一种全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝 郭勇.doc

申请人：郑州东方安彩耐火材料有限公司地 址：中国河南新密市曲梁科技产业园区专利类别：实用新型 发明人： 郭 勇专利名称 ： 一种全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝构造摘 要：一种全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝构造，其独特的带有开槽部及配合使用的压缝砖构造，可以使全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝的生产、加工、安装、维护更加简便，具有良好的经济效益。权利要求书1、全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝构造，其特征在于，采用了一种全新的开槽膨胀缝及与之配合使用的压缝砖结构。2、如权利要求1所述的全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝构造，其特征在于，全氧燃烧窑炉电熔大碹的材料为耐火材料，生产方式为电熔材料，成分可以为AZS、-或其他可以适用于全氧燃烧玻璃窑炉使用的电熔材质。3、如权利要求1或2所述的全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝构造，其特征在于，压缝砖的截面尺寸和膨胀缝的尺寸存在必然的关联。其中 ： W为开槽部的宽度， W1为膨胀缝的宽度 w2为压缝砖的宽度，H为玻璃窑炉大碹的厚度 h为开槽部的高度， h1为压缝砖的高度，相应的关系为：W=(0.25-0.9)W2W1为膨胀缝的宽度为相邻部分大碹膨胀量的1.01-2倍。膨胀缝具体数据的的确定由窑炉设计人员更具工艺及窑炉节后需求确定；h=（0.1-0.5）Hh1=(0.25-1.5)h通常情况下为施工和加工便利，取h1=hl=(0.95-0.9999) *L l为全氧燃烧窑炉电熔大碹压缝砖的长度L为全氧燃烧窑炉电熔大碹膨胀缝的长度说明书一种全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝构造技术领域本实用新型属于全氧燃烧玻璃窑炉的结构，涉及一种全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝构造。背景技术纯氧燃烧(亦称：全氧燃烧)系统是一种新型的燃烧方式，所谓的纯氧燃烧是指对燃料燃烧时提供氧的模式为超过99%的氧气，这种氧气可以是管道输送的常压气体，也可以是经过降压的液态氧气，相比常用的空气助燃方式，由于减少了大约78%以上的氮气的引入，所以燃烧效率更高，目前已被广泛运用于高温燃烧领域。近年来纯氧燃烧系统在玻璃熔窑、冶金、垃圾焚烧、发电等多个领域已成为取代常规燃烧系统的更好的选择方案，这是因为纯氧燃烧不仅能大大降低NOx、CO2、粉尘等污染物的排放，而且在节能、提高产量和质量减少设备投资和节省厂房场地等诸多方面都有良好的表现。近年来在高温熔化领域应用纯氧燃烧在欧美已成为一种趋势，应用范围覆盖多种产品和炉型。相比传统的空气助燃的方式，玻璃熔窑采用全氧燃烧技术后，其上部结构的温度增加不大，然而上部结构所处的气氛的化学组成发生了变化，其中水蒸汽的体积浓度约增大3倍，碱挥发物的体积浓度增至3-6倍。高体积浓度的碱挥发物上部结构中硅砖的使用性能是十分有害的，玻璃窑炉在正常生产时会形成的大量低粘度钠硅酸盐熔体从而对硅砖造成严重的侵蚀，由于水蒸气的体积浓度高，该熔体在高温下更易形成，加重了碱挥发物及冷凝物对硅砖的侵蚀作用。实际测定和数学模拟试验表明，玻璃熔窑上部结构气氛中碱挥发物的体积浓度分布是不均匀的, 碹顶附近碱挥发物的体积浓度高于其它部位的碱挥发物的体积浓度。因此，目前全氧燃烧玻璃窑炉上的火焰空间耐火材料大多采用电熔耐火材料。 由于耐火材料在温度变化时，体积会发生变化。确切的讲，玻璃窑炉上使用的耐火材料在升温时会发生一定量的膨胀，所以在玻璃窑炉设计时会为今后的升温预置一定的空间，这就是玻璃窑炉大碹膨胀缝的由来。根据工艺及窑炉结构的需要，一个玻璃窑炉的大碹上会预留1个或多个膨胀缝。 已知处理全氧燃烧的玻璃窑炉大碹膨胀缝的技术是利用楔形结构完成的，如图1所示。这种结构目前可以证实的缺陷是：耐火材料加工厂家在生产这种结构时需要投入更多的人力、物力，对加工的精度要求也比较高，这样就无形的增加了产品的陈本；在烤窑升温的过程中，随着温度的上升，膨胀缝的变化，需要烤窑人员不停的对插入的楔形压缝砖进行调整。在高温环境中进行这样的工作无疑会增加操作人员的劳动强度；另外，如果调整不到位，还会容易发生楔形砖损坏影响烤窑效果的情况； 本专利就是为解决上述问题而开发的一种带有开槽部及压缝砖结构的全氧燃烧窑炉电熔大碹。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种带开槽结构的全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝处理方案。为实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案： 本专利独特的构造能够减轻耐火材料生产厂家在加工生产大碹时投入的生产成本，降低其生产难度；能够减少玻璃窑炉在烤窑升温时操作人员的劳动强度，并降低因结构问题产生的窑炉缺陷；本专利中玻璃窑炉大碹构材料为耐火材料，其生产方式无论是电熔材料还是烧结材料，成分无论是AZS、-或其他可以适用于全氧燃烧玻璃窑炉使用的材质。本专利中独特的构造中在大碹的膨胀缝两端设置有一对开槽结构，见图2。在本专利中，靠近膨胀缝的地方，相邻的两环大碹使用了一种如图中所示的开槽结构。可以看到，相比楔形膨胀缝及楔形压缝砖，本专利提供的这种开槽结构再耐火材料生产厂家更见容易加工，其费用也将更低。本专利中独特的构造中在大碹的膨胀缝的弧长及相应的压缝砖的弧长，见图3。大碹的长度为L，相对应的压缝砖的长度为 l通常情况下，l=（0.9-0.9999）L。本专利中独特的构造中在大碹的膨胀缝开槽部上部放置有压缝砖，见图5。玻璃窑炉在升、降温时，窑炉大碹会在X、Y、Z、-X、-Y、-Z 6个方向上移动。相应的，压缝砖也会随之移动从而达到密封膨胀缝的效果。本专利中独特的构造中在大碹的膨胀缝开槽部及上部放置有压缝砖，见图4、图5。其中：W为开槽部的宽度， W1为膨胀缝的宽度 w2为压缝砖的宽度，H为玻璃窑炉大碹的厚度 h为开槽部的高度， h1为压缝砖的高度，相应的关系为：W=(0.25-0.9)W2W1为膨胀缝的宽度为相邻部分大碹膨胀量的1.01-2倍。膨胀缝具体数据的的确定由窑炉设计人员更具工艺及窑炉节后需求确定；h=（0.1-0.5）Hh1=(0.25-1.5)h在本专利中独特的构造的中，为更好的适应玻璃窑炉的保温或其它目的，压缝砖的截面形状可以为长方形、正方形、梯形或其他可以选择的形状。本实用新专利设立了一种独特的构造，其作用在于可以降低大碹生产加工时的难度及工作量，为降低成本提供了可能；由于其简单实用的开槽结构，还可以减少烤窑及降温时窑炉操作人员的劳动强度，从而提升了经济效益。附图说明图1 传统的全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝构造示意图。在这种结构中使用了一种如图中所示的楔形压缝砖及与之相应的楔形大碹结构，玻璃窑炉在升、降温时，窑炉大碹会在X、Y、Z、-X、-Y、-Z 6个方向上移动。但是楔形压缝砖不能完全随之移动，必要时需要超过人员手动协助调整以达到从而达到密封膨胀缝的效果。 图 采用本实用新型专利全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝构造结构示意图。在本专利中，靠近膨胀缝的地方，相邻的两环大碹使用了一种如图中所示的开槽结构。可以看到，相比楔形膨胀缝及楔形压缝砖，本专利提供的这种开槽结构再耐火材料生产厂家更见容易加工，其费用也将更低。图3采用本实用新型专利全氧燃烧窑炉电熔大碹结构横向截面剖视图。其中，大碹的长度为L，相对应的压缝砖的长度为 l。通常情况下，L l 。图4采用本实用新型专利全氧燃烧窑炉电熔大碹膨胀缝开槽部放大图（未安装压缝砖时的效果）。其中：W为开槽部的宽度， W1为膨胀缝的宽度h为开槽部的高度， H为玻璃窑炉大碹的厚度图5采用本实用新型专利全氧燃烧窑炉电熔大碹膨胀缝开槽部放大图（安装压缝砖后的效果）。玻璃窑炉在升、降温时，窑炉大碹会在X、Y、Z、-X、-Y、-Z 6个方向上移动。相应的，压缝砖也会随之移动从而达到密封膨胀缝的效果。如图中所示：w2为压缝砖的宽度， h1为压缝砖的高度， 具体实施方式：本实用新型的目的是提供一种带开槽结构的全氧燃烧窑炉电熔大碹的膨胀缝处理方案。本专利独特的构造能够减轻耐火材料生产厂家在加工生产大碹时投入的生产成本，降低其生产难度；能够减少玻璃窑炉在烤窑升温时操作人员的劳动强度，并降低因结构问题产生的窑炉缺陷；本专利中玻璃窑炉大碹构材料为耐火材料，其生产方式无论是电熔材料还是烧结材料，成分无论是AZS、-或其他可以适用于全氧燃烧玻璃窑炉使用的材质。具体实施时：在大碹的膨胀缝两端设置有一对开槽结构，见图2。在本专利中，靠近膨胀缝的地方，相邻的两环大碹使用了一种如图中所示的开槽结构。可以看到，相比楔形膨胀缝及楔形压缝砖，本专利提供的这种开槽结构再耐火材料生产厂家更见容易加工，其费用也将更低。大碹的膨胀缝的弧长及相应的压缝砖的弧长，见图3。大碹的长度为L，相对应的压缝砖的长度为 l通常情况下，l=（0.9-0.9999）L。在大碹的膨胀缝开槽部上部放置有压缝砖，见图5。玻璃窑炉在升、降温时，窑炉大碹会在X、Y、Z、-X、-Y、-Z 6个方向上移动。相应的，压缝砖也会随之移动从而达到密封膨胀缝的效果。在大碹的膨胀缝开槽部及上部放置有压缝砖的相关尺寸应遵循以下原则，见图4、图5。其中：W为开槽部的宽度， W1为膨胀缝的宽度 w2为压缝砖的宽度，H为玻璃窑炉大碹的厚度 h为开槽部的高度， h1为压缝砖的高度，相应的关系为：W=(0.25-0.9)W2W1为膨胀缝的宽度为相邻部分大碹膨胀量的1.01-2倍。膨胀缝具体数据