CN117249685B - 壁砖、窑炉及窑炉温控系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种壁砖、窑炉及窑炉温控系统，涉及窑炉技术领域。该壁砖包括砖体和连接件。砖体的内部设置有介质通道，介质通道至少包括两个端口。连接件与介质通道的两个端口一一对应，包括连接通道、柔性密封部和牵引组件，连接通道至少部分地插设于介质通道的端口内，围绕连接通道的轴心，连接通道的外周壁设置有挤压部，挤压部凸出于连接通道的外周壁，柔性密封部与连接通道连接，柔性密封部与连接通道的连接处位于挤压部远离介质通道的端口的一侧，柔性密封部部分地夹设于挤压部和介质通道的内周壁之间。通过向砖体中通入冷却介质，提高了对池壁的降温效果。通过控制通入介质通道的冷却介质的温度、流速等条件，能够使得池壁能够恒温工作。

Description

壁砖、窑炉及窑炉温控系统

技术领域

本申请涉及窑炉技术领域，尤其涉及一种壁砖、窑炉及窑炉温控系统。

背景技术

池壁是窑炉中与熔化的原材料直接接触的部分，在长期的生产过程中，池壁与原材料的接触部位受到火焰的烧损、配合料熔化的冲刷以及原材料的流动等多方面影响，会发生侵蚀损伤，使得池壁的寿命成为影响窑炉寿命的关键因素之一。

为了增加池壁的使用寿命，传统的处理方式为通过风机对池壁进行外部降温，发明人发现，这种降温方式一方面是降温效果较差，另一方面是风冷产生的降温效果不直观，对风力的调整多通过人工经验进行，存在调整不及时、调整不准确的问题。

发明内容

本申请所要解决的一个技术问题是：提高对池壁的降温效果。

为解决上述技术问题，一方面，本申请实施例提供了一种壁砖，包括砖体和连接件。砖体的内部设置有介质通道，介质通道至少包括两个端口。连接件与介质通道的两个端口一一对应，包括连接通道、柔性密封部和牵引组件，连接通道至少部分地插设于介质通道的端口内，围绕连接通道的轴心，连接通道的外周壁设置有挤压部，挤压部凸出于连接通道的外周壁，柔性密封部与连接通道连接，柔性密封部与连接通道的连接处位于挤压部远离介质通道的端口的一侧，柔性密封部部分地夹设于挤压部和介质通道的内周壁之间，牵引组件设置于挤压部靠近介质通道的端口的一侧，牵引组件用于牵引柔性密封部向介质通道的端口移动。

在一些实施例中，介质通道呈U形。

在一些实施例中，沿介质通道的轴向，柔性密封部由靠近介质通道端口的一侧至远离介质通道端口的一侧厚度逐渐增加。

在一些实施例中，牵引组件包括驱动套和涨套，驱动套套设于连接通道，涨套套设于驱动套，驱动套沿连接通道的轴向可移动地设置于连接通道，柔性密封部经由涨套的外周壁以及涨套靠近介质通道端口的端面连接于驱动套。

在一些实施例中，驱动套和涨套呈锥台状，驱动套的大径侧靠近介质通道的端口，涨套的小径侧靠近介质通道的端口。

在一些实施例中，涨套包括多个弧形瓣体，相邻的两个弧形瓣体通过柔性拉伸部连接。

另一方面，本申请实施例还提供了一种窑炉，包括上述实施例中的壁砖。

又一方面，本申请实施例还提供了一种窑炉温控系统，应用于上述实施例中的窑炉，包括风冷组件和液冷组件。风冷组件用于对壁砖降温。液冷组件包括介质池、进液通道和出液通道，进液通道和出液通道分别和介质池连通，进液通道和出液通道分别与两个连接通道连通。

在一些实施例中，出液通道包括主通道、第一通道和第二通道，主通道的入口与连接通道连通，液冷组件还包括三通阀和降温组件，三通阀的入口与主通道的出口连通，三通阀的两个出口分别与第一通道和第二通道的入口连通，第一通道和第二通道的出口与介质池连通，降温组件用于对第一通道中的介质降温。

在一些实施例中，风冷组件包括风道和鼓风部，鼓风部件的出风口与风道的入口连通。

通过上述技术方案，使用壁砖能够形成窑炉的池壁，通过向砖体中通入冷却介质，提高了对池壁的降温效果。再有，冷却介质的温度、流速等条件容易通过控制设备控制，因此提高了对池壁的温度控制精准度。进一步地，通过控制通入介质通道的冷却介质的温度、流速等条件，还能够实现对池壁的恒温效果。

柔性密封部和挤压部配合，使得连接通道能够在不对介质通道进行结构改动的情况下被固定于介质通道内，进而提高了壁砖的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例公开的砖体的结构示意图；

图2是图1的A处放大图；

图3是本申请实施例公开的涨套的结构示意图；

图4是本申请实施例公开的窑炉温控系统的工作流程图。

附图标记说明：

1、砖体；11、介质通道；2、连接件；21、连接通道；211、挤压部；22、柔性密封部；23、涨套；231、弧形瓣体；232、柔性拉伸部；24、驱动套；25、驱动件；3、风冷组件；31、鼓风部；32、风道；33、扩散部；4、液冷组件；41、介质池；42、输送泵；43、进液通道；44、出液通道；441、主通道；442、第二通道；443、第一通道；45、三通阀；47、降温组件；51、处理器；52、第一控制模块；53、温度检测模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，本申请可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

本申请提供这些实施例是为了使本申请透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本申请的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

此外，本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。

还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。

本申请使用的所有术语与本申请所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

参见图1和图2，一方面，本申请实施例提供了一种壁砖，包括砖体1和连接件2。砖体1的内部设置有介质通道11，介质通道11至少包括两个端口。连接件2与介质通道11的两个端口一一对应，包括连接通道21、柔性密封部22和牵引组件，连接通道21至少部分地插设于介质通道11的端口内，围绕连接通道21的轴心，连接通道21的外周壁设置有挤压部211，挤压部211凸出于连接通道21的外周壁，柔性密封部22与连接通道21连接，柔性密封部22与连接通道21的连接处位于挤压部211远离介质通道11的端口的一侧，柔性密封部22部分地夹设于挤压部211和介质通道11的内周壁之间，牵引组件设置于挤压部211靠近介质通道11的端口的一侧，牵引组件用于牵引柔性密封部22向介质通道11的端口移动。

介质通道11可以仅通过砖体1本身形成，例如，在浇筑砖体1时，通过模具在砖体1内部形成介质通道11。或者，介质通道11还可以是设置于砖体1内部的通道结构，例如，在浇筑砖体1时，在砖体1内部预制管体，以形成介质通道11。

介质通道11的端口用于砖体1内部通入和排出冷却介质。即介质通道11的端口中，至少一个是入口，至少一个是出口。当介质通道11端口为两个以上时，入口或者出口可以为多个。

连接通道21用于供外部的通道与介质通道11连通，使得冷却介质能够通入介质通道11内，同时，介质通道11内的冷却介质能够排出。相比于直接将介质通道11与外部的通道连接，能够降低介质通道11的磨损，进而提高了砖体1的使用寿命。

挤压部211面向介质通道11内壁面的一侧可以为弧面，降低挤压部211刮破柔性密封部22的风险。

常见的通道对接方式多需要对通道本身进行结构改动，例如，以螺纹配合为例，假若介质通道11和连接通道21螺纹配合，那么则需要在介质通道11和连接通道21分别设置有螺纹，而对介质通道11和连接通道21的结构改动可能降低介质通道11和连接通道21的结构强度，例如，在介质通道11仅通过砖体1本身形成的实施例中，由于砖体1本身为非金属材质，因此螺纹配合时，介质通道11容易发生磨损，进而壁砖的使用寿命也随之降低。

柔性密封部22和挤压部211配合，使得连接通道21能够在不对介质通道11进行结构改动的情况下被固定于介质通道11内，进而提高了壁砖的使用寿命。即在牵引组件的作用下，柔性密封部22被牵引向介质通道11的端口移动，柔性密封部22经过挤压部211时，在挤压部211和介质通道11的内壁面的作用下，柔性密封部22和介质通道11之间形成过盈配合，使得连接通道21能够被固定。

柔性密封部22和挤压部211配合，还能够对连接通道21和介质通道11之间间隙起到密封作用，降低冷却介质泄漏的风险。

本申请实施例中，柔性密封部22可以是橡胶。

通过向介质通道11内通入冷却介质，能够降低砖体1温度，相比于传统的风冷降温方式，降温效果更好。再有，冷却介质的温度、流速等条件容易通过控制设备控制，因此提高了对壁砖的温度控制精准度。进一步地，通过控制通入介质通道11的冷却介质的温度、流速等条件，还能够实现对壁砖的恒温效果。

在一些实施例中，可以增加砖体1的厚度以增加砖体1的使用寿命。还可以增加砖体1的密度以增加砖体1的使用寿命，增加了砖体1的密度可以通过在砖体1中增加混合材料、调整砖体1烧制工艺等方式实现。

在一些实施例中，介质通道11呈U形。

介质通道11为U形，增加了介质通道11对砖体1的冷却范围，进而提高了对砖体1的降温效果。

本实施例中，介质通道11可以包括依次相连的第一部分、第二部分和第三部分，以使介质通道11呈U形，第一部分、第二部分和第三部分可以呈波浪状，以提高介质通道11对砖体1的冷却范围。

在一些实施例中，沿介质通道11的轴向，柔性密封部22由靠近介质通道11端口的一侧至远离介质通道11端口的一侧厚度逐渐增加。

介质通道11的轴向可以是图中Z轴所示的方向。

柔性密封部22的厚度是指柔性密封部22在垂直于介质通道11的轴向的方向上的厚度。

柔性密封部22的厚度逐渐增加，使得柔性密封部22被牵引移动的过程中，柔性密封部22与介质通道11的内壁之间、柔性密封部22与挤压部211之间的配合更为紧密，提高了对连接通道21的固定效果，以及柔性密封部22的密封效果。

参见图2，在一些实施例中，牵引组件包括驱动套24和涨套23，驱动套24套设于连接通道21，涨套23套设于驱动套24，驱动套24沿连接通道21的轴向可移动地设置于连接通道21，柔性密封部22经由涨套23的外周壁以及涨套23靠近介质通道11端口的端面连接于驱动套24。

驱动套24可以和连接通道21螺纹配合，通过旋转驱动套24便能够沿连接通道21的轴向移动驱动套24。或者连接通道21可以设置有驱动件25，驱动件25可以套设于连接通道21并与连接通道21螺纹配合，驱动件25可以抵靠于驱动套24，以移动驱动套24。

涨套23在驱动套24移动时相对于介质通道11的轴向保持静止，举例而言，连接通道21可以设置有抵靠部，抵靠部抵靠于涨套23，使得涨套23无法相对于连接通道21的轴向移动。

举例而言，在介质通道11的轴心竖直延伸时，涨套23靠近介质通道11的端口的端面为涨套23的上端面。

柔性密封部22经由涨套23的外周壁以及涨套23靠近介质通道11端口的端面连接于驱动套24，当驱动套24朝远离介质通道11的端口的方向移动时，柔性密封部22能够被牵引向介质通道11的端口移动，同时，柔性密封部22还能够密封涨套23的外周壁和介质通道11之间的间隙，提高了密封效果。

本申请实施例中，柔性密封部22可以部分夹设于驱动套24的外周壁和涨套23的周壁之间，在柔性密封部22厚度逐渐增加的实施例中，使得柔性型密封部可以能够使得涨套23的半径增加，提高涨套23的外周壁和介质通道11之间密封效果，并且提高了对连接通道21的固定效果。

参见图2，在一些实施例中，驱动套24和涨套23呈锥台状，驱动套24的大径侧靠近介质通道11的端口，涨套23的小径侧靠近介质通道11的端口。

驱动套24和涨套23的锥台状结构使得驱动套24沿连接通道21的轴向朝远离介质通道11的端口移动时，驱动套24既能够牵引柔性密封部22移动，又能够使得涨套23扩张，随着涨套23的扩张，涨套23对柔性密封部22的挤压力增加，提高涨套23的外周壁和介质通道11之间密封效果，并且提高了对连接通道21的固定效果。

参见图3，在一些实施例中，涨套23包括多个弧形瓣体231，相邻的两个弧形瓣体231通过柔性拉伸部232连接。

柔性拉伸部232可以采用橡胶材质。

弧形瓣体231和柔性拉伸部232配合，使得涨套23能够径向扩张。

另一方面，本申请实施例还提供了一种窑炉，包括上述实施例中的壁砖。

壁砖可以用于形成窑炉的池壁，通过向砖体1中通入冷却介质，提高了对池壁的降温效果。再有，冷却介质的温度、流速等条件容易通过控制设备控制，因此提高了对池壁的温度控制精准度。进一步地，通过控制通入介质通道11的冷却介质的温度、流速等条件，还能够实现对池壁的恒温效果。

参见图4，又一方面，本申请实施例还提供了一种窑炉温控系统，应用于上述实施例中的窑炉，包括风冷组件3和液冷组件4。风冷组件3用于对壁砖降温。液冷组件4包括介质池41、进液通道43和出液通道44，进液通道43和出液通道44分别和介质池41连通，进液通道43和出液通道44分别与两个连接通道21连通。

风冷组件3和液冷组件4配合，提高了对壁砖的降温效果。

本实施例中，进液通道43和出液通道44分别和两个连接件2的连接通道21配合。

介质池41中容纳有冷却介质，冷却介质从进液通道43进入砖体1的介质通道11之中，通过冷却介质对砖体1进行降温，从介质通道11排出的冷却介质进入出液通道44之中，再通过出液通道44回流至介质池41。

介质池41、进液通道43、出液通道44和砖体1形成冷却介质循环回路，使得冷却介质能够重复利用，降低了窑炉温控系统的能耗。

为了便于冷却介质循环，进液通道43或者出液通道44可以设置有输送泵42。

在一些实施例中，出液通道44包括主通道441、第一通道443和第二通道442，主通道441的入口与连接通道21连通，液冷组件4还包括三通阀45和降温组件47，三通阀45的入口与主通道441的出口连通，三通阀45的两个出口分别与第一通道443和第二通道442的入口连通，第一通道443和第二通道442的出口与介质池41连通，降温组件47用于对第一通道443中的介质降温。

三通阀45可以调整主通道441分别输送至第一通道443和第二通道442的流量。

三通阀45可以是温控三通阀。

降温组件47可以是降温塔，降温塔的工作原理为本领域技术人员所公知的内容，此处不再赘述。

在三通阀45和降温组件47的作用下，能够对冷却介质的温度进行调整，例如，当主通道441中的冷却介质温度较高时，可以通过三通阀45增加主通道441输送至第一通道443的冷却介质量，通过降温组件47对冷却介质进行降温。反之，不需要对冷却介质进行降温时，可以通道三通阀45增加主通道441输送至第二通道442的冷却介质量。

在一些实施例中，风冷组件3包括风道32和鼓风部31，鼓风部31的出风口与风道32的入口连通。

鼓风部31用于向风道32之中送入高速气流。

风道32的出口可以设置有扩散部33，以增加风道32的覆盖面积。

风道32之中的高速气流吹至砖体1表面，实现对砖体1降温的目的。

在一些实施例中，窑炉温控系统还包括控制系统，控制系统包括处理器51、第一控制模块52、第二控制模块和温度检测模块53，第一控制模块52与处理器51电连接，用于控制鼓风部31工作，以调整风冷效果，第二控制模块和处理器51电连接，用于控制三通阀45，以调整冷却介质的温度，温度检测模块53与处理器51电连接，用于检测主通道441的冷却介质温度。

通过上述控制系统，能够使得窑炉池壁在适宜的温度区间内工作，提高了池壁的使用寿命。上述处理器51、第一控制模块52、第二控制模块和温度检测模块53可以在现有技术中选择合适的产品，其工作原理为本领域技术人员所公知的内容，此处不再赘述。

至此，已经详细描述了本申请的各实施例。为了避免遮蔽本申请的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

Claims (7)

1.一种壁砖，其特征在于，包括：

砖体（1），所述砖体（1）的内部设置有介质通道（11），所述介质通道（11）至少包括两个端口；

连接件（2），与所述介质通道（11）的两个端口一一对应，包括连接通道（21）、柔性密封部（22）和牵引组件，所述连接通道（21）至少部分地插设于所述介质通道（11）的端口内，围绕所述连接通道（21）的轴心，所述连接通道（21）的外周壁设置有挤压部（211），所述挤压部（211）凸出于所述连接通道（21）的外周壁，所述柔性密封部（22）与所述连接通道（21）连接，所述柔性密封部（22）与所述连接通道（21）的连接处位于所述挤压部（211）远离所述介质通道（11）的端口的一侧，所述柔性密封部（22）部分地夹设于所述挤压部（211）和所述介质通道（11）的内周壁之间，所述牵引组件设置于所述挤压部（211）靠近所述介质通道（11）的端口的一侧，所述牵引组件用于牵引所述柔性密封部（22）向所述介质通道（11）的端口移动；

沿所述介质通道（11）的轴向，所述柔性密封部（22）由靠近所述介质通道（11）端口的一侧至远离所述介质通道（11）端口的一侧厚度逐渐增加；

所述牵引组件包括驱动套（24）和涨套（23），所述驱动套（24）套设于所述连接通道（21），所述涨套（23）套设于所述驱动套（24），所述驱动套（24）沿所述连接通道（21）的轴向可移动地设置于所述连接通道（21），所述柔性密封部（22）经由所述涨套（23）的外周壁以及所述涨套（23）靠近所述介质通道（11）端口的端面连接于所述驱动套（24），所述驱动套（24）和所述涨套（23）呈锥台状，所述驱动套（24）的大径侧靠近所述介质通道（11）的端口，所述涨套（23）的小径侧靠近所述介质通道（11）的端口。

2.根据权利要求1所述的壁砖，其特征在于，所述介质通道（11）呈U形。

3.根据权利要求1所述的壁砖，其特征在于，所述涨套（23）包括多个弧形瓣体（231），相邻的两个所述弧形瓣体（231）通过柔性拉伸部（232）连接。

4.一种窑炉，其特征于，包括如权利要求1-3任一项所述的壁砖。

5.一种窑炉温控系统，应用于如权利要求4所述的窑炉，其特征在于，包括：

风冷组件（3），用于对所述壁砖降温；

液冷组件（4），包括介质池（41）、进液通道（43）和出液通道（44），所述进液通道（43）和所述出液通道（44）分别和所述介质池（41）连通，所述进液通道（43）和所述出液通道（44）分别与两个所述连接通道（21）连通。

6.根据权利要求5所述的窑炉温控系统，其特征在于，所述出液通道（44）包括主通道（441）、第一通道（443）和第二通道（442），所述主通道（441）的入口与所述连接通道（21）连通，所述液冷组件（4）还包括三通阀（45）和降温组件（47），所述三通阀（45）的入口与所述主通道（441）的出口连通，所述三通阀（45）的两个出口分别与所述第一通道（443）和第二通道（442）的入口连通，所述第一通道（443）和所述第二通道（442）的出口与所述介质池（41）连通，所述降温组件（47）用于对所述第一通道（443）中的介质降温。

7.根据权利要求5所述的窑炉温控系统，其特征在于，所述风冷组件（3）包括风道（32）和鼓风部（31），所述鼓风部（31）的出风口与所述风道（32）的入口连通。