[发明专利]一种层复合轻质多功能工业炉窑壁结构

说明书

一.技术领域

本发明属于工业保温节能技术领域，特别涉及一种层复合轻质多功能工业炉窑壁结构

二.背景技术

工业炉是冶金、化工、建材、轻工等部门中的关键设备和机械工业重要的配套设备，同时又是耗能大户，其能耗约占我国能源总开发量的20％以上。当前我国工业炉窑的热效率很低，其有效热与所消耗燃料化学热之比尚不足15％，亟待改善提高。造成其能耗高、热效低的重要原因之一是炉体热耗过大和热工性能不佳，这与炉窑壁所采用的隔热保温技术措施不够科学合理密切相关。当前，一般工业炉窑壁的内层采用无机耐火砖、浇铸料等重质蓄热材料，而外层多采用无机多孔状或纤维状轻质高蓄热隔热保温材料，致使炉体的体型质量大，蓄热高，总能耗约占炉子总能耗的30-50％，而炉窑壁蓄热能高达炉体总能耗的70％，所储存的热能最终大都无为散失，得不到合理有效利用，尤其对非连续、间断工作的炉窑，其蓄热损失会更大，再加上伴随高蓄热、高表面温度而引发的高辐射散热及对流散热、传导散热甚至相变散热的综合作用，会使炉窑的热损耗会更加大。这些不足之处亟需改进，以利于节能。

三.发明内容

针对上述工业炉窑所存在的炉体质量大、蓄热多、热耗高与热工性能不佳等不足之处，本发明的目的在于提供一种能同时发挥反射绝热保温，蓄热量小，节能降耗，比强度高比刚度大，结构安全稳定性好以及屏蔽外漏电波，降低燃烧噪声，改善周边环境等多种有利作用的轻质多功能工业炉窑。

本发明是这样实现的：

本发明提供了一种层复合轻质多功能工业炉窑壁结构，该结构内设置一层许用温度为1000℃的钢质内壳，其内侧是按工业炉窑标准规范制造的工作温度高于1000℃的耐火隔热内衬，其外侧为按近三十年方趋成熟的热辐射学以及金属反射绝热材料和热绝缘技术为依据设计的反射绝热功能结构，同时也是以钢内壳为主面层以多重金属反射绝热材料及其定位支撑件为加强肋复合而成的多重中空加劲板壳结构，其工作温度范围从内层1000℃至外表面低于50℃。炉窑壁采用层复合结构，由内向外依次为：耐火层(1)、隔热层(2)、钢内壳(3)、支撑定位层(4)、空气间层(5)、金属反射层(6)、粘接密封材料(7)和外表层(8)，如附图1和附图2所示。其中(4)、(5)和(6)既组成反射绝热构造，同时也组成以金属反射层(6)为面层，以支撑定位件(4)为增强肋的中空加劲板壳构造。根据设计计算，用数重反射绝热构造与中空加劲板壳构造叠积所组成的结构体能同时满足工业炉窑的反射绝热隔热功能要求和结构安全技术要求。与实心壁相比该复合中空轻质炉窑壁结构可使炉窑的整体强度、刚度和结构安全稳定性大幅度提升，且减小炉体质量降低蓄热损失，经数重金属反射层的共同作用，在降低炉体外表面温度，最大限度减少热辐射的同时还能有效屏蔽外漏电波，减弱炉膛燃烧噪声传播，改善炉周边热环境。

四.附图说明

附图1.层复合轻质多功能工业炉窑壁结构示意图

图中1.耐火层  2.隔热层  3.钢内壳  4.支撑定位件5.空气间层  6.金属反射层  7.粘接密封材料  8.外表层

局部剖视A-金属反射绝热构造与金属中空层板构造

局部剖视B-金属反射绝热中空加劲层板结构

附图2.层复合轻质多功能金属中空加劲圆筒结构示意图

图中(1)附图1与附图2图号所代表的含义均相同；

(2)图号(6)与(6)、(8)与(6)、(3)与(6)之间同心圆层空白处均为不连续的封闭空气间层，其隔断封闭物均为支撑定位件(4)。

(3)附图2中耐火层(1)与隔热层(2)为设置于钢内壳(3)内侧的耐火隔热内衬的同心圆层，图中仅用想象线与钢内壳(3)之间的间距表示其位置，未画详图。

以下将结合附图对发明作进一步的详细描述

耐火层(1)、隔热层(2)连同耐火泥、浇注料共同组成耐火隔热内衬，所采用的材料要求其耐火度应高于炉体工艺要求温度50-200°，定型耐火制品、不定型耐火材料和耐火纤维及其制品均可采用，耐火隔热层总厚度应确保耐火隔热内衬外表面温度降至≤1000℃。

钢内壳(3)是用5-12mm厚耐热抗氧化钢板制造，许用温度1000℃，是耐火隔热内衬的依托层，又是界于炉膛与金属反射绝热功能结构之间的密封层，可从根本上杜绝炉窑壁产生相变传热，并与多重金属反射层(6)及其与支撑定位件(4)共同组成多重中空加劲板壳结构，可大大提高工业炉窑的结构力学性能。