[发明专利]建造蓄热室用的陶瓷构件

说明书

本发明涉及砌建蓄热室用的耐火材料。

为了完成模拟试验，本发明是与法国热交换器研究公司（GRETH）合作开发的。

在法国专利号2，142，624中，介绍了一种特别适合于在玻璃熔炉中砌建蓄热室用的可码垛的单块耐火材料构件。该构件为通常的平行六面体，它至少包括有三个辐射状杆或凸缘，通过其上的一个侧面与六面体的中央连接件连成整体。该构件可以由事先熔化的一或几种难熔氧化物模压而成，而这种辐射状杆或凸缘是一致的，厚度至少应为50毫米。

带有四个等厚度正交辐射式杆的这种构件已由该专利申请人在市场上出售，现在还可以买到。这种构件通常被称为“十字形”构件。

除了上述专利以外，该专利申请人又在法国专利号2，248，748中介绍了一种在№2，142，624专利中所述构件的改进方案。为改善在该构件与被加热流体之间的对流所形成的热交换条件，辐射式杆或凸缘的厚度改变成从下向上逐渐减小。

这种“十字形”构件的最大优点在于：由于只有单一形式的构件，所以装配方便，并且可使格子砖砌体的构造中具有不同横截面的通道，各种气体和空气可以从这些通道中流过。

当玻璃熔炉蓄热室的格子砖砌体工作时，熔炉工作时所产生的热气或烟气即通过蓄热室的顶部进入该格子砖砌体中放出其热能，然后从一个烟道中排出。此时，从上一个工作循环中被加热的另一个格子砖砌体的下部所供给的冷空气，便在该格子体的顶部回收这部分热能而变成热空气，然后再把这热空气输送到熔炉的燃烧器中，以保证燃料在最佳热耗条件下燃烧。

当烟气从顶部向下进入格子体中时，不仅放出了它们的热能，而且根据熔炉的作业情况和玻璃液的类型，可以使熔化池中挥发出的粉尘或其构成元素沉积下来。

这些沉积物有可能使空气和烟气的通道发生堵塞。为了克服这一缺点，迄今为止，总是在上述“十字形”构件中，建立一个光滑的水力学通道，即利用其平滑的凸缘表面以及不采用任何吊挂件而装配牢固的内部通道。

此外，还包括有那种最优方法，即去提高蓄热室中格子体的热效率，这是通过增加被加热流体与蓄热室中格子体之间的热交换来实现的。这种热交换的增加要求在最短的时间周期（即空气流过其间的这段时间）内强化热交换。实际上，耐火材料/空气之间的热交换系数（对流）是烟气/耐火材料之间的热交换系数（辐射）的几分之一。但是必须注意，上述方法并不能非常有效地避免在格子体的构成部件上发生沉积现象（特别是在冷凝区）。

因此，对用来建造玻璃熔炉蓄热室格子体的构件需要作出改进，以便在烟气进入格子体时使沉积现象减至最小，并且还要改善被加热流体与蓄热室格子体之间的热交换。

本发明的目的在于为玻璃熔炉蓄热室的砌筑提供一种经过改进的》新型陶瓷构件来满足上述要求。

更具体地说，本发明涉及一种用来砌建玻璃熔炉蓄热室的陶瓷构件，该构件至少有一个垂直壁板，该壁板的平均厚度最大为40mm，其特征在于：在该垂直壁板的至少一个面上有许多挡流板，它们是构件的一个组成部分，这些挡流板的突起部分比垂直壁板的基面至少高出5mm，两个相邻挡流板之间的垂直距离与该突起部分的高度的比值在3～15之间，挡流板与沿给定的烟气流动方向的壁板基面之间夹角为X，挡流板与沿给定的被加热空气流动方向的壁板基面间的夹角为Y，X与Y两者的关系是：X小于或等于Y。“基面”一词的含义是指每块挡流板的前表面或后表面。

本发明的新型构件可使蓄热室效率显著的提高。实际上，壁板上的挡流板通过扰动壁板附近事先被烟气加热了的气流，而使耐火材料/空气之间的热交换加强。

壁板的“平均厚度”一词的含义是指不带有挡流板的平面壁板的厚度，在本发明中，它与带有挡流板的壁板具有相同的体积。该平均厚度应当小于或等于40mm。

挡流板的“突起部分”一词的含义是挡流板相对于壁板基面有最大高度的部分。该“突起部分”至少不小于5mm，最好至少不小于10mm。

该陶瓷构件可以具有各种不同的形状。它们可以呈带有许多辐射状杆或凸橼的构件形式，如上面法国专利2，142，624中所述的构件形式，更具体地说，最佳的十字形构件具有4个正交的辐射状杆，但是它在水平横截面上的形状也可以是一般的空心方体，空心六角体，L形体或者很简单地由一块壁板构成。

如本发明的一个最佳实施例中所示，壁板的两个表面上都装有挡流板。