[发明专利]一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块及筑炉工艺

说明书

本发明涉及一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块及筑炉工艺，包括基块，基块的一侧面为凹凸结构，在凹凸面的表面覆有一层高辐射材料层。凹凸结构包括多个凹坑，所述凹坑与基块表面的连接处均为圆弧倒角。本发明预制块结构独特，实现炉膛内壁的结构改进，在筑炉过程中将预制块直接作为炉膛内壁进行浇注作业，增加炉膛内壁的辐射传热面积和发射率，与传统炉膛内壁相比辐射传热量增加20％以上，提高产量并减少了燃料消耗。同时能够在筑炉过程中省去炉膛内侧模板的支设，在筑炉过程中与炉墙浇注成一个整体，结构稳固。筑炉工艺综合预制结构和整体浇注两个方面优势，整体性、气密性和稳定性好；现场施工方便、快捷，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块及筑炉工艺，属于轧钢加热炉制造技术领域。

背景技术

我国冶金产品的成本构成中，轧钢工序占整个冶金行业能耗的10％，加热炉作为轧钢工序的重要设备，占轧钢工序能耗的75～80％。轧钢加热炉炉膛内加热温度为800-1300℃，传热方式以辐射传热为主，占到总传热量的80％以上。实践证明，通过强化辐射传热，可有效提高加热炉热效率，实现节能。强化辐射传热的方法一般有两种：在加热炉炉膛内设置突出、凸起物来增加炉膛传热面积；或是通过炉膛内壁喷涂高辐射覆层材料，提高内壁表面发射率。

传统工艺中，采用浇筑炉体及在已建好或已运行的炉膛内再次安装热辐射体的做法来增加辐射传热面积，利用铆钉铆接或高温粘结等方式将辐射体与炉膛内壁连接为一体。但是，受炉体热胀冷缩及炉膛内高温烟气冲刷等影响，热辐射体容易从炉壁上脱落，且脱落后对炉膛内壁造成损伤。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块，预制块面向炉膛内部的一面呈凹凸形状，可以增加炉膛传热面积；同时预制块制作时，在凹凸面可以添加高发射率材料，或涂覆高辐射覆层，使其具有高发射率；提高炉膛辐射传热效率和炉窑的工作效率。

本发明还提供一种利用上述预制块砌筑轧钢加热炉炉膛内壁的工艺。

本发明的技术方案如下：

一种强化轧钢加热炉辐射传热的预制块，包括基块，基块面向炉膛内部的侧面为凹凸结构，在凹凸面的表面覆有一层高辐射材料层。

优选的，所述凹凸结构包括多个凹坑。

优选的，所述凹坑的深度为10-250mm，开口最大直径为300mm。

优选的，所述凹坑与基块表面的连接处为圆弧倒角。

优选的，所述凹坑为多阶梯凹坑，多阶梯凹坑的阶梯连接处为弧形结构。

优选的，所述高辐射材料层包括氧化锆、氧化铬、棕刚玉、氧化铁、碳化硅、钛白粉成分中的一种或多种。

优选的，所述基块的外形包括四方形、六方形。

优选的，所述基块的厚度为50-800mm。

优选的，所述基块为长方体或六边体，长方体的长宽厚分别为0.5-2m、0.5-1.5m、50-500mm；六边体的六边形面面向炉膛内侧及外侧，六边形的边长为0.3-1.2m，六边体厚度为50-500mm。

优选的，所述基块包含各组分的质量分数为高铝水泥60％-90％，磷酸或磷酸盐2％-10％，水玻璃1％-5％，低水泥5％-25％。

优选的，所述基块包含有耐高温纤维，质量分数为0-1％。此设计的好处是，在基块制造过程中添加耐高温纤维，增强其结合力。

优选的，所述基块的外侧面设置有预埋螺栓，螺栓间距大于200mm，埋设深度100-200mm。此设计的好处是，采用锁母力强的粗牙螺栓，预制块吊装在炉顶通过预埋螺栓安装在顶墙的大梁上，安装过程简便快捷。