專利名稱：一種全氧燃燒玻璃窯爐大碹的膨脹縫結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及玻璃窯爐領(lǐng)域，尤其是涉及一種全氧燃燒玻璃窯爐。
背景技術(shù)：
純氧燃燒(亦稱全氧燃燒)系統(tǒng)是一種新型的燃燒方式，所謂的純氧燃燒是指對 燃料燃燒時提供氧的模式為超過99%的氧氣，這種氧氣可以是管道輸送的常壓氣體，也可 以是經(jīng)過降壓的液態(tài)氧氣，相比常用的空氣助燃方式，由于減少了大約78%以上的氮氣的 引入，所以燃燒效率更高，目前已被廣泛運用于高溫燃燒領(lǐng)域。近年來純氧燃燒系統(tǒng)在玻璃 熔窯、冶金、垃圾焚燒、發(fā)電等多個領(lǐng)域已成為取代常規(guī)燃燒系統(tǒng)的更好的選擇方案，這是 因為純氧燃燒不僅能大大降低N0x、C02、粉塵等污染物的排放，而且在節(jié)能、提高產(chǎn)量和質(zhì)量 減少設(shè)備投資和節(jié)省廠房場地等諸多方面都有良好的表現(xiàn)。近年來在高溫熔化領(lǐng)域應(yīng)用純 氧燃燒在歐美已成為一種趨勢，應(yīng)用范圍覆蓋多種產(chǎn)品和爐型。相比傳統(tǒng)的空氣助燃的方式，玻璃熔窯采用全氧燃燒技術(shù)后，其上部結(jié)構(gòu)的溫度 增加不大，然而上部結(jié)構(gòu)所處的氣氛的化學(xué)組成發(fā)生了變化，其中水蒸汽的體積濃度約增 大3倍，堿揮發(fā)物的體積濃度增至3-6倍。高體積濃度的堿揮發(fā)物對上部結(jié)構(gòu)中硅磚的使 用性能是十分有害的，玻璃窯爐在正常生產(chǎn)時會形成的大量低粘度鈉硅酸鹽熔體，會對硅 磚造成嚴(yán)重的侵蝕，由于水蒸氣的體積濃度高，該熔體在高溫下更易形成，加重了堿揮發(fā)物 及冷凝物對硅磚的侵蝕作用。實際測定和數(shù)學(xué)模擬試驗表明，玻璃熔窯上部結(jié)構(gòu)氣氛中堿 揮發(fā)物的體積濃度分布是不均勻的，碹頂附近堿揮發(fā)物的體積濃度高于其它部位的堿揮發(fā) 物的體積濃度。因此，目前全氧燃燒玻璃窯爐上的火焰空間耐火材料大多采用電熔耐火材 料。由于耐火材料在溫度變化時，體積會發(fā)生變化。確切的講，玻璃窯爐上使用的耐火 材料在升溫時會發(fā)生一定量的膨脹，所以在玻璃窯爐設(shè)計時會為今后的升溫預(yù)置一定的空 間，這就是玻璃窯爐大碹膨脹縫的由來。根據(jù)工藝及窯爐結(jié)構(gòu)的需要，一個玻璃窯爐的大碹 上會預(yù)留1個或多個膨脹縫。玻璃窯爐在升、降溫時，窯爐大碹會在X、Y、z、-x、-Y、-Z這6 個方向上移動。已知處理全氧燃燒的玻璃窯爐大碹膨脹縫的技術(shù)是利用楔形結(jié)構(gòu)完成的。如圖1 所示，為傳統(tǒng)的全氧燃燒窯爐耐火材料大碹的膨脹縫構(gòu)造示意圖，窯爐包括并列設(shè)置的大 碹環(huán)6，大碹環(huán)6的碹磚2之間為膨脹縫1，相對的碹磚2上均設(shè)有截面形狀為三角形的缺 口，三角形缺口與膨脹縫1的上端共同構(gòu)成楔形膨脹縫，在楔形膨脹縫上壓有楔形壓縫磚 3，當(dāng)膨脹縫1隨溫度變化擴大或縮小時，楔形壓縫磚3也隨之移動。但是由于楔形壓縫磚 3與兩側(cè)的碹磚2之間摩擦力大，使預(yù)留的移動空間不足，以至楔形壓縫磚3不能完全隨之 移動，在烤窯升溫的過程中，隨著溫度的上升膨脹縫的變化，需要烤窯人員不停的對插入的 楔形壓縫磚3進行調(diào)整。在高溫環(huán)境中進行這樣的工作無疑會增加操作人員的勞動強度； 另外，如果調(diào)整不到位，還會容易發(fā)生楔形壓縫磚3損壞影響烤窯效果的情況。另外這種楔形壓縫磚3的形狀不容易加工，增加了廠家的生產(chǎn)成本和使用成本。
3耐火材料加工廠家在生產(chǎn)這種結(jié)構(gòu)時需要投入更多的人力、物力，對加工的精度要求也比 較高，這樣就無形的增加了產(chǎn)品的成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種加工制作方便、成本低的全氧燃燒玻璃窯爐大碹 的膨脹縫結(jié)構(gòu)。本實用新型的技術(shù)方案是一種全氧燃燒玻璃窯爐大碹的膨脹縫結(jié)構(gòu)，包括并列的大碹環(huán)，相鄰的至少兩列 大碹環(huán)之間設(shè)有膨脹縫，大碹環(huán)由碹磚排列組成，膨脹縫上側(cè)設(shè)有開槽部，開槽部的截面形 狀為矩形，所述開槽部包括兩側(cè)碹磚上對應(yīng)設(shè)置的矩形的缺口，兩個缺口的底面平行，開槽 部內(nèi)壓放有壓縫磚。所述壓縫磚的下表面與開槽部的底面壓緊貼合。所述壓縫磚的截面形狀為長方形、正方形、梯形中的任一種。耐火材料大碹的材料為電熔耐火材料，電熔耐火材料的成分為似S或α - β或β。耐火材料大碹的材料為燒結(jié)耐火材料，燒結(jié)耐火材料為尖晶石或電熔再燒結(jié)莫來石。壓縫磚的截面尺寸和膨脹縫的尺寸存在相應(yīng)的關(guān)系為W2 = 0. 25W 0. 9W，其中 W為開槽部的寬度，W2為壓縫磚的寬度。h = 0. IH 0. 5H，hl = 0. 25h 1. 5h，其中H為碹磚的厚度，h為開槽部的高度， hi為壓縫磚的高度。hi = h。本實用新型在大碹環(huán)的開槽部內(nèi)放置有壓縫磚，開槽部的截面形狀為矩形，對應(yīng) 的壓縫磚的截面形狀也為矩形。壓縫磚會隨之移動從而達到密封膨脹縫的效果，這樣相鄰 大碹環(huán)之間的移動由壓縫磚的移動進行密封。相比楔形膨脹縫及楔形壓縫磚，本實用新型 提供的這種矩形截面的壓縫磚在耐火材料生產(chǎn)廠家更容易加工，費用更低。本實用新型的玻璃窯爐大碹的材料為耐火材料，其生產(chǎn)方式無論是電熔材料還 是燒結(jié)材料，成分無論是AZS、α-β、β或其他可以適用于全氧燃燒玻璃窯爐使用的材質(zhì) (如尖晶石、電熔再燒結(jié)莫來石等)，都可以采用本實用新型所采用的結(jié)構(gòu)。本實用新型可以降低大碹生產(chǎn)加工時的難度及工作量，降低成本，能夠減輕耐火 材料生產(chǎn)廠家在加工生產(chǎn)大碹時投入的生產(chǎn)成本；由于其簡單實用的開槽結(jié)構(gòu)，還可以減 少烤窯及降溫時窯爐操作人員的勞動強度，可以使全氧燃燒窯爐大碹的膨脹縫的生產(chǎn)、加 工、安裝、維護更加簡便，并降低因結(jié)構(gòu)問題產(chǎn)生的窯爐缺陷；具有良好的經(jīng)濟效益。

圖1是現(xiàn)有全氧燃燒窯爐耐火材料大碹的膨脹縫結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的橫向截面剖視圖；圖4是圖2中膨脹縫處的局部放大圖；圖5是圖4中去掉壓縫磚后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型包括大碹，大碹由若干列在縱向方向上平行的大碹環(huán)6組 成。每隔若干列(圖中所示為5列，至少為兩列)大碹環(huán)6設(shè)置一個膨脹縫1，利用膨脹縫 1可吸收橫向方向上膨脹所帶來的位移。如圖3所示，大碹環(huán)6包括若干塊沿弧形設(shè)置的碹 磚2。如圖4、5所示，膨脹縫1的上側(cè)設(shè)有截面形狀為矩形的開槽部7，開槽部7包括矩 形的缺口，缺口對應(yīng)設(shè)在膨脹縫1兩側(cè)的的碹磚2上。在開槽部7內(nèi)放置有截面形狀為矩 形的壓縫磚5。相比楔形膨脹縫及楔形壓縫磚3，矩形的壓縫磚5對于耐火材料生產(chǎn)廠家來說更 容易加工，生產(chǎn)費用也更低。本實用新型玻璃窯爐大碹的材料為耐火材料，其生產(chǎn)方式無論是電熔材料還是燒 結(jié)材料，成分無論是AZS、α-β、β或其他可以適用于全氧燃燒玻璃窯爐使用的材質(zhì)(如 尖晶石、電熔再燒結(jié)莫來石等)，都可以采用本實用新型所采用的結(jié)構(gòu)。圖3中，大碹環(huán)6的弧長長度為L，相對應(yīng)的一列壓縫磚5的弧長總長度為1。通 常情況下，L > 1，1 = 0. 9L 0. 9999L。圖4中，W2為壓縫磚5的寬度，hi為壓縫磚5的高度。圖5中，W為開槽部7的寬度，Wl為膨脹縫1的寬度；h為開槽部7的高度，H為碹磚2的厚度。相應(yīng)的關(guān)系為W2 = 0. 25W 0. 9W,Wl為膨脹縫1的寬度為相鄰部分大碹環(huán)6膨脹量的1. 01 2倍。膨脹縫1具體 數(shù)據(jù)的的確定由窯爐設(shè)計人員更具工藝及窯爐節(jié)后需求確定；h = 0. IH 0. 5H,hi = 0. 25h 1. 5h，通常情況下為施工和加工便利，取hi = h。為更好的適應(yīng)玻璃窯爐的保溫或其它目的，壓縫磚5的截面形狀可以為長方形、 正方形、梯形或其他可以選擇的形狀，關(guān)鍵是壓縫磚5的下表面要與矩形的缺口下表面貼 合。所以壓縫磚5的截面形狀也可以是半圓形、半橢圓形。本實用新型也可以用于其它普通空氣燃燒玻璃窯爐，這樣的近似變化也落在本實 用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種全氧燃燒玻璃窯爐大碹的膨脹縫結(jié)構(gòu)，包括并列的大碹環(huán)，相鄰的至少兩列大 碹環(huán)之間設(shè)有膨脹縫，大碹環(huán)由碹磚排列組成，其特征在于膨脹縫上側(cè)設(shè)有開槽部，開槽 部的截面形狀為矩形，所述開槽部包括兩側(cè)碹磚上對應(yīng)設(shè)置的矩形的缺口，兩個缺口的底 面平行，開槽部內(nèi)壓放有壓縫磚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全氧燃燒玻璃窯爐大碹的膨脹縫結(jié)構(gòu)，其特征在于所述壓 縫磚的下表面與開槽部的底面壓緊貼合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全氧燃燒玻璃窯爐大碹的膨脹縫結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述壓縫磚的截面形狀為長方形、正方形、梯形中的任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全氧燃燒玻璃窯爐大碹的膨脹縫結(jié)構(gòu)，其特征在于耐 火材料大碹的材料為電熔耐火材料，電熔耐火材料的成分為A^或α - β或β。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全氧燃燒玻璃窯爐大碹的膨脹縫結(jié)構(gòu)，其特征在于耐 火材料大碹的材料為燒結(jié)耐火材料，燒結(jié)耐火材料為尖晶石或電熔再燒結(jié)莫來石。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全氧燃燒玻璃窯爐大碹的膨脹縫結(jié)構(gòu)，其特征在于壓 縫磚的截面尺寸和膨脹縫的尺寸存在相應(yīng)的關(guān)系為W2 = 0. 25W 0. 9W，其中W為開槽部 的寬度，W2為壓縫磚的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全氧燃燒玻璃窯爐大碹的膨脹縫結(jié)構(gòu)，其特征在于h= 0. IH 0. 5H，hl = 0. 25h 1. ，其中H為碹磚的厚度，h為開槽部的高度，hi為壓縫磚 的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全氧燃燒玻璃窯爐大碹的膨脹縫結(jié)構(gòu)，其特征在于hl= h。
專利摘要本實用新型公開了一種全氧燃燒玻璃窯爐大碹的膨脹縫結(jié)構(gòu)，包括并列的大碹環(huán)，相鄰的至少兩列大碹環(huán)之間設(shè)有膨脹縫，大碹環(huán)由碹磚排列組成，膨脹縫上側(cè)設(shè)有開槽部，開槽部的截面形狀為矩形，所述開槽部包括兩側(cè)碹磚上對應(yīng)設(shè)置的矩形的缺口，兩個缺口的底面平行，開槽部內(nèi)壓放有壓縫磚。本實用新型在大碹環(huán)的開槽部內(nèi)放置有壓縫磚，開槽部的截面形狀為矩形，對應(yīng)的壓縫磚的截面形狀也為矩形。壓縫磚會隨之移動從而達到密封膨脹縫的效果，這樣相鄰大碹環(huán)之間的移動由壓縫磚的移動進行密封。相比楔形膨脹縫及楔形壓縫磚，本實用新型提供的這種矩形截面的壓縫磚在耐火材料生產(chǎn)廠家更容易加工，費用更低。
文檔編號C03B5/42GK201901635SQ20102050420
公開日2011年7月20日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者郭勇 申請人:鄭州東方安彩耐火材料有限公司