[发明专利]热轧加热炉低散热炉衬结构

说明书

本发明公开了一种热轧加热炉低散热炉衬结构，包括从炉壁内表面向外依次紧密结合排列的红外辐射涂层、高温多晶耐火纤维贴面块层、含中空球的耐火可塑料层、轻质耐火隔热砖层、保温硅钙板层、纳米复合绝热板以及防护钢外壳。本发明提出的热轧加热炉低散热炉衬结构，可有效降低加热炉的炉墙散热损失和外表面温度。

技术领域

本发明涉及步进式加热炉结构技术领域，尤其涉及一种热轧加热炉低散热炉衬结构。

背景技术

步进式加热炉是热轧工序中的重要设备，其作用是加热钢坯，使其软化，易于后续轧制。它是热轧工序中最大的能耗主体，其能耗占轧钢生产能耗的65%左右。随着国家对钢铁行业结构的不断调整深化以及工业节能减排标准的日益提高，进一步降低加热炉的能耗成为各企业势在必行之路，甚至关乎企业存亡，对钢铁企业的发展具有重要意义。

根据国家标准GB/T 15319-1994《火焰加热炉节能监测方法》中对炉体外表面最高温度要求：炉墙温度不大于100 °C，炉顶不大于120 °C，然而目前实际生产中国内各大热轧加热炉的炉墙外表面温度普遍高于这一标准，炉墙的实际散热损失占整个热损失的10%以上，远超过炉墙理论3~5%的散热损失。究其原因，除了有耐火材料性能与砌筑质量方面的原因，还有炉墙结构设计原因。

目前热轧加热炉炉墙普遍由耐火材料炉衬和防护钢板组成，其中耐火材料炉衬从炉膛外向内依次由绝热层、隔热层和工作层组成的复合结构，而绝热层一般采用陶瓷纤维毯或板，隔热层采用轻质粘土砖或轻质高铝砖砌筑，工作层采用低水泥或粘土等重质耐火浇注料制备。但是实际应用中，在高温及气流长期作用下，浇注料层因材料性能下降而引起导热系数大幅增加或因热应力过大而产生热裂纹，高温炉气穿透浇注料层裂纹和隔热层轻质耐火砖缝直抵绝热层，引起陶瓷纤维的收缩和粉化，致使绝热层功能丧失，从而导致炉墙外表面显著超温。

针对上述普遍存在的加热炉炉墙散热损失和外表面温度偏高的问题，中国专利申请号2009200262.5公开了一种炉墙整体结构，主要由防护钢板、耐火纤维层、高强轻质保温浇注料层与低水泥浇注料层构成，耐火纤维层与低水泥浇注料层之间设置有高强轻质保温浇注料层，与常规加热炉炉墙结构相比，通过高强轻质保温浇注料提高炉墙的保温隔热性能与气密性，达到降低炉墙外表面温度、遏制炉墙耐火材料裂纹串气的目的。然而，根据常规轻质耐火浇注料的一般理化性能报道，浇注料开口气孔率高、高温易收缩，难以阻断炉墙高温炉气贯穿通道，因而高温炉气贯穿炉衬引起的陶瓷纤维高温结晶收缩与粉化问题仍不能避免。

中国专利申请号201520503092.5公开了一种轻质高强加热炉耐火材料炉衬结构，炉衬结构从炉壁内表面向外依次紧密结合排列布置有辐射隔热层、耐火浇注料层和轻质耐火隔热层，但浇注料层仍然为轻质浇注料，开口气孔较多，难以阻断炉墙高温炉气贯穿通道，而且没有绝热层保护，一旦贯穿隔热衬，则直接与钢板接触，会造成炉墙外表面显著超温以及炉墙护炉钢板变形。

可见，针对热轧加热炉的炉墙保温隔热方面，国内外做了大量研究，但仍未在实际生产中达到炉墙规范设计要求，因此有必要进一步开展热轧加热炉炉墙结构优化研究，以期找到一种更合适的加热炉炉墙结构组合方式，降低加热炉的炉墙散热损失和外表面温度，从而满足炉墙散热国家标准。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种热轧加热炉低散热炉衬结构，旨在降低加热炉的炉墙散热损失和外表面温度。

为实现上述目的，本发明提供一种热轧加热炉低散热炉衬结构，包括从炉壁内表面向外依次紧密结合排列的红外辐射涂层、高温多晶耐火纤维贴面块层、含中空球的耐火可塑料层、轻质耐火隔热砖层、保温硅钙板层、纳米复合绝热板以及防护钢外壳。

优选地，所述含中空球的耐火可塑料层、轻质耐火隔热砖层、保温硅钙板层和纳米复合绝热板构成复合隔热结构体，复合隔热结构体内垂直设置有锚固砖，该锚固砖与防护钢外壳连接固定。