专利名称：工业炉用组合式垫块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属材料的加热与热处理的辅助装置，特别 涉及一种炉底与工件之间或者工件与工件之间的架空的工业炉用组合 式垫块。
背景技术：
金属材料的加热与热处理一般常用工业炉的炉型有四种，即1) 台车式加热炉(热处理炉)；2)坑式保温炉或均热炉；3)步进梁或步 进底式加热炉；4)辊道式加热炉。不同类型工业炉型的工作温度一般 在400。C 1300。C之间。采用第一种和第二种工业炉的炉型生产时，工 业炉内，炉底与工件之间或者工件与工件之间的架空均采用耐热垫块， 使加热的工件与炉底之间或工件与工件之间形成一个炉气流动通道， 有利于工件加热和提高炉温均匀性。
以台车式加热炉为例，图i为台车式加热炉对工件进行加热与热
处理的示意图，图2为图1中工件和垫块的A-A向剖一见图，如图所示， 台车式加热炉的炉体一般由炉门(图中未示出)、炉罩3及台车4三部 分组成，台车4通过底部的车轮将台车4送入(加热前)或拉出(加 热后)炉罩3,燃烧烧咀5 —般布置在靠近台车4底部位置的炉罩3侧 壁上，加热过程中，为保证炉内工件2受热均勻， 一般要求炉内必须 保证足够的气氛流通通道。同时为避免烧咀5火焰直接喷烧在工件2 上而烧熔工件，工件2与炉底之间必须架空，形成炉内气流通道。同 时，如果炉内多层工件2加热时，工件与工件之间也应该架空，形成工件间气流通道，因此必须在工件与炉底之间或工件与工件之间垫上垫 块l。垫块1为整块的耐热合金块，垫块1具有较好的耐垫性能，以免 在工件频繁的加热过程中产生较快的烧损现象， 一旦烧损过大就只能
报废，因而耐热性能的好坏直接影响垫块的使用寿命；同时垫块必须 具备良好的抗热变形能力以及较强的耐压与耐沖击性能。
目前工业炉内多采用高Ni-Cr合金钢耐热垫块，如Cr25Ni20 (也称 2520)、 Co20等耐热合金，这些合金垫块的比重较大， 一般大于 8000kg/m3。其优点是耐沖击力性能、耐热沖击(急冷急热)性能良好， 热形变较小，可承受1200度的高温。
但是使用高Ni-Cr合金钢耐热垫块存在以下缺点 一是材料重， 垫块本身的蓄热量大；使用此种垫块的工业炉多为间息式工业炉，需 反复加热冷却。由于垫块仅起分开工件的作用，不是加热的对象，垫 块在加热过程中消耗的热量属无用能耗，垫块越重，从工业炉内吸走 热量越多，无用能耗越高，不仅降低了工业炉的加热速度，而且无用 能耗成本较高。二是使用Ni-Cr等耐热合金，合金钢材价格昂贵，其 价格一般在8万元/吨以上，如此昂贵的合金钢垫料在高温炉中会逐渐 被氧化烧损，因此使用成本极高。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种工业炉用组合式垫块，达 到减少能耗的损失，节约生产成本的目的。
为实现上述目的，本实用新型的工业炉用组合式垫块，由承压层、 耐火纤维层和耐热合金钢垫块组成，所述耐火纤维层包覆在所述承压层上，所述耐热合金钢垫块置于包覆有耐火纤维层的承压层的顶部， 所述耐热合金钢垫块与承压层固定连接。
所述承压层为耐火浇注料预制块。
所述承压层上设置有通孔，所述耐火纤维层上与所述通孔对应的 位置设置有孔。
在所述耐热合金钢垫块的下方设置与所述承压层顶部相匹配的 槽，所述承压层的顶部卡入所述槽中。
所述承压层由多段组合而成。
本实用新型的工业炉用组合式垫块，蓄热量低，炉内升降温速度 快，无用能耗少，同时使用的材料的成本降低。有效地节约了能源， 降低了生产成本。
图1为台车式加热炉对工件进行加热与热处理的示意图2为图1中工件和垫块的A-A向剖^L图3为本实用新型的工业炉用组合式垫块的示意图4为图3中工业炉用组合式垫块的B-B向剖^f见图5为工业炉用组合式垫块的另一个实施例的示意图。
具体实施方式
图3为本实用新型的工业炉用组合式垫块的示意图；图4为图3 中工业炉用组合式垫块的B-B向剖视图。如图所示，本实用新型的工业炉用组合式垫块由承压层11、耐火纤维层12和耐热合金钢垫块13 组成，所述耐火纤维层12包覆在所述承压层11上，所述耐热合金钢 垫块13置于包覆有耐火纤维层12的承压层11的顶部，所述耐热合金 钢垫块13与承压层11固定连接。
所述耐热合金钢垫块13与承压层11的连接方式可以通过螺4丁连 接，也可以采用卡接方式，即在所述耐热合金钢垫块13的下方设置与 承压层11顶部相匹配的槽，所述承压层11的顶部卡入所述槽中。
承压层11采用耐火浇注料预制块，其主要成份为硅酸铝，其容重 <3000kg/m3。耐火浇注料预制块的耐压强度高，耐热性能强，与钢相比 在高温状态下烧损极小。使用这部分结构为本实用新型的工业炉用组 合式垫块的的底部，主要是承受工件的压力，获得较高的使用寿命， 代替了现有技术中垫块结构中的大部分合金钢部分。
由于承压层11的耐火浇注料预制块的耐沖击力性能和抗热沖击 (急冷急热)性能较差，在承受加热工件的上下吊运时，受工件冲击 易发生碎裂；因此，在其上部与加热工件频繁接触的部分采用耐热合 金钢垫块13，由于耐热合金钢耐沖击，耐急冷急热性能良好，可以直 接与加热工件接触，这样就避免了工件对耐火浇注料预制块的直接沖 击。
如果耐热合金钢垫块13与底部的承压层11之间直接接触时，吊 运工件对耐热合金钢垫块13的冲击力在传递给承压层11的过程中得 不到緩冲，也容易引起承压层11的沖击碎裂，因此在耐热合金钢垫块 13与底部的承压层11之间设置耐火纤维层12,同时耐火纤维层12包 覆在所述承压层ll上，由于耐火纤维柔性好，有一定的弹性并且隔热性能好，不仅能有效地吸收沖击力，而且对承压层11也起到了保温作 用，减轻了升降温过程中频繁的热沖击力对承压层11的影响。耐火纤
维的主要成份为硅酸铝，其容重约128kg/m3'。
承压层11上还设置有便于炉气流通及方便吊装的通孔111,所述 耐火纤维层12上与所述通孔111对应的位置也设置有孔。
图5为工业炉用组合式垫块的另一个实施例的示意图。本实施例 与图4中所示的实施例相比，图4中的承压层11为一段的结构，而本 实施例的承压层11采用多段结构(图中所示为两段)。承压层ll的长 度以不大于2米为宜，以减少加热过程中长度方向上的热变形影响。 因此，承压层11可以由多段组合而成，具体釆用多少段，可根据具体 的长度来确定。
采用本实用新型的工业炉用组合式垫块，安装方便，易更换。特 别是组合垫块中，底部的承压层ll取代了现有技术中垫块中大部分的 耐热合金钢，而顶部的耐热合金钢垫块13的使用量仅为现有技术中垫 块中耐热合金钢的10%~15%,本实用新型的工业炉用组合式垫块的重 量仅为现有技术中垫块重量的30%~50%,因此蓄热量低，炉子升降温 速度快，无用能耗少。承压层ll使用的材料以耐火浇注料为主，而耐 火浇注料的价格一般均小于10000元/吨，仅为耐热合金钢价格的 1/5~1/10,因此材料价格低廉，使用成本低。
权利要求1、一种工业炉用组合式垫块，其特征在于，由承压层、耐火纤维层和耐热合金钢垫块组成，所述耐火纤维层包覆在所述承压层上，所述耐热合金钢垫块置于包覆有耐火纤维层的承压层的顶部，所述耐热合金钢垫块与承压层固定连接。
2、 如权利要求1所述的工业炉用组合式垫块，其特征在于，所述 承压层为耐火浇注料预制块。
3、 如权利要求1所述的工业炉用组合式垫块，其特征在于，所述 承压层上设置有通孔，所述耐火纤维层上与所述通孔对应的位置设置 有孔。
4、 如权利要求1所述的工业炉用组合式垫块，其特征在于，在所 述耐热合金钢垫块的下方设置与所述承压层顶部相匹配的槽，所述承 压层的顶部卡入所述槽中。
5、 如权利要求1所述的工业炉用组合式垫块，其特征在于，所述 承压层由多段组合而成。
专利摘要本实用新型公开了一种工业炉用组合式垫块，其由承压层、耐火纤维层和耐热合金钢垫块组成，所述耐火纤维层包覆在所述承压层上，所述耐热合金钢垫块置于包覆有耐火纤维层的承压层的顶部，所述耐热合金钢垫块与承压层固定连接。本实用新型的工业炉用组合式垫块，有效地节约了能源，降低了生产成本。
文档编号F27D5/00GK201251366SQ20082015083
公开日2009年6月3日 申请日期2008年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者涂卫国, 林 陈 申请人:宝山钢铁股份有限公司;上海宝钢工程技术有限公司