节能炉窑及节能方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103090677 A(43)申请公布日 2013.05.08CN103090677A*CN103090677A*(21)申请号 201310041728.4(22)申请日 2013.01.25F27D 1/16(2006.01)(71)申请人浙江西华节能技术有限公司地址 310052 浙江省杭州市滨江区长河路475号1幢8层801室(72)发明人魏玉文 李治岷(54) 发明名称节能炉窑及节能方法(57) 摘要本发明提供了节能炉窑，所述节能炉窑包括炉壁；所述节能炉窑进一步包括：第一容纳空间，所述第一容纳空间设置在所述炉壁上；黑体元件，所述黑体元件的内部中空，指向炉膛中

2、央的一端为开口，所述黑体元件具有与所述容纳空间对应的第二容纳空间；耐火材料，所述耐火材料填充在所述第一容纳空间和第二容纳空间，烧结后的耐火材料使所述黑体元件和炉壁连接在一起。本发明具有安装可靠、施工方便等优点，可广泛应用于炉窑的节能改造。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书6页 附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书6页 附图4页(10)申请公布号 CN 103090677 ACN 103090677 A1/1页21.一种节能炉窑，所述节能炉窑包括炉壁；其特征在于：所述节能炉窑进一步包括：第一容纳空间，所述第一容纳空间设置在所述炉壁上，所

3、述第一容纳空间的深度大于3mm；黑体元件，所述黑体元件的内部中空，指向炉膛中央的一端为开口，另一端为安装端；耐火材料，所述耐火材料填充在所述第一容纳空间内，并连接所述安装端，烧结后的耐火材料使所述黑体元件和炉壁连接在一起。2.根据权利要求1所述的节能炉窑，其特征在于：所述黑体元件具有与所述第一容纳空间对应的第二容纳空间，所述耐火材料填在所述第二容纳空间内。3.根据权利要求2所述的节能炉窑，其特征在于：所述第一容纳空间和或第二容纳空间是孔或槽。4.根据权利要求2所述的节能炉窑，其特征在于：所述节能炉窑进一步包括：金属或陶瓷钉，所述金属或陶瓷钉设置在所述第一容纳空间和第二容纳空间，所述耐火材料裹在

4、所述金属或陶瓷钉上。5.根据权利要求2所述的节能炉窑，其特征在于：至少两个所述黑体元件联结在一起，联结在一起的黑体元件具有安装部，所述第二容纳空间设置在所述安装部上。6.一种炉窑节能方法，所述炉窑节能方法包括以下步骤：(A1)在炉壁上加工出第一容纳空间，所述第一容纳空间的深度大于3mm；所述黑体元件内部中空，指向炉膛中央的一端开口，另一端为安装端；(A2)在所述第一容纳空间内填充耐火材料，所述耐火材料连接所述安装端；(A3)所述耐火材料烧结，使得所述黑体元件和炉壁通过所述耐火材料连接在一起。7.根据权利要求6所述的节能方法，其特征在于：所述黑体元件具有与所述第一容纳空间对应的第二容纳空间，所述

5、耐火材料填在所述第二容纳空间内。8.根据权利要求7所述的节能方法，其特征在于：所述第一容纳空间和/或第二容纳空间是孔或槽。9.根据权利要求7所述的炉窑节能方法，其特征在于：在所述步骤(A2)中，将耐火材料裹在金属或陶瓷钉上，并将所述金属或陶瓷钉及耐火材料填在第一容纳空间和第二容纳空间内。10.根据权利要求7所述的炉窑节能方法，其特征在于：至少两个所述黑体元件联结在一起，联结在一起的黑体元件具有安装部，所述第二容纳空间设置在所述安装部上。权 利 要 求 书CN 103090677 A1/6页3节能炉窑及节能方法技术领域0001 本发明涉及炉窑，特别涉及节能炉窑及节能方法。背景技术0002 传热理

6、论及大量的工程案例证明，黑体技术能够提高炉膛的发射率和强化炉墙的辐射传热，是高效的炉窑节能技术。0003 目前，只能把黑体元件安装在耐火砖砌筑的或耐火浇注料浇注的炉墙上。一般的安装方式为：通过粘接剂将所述黑体元件粘结在炉壁表层上，这种安装方式具有无法把黑体元件长时间可靠地安装到炉壁上的问题：黑体元件具有一定重量，同时黑体元件受高速火焰和高温烟气的冲刷，粘接剂的承受能力有限，不足以可靠地使黑体元件长时间地粘结在炉壁上；特别是，在高温环境下，并不断地承受高速火焰和高温烟气的冲刷，所述炉壁的表层会有不同程度的粉化，现有技术仅把黑体元件粘结在这些粉化了的炉壁表层，这导致所述黑体元件短时间内成批掉落，严

7、重影响了黑体节能技术的推广应用。0004 因此，实现在炉壁上可靠、牢固安装黑体元件是一个黑体节能领域迫切需要解决的技术难题。发明内容0005 为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种节能炉窑，解决了在炉壁上不能可靠、牢固安装黑体元件的技术难题，且安装快捷。0006 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：0007 一种节能炉窑，所述节能炉窑包括炉壁；所述节能炉窑进一步包括：0008 第一容纳空间，所述第一容纳空间设置在所述炉壁上，所述第一容纳空间的深度大于3mm；0009 黑体元件，所述黑体元件的内部中空，指向炉膛中央的一端为开口，另一端为安装端；0010 耐火材料，所述耐火材料填充在

8、所述第一容纳空间内，并连接所述安装端，烧结后的耐火材料使所述黑体元件和炉壁连接在一起。0011 根据上述的节能炉窑，可选地，所述黑体元件具有与所述第一容纳空间对应的第二容纳空间，所述耐火材料填在所述第二容纳空间内。0012 根据上述的节能炉窑，优选地，所述第一容纳空间和/或第二容纳空间是孔或槽。0013 根据上述的节能炉窑，可选地，所述节能炉窑进一步包括：0014 金属或陶瓷钉，所述金属或陶瓷钉设置在所述第一容纳空间和第二容纳空间，所述耐火材料裹在所述金属或陶瓷钉上。0015 根据上述的节能炉窑，可选地，至少两个所述黑体元件联结在一起，联结在一起的黑体元件具有安装部，所述第二容纳空间设置在所述

9、安装部上。0016 本发明还提供了一种炉窑节能方法，解决了黑体元件易掉落的技术难题。该发明说 明 书CN 103090677 A2/6页4目的是通过以下技术方案实现的：0017 一种炉窑节能方法，所述炉窑节能方法包括以下步骤：0018 (A1)在炉壁上加工出第一容纳空间，所述第一容纳空间的深度大于3mm；0019 所述黑体元件内部中空，指向炉膛中央的一端开口，另一端为安装端；0020 (A2)在所述第一容纳空间内填充耐火材料，所述耐火材料连接所述安装端；0021 (A3)所述耐火材料烧结，使得所述黑体元件和炉壁通过所述耐火材料连接在一起。0022 根据上述的炉窑节能方法，可选地，所述黑体元件具

10、有与所述第一容纳空间对应的第二容纳空间，所述耐火材料填在所述第二容纳空间内。0023 根据上述的炉窑节能方法，优选地，所述第一容纳空间和/或第二容纳空间是孔或槽。0024 根据上述的炉窑节能方法，可选地，在所述步骤(A2)中，将耐火材料裹在金属或陶瓷钉上，并将所述金属或陶瓷钉及耐火材料填在第一容纳空间和第二容纳空间内。0025 根据上述的炉窑节能方法，可选地，至少两个所述黑体元件联结在一起，联结在一起的黑体元件具有安装部，所述第二容纳空间设置在所述安装部上。0026 与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：0027 1、创造性地提出了连接-烧结的安装方式，使黑体元件可靠地与未粉化的炉壁深处烧接

11、，解决了现有炉壁不能可靠、牢固安装黑体元件的技术难题。可靠性好，长时间使用不掉落，即使炉壁的表层粉化也不受影响；粘结剂的使用则进一步地提高了安装的可靠性。0028 2、烧结后的耐火材料强度大，有效地将黑体元件和炉壁深处可靠地联结在一起，不会因为黑体元件重量的增大而掉落，能经受炉膛内火焰和气流的冲刷而不掉落。0029 3、至少两个黑体元件联结在一起，联结在一起的黑体元件具有安装部，只需把安装部固定在炉壁上即可，减少了黑体元件的安装工作量，大大提高了安装快捷性。附图说明0030 参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意

12、在对本发明的保护范围构成限制。图中：0031 图1是根据本发明实施例1的节能炉窑的局部结构剖视简图；0032 图2是根据本发明实施例2的节能炉窑的局部结构剖视简图；0033 图3是根据本发明实施例2的黑体元件安装后正视图0034 图4是根据本发明实施例2的炉窑节能方法的流程图；0035 图5是根据本发明实施例3的节能炉窑的局部结构剖视简图；0036 图6是根据本发明实施例4的节能炉窑的局部结构剖视简图；0037 图7是根据本发明实施例4的黑体元件安装后正视图。具体实施方式0038 图1-7和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简

13、化或省略了一些常规方面。本领域技术说 明 书CN 103090677 A3/6页5人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。0039 实施例1：0040 图1示意性地给出了本发明实施例的节能炉窑的局部结构剖视简图，如图1所示，所述节能炉窑包括：0041 炉壁41，所述炉壁41围成炉膛，所述炉壁41的结构、材料是本领域的现有技术，在此不再赘述。0042 第一容纳空间，所述第一容纳空间设置在所述炉壁41上，第一容纳空间的深度超过3mm；

14、优选地，所述第一容纳空间是孔或槽，如盲孔、圆柱状孔、棱柱状孔、槽；0043 黑体元件11，所述黑体元件11的内部中空，指向炉膛中央的一端为开口，另一端封闭，该封闭端作为安装端。所述黑体元件的材质是本领域的现有技术，在此不再赘述。0044 耐火材料31，如耐火泥，所述耐火材料填充在所述第一容纳空间内，并和所述安装端连接，所述耐火材料烧结后强度变大，同时耐火材料与黑体元件、未粉化的炉壁深处烧结在一起，将所述黑体元件可靠、牢固地安装在所述炉壁41上。0045 为了更可靠地安装黑体元件，在低温时所述黑体元件和所述炉壁之间通过高温粘结剂21连接。0046 本发明实施例的炉窑节能方法，所述炉窑节能方法包括

15、以下步骤：0047 (A1)在炉壁上加工出第一容纳空间，第一容纳空间的深度超过3mm；优选地，所述第一容纳空间是孔或槽，孔可以是盲孔、圆柱状孔、棱柱状孔、槽；0048 所述黑体元件内部中空，指向炉膛中央的一端开口；0049 (A2)在所述第一容纳空间和第二容纳空间内填充耐火材料，将所述黑体元件安装在炉壁上；0050 (A3)所述耐火材料烧结，使得所述黑体元件和炉壁通过所述耐火材料连接在一起。0051 为了进一步增加黑体元件安装的可靠性，在所述步骤(A2)中，在低温时所述黑体元件和所述炉壁之间通过粘结剂连接。0052 实施例2：0053 图2示意性地给出了本发明实施例的节能炉窑的局部结构剖视简图

16、，如图2所示，所述节能炉窑包括：0054 炉壁41，所述炉壁41围成炉膛，所述炉壁41的结构、材料是本领域的现有技术，在此不再赘述。0055 第一容纳空间，所述第一容纳空间设置在所述炉壁41上；优选地，所述第一容纳空间是孔或槽，如盲孔、圆柱状孔、棱柱状孔、槽；0056 黑体元件11，所述黑体元件11的内部中空，指向炉膛中央的一端为开口，另一端封闭，该封闭端上开有第二容纳空间，如与所述第一容纳空间对应的孔或槽。所述黑体元件的材质是本领域的现有技术，在此不再赘述。0057 图3示意性地给出了本实施例的黑体元件安装后的正视图，如图3所示，所述第一容纳空间和第二容纳空间的个数相同，各是2个孔；说 明

17、书CN 103090677 A4/6页60058 耐火材料31，如耐火泥，所述耐火材料填充在所述第一容纳空间和第二容纳空间内，所述耐火材料烧结后强度变大，同时耐火材料与黑体元件、未粉化的炉壁深处烧结在一起，将所述黑体元件可靠、牢固地安装在所述炉壁41上。0059 为了更可靠地安装黑体元件，在低温时所述黑体元件和所述炉壁之间通过高温粘结剂21连接。0060 图4示意性地给出了本发明实施例的炉窑节能方法的流程图，如图4所示，所述炉窑节能方法包括以下步骤：0061 (A1)在炉壁上加工出第一容纳空间，在黑体元件上加工出与所述第一容纳空间对应的第二容纳空间；优选地，所述第一容纳空间是孔或槽，第二容纳空

18、间是与所述第一容纳空间对应的孔或槽，孔可以是盲孔、圆柱状孔、棱柱状孔、槽；0062 所述黑体元件内部中空，指向炉膛中央的一端开口；0063 (A2)在所述第一容纳空间和第二容纳空间内填充耐火材料，将所述黑体元件安装在炉壁上；0064 (A3)所述耐火材料烧结，使得所述黑体元件和炉壁通过所述耐火材料连接在一起。0065 为了进一步增加黑体元件安装的可靠性，在所述步骤(A2)中，所述黑体元件和所述炉壁之间通过粘结剂连接。0066 根据本实施例2的节能炉窑及节能方法达到的益处在于：填充在第一容纳空间和第二容纳空间内的耐火材料在烧结后，将黑体元件和炉壁内部可靠、牢固地连接一起，即使炉壁的表层粉化也不影

19、响黑体元件的安装；同时，耐火材料烧结后的强度变大，不会因为黑体元件重量变大而脱落，能够经受炉膛内火焰和气流的冲刷而不掉落。粘结剂的使用则更进一步地增加了安装的可靠性。0067 实施例3：0068 图5示意性地给出了本发明实施例的节能炉窑的局部结构剖视简图，如图5所示，所述节能炉窑包括：0069 炉壁41，所述炉壁41围成炉膛，所述炉壁41的结构、材料是本领域的现有技术，在此不再赘述。0070 第一容纳空间，所述第一容纳空间设置在所述炉壁41上；优选地，所述第一容纳空间是孔或槽，如盲孔、圆柱状孔、棱柱状孔、槽；0071 黑体元件11，所述黑体元件11的内部中空，指向炉膛中央的一端为开口，另一端封

20、闭，该封闭端上开有第二容纳空间，如与所述第一容纳空间对应的孔或槽。所述黑体元件的材质是本领域的现有技术，在此不再赘述。所述第一容纳空间和第二容纳空间的个数相同，如各是2个孔，也即安装1个黑体元件需要2个孔；0072 耐火材料31，如耐火泥，所述耐火材料填充在所述第一容纳空间和第二容纳空间内，所述耐火材料烧结后强度变大，将所述黑体元件可靠、牢固地安装在所述炉壁41上。0073 金属钉51，如不锈钢钉，所述金属钉设置在所述第一容纳空间和第二容纳空间内，所述耐火材料裹在所述金属钉上。所述金属钉有助于在低温场合下将所述黑体元件可靠、牢固地安装在炉壁上；而在高温烧结后，所述耐火材料具有很高的强度，从而使

21、得黑体元件、耐火材料及炉壁烧结结在一起。说 明 书CN 103090677 A5/6页70074 为了更可靠地安装黑体元件，可选地，所述黑体元件和所述炉壁之间通过高温粘结剂21连接。0075 本发明实施例的炉窑节能方法，所述炉窑节能方法包括以下步骤：0076 (A1)在炉壁上加工出第一容纳空间，在黑体元件上加工出与所述第一容纳空间对应的第二容纳空间；优选地，所述第一容纳空间是孔或槽，第二容纳空间是与所述第一容纳空间对应的孔或槽，孔可以是盲孔、圆柱状孔、棱柱状孔、槽；0077 所述黑体元件内部中空，指向炉膛中央的一端开口；0078 (A2)将耐火材料抹在金属钉的外层，并将裹有耐火材料的金属钉填在

22、所述第一容纳空间和第二容纳空间内，从而将所述黑体元件安装在所述炉壁上；0079 (A3)所述耐火材料烧结，使得所述黑体元件和炉壁通过所述耐火材料连接在一起。0080 为了进一步增加黑体元件安装的可靠性，可选地，在所述步骤(A2)中，所述黑体元件和所述炉壁之间通过粘结剂连接。0081 实施例4：0082 图6示意性地给出了本发明实施例的节能炉窑的局部结构剖视简图，如图6所示，所述节能炉窑包括：0083 炉壁41，所述炉壁41围成炉膛，所述炉壁41的结构、材料是本领域的现有技术，在此不再赘述。0084 第一容纳空间；所述第一容纳空间设置在所述炉壁41上；优选地，所述第一容纳空间是孔或槽，如盲孔、圆

23、柱状孔、棱柱状孔、槽；0085 黑体元件11，所述黑体元件11的内部中空，指向炉膛中央的一端为开口，另一端封闭。至少两个黑体元件11的安装端联结在一起；所述黑体元件的材质是本领域的现有技术，在此不再赘述。0086 图7示意性地给出了本实施例的黑体元件安装后的正视图，如图7所示，本实施例中是4个黑体元件联结在一起，联结在一起的黑体元件具有4个安装部110，在所述安装部上开有第二容纳空间，如与所述第一容纳空间对应的孔或槽。所述第一容纳空间和第二容纳空间的个数相同，各是4个孔。可见，安装4个黑体元件仅需开4个孔；0087 耐火材料31，如耐火泥，所述耐火材料填充在所述第一容纳空间和第二容纳空间内，所

24、述耐火材料烧结后强度变大，将所述黑体元件可靠、牢固地安装在所述炉壁41上。0088 陶瓷钉51，所述陶瓷钉设置在所述第一容纳空间和第二容纳空间内，所述耐火材料裹在所述陶瓷钉上。所述陶瓷钉有助于在低温场合下将所述黑体元件可靠、牢固地安装在炉壁上；而在高温烧结后，所述耐火材料具有很高的强度，从而使得黑体元件、耐火材料及炉壁烧结在一起。0089 为了更可靠地安装黑体元件，可选地，所述黑体元件和所述炉壁之间通过高温粘结剂21连接。0090 本发明实施例的炉窑节能方法，所述炉窑节能方法包括以下步骤：0091 (A1)在炉壁上加工出第一容纳空间，在联结在一起的至少两个黑体元件的安装部上加工出与所述第一容纳

25、空间对应的第二容纳空间；优选地，所述第一容纳空间是孔或槽，第二容纳空间是与所述第一容纳空间对应的孔或槽，孔可以是盲孔、圆柱状孔、棱柱状孔、说 明 书CN 103090677 A6/6页8槽；0092 所述黑体元件内部中空，指向炉膛中央的一端开口；0093 (A2)将耐火材料抹在陶瓷钉的外层，并将裹有耐火材料的陶瓷钉填在所述第一容纳空间和第二容纳空间内，从而将所述黑体元件安装在所述炉壁上；0094 (A3)所述耐火材料烧结，使得所述黑体元件和炉壁通过所述耐火材料连接在一起。0095 为了进一步增加黑体元件安装的可靠性，可选地，在所述步骤(A2)中，所述黑体元件和所述炉壁之间通过粘结剂连接。009

26、6 根据本实施例4的节能炉窑及节能方法达到的益处在于：填充在第一容纳空间和第二容纳空间内的耐火材料在烧结后，将黑体元件和炉壁内部可靠、牢固地连接一起，即使炉壁的表层粉化也不影响黑体元件的安装；同时，耐火材料烧结后的强度变大，不会因为黑体元件重量变大而脱落，能够经受炉膛内火焰和气流的冲刷而不掉落。粘结剂的使用则更进一步地增加了安装的可靠性。同时，将至少两个黑体元件联结在一起，仅需固定安装部即可，大大减小了安装工程量，安装快捷。说 明 书CN 103090677 A1/4页9图1图2说 明 书 附 图CN 103090677 A2/4页10图3图4说 明 书 附 图CN 103090677 A10