CN111895789A - 大型卧式高温管形抗振炉衬及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了大型卧式高温管形抗振炉衬，包括炉体钢壳、轻质保温层、耐磨耐火可塑料内衬层和金属铆固件，炉体钢壳为耐热金属筒体，保温层通过砌筑固定于钢壳的内侧，内衬层通过金属铆固件固定并砌筑于轻质保温层的内侧，金属铆固件的一端与炉体钢壳固定连接，金属铆固件的另一端贯穿轻质保温层并伸入到内衬层内部，将炉体牢固吊挂于钢壳上。本发明还公开了该炉衬的制作方法：将金属铆固件的一端铆固到钢壳上；以耐火保温砂浆将高强轻质保温砖沿钢壳内侧圆周面砌筑成环以形成保温层；将内衬层铺设于保温层表面，并使金属铆固件贯穿其中，使钢壳、保温层和内衬层连接成一个有机整体。显著提高了炉衬结构的稳定性和抗振性，大大提高了炉衬使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐高温炉衬，特别涉及一种大型卧式高温管形抗振炉衬及制作方法。
背景技术
大型干法水泥生产线中，三次风管是余热烟气回用的重要装置，为大型卧式管型窑炉，其主要功能在于将窑头罩内的大量高温烟气送回预热器和分解炉***参与水泥预热及分解过程反应，在使用过程中随着回转窑的运行，经常出现不同程度的振动，对窑炉内衬稳定性带来极大影响。现有技术中的炉衬采用耐火砖加硅钙板方式砌筑，经常因取风管上部砖体松动脱落而造成高温取风管局部超温发红，被迫停产检修。
卧式管形炉衬拱顶砌筑，因受顶部炉体钢壳影响，无法实现砸拱牢固，拱顶支撑作用无法有效发挥，造成承载能力下降。背垫层为轻质保温材料，其强度有限，无法保证其拱脚支撑强度，在振动环境中，轻质保温材料会受外力作用而后退，造成拱脚失稳，进而影响拱顶稳定性，造成拱顶松动脱落。保温材料在运行中受高温环境影响，存在不同程度的加热线收缩，进而使内环工作衬整体下沉拱脚支撑点大幅后坐，造成工作层结构破坏，出现砌体裂纹，进而高温烟气渗与轻质保温层进一步烧损保温材料，如此循环从而造成拱顶坍塌脱落，炉衬损坏。拱顶部位无吊挂措施，仅靠自身强度支撑，拱顶也易失稳坍塌。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗振效果好、耐高温、使用寿命长的大型卧式高温管形抗振炉衬
根据本发明的一个方面，提供了大型卧式高温管形抗振炉衬，包括炉体钢壳、轻质保温层、耐磨耐火可塑内衬层和金属铆固件，所述炉体钢壳为筒体，所述轻质保温层固定连接于炉体钢壳的内侧，所述耐磨耐火可塑内衬层固定连接于轻质保温层的内侧，所述金属铆固件的一端与炉体钢壳固定连接，所述金属铆固件的另一端贯穿轻质保温层并伸入到耐磨耐火可塑内衬层内部。
在一些实施方式中，所述金属铆固件设置为多根并均匀排列。
在一些实施方式中，所述金属铆固件两根为一组并列设置，并列的两根所述金属铆固件伸入到耐磨耐火可塑内衬层内的部分呈开叉设置。
在一些实施方式中，所述轻质保温层包括多块高强轻质保温砖，相邻两块高强轻质保温砖之间采用耐火保温砂浆将高强轻质保温砖连接成整体结构。
在一些实施方式中，所述轻质保温层的厚度为115mm或230mm，充分利用国家标准砖型，满足炉衬保温需要，提高节能降耗指标要求。所述耐磨耐火可塑内衬层的厚度为120-200mm，充分满足炉衬工艺需要提高炉衬经济性和可靠性。
根据本发明的另一个方面，提供了大型卧式高温管形抗振炉衬的制作方法，包括如下步骤：
S1、将金属铆固件的一端铆固到炉体钢壳上；
S2、以耐火保温砂浆将高强轻质保温砖沿炉体钢壳内侧圆周面砌筑成环以形成轻质保温层；
S3、将耐磨耐火可塑内衬层铺设于轻质保温层表面，并使金属铆固件贯穿其中。
在一些实施方式中，步骤S1和S2交替进行，砌筑一圈高强轻质保温砖，再制作一圈金属铆固件，如此循环。
在一些实施方式中，所述耐磨耐火材料层采用耐磨耐火可塑料进行施工。
在一些实施方式中，所述步骤3)进一步包括如下步骤：先将耐磨耐火可塑料倒入搅拌机内搅拌均匀，加入固化剂，搅拌均匀后出料备用，沿筒体轻质保温层表面自下而上涂抹并捣打轻质保温层的表面，然后进行表面抹平，自然养护48h固化，经烘烤脱水后形成坚固光滑的耐磨耐火材料层。
本发明的有益效果是：炉体钢壳为耐热金属筒体，保温层通过砌筑固定于钢壳的内侧，耐磨耐火可塑料内衬层通过金属铆固件固定并砌筑于轻质保温层的内侧，金属铆固件的一端与炉体钢壳固定连接，金属铆固件的另一端贯穿轻质保温层并伸入到耐磨耐火可塑料内衬层内部，将炉体牢固吊挂于炉体钢壳上。选用合适的耐热不锈钢铆固结构进行结构优化设计，可在大型卧式高温管形抗振炉衬的各部位可根据环境参数不同分别选用不同厚度的专用耐磨耐火可塑料和专用配套轻质保温砖砌筑拱顶，以耐火保温砂浆将高强轻质保温砖沿钢壳内侧圆周面砌筑成环以形成保温层；将耐磨耐火可塑料内衬层铺设于保温层表面，并使金属铆固件贯穿其中。采用耐热不锈钢加固的结构，对三次风管各部位进行全面改造得到大型卧式高温管形抗振炉衬，将炉体钢壳、轻质保温层和耐磨耐火可塑内衬层连接成一个有机整体。显著提高了大型卧式高温管形抗振炉衬的抗振性，大大提高了风管使用寿命。
附图说明
图1为本发明一实施方式的大型卧式高温管形抗振炉衬的结构示意图；
图2为图1所示大型卧式高温管形抗振炉衬的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对发明作进一步详细的说明。
实施例1
图1和图2示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的大型卧式高温管形抗振炉衬。
参照图1和图2，大型卧式高温管形抗振炉衬包括炉体钢壳1、轻质保温层2、耐磨耐火可塑内衬层3和金属铆固件4。炉体钢壳1为筒体结构，轻质保温层2固定连接于炉体钢壳1的内侧并环绕炉体钢壳1内侧，耐磨耐火可塑内衬层3固定连接于轻质保温层2的内侧环绕轻质保温层2内侧形成中空的过风通道。金属铆固件4的一端与炉体钢壳1固定连接，金属铆固件4的另一端贯穿轻质保温层2并伸入到耐磨耐火可塑内衬层3内部。炉体钢壳1的直径为2000～4000mm，轻质保温层2的厚度为115mm或230mm，耐磨耐火可塑内衬层3的厚度为120-200mm，可根据炉衬厚度和窑炉工艺需要进行调整，根据炉衬工艺要求进行调整。
轻质保温层2包括多块高强轻质保温砖21，相邻两块高强轻质保温砖21之间设置耐火保温砂浆22以将高强轻质保温砖21连接成整体结构。以耐火保温砂浆22将高强轻质保温砖21沿钢壳内侧圆周面砌筑成环以形成保温层。轻质保温层内衬采用专用优质高强轻质保温砖砌筑拱顶，砖型配套，材质合理，便于施工，砌筑稳定性好，耐高温性能完全适应三次风管工作环境要求，适用于三次风管快速检修的需要。
金属铆固件4采用耐热不锈钢制作，金属铆固件4设置为多根。金属铆固件4直接焊接在炉顶炉体钢壳1的内表面，穿过轻质保温层2直接伸入耐磨耐火可塑内衬层3的内部，将耐磨耐火可塑内衬层3紧紧地固定在炉顶炉体钢壳上，进而使轻质保温层2得到进一步加固，形成完整的保温、防磨、抗碱侵蚀和抗震性能优异的组合结构，从而提高三次风管的整体使用效果和使用寿命。
耐磨耐火可塑内衬层3可以采用刚玉莫来石耐磨耐火可塑料，刚玉莫来石耐磨耐火可塑料具有强度高、抗剥落、不变形、抗碱侵蚀和抗热震性优异等特点，能承受高温冲击、抗碱侵蚀性能好，磨损均匀，使用寿命长，适合作为水泥窑三次风管、中高温取风管及大型锅炉风烟管道防磨内衬专用防磨材料。
金属铆固件4采用两根为一组并列设置，并列的两根金属铆固件4伸入到耐磨耐火可塑内衬层3内的部分呈开叉设置。可以增强金属铆固件4在耐磨耐火可塑内衬层3的铆固结合力，加强风管的整体强度。
所述轻质保温层2的厚度为115mm或230mm，充分利用国家标准砖型，满足炉衬保温需要，提高节能降耗指标要求。所述耐磨耐火可塑内衬层的厚度为120-200mm，充分满足炉衬工艺需要提高炉衬经济性和可靠性。
实施例2
本实用例提供了适用于上述大型卧式高温管形抗振炉衬的制作方法，包括如下步骤：
S1、将金属铆固件4的一端铆固或焊接到炉体钢壳1上，一根金属铆固件4采用两条并列的耐火不锈钢条；
S2、以耐火保温砂浆22将高强轻质保温砖21沿炉体钢壳1内侧圆周面砌筑成环以形成轻质保温层2；
步骤S1和S2交替进行施工，即砌筑一圈高强轻质保温砖21，再制作一圈金属铆固件4，如此循环，直到布满整个炉体钢壳1的内壁。
S3、将耐磨耐火可塑内衬层3铺设于轻质保温层2表面，并使金属铆固件4的另一端弯折成V型并位于耐磨耐火可塑内衬层3内。
耐磨耐火材料层3采用本公司自行研制生产、拥有专有技术的高强耐磨耐火可塑料或刚玉莫来石耐磨耐火可塑料进行施工。
步骤3)进一步包括如下步骤：先将耐磨耐火可塑料倒入搅拌机内搅拌均匀，加入固化剂，搅拌均匀后出料备用，沿筒体轻质保温层表面自下而上涂抹并捣打轻质保温层2的表面，然后进行表面抹平，自然养护48h固化，经烘烤脱水后形成坚固光滑的耐磨耐火材料层3。
本发明的大型卧式高温管形抗振炉衬的轻质保温层内衬采用专用优质高强轻质保温砖砌筑拱顶，砖型配套，材质合理，便于施工，砌筑稳定性好，耐高温性能完全适应三次风管工作环境要求，适用于三次风管快速检修的需要。
耐热不锈钢铆固直接焊接在炉顶炉体钢壳内表面，通过轻质保温层直接伸入耐磨耐火可塑内衬层3内部，将耐磨耐火可塑内衬层3紧紧地固定在炉顶炉体钢壳上，进而使轻质保温层得到进一步加固，形成完整的保温、防磨、抗碱侵蚀和抗震性能优异的组合结构，从而提高大型卧式高温管形抗振炉衬的整体使用效果和使用寿命。
本发明是三次风管内衬结构的优化技术，可适用于三次风管的应用也适用于其它大型卧式耐高温管形炉窑。有效改善了大型干法水泥窑三次风管内衬结构的整体性，有效提高了炉顶倒挂吊顶施工的施工效率，完整考虑了防磨与保温的综合效益，良好的耐热不锈钢铆固结构对防磨保温内衬的结构稳定性提供了足够的支撑，从而提高了三次风管***耐磨材料和保温材料的使用效果，进而提高了***的运行可靠性。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.大型卧式高温管形抗振炉衬，其特征在于:包括炉体钢壳(1)、轻质保温层(2)、耐磨耐火可塑内衬层(3)和金属铆固件(4)，所述炉体钢壳(1)为筒体，所述轻质保温层(2)固定连接于炉体钢壳(1)的内侧，所述耐磨耐火可塑内衬层(3)固定连接于轻质保温层(2)的内侧，所述金属铆固件(4)的一端与炉体钢壳(1)固定连接，所述金属铆固件(4)的另一端贯穿轻质保温层(2)并伸入到耐磨耐火可塑内衬层(3)内部。
2.根据权利要求1所述的大型卧式高温管形抗振炉衬，其特征在于:所述金属铆固件(4)设置为多根并均匀排列。
3.根据权利要求2所述的大型卧式高温管形抗振炉衬，其特征在于:所述金属铆固件(4)两根为一组并列设置，并列的两根所述金属铆固件(4)伸入到耐磨耐火可塑内衬层(3)内的部分呈开叉设置。
4.根据权利要求1、2或3所述的大型卧式高温管形抗振炉衬，其特征在于:所述轻质保温层(2)包括多块高强轻质保温砖(21)，相邻两块高强轻质保温砖(21)之间采用耐火保温砂浆(22)将高强轻质保温砖(21)连接成整体结构。
5.根据权利要求4所述的大型卧式高温管形抗振炉衬，其特征在于:所述轻质保温层(2)的厚度为115mm或230mm，所述耐磨耐火可塑内衬层(3)的厚度为120-200mm，可根据炉衬厚度和窑炉工艺需要进行调整。
6.大型卧式高温管形抗振炉衬的制作方法，包括如下步骤：
S1、将金属铆固件(4)的一端铆固到炉体钢壳(1)上；
S2、以耐火保温砂浆(22)将高强轻质保温砖(21)沿炉体钢壳(1)内侧圆周面砌筑成环以形成轻质保温层(2)；
S3、将耐磨耐火可塑内衬层(3)铺设于轻质保温层(2)表面，并使金属铆固件(4)贯穿其中。
7.根据权利要求6所述的大型卧式高温管形抗振炉衬的制作方法，其特征在于，所述步骤S1和S2交替进行，砌筑一圈高强轻质保温砖(21)，再制作一圈金属铆固件(4)，如此循环。
8.根据权利要求6所述的大型卧式高温管形抗振炉衬的制作方法，其特征在于，所述耐磨耐火材料层(3)采用耐磨耐火可塑料进行施工。
9.根据权利要求8所述的大型卧式高温管形抗振炉衬的制作方法，所述步骤3)进一步包括如下步骤：先将耐磨耐火可塑料倒入搅拌机内搅拌均匀，加入固化剂，搅拌均匀后出料备用，沿筒体轻质保温层表面自下而上涂抹并捣打轻质保温层(2)的表面，然后进行表面抹平，自然养护48h固化，经烘烤脱水后形成坚固光滑的耐磨耐火材料层(3)。
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