[发明专利]拼装式玻璃窑弹吊复合平顶

说明书

本发明涉及玻璃窑窑顶的设计与制造。

现有玻璃工业生产中使用的玻璃窑，其熔池顶部、小炉顶部及蓄热室顶部皆为具有一定曲率半径的拱顶结构。这种拱顶结构内的拱顶砖之间及拱顶与拱脚砖之间均存在很大的压力，高温使用时，拱顶内表面受热膨胀产生的应力加速了拱顶砖的损毁，高温下拱顶砖受热膨胀产生的热应力传递到拱脚砖，在拱脚处加大了水平推力使结构不稳定因素进一步增加。玻璃窑熔池为单面加热，拱顶结构的玻璃窑，窑顶上部增加了无效空间，其窑内气体分层严重、上下温差较大、上部热烟气流失较快，这种拱顶结构限制了热气流压下使玻璃窑熔化速率难以提高，热效率较低。拱顶结构的玻璃窑顶不宜过重，影响了体积密度较大、抗侵蚀性能优良的熔铸耐火材料的应用。

发明专利申请号为91100024.0的有关文件中，介绍了一种弹性吊平顶玻璃窑的结构形式及其特点。这种平顶玻璃窑采用金属弹性吊挂件吊挂玻璃窑平顶，并在平顶结构的耐火材料平板靠墙端采用自动调节顶丝，以求密封玻璃窑平顶及保持结构稳定。但是，这种弹性自动顶丝在玻璃窑生产实际中是无法实现密封窑顶和保持结构稳定的。因为任何一座玻璃窑，其窑顶内气体温度高达1600℃，这种高温气体含有Na₂O、K₂O和CaO等对窑顶耐火材料具有很强腐蚀作用的物质，接触窑内高温腐蚀性气体的耐火材料必须具有很高的致密性，以抵御窑内高温腐蚀性气体的侵蚀。因此，这项发明申请所采用的耐火材料平板的导热系数相应很高，这种高导热性使得耐火材料平板靠墙端的温度仍可高达1500℃左右，紧紧顶住耐火材料平板靠墙端的金属构件将在这种高温下熔化或软化，致使弹性自动调节顶丝无法工作。此外，在玻璃窑窑顶靠墙端增设这种弹性自动调节顶丝，给窑顶与窑墙间的密封在结构上增加了困难，该部位气密性能下降，跑火、冒烟的危险性进一步增加。这项发明申请说明书及其附图所表示的平顶复合构造还存在许多缺陷：首先应该在耐火材料平板与轻质耐火材料之间增加一层致密质耐火材料，以降低具有高导热性耐火材料平板因热传导形成的过高温度，保护轻质耐火材料在安全使用的温度范围内工作;其次，按这项发明申请的说明书及其附图所表示的构造特征，施工平顶时，必须先用金属弹性吊挂件通过耐火材料吊挂砖以“挑担子”形式吊好耐火材料平板后，再构筑轻质耐火材料和轻质保温材料，这就使得作业人员在施工过程中，既要在挂满金属弹性吊挂件和耐火材料吊挂砖的狭小空间进行作业，又要时刻防止筑炉材料损坏金属弹性吊挂件或堵塞弹簧丝间的空隙，正是由于金属弹性吊挂件中弹簧的作用，窑顶耐火材料平板之间在施工时上下波动，难以保持稳定，其施工难度大、质量难以保证、施工工期被迫拖延;第三是这种平顶式结构在投入使用后，修理局部窑顶时必须先拆除上部的轻质层才能更换耐火材料平板，费时费料;第四是金属弹性吊挂件中缺少一种起“万向节”作用的吊环，平顶工作过程中不能保证每个吊杆都保持垂直受力，弹簧自动调节的灵敏度降低，甚至产生“憋杆”现象，使弹簧完全丧失调节作用。

本发明的目的是提出一种拼装式玻璃窑弹吊复合平顶的设计与制造技术。它主要包括改进的金属弹性吊挂件、由平顶式玻璃窑复合预制块拼装而成的窑顶、承受窑顶重量的窑顶钢结构、分解窑顶重量的工字钢大梁和窑墙立柱、密封窑顶与窑墙接缝处的耐火纤维和在该接缝处及复合预制块间接缝处的凹槽内抹以耐火泥浆后平压耐火砖。

图1是本发明提出拼装式玻璃窑弹吊复合平顶的构造示意图。图中1.熔铸含锆质耐火材料吊挂柱2.熔铸含锆质耐火材料平板3.致密质耐火浇注料4.轻质耐火浇注料5.轻质保温浇注料6.圆钢7.连接件8.吊环9.吊杆10.下垫板11.弹簧12.上垫板13.螺母14.窑顶钢结构15.窑顶工字钢大梁16.窑墙立柱17.耐火砖18.窑墙19.耐火纤维