CN2215668Y - 带转动接头的拱形炉顶 - Google Patents
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Abstract
带转动接头的拱形炉顶，它沿炉子的跨度方向至
少有二个耐火材料拱形块体，相邻块体做成可相对转
动的连接，拱体可以产生适度的自由变形，使炉顶内
的应力显著降低，有效地延长其使用寿命，比砖拱和
整体耐火浇注料或可塑料拱优越，是中小跨度的加热
炉、均热炉、退火炉等工业热处理炉较理想的炉顶。
Description
带转动接头的拱形炉顶，属于热处理炉的炉顶（炉盖）。
跨度5m以下的工业热处理炉，如加热炉、均热炉、退火炉等，占现有热处理炉的70％以上。它们除少部分采用平顶结构形式外，大部分都是采用拱形炉顶结构。传统的拱顶结构可分为两类：一类是砖拱，用耐火砖和耐火泥砌筑，由于砖缝多，散热量大，浪费能源，施工也麻烦，同时由于砖的体积稳定性差，砌筑质量受人工因素影响较大等原因，使用寿命短，一般只有9～12个月；另一类是用耐火浇注料或可塑料预制成型或现场制作的整体拱形炉顶。这种拱形炉顶在炉子跨度方向没有设置可转动的接头，在使用过程中由于内部产生较大的热应力而不能释放，炉顶易于开裂、破损和剥落，因而使用寿命一般也只有12个月左右。
针对现有技术存在的以上问题，本申请的目的就是提供一种能显著降低热应力，从而可延长使用寿命的拱形炉顶。
为达到上述目的，本申请的基本构思是在拱顶上设置转动接头，使拱顶在高温作用下可以产生自由变形而释放内应力。炉顶沿炉子的跨度方向至少有二块耐火材料拱形块体，一般用二块或三块即可，在相邻块体的接触面构成转动接头，即它们的拼接是要使其能作相对转动，这样在使用过程中，拱形块体就可以产生适度的自由变形而释放炉顶内的应力。
所谓相对转动是说在外力和温度作用下，相邻块体的曲率半径可以自由发生变化，在温度降低时曲率半径减小，温度升高时曲率半径增大。根据外力和温度应力分布状况，两个相邻块体的曲率半径既可以同时增加或减小，也可以一个增加，另一个减小。本申请所说的相对转动接头则是由相邻块体的接触面（拼接处）的技术特征构成的。
相邻块体可作相对转动的连接方式即相邻块体的接头构成方式可以是：从炉子跨度方向的剖面看，在相邻块体的拼接处，一个块体的中部至少有一个凹进去的弧形部分，另一个块体的中部至少有一个凸出来的弧形部分，凹和凸的弧形部分相互偶合接触，在块体拼接处的上部和下部都有一个缝隙。块体由于热应力而产生的转动角度是微小的，所以所说缝隙也很小，一般为2mm左右即可。
从炉子的长度方向即块体的宽度方向来说，上述凹和凸的部分分别是一个贯通块体边缘中部的弧形凹槽和与之偶合的弧形柱体。从可以构成转动接头的角度看，上述凹槽和柱体也可以不贯通，即可以沿块体边缘中部分段设置，但是从施工和受力合理性的角度看，还是贯通的好，而且从炉子跨度方向的剖面看，相邻块体在拼接处只有一个凹进去的弧形部分和一个与之偶合的凸出来的弧形部分为好。
所说的凹和凸的弧形最好都是一个相同直径的半园。
本申请的炉顶与现有砖拱或整体耐火浇注料或可塑料拱相比，由于转动接头能使两侧拱体产生适度的自由变形，从而大大降低了炉项内的应力，可以有效地延长其使用寿命，而且结构简单，受力合理，安装维修方便，技术经济效益好，是适用于中小跨度炉子的较理想的炉顶。
现结合附图和实施例对本申请的有关内容进一步说明如下：
图1是用于轧钢加热炉的带转动接头的拱形炉顶及炉子结构的剖面示意图；
图2是由三块带转动接头的块体拼接的拱形炉顶的剖面示意图。
实施例1：图1，一座轧钢加热炉，炉子内腔跨度L＝3248mm，其炉顶由拱形耐火材料块体A和B组成。块体A和B的材质用钢纤维耐火浇注料，预制成形，现场拼装组合成炉顶。在拼装处形成转动接头。块体A的中部有一个凹进去的半园部分，块体B的中部有一个凸出来的半园部分，两个半园的半径R2＝70mm，拱顶的半径R1＝3248mm。两个半园部分在两个块体的宽度方向贯通。块体A和B的厚度H＝30mm，拼接时，接头上部和下部都留有约2mm的缝隙，两个块体在热作用下产生变形时可作相对转动。由于凹和凸的半园部分相互接触，因此不会使炉内热量散失。为加强保温效果，拱顶上部加轻质保温层C。
炉项与炉子的结构关系与现有技术基本相同，炉顶通过拱脚把应力传递到炉子的钢结构上，即块体A和B通过拱脚槽钢4将应力传递给立柱槽钢3，槽钢3之间有拉杆2拉紧，拉杆2由螺母1紧固。炉顶由炉墙重质层7和炉墙轻质层6支承，槽钢3与炉墙轻质层6之间有硅酸铝纤维5。
这种带转动接头的拱形炉顶，经测试，炉顶表面温度最高不超过110℃，比砖拱表面温度低50～60℃。一座跨度4m，长20m的轧钢加热炉，平均每年可降低能耗折合标煤约300t，预计使用寿命可达2～5年。技术经济效益都是很好的。
实施例2：图2，这是由三块耐火材料块体A、B、D拼接的拱形炉顶，形成二个转动接头。炉顶与炉子的结构关系同实施例1，不再赘述。
Claims (4)
1、带转动接头的拱形炉顶，用于工业热处理炉子，其特征是沿炉子的跨度方向至少有二块耐火材料拱形块体，相邻块体的拼接形成两个块体能作相对转动的接头。
2、根据权利要求1所说的炉顶，其特征是所说相邻块体可作相对转动的连接方式是：从炉子跨度方向的剖面看，在两个块体的连接处，一个块体的中部有至少一个凹进去的弧形部分，另一个块体的中部有至少一个凸出来的弧形部分，凹和凸的弧形部分相互偶合接触，块体连接处的上部和下部都有一个缝隙。
3、根据权利要求2所说的炉顶，其特征是所说凹和凸的弧形部分都是一个相同直径的半园。
4、根据权利要求2或3所说的炉顶，其特征是有二个拱形块体A和B，其上表面有轻质保温层C，所说凹和凸的部分为R2＝70mm的半园，炉顶半径R1＝3248mm，炉顶内跨度L＝3248mm，块体A和B的厚度H＝300mm，所说缝隙约2mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 94245538 CN2215668Y (zh) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 带转动接头的拱形炉顶 |
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| CN 94245538 CN2215668Y (zh) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 带转动接头的拱形炉顶 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN2215668Y true CN2215668Y (zh) | 1995-12-20 |
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ID=33851297
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN 94245538 Expired - Fee Related CN2215668Y (zh) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 带转动接头的拱形炉顶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2215668Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107921499A (zh) * | 2015-07-10 | 2018-04-17 | Sms集团有限公司 | 隔热装置 |
| CN114279222A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-04-05 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种高温梭式窑拱顶结构的砌筑方法 |
| CN116558115A (zh) * | 2023-05-11 | 2023-08-08 | 常州能源设备股份有限公司 | 高安全性的大型燃生物质气有机热载体炉 |
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1994
- 1994-11-25 CN CN 94245538 patent/CN2215668Y/zh not_active Expired - Fee Related
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