[发明专利]一种具有空气隔热和热辐射反射层的节能炉膛及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有空气隔热和热辐射反射层的节能炉膛及其制备方法。本发明所述的节能型炉膛从内到外由耐火内衬、空气隔热层、热辐射反射层和保温层构成。耐火内衬由陶瓷纤维或/和石墨纤维或/和空心陶瓷微球通过浇注或压注成型方法制成；热辐射反射层采用具有红外线全反射能力的金属抛光板、玻璃板镀膜板或玻璃、陶瓷微球涂层构成。本发明在耐火内衬和保温层之间同时设置空气隔热层和热辐射反射层，可以最大限度地减少炉膛向外的热辐射和热传导能量损失，显著提高了节能效果。本发明所述节能炉膛制备方法工艺简单，其组合式结构便于维护，并可提高使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种节能型实验电炉炉膛生产领域，具体涉及一种具有空气隔热和热辐射反射层的节能炉膛及其制备方法。

背景技术

公知的节能型实验电炉炉膛主要由高温耐火炉衬和隔热保温炉衬两部分组成。高温耐火炉衬常用高温陶瓷纤维板加工或高温陶瓷纤维的真空塑型而成；隔热保温炉衬常用中温陶瓷纤维板加工或陶瓷纤维毡加工而成。然而，常用的高温耐火炉衬和隔热保温炉衬所用材料导热系数大，因此，炉膛设计温度越高则要球耐火炉衬的总厚度越厚，热容很大，所以，现有技术生产的实验电炉升温速度慢，节能效果也十分有限。为了克服上述缺陷，在炉膛结构设计中不仅需要降低炉膛所用材料的导热系数，还应同时避免高温热辐射损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有空气隔热和热辐射反射层的节能炉膛及制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有空气隔热和热辐射反射层的节能炉膛从内到外由耐火内衬、空气隔热层、热辐射反射层和保温层构成。

所述的耐火内衬由陶瓷纤维或/和石墨纤维或/和空心陶瓷微球组成；所述空气隔热层由由保温层内侧凹槽与耐火内衬外侧或由保温层内侧与耐火内衬外侧凹槽构成；所述热辐射反射层由具有红外线全反射能力的金属抛光板或/和玻璃镀膜板或/和玻璃或/和陶瓷微球涂层组成；所述保温层由硅酸铝纤维或/和硅酸铝纤维毡或/和玻璃纤维或/和玻璃纤维毡或/和轻质陶瓷砖或/和多孔硅酸盐预制板组成。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述耐火内衬中的陶瓷纤维为氧化铝纤维或/和氧化锆纤维或/和堇青石纤维或/和莫来石纤维，其纤维直径为1~100μm。

所述耐火内衬中的空心陶瓷微球为氧化铝空心陶瓷微球或/和氧化锆空心陶瓷微球或/和堇青石空心陶瓷微球或/和莫来石空心陶瓷微球，其微球直径为1~5mm。

所述热辐射反射层采用金属抛光板或玻璃镀膜板制成，金属抛光板为不锈钢或铝合金或铜合金抛光板；玻璃镀膜板是以耐热玻璃板为基底的金属镀膜板，耐热玻璃板为石英玻璃板或硅玻璃板或硅硼玻璃板。

所述热辐射反射层为具有红外线全反射能力的玻璃或/和陶瓷微球涂层，所述玻璃或陶瓷微球的直径为2~25μm，微球表面镀金或/和银或/和钯或/和铬或/和镍或/和钼或/和钨或/和钽金属薄膜并对红外线有全反射特性。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述耐火内衬采用陶瓷纤维、石墨纤维或空心陶瓷微球和粘结剂混合后，通过浇注或压注成型方法制成；所述的粘结剂可以是无机粘结剂或有机粘结剂，无机粘结剂是由磷酸与氢氧化铝组成；有机粘结剂是由树脂与固化剂组成。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述耐火内衬的壁厚可根据其所用材料的导热系数、炉膛内最高使用温度和耐火内衬外壁表面温度来计算确定，要求其外壁表面温度降至500~700℃，优选外壁表面温度为600~650℃，由此计算获得最佳的耐火内衬壁厚，使炉膛节能效果最佳。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述耐火内衬与保温层之间保留一个间隙，构成空气隔热层，其厚度为5~30mm。