用于焚烧炉的炉条和生产该炉条的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于焚烧炉(60)的炉条(1)，其具有炉条基体(2)和至少在在运行中朝向燃烧室(62)的表面区域上覆盖炉条基体(2)的耐高温盖板(30)。盖板(30)通过热绝缘材料(20，21)与炉条基体(2)分隔开。为此，在炉条基体(2)朝向盖板(30)的一面和/或在盖板(30)朝向炉条基体(2)的一面上设置空腔(3)，该空腔至少部分地被填以陶瓷纤维绝缘材料(20)。另外，本发明专利技术还涉及一种用于制造这种炉条(1)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于焚烧炉的炉条，该焚烧炉具有炉条基体和至少在运行中在朝向燃烧室的表面区域上覆盖炉条基体的耐高温盖板，在此，该盖板通过热绝缘材料与炉条基体分隔开。此外，本专利技术还涉及一种制造这种炉条的方法。
技术介绍
上述类型的炉条安装在焚烧炉的燃烧炉排(Feuerimgsrosten)中，特别是在用于固体燃烧物的焚烧设备中。这些固体燃烧物例如可以包括垃圾、替代燃烧物(例如分类和/或回收垃圾)、二次燃烧物、生物质(Biomasse)等等。这种燃烧炉排通常由炉栅结构 (Rostkonstruktion)组成，炉栅结构具有许多瓦状叠加设置的炉层，每个炉层都具有多个平行并排安装的炉条。炉条的这种瓦状设置在此构成炉蓖面，燃烧物床通过燃烧室输送到该炉蓖面上，并在炉蓖面上进行燃烧。这种燃烧通过通常穿过炉条之间的间隙从下面进入燃烧室中的一次风保持。为了使燃烧物床运动，经常将燃烧炉排构造为，使每个第二炉层的炉条都可以沿炉条的纵向往复运动，相对地使其他炉层的炉条保持不动。通过每个第二炉层的循环往复运动，可以使在焚烧期间位于瓦状炉栅结构上的燃烧物床从预热区斜向下输送到主燃烧区中，并进一步输送到后燃烧区中。在这种焚烧设备中将会产生持续位于800°C到1300°C的温度，或者在短时间内甚至超过此温度。炉条的整个前半部分在位于上方的炉层的炉条下面伸入瓦状叠加层的内部，因而暴露于较大的热负荷中。此外，对燃烧物床的运输和各第二炉层的往复运动，也会造成巨大的机械负荷。此外，特别在固体燃烧物焚烧设备中，会使炉条暴露于由燃烧物的特殊成分在其使用范围内所造成的化学侵袭当中。为了降低热负荷，可以使用各种不同的方式使炉条冷却。所以，存在利用空气冷却进行工作的系统。在这里，使通常保持燃烧所必需的空气从炉条上经过以使炉条冷却。但是到目前为止，对于高温应用而言，空气冷却往往不足以保证炉条具有令人满意的较长的使用寿命。对损坏的炉条的更换只能在整个设备长时间的停机期间进行，而这将导致较高的成本。因此，所使用的大多数系统(也可以是附加地)利用水冷工作。但是这样的系统都相对比较昂贵，因为需要在炉条中引入管道，并且必须将每个炉条都集成到将要实现的冷却水循环当中。另外，必须永久确保整个冷却水循环的性能足够安全，并为此安装相应的安全系统。如果没有设置这种冷却，炉条的使用寿命将会大大降低。另一种提高炉条使用寿命的方法是，建立本文开始所述类型的多层结构。为此，将炉条基体例如由钢制成，优选是钢铸件。然后，将在运行中朝向燃烧室的表面区域，即支承燃烧物床的侧面，使用耐高温的盖板(特别优选由陶瓷制成)加以覆盖。这种具有钢制底座和陶瓷盖板的结构例如在专利文献EP 0382045 A2和EP 1705425 Al中有所描述。在专利文献DE 9312738 Ul中描述了一种炉条，每个炉条都具有作为底座的固定元件和固定在底座上的陶制盖板，其中，为了在固定元件和盖板之间实现隔绝，设置气隙或连续的绝缘垫 (Isoliervlies)，以使盖板与固定元件完全分开。此外，在专利文献DE 32368 A中描述了一种炉条，其具有由铸铁或钢制成的底座和由陶瓷材料制成的顶层，其中，陶瓷板和钢制或铁制得炉条基体被由不良热传导材料制成的薄层分开。通过这种简单的隔离层，的确可以在一定程度上降低炉条基体的热负荷。但是，对于目前一般所能达到的温度范围来说，这并不足以在气冷式炉排系统中使炉条具有足够高的使用寿命。因此，在现代的固体燃烧物焚烧设备中，仍然普遍使用更加昂贵的水冷式系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种改进的本文开始所述类型的炉条，以及一种制造这种炉条的方法，这种炉条可以利用简单的气冷以足够的使用寿命使用于现代的固体燃烧物焚烧设备中。本专利技术的目的一方面通过一种如权利要求1所述的炉条实现，另一方面通过一种如权利要求13所述的用于制造炉条的方法实现。根据本专利技术，在炉条基体的朝向盖板的一面和/或在盖板的朝向炉条基体的一面上设置具有环形壁的空腔，也就是具有环绕在四周的壁的凹洞，对其至少部分地填以陶瓷纤维绝缘材料。一方面，这种陶瓷纤维绝缘材料本身是抗高温的。另一方面，与传统的热绝缘材料相比，例如绝缘水泥(Isolierzement)，其具有明显更高的绝缘效果。特别通过在空腔中装入陶瓷纤维绝缘材料(通过使用盖板覆盖炉条基体，该空腔在炉条中形成封闭的内部空间)，可以确保陶瓷纤维绝缘材料具有特定的扩展空间，从而在绝缘材料中一直包含有一定数量的空气，这些空气有助于在盖板和炉条基体之间形成极其良好的热绝缘。因此总体而言，在达到1000°C并且相对于已知的炉条更高的非常高的燃烧床温度下，炉条基体上的热负荷本身会明显降低。因此，通过简单的气冷，在这种设备中也可以达到炉条的使用寿命，就如同它通常仅使用水冷所能达到的那样。总而言之，安装有根据本专利技术的炉条的燃烧炉排由此可以非常经济地进行生产，并且首先在连续运行中相比于目前已知的利用水冷的燃烧炉排成本更低。在根据本专利技术的生产炉条的方法中，炉条基体优选例如由铸钢铸造而成，并至少在在运行中朝向燃烧室的表面区域上覆盖耐高温盖板。在此，在制造炉条基体时，在炉条基体的朝向盖板的一面和/或在制造盖板时在盖板的朝向炉条基体的一面上设置空腔。在将炉条基体和盖板组装在一起之前，对该空腔至少部分地填充陶瓷纤维绝缘材料。从属权利要求和下面的描述中含有本专利技术的特别优选的扩展方案和实施方式，其中，类似于从属权利要求所提及的炉条，根据本专利技术的这种方法也可以进一步发展，反之亦然。盖板原则上可以由不同的耐高温材料制成。优选是陶瓷盖板，陶瓷材料不仅耐高温，而且还具有较高的抗化学侵蚀性。在此特别优选采用碳化硅(SiC)陶瓷。已经发现，硅渗透反应结合的碳化硅材料是特别适用的，其通常具有良好的抗氧化性和耐腐蚀性，优良的抗温度变化性和很高的断裂强度。如上所述，由于燃烧棒(Brermstab)的表面还受到机械负荷，因此盖板应该具有特定的最小厚度。特别优选盖板的厚度至少为5mm，特别优选的是至少为10mm。更优选的是厚度位于15mm至35mm之间。同样如上所述，可以将用于容纳陶瓷纤维绝缘材料的空腔设置在盖板中。但是，为了使盖板不至于过厚，且还必须使之达到尽可能高的稳定性，优选3/ 使空腔至少占有炉条基体的绝大部分，甚至在炉条基体中是唯一的。特别是可以在以钢铁铸造工艺制造炉条时，在没有较大的额外花费的前提下，通过适当的铸模设计，在炉条基体中设置合适的空腔。替代地还可以利用切削加工方法或与之相结合来制造空腔，甚至整个炉条基体。作为陶瓷纤维绝缘材料，不同的材料会由于不同的坚固性和实施方式而出现问题。例如，可以使用松散的鳞片状陶瓷纤维绝缘材料。但是优选采用陶瓷纤维绝缘垫形式的绝缘材料。这种陶瓷纤维绝缘材料易于加工，例如，可以将其适当地按照空腔的尺寸制作， 并插入其中。此外，它也具有限定的厚度，从而就此实现精确设定的绝缘效果。优选使用这样的陶瓷纤维材料，其主要成分包括SiO2(优选>重量的60% )和 CaO(优选>重量的25% )。此外，这种陶瓷纤维材料还包含其他的成分Mg0，Al203和狗203， 其中，后两种物质优选以重量的或以下的数量级使用，MgO的重量优选占重量的2% 至10%。平均纤维直径优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝恩德·施普利特霍夫，迈克尔·米莫，杰拉尔德·格吕纳，尼尔斯·普拉格，
申请(专利权)人：鲍姆加特博易勒系统有限公司，
类型：发明
国别省市：