[实用新型]高吸收率开孔空腔耐火砖

说明书

背景技术

600至1300度工业炉的热传导方式以辐射为主，因此也称为辐射炉。被加热工件或管道吸收的热辐射主要由三部分组成，一是炉膛内壁，二是火焰，三是烟气。要提高炉膛内壁对被加热工件或管道的辐射效果，最理想的途径是用黑体材料铺装内壁，可是，理想黑体材料是不存在的，因此，目前提高炉壁辐射效果的主要途径是选用黑度系数较高的筑炉砖或吸收率较高的涂料。一般的物体，对辐射能量总是有吸收、有反射，吸收部分占总能量的份额称为吸收系数α，其取值范围在0～1之间。如果吸收系数为1，表示能量被全部吸收，即该物体能全部吸收投射来的各种波长的辐射线，这种物体称为绝对黑体，或简称黑体(black body)。尽管不存在理想黑体，但是，物理学中早就给出了一种黑体模型，这就是开孔空腔，并作为热辐射研究的标准物体广泛应用。其机理是开孔空腔的内表面积远远大于开孔的面积，通过开孔进入空腔的热辐射射线在空腔内多次漫反射，而最终被吸收，并从开孔再次辐射出来。因此，对于任何物体只要提高了其对热辐射的吸收率，其辐射能力也相应地提高。 

发明内容

为了克服工业炉现有内衬砖层对热辐射的吸收率低，因而，其辐射效率也低的问题，本实用新型提供一种对热辐射具有高吸收率的开孔空腔耐火砖，砖的内部有一个空腔，砖的辐射工作侧面留有开孔，开孔与空腔连通；工作侧面可制成平面、弧面或柱面，空腔的表面积是开孔面积的数倍至数十倍。或者是在砖体上制备有凸起或凹槽，通过相邻砖体间的相互配合形成开孔空腔，并且腔体表面积是开孔面积的数倍至数十倍。当热辐射射线通过开孔进入空腔后，在内腔表面多次反射，最终被砖体吸收，因而产生黑体效应。高吸收率开孔空腔耐火砖可以制备成异形体，在铺装成墙面后，形成错落有致的凹槽，使黑体效应得以加强。在同样的热辐射环境下，用高吸收率开孔空腔耐火砖铺装的墙面具有更大的吸收热辐射的面积，在同样的可视辐射面积下，形成较高的辐射强度。 

本实用新型要解决的技术问题是在提高工业炉的炉膛内墙对被加热体的辐射强度。 

实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下： 

方案1，将空腔耐火砖的外形制备成‘凸’字状，在上部的三个水平端面上留有数个与内腔连通的开孔，底端面由挡板或利用里层的耐火砖封堵。开孔的数目与直径以及内腔的容积根据砖体材料的强度与尺寸确定，其原则是空腔表面积是开孔面积的数倍至数十倍。铺装成墙面后，相邻的凸起部分形成凹槽。 

方案2，将空腔耐火砖的外形制备成‘L’状，在上部的两个水平端面上留有数个与内腔连通的开孔，底端面由挡板或利用里层的耐火砖封堵。开孔的数目与直径以及内腔的容积根据砖体材料的强度与尺寸确定，其原则是空腔表面积是开孔面积的数倍至数十倍。铺装成墙面后，相邻的凸起部分形成凹槽。 

方案3，耐火砖由横板、一组隔板和一组凸起构成，隔板直立在横板一则，形成一组凹槽，凸起分布在横板的另一侧，并且一块砖的凸起部分可以插入另一块砖的凹槽内，从而形成一组开孔空腔，并且空腔的深度大于其开口的长度以及宽度。 

本实用新型的有益效果是，利用耐火砖的空腔和部分外端面，形成黑体效应，提高热辐射效率。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1-3是本实用新型的实施例1。 

图1是本实用新型的外形。 

图2是本实用新型的A-A剖面图。 

图中1.空腔，2.开孔，3.挡板。 

图3为本实用新型铺装后形成的凹槽。 

图中4.铺装后形成的凹槽。 

图4-6是本实用新型的实施例2。 

图4是本实用新型的外形。 

图5是本实用新型的A-A剖面图。 

图中1.空腔，2.开孔，3.挡板。 

图6本实用新型铺装后形成的凹槽。 

图中4.铺装后形成的凹槽。 

图7-8是本实用新型的实施例3。 

图7是本实用新型的外形。 

图中1.横板，2.隔板，3.凸起，4.凹槽。 

图8本实用新型铺装后形成的开口空腔。 

图中5.铺装后形成的空腔。 

具体实施方式

在图1-3所示的实施例中，耐火砖的外形与内腔(1)均制备成‘凸’字状，在上部的三个水平端面上留有数个与内腔连通的开孔(2)，底端面由盖板(3)或利用里层的耐火砖封堵。开孔的数目与直径以及内腔的容积根据砖体材料的强度与尺寸确定。铺装成墙面后，相邻的凸起部分形成凹槽(4)。