一種用於水泥窯的燃燒器耐火襯體預製築塊和生產方法及其應用的製作方法
2023-06-02 04:57:16 1
專利名稱：一種用於水泥窯的燃燒器耐火襯體預製築塊和生產方法及其應用的製作方法
一種用於水泥窯的燃燒器耐火襯體預製築塊和生產方法及 其應用所屬技術領域
本發明屬於耐火材料應用領域，是使用於水泥行業特定部位的一種耐火築塊，尤 其指燃燒器用耐火材料襯體。
背景技術：
燃燒器做為水泥迴轉窯的主要熱源，其頭部有1. 5m長要伸入窯內，要承受來自火 焰和熟料的熱作用，同時也要受到二次風風機所攜帶粉塵的侵襲，因此其耐火材料襯體常 常由於高熱作用和含塵氣流的衝刷而剝落，壽命一般為3-6個月，與水泥迴轉窯壽命周期 不匹配，單獨停窯檢修給水泥企業帶來較大的經濟損失。
目前水泥窯燃燒器耐火材料襯體是採用耐火澆注料現場澆注而成，工藝過程包括 焊接錨固件、支模、澆注、養護、烘烤等來完成燃燒器耐火襯體的製作，但由於在現場製作的 環境影響，很難做到充分的養護和烘烤，耐火材料性能無法達到設計要求，而且澆注過程 最適宜環境溫度為5°C 25°C，過冷或者過熱會帶來澆注料的不硬化或者硬化過快等現 象，由於現場施工的環境不可控制，因此也影響了耐火材料性能的發揮，導致了現有燃燒器 耐火襯體使用效果不理想，壽命通常為3 5個月，甚至更短。燃燒器使用壽命低的原因 是1)受到二次風風機所攜帶熟料粉塵的侵襲；2)長期工作在1400°C左右，其火焰溫度在 2000°C，耐火材料受到的熱負荷巨大；3)火焰溫度不穩定，溫度變化頻繁、溫差大；4)長時 間在鹼性氣氛中工作。發明內容
本發明的目的在於設計一種用於水泥窯的燃燒器耐火襯體預製築塊和生產方法 及其應用，採用耐火澆注料預製築塊的方式達到保證施工過程可控，拆裝便捷。選用耐火性 能優異的耐火澆注料提供襯體預製築塊的優越耐火性能，將材料、預製產品與施工工藝結 合解決燃燒器耐火襯體壽命短的問題，本發明應用時施工簡便快捷，使用成效好。
本發明提出下述解決方案
1、採用高耐磨澆注料作為材質
早先，發明人提出的中國發明專利申請200610166441. 4公開了一種超高強耐磨 澆注料。該澆注料的主體成分為棕剛玉、碳化矽、純鋁酸鈣水泥、加以多種高純的細粉、超微 粉和高效分散減水劑、耐鹼劑、增韌劑等，根據合理的級配調配而出的。
首先，棕剛玉具有硬度大(硬度9)，熔點高(熔點2050°C )，化學性質穩定，對 酸、鹼都有良好的抵抗性的性能。碳化矽也具有硬度大(硬度9. 5)，熔點高(分解溫度 3400°C )，即使在氫氧酸中也完全不溶解的特點。所以，以棕剛玉、碳化矽作基體骨架的材 料，有助於使產品獲得體積密度高，熱態強度大，足以抵抗二次風風機所攜帶熟料粉塵的侵 襲。
其次，在改善基體骨架的同時，又仔細調整基質的結合相。以充分電熔燒結的優質原料細粉與超微粉，水泥、外加劑按一定合適配比組合成基質，從而保證其結合相在高溫下 充分發揮連接，膠結骨料的作用，有效地充填骨料孔隙，獲得較高的熱態強度等特性，從而 提聞耐火襯體抵抗聞溫的能力。
採用原位合成反應技術，高溫下在材料基質部分反應生成莫來石相，這樣既能夠 在高溫狀態下水化產物分解，水泥結合強度喪失時，形成陶瓷結合，提高材料的高溫熱態強 度，又能改善材料的組織結構，礦物組成，提高材料的抗熱震穩定性，從而能夠抵抗由於溫 度變化頻繁導致的剝落。
2、採用預製築體結構，滿足燃燒器耐火襯體的快速施工和更換。即採用圓筒形耐 火築塊，前後築體單元通過凸凹槽配合進行拼接。無需現場澆注，無需焊接錨固件，安裝快 速、性能優異，對施工環境沒有要求。將前述的超高強澆注料澆注在表面光滑的鋼模具中、 經過充分養護、縮式窯烘烤，脫模後形成耐火築件。築體結構單元參數為結構單元長度 LI = 300 400mm，耐火築體厚度為80 100mm，外徑為Dl = 610mm 800mm，內徑D2 = 450mm 600mm,單兀結構前端凸臺高度為20 30mm,寬度為20 30mm,後端凹槽高度與 前端凸臺高度一樣，寬度為22 32mm。施工時在緊貼著燃燒器一層鋪上高溫陶瓷纖維毯， 厚度為2_，然後將築體結構單元套在燃燒器上，將後一個築體結構單元的凸臺插入前一個 築體結構單元的凹槽中，中間約2_的環縫用火泥填充，將兩築體連接在一起，以此類推， 逐個築體相連製成燃燒器耐火襯體。需指出的是第一個築體沒有凸臺，最後一個襯體沒有 凹槽，並且最後一個築體長度按照燃燒器實際尺寸確定。
由於，採用了耐磨澆注料顯著提高了燃燒器襯體的耐火性能，採用耐火澆注料預 制的方式保證了耐火襯體的性能發揮和快速安裝，因此解決了燃燒器耐火襯體使用壽命短 的問題。
附圖1為本發明所述燃燒器耐火襯體築塊結構示意圖
附圖2為附圖1的左示圖
附圖3為燃燒器耐火襯體築塊的連接包覆在燃燒器上的應用示意圖
如附圖1及附圖2所示，本發明所述的燃燒器耐火襯體預製築塊由超高強耐磨澆 注料構成，所述的燃燒器耐火襯體預製築塊為圓筒形，由築塊1、環形凸臺2、環形凹槽3構 成，其中環形凸臺2在築塊I的前端，環形凹槽3在築塊I的後端，所述的環形凸臺2和環形 凹槽3可以插接吻合，其中上述的超高強耐磨澆注料為中國發明專利申請200610166441. 4 公開的超高強耐磨燒注料，Dl為耐火襯體預製築塊的外徑,Dl = 610mm 800mm, D2為耐火 襯體預製築塊的內徑，D2 = 450mm 600mm,築塊I前端環形凸臺2的高度為20 30mm、 寬度為20 30mm,築塊I後端的環形凹槽3的高度為22 32mm、寬度為20 30mm mm,耐 火襯體預製築塊的長度LI為300 400mm,厚度L2為80 100mm。
如附圖3所示，本發明應用時耐火襯體築塊包覆在燃燒器的外面，其中D3為燃燒 器的外徑，4為高溫陶瓷纖維毯，5為燃燒器。
本發明所述燃燒器耐火襯體築塊的生產方法為將前述的超高強澆注料澆注在表 面光滑的鋼模具中，經過25°C的環境溫度下且施工後自然養護48小時的充分養護，然後在 經室溫25 °C的環境下、以25 V /h升溫速率升溫5小時後、保溫16小時再以25 V /h升溫速率升溫10小時、保溫6個小時的梭式窯中烘烤，脫模後形成耐火襯體築塊。築塊的結構 單元參數為結構單元長度LI = 300 400mm,厚度為80 100mm,外徑為Dl = 610mm 800mm,內徑D2 = 450mm 600mm,單兀結構前端凸臺高度為20 30mm,築塊前端凸臺寬度 為20 30mm,築塊後端凹槽高度為22 32mm,築塊後端凹槽寬度為20 30mm mm。
如附圖3所示，本發明所述的燃燒器耐火襯體預製築塊應用時先在施工現場緊貼 著燃燒器外表一層鋪上高溫陶瓷纖維毯，厚度為2_，然後將本發明所述的耐火襯體預製築 塊套在燃燒器上，將後一個築塊結構單元的凸臺插入前一個築塊結構單元的凹槽中，中間 約2_的環縫用火泥填充，即可將兩築塊連接在一起，以此類推逐個築塊相連製成燃燒器 外包覆的耐火襯體。需指出的是第一個築塊沒有凸臺，最後一個築塊沒有凹槽，並且最後一 個築塊的長度按照燃燒器實際尺寸確定。
具體實施方式
實施例
採用前述的耐磨燒注料製成築體。燃燒器D3 = 600mm, L = 5715mm。築體一共19 個，需指出的是燃燒器頭部第一築體單元沒有凸臺，最後一個沒有凹槽。前18個結構單元 參數為長度LI = 300mm,耐火築體厚度為80mm，外徑為Dl = 760mm,內徑D2 = 600mm,單 元結構前端凸臺高度20mm，寬度20mm，後端凹槽高度22mm，加後端凹槽寬度20mm。第19個 結構單元參數除長度LI = 315_外，均與前18個參數相同。施工時在緊貼著燃燒器一層 鋪上高溫陶瓷纖維毯，厚度為2mm，用鐵絲綁好，然後將每個結構單元套在燃燒器上，後一結 構單元的凸臺插入前一個結構單元的凹槽中，將19個築體單元連接在一起，中間縫隙部分 用火泥填充。上述設計方案在某5000T/D水泥迴轉窯的燃燒器應用後，燃燒器壽命從4個 月提高至10個月。使用中未出現任何異常狀況。當築體磨損，根據破損的數量直接更換結 構單元，安裝方便且省時。實踐證明選用超高強耐磨澆注料，以及預製築體結構，使燃燒器 使用壽命短的問題得以圓滿解決。
權利要求
1.一種用於水泥窯的燃燒器耐火襯體預製築塊，其特徵在於所述的燃燒器耐火襯體預製築塊由超高強耐磨澆注料構成，其中燃燒器耐火襯體築塊為圓筒形，由築塊1、環形凸臺2、環形凹槽3構成，其中環形凸臺2在築塊I的前端，環形凹槽3在築塊I的後端，所述的環形凸臺2和環形凹槽3可以插接吻合，上述的超高強耐磨澆注料為中國發明專利申請200610166441. 4公開的超高強耐磨燒注料,所述築塊I的外徑為610mm 800mm,內徑為450mm 600mm,環形凸臺2的高度為20 30_、寬度為20 30mm,環形凹槽3的高度為22 32mm、寬度為20 30_，築塊I的長度LI為300 400mm，厚度L2為80 100mm。
2.—種生產權利要求1所述的耐火襯體預製築塊的方法，其特徵在於將前述的超高強澆注料澆注在表面光滑的鋼模具中、經過25 °C的環境溫度下且施工後自然養護48小時的充分養護，然後在經室溫25°C的環境下、以25°C /h升溫速率升溫5小時後、保溫16小時，再以25°C /h升溫速率升溫10小時、保溫6個小時的梭式窯中烘烤，脫模後形成耐火襯體預製築塊。
3.—種權利要求1所述水泥窯燃燒器耐火襯體預製築塊的使用方法，其特徵在於在施工現場緊貼著燃燒器外表一層鋪上高溫陶瓷纖維毯，厚度為2_，然後將本發明所述的燃燒器耐火襯體預製築塊I套在燃燒器上，將後一個築塊的環形凸臺插入前一個築塊的環形凹槽中，中間約2_的環縫用火泥填充，即可將兩築塊連接在一起，以此類推逐個築塊相連製成燃燒器外包覆的耐火襯體，其中第一個築塊沒有環形凸臺，最後一個築塊沒有環形凹槽，且最後一個築塊的長度按照燃燒器實際尺寸確定。
全文摘要
本發明涉及一種預製築塊，由築塊1、環形凸臺2、環形凹槽3構成，所述的環形凸臺2和環形凹槽3可以插接吻合連接。其生產方法為將原料澆在模具中、經25℃環境溫度下且施工後自然養護48小時的養護，再經室溫25℃環境下、以25℃/h升溫速率升溫5小時後、保溫16小時，再以25℃/h升溫速率升溫10小時、保溫6個小時的梭式窯中烘烤，脫模後製成。使用時緊貼燃燒器外表鋪上高溫陶瓷纖維毯，再將本發明套在燃燒器上，將後一個築塊的環形凸臺插入前一個築塊的環形凹槽中，環縫用火泥填充，以此類推連製成燃燒器外包覆耐火襯體。本發明使用時施工簡便快捷，拆裝方便，使用成效好。
文檔編號C04B35/66GK103033057SQ20121035620
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者李豔, 毛恩亮, 趙炳南, 曾魯舉, 白雪松, 張金龍 申請人:瑞泰科技股份有限公司