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CN107726856A - 一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬 - Google Patents

一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬 Download PDF

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CN107726856A
CN107726856A CN201711177994.4A CN201711177994A CN107726856A CN 107726856 A CN107726856 A CN 107726856A CN 201711177994 A CN201711177994 A CN 201711177994A CN 107726856 A CN107726856 A CN 107726856A
Authority
CN
China
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furnace wall
high temperature
ceramic matrix
compound lining
wall compound
Prior art date
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Pending
Application number
CN201711177994.4A
Other languages
English (en)
Inventor
林文豪
王家楣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lin Wenhao
Original Assignee
Suzhou Kazakhstan Iasi Energy Saving Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/10—Monolithic linings; Supports therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16—Making or repairing linings ; Increasing the durability of linings; Breaking away linings
    • F27D1/1621—Making linings by using shaped elements, e.g. bricks

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

本发明提供了一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬，其使得炉墙复合内衬的制作成本低降，省时省力。炉墙复合内衬包括陶瓷基体，其特征在于：陶瓷基体是由固化剂和断热材料粉末混合后一次压制成型的片体、陶瓷基体一侧附着单面辐射层，所述辐射层具体由固化剂、粉末陶瓷和黑金属微粒组成，且黑金属微粒的密度沿辐射层厚度方向呈一定梯度分布，经再次压制将辐射层与陶瓷基体成为一体，再进行高温烧结成为炉墙复合内衬。

Description

一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬
技术领域
本发明涉及高温加热炉墙体内村的技术领域，具体为一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬。
背景技术
高温炉体或者墙体多为耐火砖、陶纤棉、浇筑料构成，这些材料的断热性能好但其辐射性能差，热能利用不充分；特别是陶纤棉墙体受高温热流风化易析晶粉化，炉体寿命缩短。在耐火砖或者陶纤棉炉墙内侧加装高辐射、强断热的耐高温炉衬，可提高热效率并保护炉墙，延长炉墙的使用寿命。现有的高温加热炉保护系统即具有黑金属覆盖层的耐高温炉墙复合内衬，由于陶瓷片基体和黑金属覆盖层之间需要足够的亲和力，需要通过复杂的制造工艺才能实现其整体结构合理，在高温炉内久经考验而不变形，不撕裂。达到这一要求的复杂工艺使得炉墙复合内衬的制作费时费力，且制作成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温复合炉墙复合内衬，其使得炉墙复合内衬的制作成本降低，省时省力。
一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬，其技术方案是这样的：其包括陶瓷基体和辐射层，其特征在于：由固化剂和断热材料粉末混合后一次压制成型的片体即为陶瓷基体，再将黑金属微粒、粉末陶瓷和固化剂搅拌成混合物，采用筛入法使黑金属微粒的密度沿辐射层厚度方向呈所要求的梯度分布，通过再次压制成型的工艺在陶瓷基体一侧形成单面辐射层并与陶瓷基体形成一体，然后通过高温烧结成为炉墙复合内衬。
其进一步特征在于：所述辐射层具体通过筛入法使黑金属微粒的密度沿辐射层厚度方向呈所要求的梯度分布，经再次压制成型的工艺形成所述的炉墙复合内衬。
所述辐射层具体为辐射性能强且与陶瓷材料粘附力强、膨胀系数十分接近、能承受高热的材质；
所述辐射层由黑金属粉末、粉末陶瓷、固化剂混合且黑金属粉末的密度在辐射层厚度方向呈一定梯度分布，经再次压制将辐射层与陶瓷基体成为一体的炉墙复合内衬；
所述黑金属微粒具体为TiO2微粒、Al2O3微粒、MnO2微粒、Cr2O3微粒、Fe2O3微粒中的至少一种；
所述辐射层的厚度为1mm～2mm。
一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬的制作工艺，其特征在于：由固化剂和断热材料粉末混合后一次压制成型的片体即为陶瓷基体，再将黑金属微粒、粉末陶瓷和固化剂混合后通过再次压制成型的工艺在陶瓷基体的一侧形成单面辐射层并与陶瓷基体形成一体，之后高温烧结固化成型即为炉墙复合内衬。
其进一步特征在于：由固化剂和断热材料粉末混合后一次压制成型的片体即为陶瓷基体，再将黑金属微粒、粉末陶瓷和固化剂搅拌成混合物，采用筛入法使黑金属微粒的密度沿辐射层厚度方向呈所要求的梯度分布，通过再次压制成型的工艺在陶瓷基体一侧形成单面辐射层并与陶瓷基体形成一体，之后高温烧结固化成型。
采用上述技术方案后，陶瓷基体和辐射层可以快速方便地将陶瓷基体和辐射层形成整体结构，且黑金属微粒的密度沿辐射层厚度方向呈所要求的梯度分布，使其成为具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬，且降低制作成本，省时省力。
附图说明
图1为本发明的主视图剖视结构示意图；
图中序号所对应的名称如下：
陶瓷基体1、辐射层2、
具体实施方式
一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬，见图1：其包括陶瓷基体1，陶瓷基体1具有单面辐射层2，辐射层2的材料具体为黑金属微粒、粉末陶瓷和固化剂，且黑金属微粒的密度辐射层的厚度方向呈一定梯度分布。
所述辐射层具体通过筛入法、经再次压制成型的工艺形成所述陶瓷基体一侧的单面附着层；
辐射层2具体为辐射性能强且与陶瓷材料粘附力强、膨胀系数十分接近、能承受高热的材质；所述辐射层由黑金属粉末、粉末陶瓷、固化剂混合且黑金属粉末的密度在辐射层厚度方向呈一定梯度分布，经再次压制将辐射层与陶瓷基体成为一体；
黑金属微粒具体为TiO2微粒、Al2O3微粒、MnO2微粒、Cr2O3微粒、Fe2O3微粒等中的至少一种；
辐射层2的厚度为1mm～2mm。
一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬的制作工艺：由固化剂和断热材料粉末混合后一次压制成型的片体即为陶瓷基体，再将黑金属微粒、粉末陶瓷和固化剂混合后通过再次压制成型的工艺在陶瓷基体的一侧形成单面辐射层并与陶瓷基体形成一体，同时采用筛入法使黑金属微粒的密度沿辐射层厚度方向呈一定梯度分布，之后高温烧结固化成型即为炉墙复合内衬。
采用特殊的筛入法使黑金属微粒的密度沿辐射层厚度方向呈一定梯度分布，不仅使得辐射层与陶瓷基体之间的亲和力增强，又能提高复合炉墙内衬的辐射性能；辐射层采用再次压制成型的制造工艺，使得整个结构的制作工艺相对简单；此外，炉墙复合内衬具备高热辐射和强断热性能，可直接面对抵抗炉内高温热气流的侵蚀，可全面有效的保护耐火砖或者陶瓷纤维棉墙体免其直接受高温热气流的风蚀侵害，延长耐火砖或者陶瓷纤维棉墙体的使用寿命，且该炉墙复合内衬可以提高加热炉墙体内村的辐射强度，提高加热炉的热效率，实现节能。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬，其包括陶瓷基体，其特征在于：陶瓷基体是由固化剂和断热材料粉末混合后一次压制成型的片体、陶瓷基体一侧附着单面辐射层，所述辐射层具体由固化剂、粉末陶瓷和黑金属微粒组成，且黑金属微粒的密度沿辐射层厚度方向呈一定梯度分布，经再次压制将辐射层与陶瓷基体成为一体，再进行高温烧结成为炉墙复合内衬。
2.如权利要求1所述的一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬，其特征在于：所述辐射层具体通过筛入法实现黑金属微粒的密度沿辐射层厚度方向呈一定梯度分布，再次压制成型的工艺形成所述陶瓷基体一侧的单面附着层。
3.如权利要求1所述的一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬，其特征在于：所述辐射层具体为辐射性能强且与陶瓷材料粘附力强、膨胀系数十分接近、能承受高热的材质。
4.如权利要求1所述的一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬，其特征在于：所述辐射层由黑金属粉末、粉末陶瓷、固化剂混合且黑金属粉末的密度在辐射层厚度方向呈一定梯度分布，经再次压制将辐射层与陶瓷基体成为一体。
5.如权利要求4所述的一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬，其特征在于：所述黑金属微粒具体为TiO2微粒、Al2O3微粒、MnO2微粒、Cr2O3微粒、Fe2O3微粒等中的至少一种。
6.如权利要求1所述的一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬，其特征在于：所述辐射层的厚度为1mm～2mm。
7.一种具有高热辐射和强断热性能的耐高温炉墙复合内衬的制作工艺，其特征在于：由固化剂和断热材料粉末混合后一次压制成型的片体即为陶瓷基体，再将黑金属微粒、粉末陶瓷和固化剂搅拌成混合物，采用筛入法使黑金属微粒沿辐射层厚度方向呈所要求的梯度分布，通过再次压制成型的工艺在陶瓷基体一侧形成单面辐射层并与陶瓷基体形成一体，之后高温烧结固化成型即为炉墙复合内衬。
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