板内侧每隔0.5米左右间距点焊卡钉，将矿棉毡、硅酸铝纤维毡错缝贴向钢板为炉墙内衬保温材料，套上轻质耐火砖固定钩，压上卡帽，将轻质耐火砖依次在镂孔的托砖钢板上堆砌，直至砌到上一层的托砖钢板为止，其间隙作为膨胀缝，内填嵌并塞紧硅酸铝纤维棉；B、多层复合耐火保温层由三层(或多层)构成，其中各层是内层硬质轻量耐火保温砖中层软质硅酸铝纤维毡外层软质矿棉毡。2.根据权利要求1的保温结构，其特征在于A、镂孔［8］为四边形；B、镂孔［8］的面积占原托砖钢板［9］面积的30～60％。3.根据权利要求1的保温结构，其特征在于固定轻质耐火砖的卡钉结构由卡钉［2］，耐火砖固定钩［5］，卡帽［6］经机械装配组成。专利摘要本技术工业窑炉墙多层复合耐火保温结构属于工业窑、炉墙隔热节能保温技术。使用最佳经济厚度原理优化设计的，内层为轻质耐火砖，中层为硅酸铝纤维毡，外层为矿棉毡构成的耐震性能佳的软、硬质多层复合耐火材料代替易破损的浇注混凝土；用小型轻量的卡钉代替苯重的钢柱式挂钩固定耐火砖；新颖轻量高强托砖钢板的使用既节约了钢材，又大大减少热短路现象，提高了保温效果，明显地减少了炉墙的表面热损。本技术实际使用的结果表明炉墙表面热损下降40％左右，提高了窑炉的能源利用率，达到国际上先进国家的保温隔热节能水平。文档编号F27D1/10GK2054162SQ8921134公开日1990年3月7日 申请日期1989年1月7日 优先权日1989年1月7日专利技术者奚同庚, 李明华, 黄光忠, 倪鹤林, 谷华森, 王贞尧, 朱大震, 段炼, 高永根, 王圣妹, 李兆和, 陆燕静, 陶士均, 章宗德, 许金林, 孟梅芳, 密崇林, 张永昌 申请人:中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海石油化工总厂炼化部化工一厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业窑炉墙多层复合耐火保温结构，包括炉壳钢板［１］、托砖钢板［９］，其特征在于：Ａ、在炉壳钢板［１］内侧每隔０．５米左右间距点焊卡钉［２］，将矿棉毡［３］、硅酸铝纤维毡［４］错缝贴向钢板（１）为炉墙内衬保温材料，套上轻质耐火砖固定钩 ［５］，压上卡帽［６］，将轻质耐火砖［７］依次在镂孔［８］的托砖钢板［９］上堆砌，直至砌到上一层的托砖钢板为止，其间隙作为膨胀缝，内填嵌并塞紧硅酸铝纤维棉［１０］；Ｂ、多层复合耐火保温层［１１］由三层（或多层）构成，其中各层是：内层 ：硬质轻量耐火保温砖［７］中层：软质硅酸铝纤维毡［４］外层：软质矿棉毡［３］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：奚同庚，李明华，黄光忠，倪鹤林，谷华森，王贞尧，朱大震，段炼，高永根，王圣妹，李兆和，陆燕静，陶士均，章宗德，许金林，孟梅芳，密崇林，张永昌，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，上海石油化工总厂炼化部化工一厂，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]