一種迴轉熱設備高溫區錨固結構的製作方法
2023-05-24 20:09:26
一種迴轉熱設備高溫區錨固結構的製作方法
【專利摘要】一種迴轉熱設備高溫區錨固結構，採用金屬錨固件「V」形金屬錨固件、「Y」形金屬錨固件、斜三角形金屬錨固件和帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊對襯體進行錨固。本發明通過交錯排布設置焊接固定在外鋼殼內壁上的多種形狀的不鏽鋼金屬錨固件以及帶有凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊對窯襯進行錨固，使窯襯自身被建造成為一個具有高的整體強度並且能長期穩定運行的耐高溫的高強的特殊組合的混凝土部件，從而大幅度提高了窯襯在隨迴轉熱設備運動時的整體性，降低了窯襯由於慣性產生的滑差的破壞作用，使窯襯的整體強度和錨固性能得到了提升，從而大幅度提高了窯襯的運行穩定。
【專利說明】一種迴轉熱設備高溫區錨固結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及到迴轉熱設備中窯襯的錨固，具體的說是一種迴轉熱設備高溫區錨固結構。
【背景技術】
[0002]在圓筒形迴轉熱設備以耐火混凝土整體窯襯時，高溫區段窯襯由於溫度高，鋼外殼與窯襯因為不同的熱膨脹而產生更大的間隙，在熱設備旋轉運行中產生更大的慣性滑差而使鋼外殼與窯襯分離，窯襯因自身重量與工藝物料的運動熱載荷無法平衡所承受的離心力、向心力和鋼外殼之間的慣性滑差而產生振動與鋼外殼碰撞而損壞垮塌。所以需要把窯襯更緊密結實的捆綁在鋼外殼上，儘量減少窯襯與鋼外殼之間的間隙，增加窯襯與鋼外殼的高溫錨固力，克服錨固件的高溫變形是延長窯襯壽命的關鍵因素之一。
【發明內容】
[0003]為解決現有圓筒形迴轉熱設備在高溫區段窯襯錨固件存在的變形和失效從而導致窯襯使用壽命低的問題，本發明提供了一種迴轉熱設備高溫區錨固結構，通過在窯襯中設置多種不同的錨固件和多種不同的錨固結構，使窯襯在高溫區段和鋼外殼的結合捆綁力量更加牢固和穩定，有效的減少了鋼外殼與窯襯之間的間隙和滑差竄動，克服了單一使用金屬錨固件固定窯襯在高溫區段被拉長變形的缺點，窯襯運行中窯襯晃動使圓筒形熱設備高溫區窯襯壽命得到大幅度提高，使窯襯內部工作空腔可以隨工藝要求任意變造成為可倉泛。
[0004]本發明為解決上述技術問題採用的技術方案為:一種迴轉熱設備高溫區錨固結構，採用金屬錨固件和帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊對襯體進行錨固，所述金屬錨固件包括「V」形金屬錨固件、「Y」形金屬錨固件和斜三角形金屬錨固件，所述斜三角形金屬錨固件由兩個V形件和一個支撐杆構成，兩個V形件的V形端相勾連，其自由端上均設置有水平的延伸段，所述支撐杆的兩端均設置有水平的錨固段，其中，支撐杆一端的錨固段勾連於兩個V形件的V形端交匯處，另一端的錨固段與其中一個V形件的兩個延伸段錨固在迴轉熱設備上，且三個錨固點不在同一直線上，所述斜三角形金屬錨固件的下半部分在高度空間上形成三個封閉斜三角形(即三稜錐結構)，上部形成一端敞開的投影三角形(即一個在豎直方向上傾斜設置的V形結構)。
[0005]所述斜三角形金屬錨固件的支撐杆與迴轉熱設備的軸向和橫向均不平行，且其錨固點到另一端的朝向與迴轉熱設備的迴轉方向有夾角，以消解迴轉熱設備旋轉時鋼外殼相對於內襯產生的慣性滑差帶來的扭曲力。
[0006]所述帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊為矩形體或稜錐形體，沿其長度方向的表面分布有凸凹槽。
[0007]所述帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊和金屬錨固件的排布方式為:每塊帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊的上下左右四個位置處分別設置斜三角形金屬錨固件，相鄰四個斜三角形金屬錨固件的中間位置設置「V」形金屬錨固件。
[0008]在迴轉熱設備高溫區的兩端設置環形擋料圈，擋料圈沿迴轉熱設備的軸向設置，擋料圈由彼此之間相互隔開的表面帶有凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊、「V」形金屬錨固件、「Y」形金屬錨固件和斜三角形金屬錨固件將襯體錨固在迴轉熱設備上構成，且「V」形金屬錨固件、「Y」形金屬錨固件和斜三角形金屬錨固件分布在帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊之間的位置。
[0009]在迴轉熱設備高溫區內設置有止推梁，止推梁沿迴轉熱設備的長度方向設置，由間隔分布的帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊構成，在相鄰兩塊錨固磚之間設置有斜三角形錨固件和「V」形金屬錨固件，所述帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊具有多邊形截面(其形狀為矩形體、稜錐體、稜柱體等)，沿其長度方向的表面分布有凸凹槽。
[0010]本發明中，金屬錨固件的材料採用高溫耐熱不鏽鋼製作，製作成「V」形金屬錨固件、「Y」形金屬錨固件和斜三角形金屬錨固件，斜三角形金屬錨固件的上部為具有「V」形形狀的投影三角形，下部為向三個方向投影的封閉三角形(即三稜錐結構)，從而形成穩定的錨固平面。
[0011]本發明中，斜三角形金屬錨固件中相互勾連的兩個V形金屬錨固件，其中一個的V形端和支撐杆的一端錨固在迴轉熱設備的鋼殼內壁上，且三個錨固點不在同一直線上，形成三個不同方向的封閉三角形，同時，支撐杆的支撐方向與迴轉熱設備轉動方向形成一定夾角的，從而消解一部分對窯襯的扭曲力。
[0012]本發明將「V」形金屬錨固件、「Y」形金屬錨固件、斜三角形金屬錨固件和帶有凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊混搭布置，作為高溫區段窯襯的耐高溫錨固件使用。在使用中，三種金屬錨固件與帶有凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊採用混搭設置、交錯安排的方法在窯襯鋼殼內側進行固定。帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊通體排列了多條凸凹槽，使其具有高強的錨固力，而且不因高溫而產生變形和軟化。固定在窯體鋼殼內壁上的「V」形金屬錨固件、「Y」形金屬錨固件和斜三角形金屬錨固件的頂部自由端都具有帶有水平延展段的形狀，從而在金屬錨固件形成了穩定的錨固平面。在設置錨固點時，將「V」形金屬錨固件、「Y」形金屬錨固件和斜三角形金屬錨固件混搭使用且相互間呈90度的交錯排布，帶有凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊具有矩形截面或多邊形截面，以其幾個側面對應各種金屬錨固件。
[0013]本發明通過迴轉熱設備上設置擋料圈和止推梁，從而對窯襯沿迴轉方向用止推梁施加止推力，用擋料圈對窯襯沿長度方向的竄動施加阻止力。所述擋料圈和止推梁由若干金屬錨固件和帶有凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊錨固在設備鋼外殼內壁上構成，且金屬錨固件和帶有凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊之間彼此分隔開，埋設在澆注料窯襯當中。
[0014]通過以上設置，當安裝完窯襯後，窯襯至少受到三個高度和三個平面的錨固力作用以防止其脫落:三個高度從鋼外殼向裡通過整個窯襯厚度達到窯襯內表面的錨固力依次為:「v」形金屬錨固件、「Y」形金屬錨固件、和斜三角形金屬錨固件的底部焊接在鋼外殼位置、「V」形金屬錨固件的「V」形頂部、「Y」形金屬錨固件的中部以及斜三角形金屬錨固件中部的延展伸長段所處的高度，以及「Y」形金屬錨固件和斜三角形金屬錨固件的頂部，這三個不同高度的平面上產生了巨大的錨固力以控制窯襯在旋轉中由質量產生的軸向向心力和鋼外殼產生的離心反彈力；金屬錨固件的向上豎起立筋產生了強大的牽拉力控制窯襯沿熱設備的斜度和受重力差影響的長度方向的竄動。而帶有凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊的錨固特性更為優異，它的錨固表面積是金屬錨固件錨固表面積的幾十倍，通過通體覆蓋的凸凹槽和矩形外形的四角，在四面四角方向整個高度上產生錨固力，而且自身並不隨溫度升高而降低錨固力，也不會產生高溫變形，所以將其布置在爐襯的高溫區，筒體在高溫轉動時窯襯在迴轉方向的離心力和滑動移位被有效的遏制和消解。
[0015]本發明在迴轉熱設備的高溫區沿長度方向按窯襯圓形截面360度總弧長均勻劃分設置一條至數條止推梁，用於控制熱設備在迴轉運行時窯襯和外鋼殼因慣性分層在圓環截面上產生大的滑差和竄動；
本發明中可以將高溫區分成若干區間並設置一至數個擋料圈，控制和阻止窯襯沿長度方向的竄動，止推梁和擋料圈處與鋼外殼的錨固力是普通窯襯與鋼外殼錨固力的8 —10倍，止推梁埋設在窯襯中，且與窯襯外形平齊，擋料圈高於窯襯並設置成帶坡度外形，以便調節工藝物料的運行速度和整理物料流束形狀。
[0016]有益效果:本發明與現有技術相比，具有以下優點:
1)本發明通過交錯排布設置焊接固定在外鋼殼內壁上的多種形狀的不鏽鋼金屬錨固件以及帶有凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊對窯襯進行錨固，使窯襯自身被建造成為一個具有高的整體強度並且能長期穩定運行的耐高溫的高強的特殊組合的混凝土部件，從而大幅度提高了窯襯在隨迴轉熱設備運動時的整體性，降低了窯襯由於慣性產生的滑差的破壞作用，使窯襯的整體強度和錨固性能得到了提升，從而大幅度提高了窯襯的運行穩定；
2)本發明還根據窯體轉動體系重力平衡估算，在窯襯圓環截面上設置止推梁，止推梁錨固在外鋼殼內壁上，錨固力是旁邊窯襯的8 —10倍，有效的破除了窯體在運行中產生的離心力、鋼外殼作用於窯襯的反彈力給窯襯造成的共振破壞，也有效的控制了窯襯轉動時窯襯重量和內部物料重量帶來的窯襯環狀方向滑動位移，從而增強了窯襯與爐體內壁的結合強度以及窯襯的整體強度，防止了窯襯相互碰撞損壞；
3)本發明中的斜三角形金屬錨固件，與現有的錨固件相比，不僅增加了錨固點，而且其中的支撐杆傾斜設置在窯襯中，迴轉熱設備的軸向和長度方向有一定的夾角，且支撐杆的朝向與迴轉方向相反且視熱設備的傾斜情況設置夾角，這樣就產生了一定的抗扭曲的支頂力，從而部分消解緩衝了窯襯由於迴轉熱設備轉動的慣性產生的滑差扭曲破壞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明中「V」形金屬錨固件的結構示意圖；
圖2為本發明中「Y」形金屬錨固件的結構示意圖；
圖3為本發明中斜三角形金屬錨固件的結構示意圖；
圖4為本發明中帶有凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊的結構示意圖；
圖5為本發明中止推梁和擋料圈的結構示意圖；
附圖標記:1、「V」形金屬錨固件，2、「Y」形金屬錨固件，3、斜三角形金屬錨固件，4、V形件，401、V形端，402、延伸段，5、支撐杆，501、錨固段，6、耐高溫非金屬砌塊，601、凸凹槽，7、擋料圈，8、止推梁。
【具體實施方式】
[0018]如圖所示，一種迴轉熱設備高溫區錨固結構，採用金屬錨固件和錨固磚6對襯體進行錨固，所述金屬錨固件包括「V」形金屬錨固件I和「Y」形金屬錨固件2，還設有斜三角形金屬錨固件3，所述斜三角形金屬錨固件3由兩個V形件4和一個支撐杆5構成，兩個V形件4的V形端401相勾連，其自由端上均設置有水平的延伸段402，所述支撐杆5的兩端均設置有水平的錨固段501，其中，支撐杆5 —端的錨固段501勾連於兩個V形件4的V形端401交匯處，另一端的錨固段501與其中一個V形件4的兩個延伸段402錨固在迴轉熱設備上，且三個錨固點不在同一直線上。
[0019]以上為本發明的基本實施方式，可在以上基礎上做進一步的改進或限定:
如，所述斜三角形金屬錨固件的支撐杆5與迴轉熱設備的軸向和周向均不平行，且其錨固點到另一端的朝向與迴轉熱設備的迴轉方向有夾角，以抵消迴轉熱設備內襯的滑差；如，所述帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊6的橫截面為矩形，沿其長度方向的表面分布有凸凹槽601 ；
如，所述帶凸凹槽耐高溫非金屬砌塊6和金屬錨固件的排布方式為:每塊帶凸凹槽耐高溫非金屬砌塊6的上下左右四個位置處分別設置斜三角形金屬錨固件3，相鄰四個斜三角形金屬錨固件3的中間位置設置一個「V」形金屬錨固件I ;
如，在迴轉熱設備高溫區的兩端設置環形擋料圈7，擋料圈7沿迴轉熱設備的周向設置，擋料圈7由彼此之間相互隔開的表面帶有凸凹槽的帶凸凹槽耐高溫非金屬砌塊6、「V」形金屬錨固件1、「Y」形金屬錨固件2和斜三角形金屬錨固件3將襯體錨固在迴轉熱設備上構成，且「V」形金屬錨固件1、「Υ」形金屬錨固件2和斜三角形金屬錨固件3分布在錨固磚6之間的位置；
如，在迴轉熱設備高溫區內設置有止推梁8，止推梁8沿迴轉熱設備的軸向設置，由間隔分布的帶凸凹槽耐高溫非金屬砌塊6構成，在相鄰兩塊帶凸凹槽耐高溫非金屬砌塊6之間設置有一個「V」形金屬錨固件1，所述帶凸凹槽耐高溫非金屬砌塊6具有多邊形形狀的橫截面，沿其長度方向的表面分布有凸凹槽601 ；
如，在迴轉熱設備高溫區內設置有止推梁8，止推梁8沿迴轉熱設備的軸向設置，由間隔分布的帶凸凹槽耐高溫非金屬砌塊6構成，在相鄰兩塊帶凸凹槽耐高溫非金屬砌塊6之間設置有一個「V」形金屬錨固件1，所述帶凸凹槽耐高溫非金屬砌塊6具有多邊形形狀的橫截面，沿其長度方向的表面分布有凸凹槽601。
【權利要求】
1.一種迴轉熱設備高溫區錨固結構，其特徵在於:採用金屬錨固件和帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊(6)對襯體進行錨固，所述金屬錨固件包括「V」形金屬錨固件(1)、「Y」形金屬錨固件(2)和斜三角形金屬錨固件(3)，所述斜三角形金屬錨固件(3)由兩個V形件(4)和一個支撐杆(5)構成，兩個V形件(4)的V形端(401)相勾連，其自由端上均設置有水平的延伸段(402)，所述支撐杆(5)的兩端均設置有水平的錨固段(501)，其中，支撐杆(5) —端的錨固段(501)勾連於兩個V形件(4)的V形端(401)交匯處，另一端的錨固段(501)與其中一個V形件(4)的兩個延伸段(402)錨固在迴轉熱設備上，且三個錨固點不在同一直線上，所述斜三角形金屬錨固件(3)的下半部分在高度空間上形成三個封閉斜三角形，上部形成一端敞開的投影三角形。
2.根據權利要求1所述的一種迴轉熱設備高溫區錨固結構，其特徵在於:所述斜三角形金屬錨固件的支撐杆(5)與迴轉熱設備的軸向和橫向均不平行，且其錨固點到另一端的朝向與迴轉熱設備的迴轉方向有夾角，以消解迴轉熱設備旋轉時鋼外殼相對於內襯產生的慣性滑差帶來的扭曲力。
3.根據權利要求1所述的一種迴轉熱設備高溫區錨固結構，其特徵在於:所述帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊(6)為矩形體或稜錐體,沿其長度方向的表面分布有凸凹槽(601)。
4.根據權利要求1所述的一種迴轉熱設備高溫區錨固結構，其特徵在於:所述帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊(6)和金屬錨固件的排布方式為:每塊帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊(6)的上下左右四個位置處分別設置斜三角形金屬錨固件(3)，在斜三角形金屬錨固件(3)的中間位置設置「V」形金屬錨固件(I)。
5.根據權利要求1至4中任意一項權利要求所述的一種迴轉熱設備高溫區錨固結構，其特徵在於:在迴轉熱設備高溫區的兩端設置環形擋料圈(7)，擋料圈(7)的高度高於窯襯高度，且沿迴轉熱設備的軸向設置，擋料圈(7)的錨固由內部彼此之間相互隔開的表面帶有凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊(6)、「V」形金屬錨固件(1)、「Υ」形金屬錨固件(2)和斜三角形金屬錨固件(3)將襯體錨固在迴轉熱設備上構成，且「V」形金屬錨固件(1)、「Υ」形金屬錨固件(2)和斜三角形金屬錨固件(3)散布在帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊(6)之間的位置，並通過金屬網格勾連焊接加固成錨固整體。
6.根據權利要求1至4中任意一項權利要求所述的一種迴轉熱設備高溫區錨固結構，其特徵在於:在迴轉熱設備高溫區內設置有止推梁(8)，止推梁(8)沿迴轉熱設備的長度方向設置，高度與窯襯平齊或高於窯襯，止推梁(8)內部由間隔分布的帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊(6)構成，在相鄰兩塊帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊(6)之間設置有斜三角形金屬錨固件(3)和「V」形金屬錨固件(1)，所述帶凸凹槽的耐高溫非金屬砌塊(6)具有多邊形形狀的橫截面，沿其長度方向的表面分布有凸凹槽。
【文檔編號】F27B7/28GK104034167SQ201410299771
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】李朝俠, 黃河 申請人:洛陽洛華窯業有限公司