CN103307883B - 干法水泥窑三次风管用耐火预制件及其制作方法 - Google Patents

Abstract

干法水泥窑三次风管用耐火预制件及其制作方法，属于耐火材料领域。其特征在于：预制件中预埋有固定棒，并在固定棒的同一个面上焊接两个钯钉（4）。钯钉（4）间距为150~200mm。两根固定棒间有75~100mm的长度差，预埋固定棒时，保证露在外面的长度相同。预制件的截面形状为扇环状，宽度取决于风管的直径，每10~15o圆心角对应一个预制件，直径越大，预制件个数越多，长度按设备设计要求制作。本发明制备规格统一，预制件间可任意取代更换；固定棒插接于原设备上，固定方式简单牢固，维修或损坏更换时操作简易。

Description

干法水泥窑三次风管用耐火预制件及其制作方法

技术领域

干法水泥窑三次风管用耐火预制件及其制作方法，属于耐火材料领域。

背景技术

近些年，耐火预制件在新型干法水泥窑关键部位得到了广泛的应用，比如冷却机矮墙、牛鼻子、闸阀和窑尾烟室等。耐火预制件的优点是模块化设计，拼装简单，施工条件优良，不受季节影响，养护、烘烤时间充足，使预制件的强度和耐磨性最大化。

新型干法水泥窑中的三次风管连接着窑头罩和分解炉，其作用是把窑头冷却熟料后的高温气体引入到分解炉底部，与窑气混合供燃料燃烧，同时也把大部分冷却热能输送到预热系统，使能源循环利用。夹杂着大量熟料颗粒的高温气体涌入三次风管，使得其进风口部位的耐火材料使用条件极为苛刻，一般这个部位使用的是低水泥高强耐磨浇注料，在筒体上焊接钯钉进行现场浇注。但是，由于这个部位不易施工，经常出现因施工不当导致使用寿命偏短，甚至浇注料塌落的问题。如果能在此部位使用预制件，不仅能提高浇注体本身质量，延长衬里使用寿命，还能简化安装和缩短后期维护更换的时间。具体使用部位为三次风管靠近窑头罩一端的进风端口，属于耐火材料领域。该发明旨在设计一种预先浇注好的耐火模块，简化现场施工，不仅能延长耐火材料的使用寿命，而且便于后期维护更换。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种更换方便，使用寿命长的干法水泥窑三次风管用耐火预制件及其制作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该干法水泥窑三次风管用耐火预制件，其特征在于：包括浇注体截面形状为扇环形，弧长对应10~15o的圆心角，采用低水泥高强耐磨浇注料浇注而成，所述的浇注体内预埋有锚固装置，锚固装置由固定棒和焊接在固定棒预埋段的钯钉构成，固定棒为第一固定棒、第二固定棒，每条固定棒上并排间隔焊接两个钯钉，两条固定棒上的钯钉相互交错安装，间隔均布，固定棒上端伸出浇注体。浇注体厚度稍大于或等于相邻部位耐火衬里厚度与筒体钢板厚度之和，长度与设备长度相对应。

所述的固定棒上的两个钯钉间距为150~200mm。

所述的第一固定棒比第二固定棒长。第一固定棒比第二固定棒长75~100mm。

所述的固定棒露在浇注体外面的长度为280~350 mm，其形状为四方柱体，四条棱有倒角。

所述的浇注体的耐火面一端设倒角。耐火面是面向高温气流的面，这个面受到高温气流的冲蚀最为严重，需做耐火处理。做倒角后能减少气流阻力，降低冲蚀速度。

所述的固定棒的材质都为耐热钢。

一种上述干法水泥窑三次风管用耐火预制件的制作方法，其特征在于，其制备步骤为：

1）、制作锚固装置：

首先将两条具有75~100mm长度差的四方柱体的耐热钢的棱加工出倒角，制作出第一固定棒和第二固定棒；

然后将耐热钢材质的钯钉焊接到固定棒上，每根固定棒在同一个面上焊接上、下两个钯钉，其中一个钯钉焊在固定棒的一端，另一个钯钉焊在与之相距150~200mm处；

2）、制作浇注体：

首先制作模具腔截面形状为扇环形的浇注模具，在浇注模具的顶部中间焊接固定筒；

将固定棒无钯钉的一端从固定筒下部向上穿出，使固定棒露在模具腔外的长度相同，固定棒上的钯钉相互交错，并朝向模具腔内，再将两固定棒分别顶固在固定筒内；

然后向模具内浇注低水泥高强耐磨浇注料；待浇注体养护脱模即得。

所述的步骤2）中的浇注模具包括主箱体，上下滑动连接在主箱体上的滑动掀盖，滑动掀盖和主箱体形成的模具腔的水平截面为扇环形，弧长对应10~15°的圆心角；滑动掀盖的顶部横向设有长度为滑动掀盖上沿长度一半的悬臂，悬臂两端设有两个方形固定筒，固定棒安装在固定筒内，每个固定筒两个侧面上开孔，固定螺栓穿过开孔将固定棒顶紧。

所述的滑动掀盖的左、右和底部边缘各设有三个固定槽；箱体与滑动掀盖的连接面周圈设有法兰，左、右两边和底部法兰上均设有与滑动掀盖的固定槽位置相对应的固定槽和固定凸起；主箱体上每个固定槽的后面装有一个吊环螺栓，吊环螺栓上旋有蝶型螺母。

所述的主箱体外的中部和底部设置加固钢板，底部加固钢板下边缘与法兰下边缘平齐；主箱体的底部内边缘为倒角；主箱体两侧各设有一个吊环。

钯钉焊接到固定棒上，且两个钯钉在固定棒的同一个面上。钯钉间距可根据预制件大小进行调整，以150~200mm为宜。两根固定棒长度不同，长短之差为钯钉间距的一半。预埋固定棒时，保证露在外面的长度相同，这样两根棒上的钯钉就能互相错开。

浇注体的截面形状为扇环状，厚度稍大于或等于相邻部位耐火衬里厚度与筒体钢板厚度之和。宽度取决于风管的直径，每10~15弧度做一个预制件，即一圈需要24~36个预制件。直径越大，预制件个数越多。设计时两个相邻的预制件预留5mm膨胀缝。长度按设备设计要求制作。

与现有技术相比，本发明的干法水泥窑三次风管用耐火预制件及其制作方法所具有的有益效果是：本发明利用低水泥高强耐磨浇注料制备预制件，并在预制件内预置有带有钯钉的固定棒，钯钉使固定棒在浇注体内牢固存在，不会出现松动。固定棒位于浇注体靠外侧，在后期装备过程中重心在施力点下方，利于方向。带有固定棒的预制件，制备规格统一，可任意取代更换；固定棒插接于原设备上，固定方式简单牢固，维修或损坏更换时操作简易，省时省力。减少停机时间，提高生产效率，有效增加效益。

附图说明

图1是干法水泥窑三次风管用耐火预制件的示意图。

图2是干法水泥窑三次风管用耐火预制件的主视图。

图3 是干法水泥窑三次风管用耐火预制件的右视图。

图4是干法水泥窑三次风管用耐火预制件的俯视图。

图5是干法水泥窑三次风管用耐火预制件的锚固装置的主视图。

图6是干法水泥窑三次风管用耐火预制件的锚固装置的俯视图。

图7是干法水泥窑三次风管用耐火预制件的制备方法所用浇注模具示意图。

图8是干法水泥窑三次风管用耐火预制件的制备方法所用浇注模具的掀盖示意图。

图9是干法水泥窑三次风管用耐火预制件的制备方法所用浇注模具的主箱体示意图。

其中：1、浇注体  2、锚固装置  3、第一固定棒  4、钯钉 5、第二固定棒 6、把手 7、悬臂 8、吊环 9、加固钢板 10、固定凸起 11、螺母 12、固定螺栓 13、吊环螺栓 14、蝶型螺母 15、固定筒 16、滑动掀盖 17、主箱体 18、固定槽。

具体实施方式

图1~6是本发明干法水泥窑三次风管用耐火预制件的最佳实施例，下面结合附图1~6对本发明做进一步说明。

本发明的干法水泥窑三次风管用耐火预制件，由浇注体1和浇注体1内预埋的锚固装置2组成；锚固装置2由第一固定棒3、第二固定棒5和固定棒上焊接于同一面的钯钉4构成，其材质都为耐热钢；第一固定棒3与第二固定棒5之间有75~100mm的长度差。每条固定棒上钯钉4间距为150~200mm，固定棒露在浇注体1外面的长度相同，两根固定棒上的钯钉4位置互相错开；浇注体1材质为低水泥高强耐磨浇注料，截面形状为扇环状，弧长对应10~15o的圆心角，厚度稍大于或等于相邻部位耐火衬里厚度与筒体钢板厚度之和，长度与设备长度相对应。固定棒露在浇注体外面的长度为280~350 mm，其形状为四方柱体，四条棱有倒角。浇注体的耐火面一端设倒角。

图7~9是本发明干法水泥窑三次风管用耐火预制件的制备方法所用浇注模具的最佳实施例，下面结合附图7~9做进一步说明。

本发明的干法水泥窑三次风管用耐火预制件的模具，由滑动掀盖16和主箱体17组成，滑动掀盖16和主箱体17形成的模具腔的截面为扇环形，弧长对应1~15o的圆心角；滑动掀盖16的顶部设有长度为滑动掀盖上沿长度一半的悬臂7，悬臂7两端设有两个方形固定筒15，每个固定筒15在不同的两个面上各配有一个螺母11，螺母11上配有固定螺栓12。用来固定预制件的固定棒。

滑动掀盖16上焊接有两个把手6。为滑动掀盖16的着力点，便于安装和脱模。

滑动掀盖16的左、右和底部边缘各设有三个固定槽18；主箱体17周圈设有法兰，左、右两边法兰各有三个固定槽18，底部法兰正中有一个固定槽18，两侧则各有一个固定凸起10；左、右以及底部的固定槽18和固定凸起10，与滑动掀盖16上的固定槽18位置相对应；主箱体17上每个固定槽18的后面装有一个吊环螺栓13，吊环螺栓13上旋有蝶型螺母19。将滑动掀盖16下沿的固定槽18与主箱体17底部法兰的固定凸起10扣合插接进行快速定位，再配合吊环螺栓13和蝶型螺母19后可实现快速固定组合。

主箱体17中间外围设置有一圈加固钢板9；主箱体17底部也有一块加固钢板，加固钢板下边缘与法兰下边缘平齐。保证模具放置时处于水平状态。

主箱体17的底部内边缘为倒角。可形成耐火面有倒角的预制件，减少预制件的气流阻力。

主箱体17两侧各设有一个吊环8方便移动吊装。

滑动掀盖16和主箱体17在固定槽18处用吊环螺栓13和蝶型螺母19把两者固定在一起。

主箱体17的形状即为整个预制件的形状，大小根据所需预制件的大小制作。

实施例1

1、锚固装置制备：首先将耐热钢材质的四方柱体的四条棱作倒角处理后，然后切割成700mm和600mm长的两种分别作为第一固定棒3和第二固定棒5。然后每根固定棒的同一个面上均焊接上下两个钯钉4，其中一个钯钉4在固定棒的一端，另一个钯钉4与之留有200mm间距；钯钉4为耐热钢材质；

2、浇注体制备：设置浇注模具，模具腔截面形状为扇环状，腔的厚度均比相邻部位耐火衬里厚度与筒体钢板厚度之和厚10mm，宽度对应设备的半径下15o的圆心角对应的弧长，长度与设备对应；在浇注模具的顶部中间焊接上长度为为模具上沿长度一半悬臂7，悬臂7两端焊接两个方形固定筒15，在每个固定筒15的相邻/相对的两个面上打孔；将固定棒无钯钉4的一端从固定筒15下部向上穿出而至于固定筒15内，使固定棒露在模具腔外的长度相同，固定棒上的钯钉4相互交错，并朝向模具腔内，再利用固定螺栓12将两固定棒分别顶紧在固定筒15内；保证固定棒露在外面的长度均为300mm，固定棒上的钯钉4互相错开；之后向模具内浇注低水泥高强耐磨浇注料；待浇注体养护脱模即得干法水泥窑三次风管用耐火预制件。

实施例2

1、锚固装置制备：将耐热钢材质的四方柱体的四条棱作倒角处理后，然后切割成660和570mm长的两种分别作为第一固定棒3和第二固定棒5。然后每根固定棒的同一个面上均焊接上下两个钯钉4，其中一个钯钉4在固定棒的一端，另一个钯钉4与之留有180mm间距；钯钉4为耐热钢材质；

2、浇注体制备：设置浇注模具，模具腔截面形状为扇环状，腔的厚度均比相邻部位耐火衬里厚度与筒体钢板厚度之和厚10mm，宽度对应设备的半径下12o的圆心角对应的弧长，长度与设备对应；在浇注模具的顶部中间焊接上长度为为模具上沿长度一半悬臂7，悬臂7两端焊接两个方形固定筒15，在每个固定筒15的相邻/相对的两个面上打孔；将固定棒无钯钉4的一端从固定筒15下部向上穿出而至于固定筒15内，使固定棒露在模具腔外的长度相同，固定棒上的钯钉4相互交错，并朝向模具腔内，再利用固定螺栓12将两固定棒分别顶紧在固定筒15内；保证固定棒露在外面的长度均为350mm，固定棒上的钯钉4互相错开；之后向模具内浇注低水泥高强耐磨浇注料；待浇注体养护脱模即得干法水泥窑三次风管用耐火预制件。

实施例3

1、锚固装置制备：将耐热钢材质的四方柱体的四条棱作倒角处理后，然后切割成625mm和550mm长的两种分别作为第一固定棒3和第二固定棒5。然后每根固定棒的同一个面上均焊接上下两个钯钉4，其中一个钯钉4在固定棒的一端，另一个钯钉4与之留有150mm间距；钯钉4为耐热钢材质；

2、浇注体制备：设置浇注模具，模具腔截面形状为扇环状，腔的厚度均比相邻部位耐火衬里厚度与筒体钢板厚度之和厚10mm，宽度对应设备的半径下10o的圆心角对应的弧长，长度与设备对应；在浇注模具的顶部中间焊接上长度为为模具上沿长度一半悬臂7，悬臂7两端焊接两个方形固定筒15，在每个固定筒15的相邻/相对的两个面上打孔；将固定棒无钯钉4的一端从固定筒15下部向上穿出而至于固定筒15内，使固定棒露在模具腔外的长度相同，固定棒上的钯钉4相互交错，并朝向模具腔内，再利用固定螺栓12将两固定棒分别顶紧在固定筒15内；保证固定棒露在外面的长度均为280mm，固定棒上的钯钉4互相错开；之后向模具内浇注低水泥高强耐磨浇注料；待浇注体养护脱模即得干法水泥窑三次风管用耐火预制件。

实施例1~3均可制备出规格相同，固定棒所在位置一定的预制件，各实施例间生产的预制件能够相互替换使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.干法水泥窑三次风管用耐火预制件，其特征在于：由浇注体（1）和浇注体（1）内预埋的锚固装置（2）组成；浇注体（1）截面形状为扇环形，弧长对应10~15o的圆心角，采用低水泥高强耐磨浇注料浇注而成；锚固装置（2）由固定棒和焊接在固定棒预埋段的钯钉（4）构成，固定棒为第一固定棒（3）、第二固定棒（5），每条固定棒上并排间隔焊接两个钯钉（4），两条固定棒上的钯钉（4）相互交错安装，间隔均布，固定棒上端伸出浇注体（1）。

2.根据权利要求1所述的干法水泥窑三次风管用耐火预制件，其特征在于：所述的固定棒上的两个钯钉（4）间距为150~200mm。

3.根据权利要求1所述的干法水泥窑三次风管用耐火预制件，其特征在于：所述的第一固定棒（3）比第二固定棒（5）长。

4.根据权利要求1所述的干法水泥窑三次风管用耐火预制件，其特征在于：所述的固定棒露在浇注体（1）外面的长度为280~350 mm，其形状为四方柱体，四条棱有倒角。

5.根据权利要求1所述的干法水泥窑三次风管用耐火预制件，其特征在于：所述的浇注体（1）的耐火面一端设倒角。

6.根据权利要求1所述的干法水泥窑三次风管用耐火预制件，其特征在于：所述的固定棒的材质均为耐热钢。

7.一种权利要求1~6所述的干法水泥窑三次风管用耐火预制件的制作方法，其特征在于，其制备步骤为：

1）、制作锚固装置（2）：

首先将两条具有75~100mm长度差的四方柱体的耐热钢的棱加工出倒角，制作出第一固定棒（3）和第二固定棒（5）；

然后将耐热钢材质的钯钉（4）焊接到固定棒上，每根固定棒在同一个面上焊接上、下两个钯钉（4），其中一个钯钉（4）焊在固定棒的一端，另一个钯钉（4）焊在与之相距150~200mm处；

2）、制作浇注体（1）：

首先制作模具腔截面形状为扇环形的浇注模具，浇注模具包括主箱体（17），上下滑动连接在主箱体（17）上的滑动掀盖（16），滑动掀盖（16）和主箱体（17）形成的模具腔的水平截面为扇环形，弧长对应10~15°的圆心角；滑动掀盖（16）的顶部横向设有长度为滑动掀盖上沿长度一半的悬臂（7），悬臂（7）两端设有两个方形固定筒（15），固定棒安装在固定筒（15）内，每个固定筒（15）两个侧面上开孔，固定螺栓（12）穿过开孔将固定棒顶紧；所述的滑动掀盖（16）的左、右和底部边缘各设有三个固定槽（18）；箱体（16）与滑动掀盖（16）的连接面周圈设有法兰，左、右两边和底部法兰上均设有与滑动掀盖（16）的固定槽（18）位置相对应的固定槽（18）和固定凸起（10）；主箱体上每个固定槽（18）的后面装有一个吊环螺栓（13），吊环螺栓（13）上旋有蝶型螺母（19）；所述的主箱体（17）外的中部和底部设置加固钢板（9），底部加固钢板下边缘与法兰下边缘平齐；主箱体（17）的底部内边缘为倒角；主箱体（17）两侧各设有一个吊环（8）；

在浇注模具的顶部中间焊接固定筒（15）；

将固定棒无钯钉（4）的一端从固定筒（15）下部向上穿出，使固定棒露在模具腔外的长度相同，固定棒上的钯钉（4）相互交错，并朝向模具腔内，再将两固定棒分别顶固在固定筒内；

然后向模具内浇注低水泥高强耐磨浇注料；待浇注体养护脱模即得。