[发明专利]工业炉窑预制件及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种炉窑内衬材料及其制备方法，尤其涉及一种工业炉窑预制件及其制备方法。

【背景技术】

目前，工业炉窑中节能技术主要在于节能涂料应用，在炉膛内壁粘贴纤维棉减少散热损失，涂高发生率层的传热元件，节能效果有所提高，但仍可进一步提高。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种辐射面积大、形状特殊的多腔室的工业炉窑预制件及其制备方法，旨在解决工业炉窑节能效果不够理想的问题。

本发明采用的技术方案是：一种工业炉窑预制件，包括基体，所述基体一端封闭，另一端开口，在基体内部正中处开有主辐射腔，所述主辐射腔的两侧开有两个副辐射腔，所述主辐射腔与副辐射腔用隔板隔开，所述基体以高温耐火材料和高黑度材料制成。

本发明进一步的技术方案是：所述基体外表面有细微不规则凹凸纹。

本发明进一步的技术方案是：所述基体外形为圆柱体、椭圆柱体或多面体。

本发明进一步的技术方案是：所述主辐射腔为圆形。

本发明进一步的技术方案是：所述副辐射腔为圆弧形，所述隔板为圆弧形。

本发明进一步的技术方案是：所述主辐射腔的空腔长径比为1:2～1:5，所述副辐射腔的空腔长径比为1:0.5～1:1。

本发明进一步的技术方案是：所述基体和隔板的壁厚为0.7～1.2mm。

本发明进一步的技术方案是：一种工业炉窑预制件的制备方法，其步骤包括：

A.按质量百分比算，将12%～15%的碳化硅、10%～15%的三氧化二铬、12%～15%的二氧化锰、12%～20%的三氧化二铁、6%的硅溶胶，3%的稀土和余量的水玻璃，充分搅拌混合后在1300℃～1500℃高温烧结4小时，得到高温高辐射材料混合料；

B.将所得高温高辐射材料混合料与莫来石刚玉粉按质量百分比为3:7的比例作为基体材料，用300t摩擦压力机成型，得到密度为2.7g/cm3，耐压强度为5～15MPa的坯体；

C.将所得坯体放入隧道干燥器内进行干燥，所述隧道干燥器入口温度为40～50℃，最高干燥温度130℃，干燥时间48h，得到水分≤1.5%的干燥坯体；

D.将所得干燥胚体放入隧道窑内烧成，烧成温度为1550℃，保温时间为10h，得到高温强辐射、节能的工业炉窑预制件。

本发明进一步的技术方案是：一种工业炉窑预制件的制备方法，其步骤包括：

A.按质量百分比算，将10%～13%的氧化锆，10%～15%的碳化硅，10%的钛白粉，9%～16%的三氧化二铁，8%的氧化铈，8%的硅溶胶，5%的稀土原料和余量的水玻璃，充分搅拌混合后在1300℃～1500℃高温烧结4小时，得到高温高辐射材料混合料；

B.用含量为40%～60%的氧化铝粉作为基料，加入20%～10%的高温高辐射材料混合料，再加入0.2～0.3wt％的泡沫剂和余量的水玻璃，在行星式强制混合机中的碾盘内充分搅拌和捏合，然后经浇注成型，得到坯体；

C.将所得坯体放入隧道干燥器内进行干燥，所述隧道干燥器入口温度为40～50℃，最高干燥温度130℃，干燥时间48h，得到水分≤1.5%的干燥坯体；

D.将所得干燥胚体放入隧道窑内烧成，烧成温度为1550℃，保温时间为8h，得到体积密度为0.4～1.35g/cm3，气孔率为66%～73%，耐压强度为5～8MPa的高温强辐射、节能的工业炉窑预制件。

本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，本发明之工业炉窑预制件含三个腔室和基体，基体和腔室形状设计合理，辐射面积大、辐照度和热射线到位率高，节能效果好。

【附图说明】

图1是基体外形为椭圆体的工业炉窑预制件的结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是图1的俯视图；

图4是基体外形为多面体的工业炉窑预制件的结构示意图；

图5是图4的B-B剖面图；

图6是图4的俯视图；

图7是基体外形为圆柱体的工业炉窑预制件的结构示意图；

图8是图7的C-C剖面图；

图9是图7的俯视图。

图中：

1-主辐射腔，2-副辐射腔，3-隔板，4-基体，5-基体外表面。 

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。