[实用新型]一种工业加热炉窑辐射节能元件

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业炉窑节能领域，尤其涉及一种工业加热炉窑辐射节能元件。

背景技术

在工业加热炉窑炉膛内适当部位设置上万或几万只后端封闭、前端开口的半封闭(杯状)结构，有热辐射涂层的能够产生黑体效应的节能元件后，这些热辐射元件通常能够有效增大炉膛辐射传热面积0.8至1.2倍，使得炉窑整体辐射效果得以加强，从而降低加热炉窑的燃料消耗，实现节能减排。

目前炉窑节能元件均为后端封闭、前端开口的(单杯状)结构，且元件通常采用轻质高强莫来石、高铝、镁铝等材质的耐火材料烧结、熔铸成型而成，但目前的炉窑节能元件存在以下缺陷：

1、莫来石、高铝、镁铝等耐火材料烧结、熔铸成型的易脆性决定了空心结构辐射元件坯体裂纹多，损伤大，残次品偏高的实际，采取多次强化的方式予以有限弥补后，往往致使常规单只元件重量偏重(400g/只以上)，体积密度偏高(1.10‐1.4g/cm³)，造成安装于加热炉窑的节能元件在高达800‐1300℃的炉膛持续热冲刷条件下极易破损、爆裂甚至脱落，严重影响节能改造效果。

2、莫来石、高铝、镁铝等材质的常温耐压强度低及易脆的特性决定了其难以制备凹凸明显、结构合理、空腔长径比更加优越、表面积超大，能够产生更高黑体效应的辐射元件。

3、要进一步提高加热炉窑辐射强度和传热效率，急需用一种在超高温氧化气氛下长期使用的轻质多晶质耐火材料来制作结构更为复杂的辐射元件坯体。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供以下方案：

一种工业加热炉窑辐射节能元件,其特征在于：节能元件具有外杯体、内杯体及节能元件底面,所述外杯体、内杯体均为两端开口的中空柱体，其中外杯体的底端由节能元件底面封闭内杯体设于外杯体内且固定于节能元件底面的内侧面，内杯体与外杯体同心，内杯体侧壁与外杯体侧壁之间存在间隔；所述节能元件底面中央位置开有用于固定节能元件的通孔；节能元件采用耐超高温氧化、耐热、耐火的材料制成。

进一步的，所述节能元件表面均涂有增强热辐射的涂层。

进一步的，所述节能元件黑度大于等于0.9。

进一步的，所述节能元件底面的外侧面设有多个坑槽。

进一步的，所述内杯体与外杯体的侧壁厚度由顶端至底端逐渐增大，且内杯体中空部分截面形状为梯型，外杯体中空部分截面形状为矩形。

进一步的，节能元件采用轻质多晶质氧化锆耐火纤维制成。

进一步的，所述内杯体与外杯体长径比(长径比为杯体底部内径与其底端至杯峰高度的比值，长在这里是指高度，径是指元件底部圆的内径L_内：φ_内，L_外：φ_外)为1.2-0.7。

本实用新型的有益效果为：

1.采用双杯体结构，能够将节能元件与炉窑内热量接触面积与单杯体比至少再增加0.5倍，增强热辐射效果。

2.节能元件采用轻质多晶质氧化锆耐火纤维制成，在800-1300℃超高温氧化气氛下的工业加热炉长期使用，具有高温化学性质稳定、抗热震性好等优良特性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

1.外杯体；2.内杯体；3.节能元件底面；4.通孔；5.坑槽。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型进行详细说明：

实施例1：如图1所示，一种工业加热炉窑辐射节能元件,节能元件具有外杯体1与内杯体2及节能元件底面3,节能元件底面3外侧面设有多个坑槽5。外杯体1为底端由节能元件底面3封闭、顶端开口的中空柱体结构；内杯体2为设于外杯体1内的中空圆柱体；内杯体2固定于节能元件底面3内侧面上，内杯体2与外杯体1同心，且内杯体2外侧壁与外杯体1内侧壁存在间隔；内杯体2与外杯体1的侧壁厚度由顶端至底端逐渐增大；节能元件底面3中央位置开有用于固定节能元件的通孔4；整个节能元件采用轻质多晶质氧化锆耐火纤维制成。节能元件内杯体2与外杯体1均经过涂层处理后黑度大于等于0.9。

节能元件用定制紧固钉穿过节能元件底面3通孔4固定于炉窑内壁，并用粘结剂增强节能元件底面3与炉窑内壁的固定效果，节能元件底面3开有的坑槽5能增强粘结剂与炉窑内壁接触面积从而增强固定效果。节能元件采用双杯体结构，能够将节能元件与炉窑内热量接触面积与单杯体比至少再增加0.5倍，增强热辐射效果。节能元件采用轻质多晶质氧化锆耐火纤维制成，在800-1300℃超高温氧化气氛下的工业加热炉长期使用，具有高温化学性质稳定、抗热震性好等优良特性。