一種結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到一種結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管，屬于耐火材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]加強(qiáng)筋在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中被廣泛應(yīng)用，加強(qiáng)筋可以在不加大制品壁厚的條件下，增強(qiáng)制品的強(qiáng)度和剛性，以節(jié)約材料用量，減輕重量，降低成本?？煽朔破芬虮诤癫顒e帶來(lái)的應(yīng)力不均所造成的制品歪扭變形甚至產(chǎn)生裂紋。
[0003]剛玉管采用硬度大、化學(xué)性能十分穩(wěn)定、耐腐蝕性能強(qiáng)的剛玉砂(A1203)、陶瓷粘合劑經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，因而具有高強(qiáng)度、耐高溫和耐腐蝕等特性，適合各種實(shí)驗(yàn)室金屬、非金屬樣品分析及熔料用，同時(shí)對(duì)酸、堿等抵抗力強(qiáng)，耐沖刷，耐急冷急熱性好，因此使用壽命長(zhǎng)。
[0004]剛玉管主要使用于高溫真空管式電爐、真空氣氛爐和馬弗爐爐管等，該管的使用溫度在120(T1600°C。由于制造剛玉管的工藝特點(diǎn)，剛玉砂在管上不同部位密度分布不均，從而導(dǎo)致膨脹系數(shù)和老化時(shí)間差異，在使用中很容易在管上出現(xiàn)裂縫，裂紋會(huì)迅速擴(kuò)張從而導(dǎo)致剛玉管報(bào)廢，因此成本高。
[0005]目前剛玉爐管的保護(hù)措施主要采用在其兩端管口增加托架，還有在熱區(qū)與冷區(qū)之間的位置放置隔熱塞。這兩種方法仍不能夠解決由于剛玉管中密度分布不均、剛玉管膨脹系數(shù)不一造成的斷裂失效問(wèn)題，加熱時(shí)剛玉管的中間部分在爐膛內(nèi)，而兩端裸露在空氣中，因此爐膛內(nèi)外的剛玉管溫差較大，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和變形，誘發(fā)剛玉管內(nèi)原有裂紋尖端應(yīng)力集中，使裂紋尖端在應(yīng)力作用下發(fā)生快速擴(kuò)展，導(dǎo)致剛玉管斷裂失效。解決方案有兩種:(1)盡量減少剛玉管內(nèi)部的裂紋產(chǎn)生；(2)從結(jié)構(gòu)上組織裂紋尖端的擴(kuò)展。目前由于剛玉管制備工藝的局限，要大幅度降低剛玉管內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生存在較大難度，較好的方式就是從結(jié)構(gòu)上優(yōu)化設(shè)計(jì)，在形成裂紋尖端前設(shè)置天然的障礙從而阻止大部分裂紋的擴(kuò)展，延長(zhǎng)剛玉管的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，通過(guò)在剛玉管上設(shè)計(jì)輔助的加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋可以減少剛玉管裂紋的產(chǎn)生幾率，并且對(duì)裂紋具有釘扎作用，當(dāng)裂紋在擴(kuò)展中遇到加強(qiáng)筋時(shí)，擴(kuò)展會(huì)被阻止；而延長(zhǎng)剛玉爐管的使用壽命，降低成本。
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管，所述剛玉爐管上設(shè)有加強(qiáng)筋。
[0008]所述剛玉爐管的外部設(shè)有環(huán)形加強(qiáng)筋或者螺旋形加強(qiáng)筋。
[0009]所述剛玉爐管的內(nèi)部設(shè)有長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋。
[0010]所述環(huán)形加強(qiáng)筋和螺旋形加強(qiáng)筋的截面為半圓形，直徑范圍在2?5mm。
[0011]所述環(huán)形加強(qiáng)筋的兩個(gè)加強(qiáng)筋之間的間距為15?25cm，螺旋形加強(qiáng)筋的螺距為15?25cm0
[0012]所述剛玉管4和長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋3互成90°分布。
[0013]所述的剛玉管和加強(qiáng)筋同種材料，通過(guò)模具設(shè)計(jì)，注漿一體化成型。
[0014]本實(shí)用新型所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的制備方法為:根據(jù)需求選擇不同類型的結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管模具，將剛玉泥料注入到模具中，得到剛玉爐管毛坯，然后將毛坯送入燒結(jié)爐，燒結(jié)成型，成型后即得到結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0016](I)本加強(qiáng)筋與剛玉管是一體式，采用與剛玉管同種材料通過(guò)模具注漿成坯，因此與剛玉管具有相同的膨脹系數(shù)，并且還具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐酸堿腐蝕等性能；
[0017](2)本加強(qiáng)筋把整個(gè)剛玉管分成了更短的幾個(gè)部分組成，能有效地減少剛玉管在使用過(guò)程中由于熱膨脹系數(shù)差異和操作不得當(dāng)時(shí)裂紋的產(chǎn)生幾率，并且還能抑制裂紋的迅速擴(kuò)展，從而延長(zhǎng)剛玉管的使用壽命，節(jié)約成本。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是實(shí)施例1所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是實(shí)施例2所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是實(shí)施例3所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是環(huán)形加強(qiáng)筋的橫截面；
[0022]圖5是長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋的橫截面；
[0023]圖6是實(shí)施例8所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7是實(shí)施例7所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1-環(huán)形加強(qiáng)筋；2_螺旋形加強(qiáng)筋；3_長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋；4_剛玉管；5_長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋的橫截面；6_環(huán)形和螺旋形加強(qiáng)筋的橫截面。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。
[0027]實(shí)施例1
[0028]本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的外部設(shè)有環(huán)形加強(qiáng)筋，兩個(gè)環(huán)形加強(qiáng)筋之間的距離為15cm，如圖1所示；所述環(huán)形加強(qiáng)筋的截面為直徑為2_的半圓形，如圖4所示；所述的剛玉管和加強(qiáng)筋為同種材料，通過(guò)模具設(shè)計(jì)，注漿一體化成型。
[0029]實(shí)施例2
[0030]本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的外部設(shè)有螺旋形加強(qiáng)筋，螺旋形加強(qiáng)筋的螺距為20cm，如圖2所示；所述螺旋形加強(qiáng)筋的截面為直徑為3mm半圓形，如圖4所示；所述的剛玉管和加強(qiáng)筋為同種材料，通過(guò)模具設(shè)計(jì)，注漿一體化成型。
[0031]實(shí)施例3
[0032]本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的內(nèi)部設(shè)有長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋，所述剛玉管4和長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋3互成90°分布，如圖3所示；所述長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋的截面為凹形，如圖5所示；所述的剛玉管和加強(qiáng)筋為同種材料，通過(guò)模具設(shè)計(jì)，注漿一體化成型。
[0033]實(shí)施例4
[0034]本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的內(nèi)部設(shè)有長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋，外部設(shè)有環(huán)形加強(qiáng)筋；兩個(gè)環(huán)形加強(qiáng)筋之間的距離為20cm，所述的剛玉管和加強(qiáng)筋為同種材料，通過(guò)模具設(shè)計(jì)，注漿一體化成型。
[0035]實(shí)施例5
[0036]本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的外部設(shè)有長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋，外部設(shè)有環(huán)形加強(qiáng)筋；兩個(gè)環(huán)形加強(qiáng)筋之間的距離為20cm，所述的剛玉管和加強(qiáng)筋為同種材料，通過(guò)模具設(shè)計(jì)，注漿一體化成型。
[0037]實(shí)施例6
[0038]本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的內(nèi)部設(shè)有長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋，外部設(shè)有螺旋形加強(qiáng)筋，螺旋形加強(qiáng)筋所的螺距為15cm;所述的剛玉管和加強(qiáng)筋為同種材料，通過(guò)模具設(shè)計(jì)，注楽一體化成型。
[0039]實(shí)施例7
[0040]本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的外部設(shè)有長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋和螺旋形加強(qiáng)筋，兩個(gè)長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋沿剛玉爐管的長(zhǎng)度方向穿過(guò)螺旋形加強(qiáng)筋，螺旋形加強(qiáng)筋所的螺距為15cm;所述的剛玉管和加強(qiáng)筋為同種材料，通過(guò)模具設(shè)計(jì)，注漿一體化成型。
[0041]實(shí)施例8
[0042]本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管的外部設(shè)有長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋和環(huán)形加強(qiáng)筋，兩個(gè)長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋沿剛玉爐管的長(zhǎng)度方向穿過(guò)環(huán)形加強(qiáng)筋，兩個(gè)環(huán)形加強(qiáng)筋之間的距離為15cm;所述的剛玉管和加強(qiáng)筋為同種材料，通過(guò)模具設(shè)計(jì)，注漿一體化成型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管，其特征在于:所述剛玉爐管的管壁上設(shè)有環(huán)形加強(qiáng)筋、螺旋形加強(qiáng)筋、長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋中的一種或兩種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管，其特征在于:所述環(huán)形加強(qiáng)筋和螺旋形加強(qiáng)筋的截面為半圓形，直徑范圍在2?5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管，其特征在于:所述環(huán)形加強(qiáng)筋的兩個(gè)加強(qiáng)筋之間的間距為15?25cm，螺旋形加強(qiáng)筋的螺距為15?25cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管，其特征在于:所述剛玉管和長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋互成90°分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)的剛玉爐管，其特征在于:其特征是所述的剛玉管和加強(qiáng)筋同種材料，通過(guò)模具設(shè)計(jì)，注漿一體化成型。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種帶加強(qiáng)筋的剛玉爐管，屬于耐火材料領(lǐng)域。所述剛玉爐管上設(shè)有環(huán)形加強(qiáng)筋、螺旋形加強(qiáng)筋、長(zhǎng)條形加強(qiáng)筋中的一種或兩種，不同類型的剛玉爐管通過(guò)模具設(shè)計(jì)，再利用注漿成型；所述的結(jié)構(gòu)性加強(qiáng)剛玉爐管抑制了在熱沖擊條件下大裂紋的快速擴(kuò)展，延長(zhǎng)了剛玉管的使用壽命；加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)有螺旋形、圓環(huán)形、長(zhǎng)條形以適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域。
【IPC分類】C04B35-622, C04B35-10, C04B35-71
【公開號(hào)】CN204281607
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420549338
【發(fā)明人】徐光 , 王玉天, 胡勁, 張維鈞, 王開軍, 段云彪
【申請(qǐng)人】昆明理工大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年9月24日