[发明专利]一种炉衬上设置黑体和纤维的节能加热炉及其建造方法

说明书

本发明涉及工业炉窑技术领域，具体涉及一种节能加热炉，包括炉体端墙和炉顶，炉顶上设置有第一黑体节能元件，炉体端墙上设置有耐火纤维模块和第二黑体节能元件；第一黑体节能元件和第二黑体节能元件的直径比为1‑3:1，炉体端墙上设置的第二黑体节能元件穿透设置在炉体端墙上的耐火纤维模块。本发明的节能加热炉通过在加热炉的炉体端墙上设置耐火纤维模块，配合炉顶设置的第一黑体节能元件，实现了炉体内部全面节能的效果。当炉温大于800℃时，热量传递主要以辐射为主，辐射传热是对流传热的15倍多，占总热量的80％以上；第一黑体节能元件具有高辐射系数，在炉顶发挥充分向下反射辐射的作用，达到对于工件辐射热量的高效回收利用。

技术领域

本发明涉及一种加热炉，特别是一种工业炉窑，具体是设置有黑体元件和纤维保温模块的节能加热炉，属于工业炉窑技术领域。

背景技术

现有技术情况，现有技术的缺陷或不足：

工业炉窑由于生产产品的加热工况要求，通常需要长时间保持在非常高的温度范围，使得炉窑和环境的温度差极大，高温差直接导致炉窑保温困难，热量传质损失严重。为了解决炉窑热量损耗问题，提出了黑体元件节能技术，根据黑体理论，多孔陶瓷材料制造成有一定厚度、顶端开口的空腔锥台的黑体元件，实现了高效率的节能减排效果。

黑体节能技术主要是依据黑体节能元件对于炉窑中工件进行定向热反射，使得炉窑中的工件漫反射的红外射线回归到工件上，实现先进节能效果，达到能耗指标下降、炉温水平及均匀度改善，减少氧化烧损，延长炉衬寿命的效果。

现阶段，黑体强化辐射传热技术已经为钢铁、石化、机械行业加热炉提供节能减排可靠保障，对于资源充分利用，科学、可持续发展提供了技术支持。

但是黑体元件由于本身自重较大，以及黑体元件的形貌结构特点，使得黑体元件在炉窑内壁进行安装设置的时候并不能完全覆盖炉窑内壁，因此，黑体元件间隔之处保护反射热量的能力相对较弱，进而导致采用黑体节能元件的炉窑存在某些保温性能薄弱点，这些薄弱点是黑体节能元件改造后的炉窑的主要能耗损失之处。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的黑体元件间隙处反射热量的能量相对较弱的问题，提供一种新型的节能加热炉窑。

本发明节能加热炉在炉衬上设置黑体节能元件和耐火纤维模块，实现高效率综合节能效果，同时本发明还提供所述节能加热炉的快速施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种节能加热炉，包括炉体端墙和炉顶，所述炉顶上设置有第一黑体节能元件，所述炉体端墙上设置有耐火纤维模块和第二黑体节能元件；所述第一黑体节能元件和所述第二黑体节能元件的直径比为1-3:1，所述炉体端墙上设置的第二黑体节能元件穿透设置在炉体端墙上的所述耐火纤维模块。

本发明的节能加热炉通过在加热炉的炉体端墙上设置耐火纤维模块，配合炉顶设置的第一黑体节能元件，实现了炉体内部全面节能的效果。当炉温大于800℃时，热量传递主要以辐射为主，辐射传热是对流传热的15倍多，占总热量的80％以上；第一黑体节能元件具有高辐射系数，在炉顶发挥充分向下反射辐射的作用，达到对于工件辐射热量的高效回收利用。

同时，与常规的黑体元件布置方式不同的是在炉体端墙上设置耐火纤维模块，利用耐火纤维模块的同样具有高辐射保温节能的特点，方便快捷的布置于加热炉炉体的侧墙上。由于炉体端墙上包括进钢口、出钢口、检修门、排烟孔、烧嘴、窥视孔、测温孔、测压孔等加热炉辅助结构，因此炉体端墙上能安装黑体元件的面积较小，元件安装数量少，其节能效果提升不明显。即使安装黑体元件，由于炉墙结构复杂，安装过程也会变得费工费时，而且在停炉检修时也容易刮碰导致黑体元件脱落或损坏。