CN104792159A - 一种用于生产耐火材料的煤矸石隧道窑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于生产耐火材料的煤矸石隧道窑，包括沿横向延伸的窑体以及在所述窑体内行驶的窑车，窑体包括窑顶、窑墙和工作通道，工作通道在延伸方向上依次包括进口段、预热段、焙烧段、保温段和冷却段，预热段设置有排烟装置，焙烧段设置有用于投放煤矸石的投煤结构，投煤结构包括从窑顶的上方穿入窑顶并连通至工作通道的投煤管，所述投煤管包括投煤上管和投煤下管，本发明通过设置多个排气管道，进行集中排烟，使得窑头的负压不至于太大，解决了现有结构存在的问题，而且调节了窑内的温度曲线，保证了窑内成品品质，并设置隔空板，并且减小了窑内的流动效果；可以依次设置投煤上管和投煤下管，提高了施工效率。

Description

一种用于生产耐火材料的煤矸石隧道窑

技术领域

本发明涉及一种用于生产耐火材料的煤矸石隧道窑。

背景技术

隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑车。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定的高温带--烧成带，燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段的制品，鼓入的冷风流经制品而被加热后，再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源，这一段便构成了隧道窑的冷却带。现有的耐火材料生产过程中，考虑到成本因素，大都采用煤矸石作为燃烧原料，煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。现有的煤矸石隧道窑在烧制耐火材料的过程中，存在以下问题：

1)现有隧道窑的排烟结构设计不合理，导致无法实现较为合理的调温、调压效果，影响窑内成品品质；

2)投煤结构结构设计不合理，通常采用整根管件用作投煤，分层施工的时候具有一定的施工难度；

3)燃烧产生的高温烟气在逐步地预热进入窑内的制品，这一过程无法实现自动化控制，往往通过操作工人的经验来进行温度和压力控制，因此无法进行科学化的生产管理；

4)冷却段的鼓风装置设计不合理，导致窑内的供气不足，影响冷却效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，排烟结构结构合理、投煤结构容易施工、可以进行自动化温度和压力控制且可以提高冷却段冷却效果的用于生产耐火材料的煤矸石隧道窑。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种用于生产耐火材料的煤矸石隧道窑，其特征在于：包括沿横向延伸的窑体以及在所述窑体内行驶的窑车，窑体包括窑顶、窑墙和工作通道，工作通道在延伸方向上依次包括进口段、预热段、焙烧段、保温段和冷却段，窑墙包括用于固定在地基上的墙体高台，墙体高台采用毛石砖体砌成，所述墙体高台上设置有采用混凝土浇筑而成的垫高层；预热段设置有排烟装置，排烟装置包括设置在窑顶盖板上方的多个第一连接管，所述第一连接管的两端分别连通有第二连接管，两个第二连接管分别从预热段的两侧穿入窑墙并连通至工作通道内，所述第一连接管的下方连通有多个呈间隔设置第三连接管，所述第三连接管呈竖直设置并穿入窑顶以连通至工作通道内，第一连接管之间通过第四连接管实现连通，第四连接管接入抽烟风机；预热段的工作通道内的相邻轨道安装层之间设置有隔空板，所述隔空版采用细石混凝土砌成，隔空版设置在相邻轨道安装层之间的空间上方；焙烧段设置有用于投放煤矸石的投煤结构，投煤结构包括从窑顶的上方穿入窑顶并连通至工作通道的投煤管，所述投煤管包括投煤上管和投煤下管，所述投煤上管和投煤下管之间通过法兰结构连接，所述投煤上管的顶部通过投煤管盖实现密封，所述投煤管盖上设置有用于提起投煤管盖的把手，投煤上管上焊接固定有抵在窑顶的固定环；焙烧段设置有用于控制工作通道内温度的第一送热风装置，第一送热风装置包括设置在窑顶的第五连接管，所述第一连接管的下方连通有多个呈间隔设置第六连接管，第六连接管呈竖直设置并穿入窑顶以连通至工作通道内，第五连接管连接至送热风机；保温段设置有用于控制工作通道内温度的第二送热风装置，第二送热风装置包括设置在窑顶盖板上方的多个第七连接管，所述第六连接管的两端分别连通有第八连接管，两个第八连接管分别从保温段的两侧穿入窑墙并连通至工作通道内，所述第七连接管的下方连通有多个呈间隔设置第九连接管，所述第九连接管呈竖直设置并穿入窑顶以连通至工作通道内，第七连接管之间通过第十连接管实现连通并连接至送热风机，送热风机连接至预热段的工作通道内。预热段和焙烧段设置有用于感测工作通道内气压的气压传感器以及用于感测工作通道内的温度的温度传感器，温度传感器和气压传感器连接控制系统，控制系统连接热风机，冷却段设置有用于工作通道内压力平衡的鼓风装置，所述鼓风装置包括鼓风机，工作通道内相邻两个轨道高台之间设置有采用耐火砖砌成的鼓风机安装台，鼓风机安装台设置有用于安装鼓风机的鼓风机安装孔，所述鼓风机安装台所处的工作通道底面呈15°-35°倾斜设置，鼓风装置连接控制系统。

作为优选，保温段设置有吊砖结构，所述吊砖结构包括依次紧靠排列的多个吊砖，所述吊砖呈倒T字形，所述吊砖的上端设置有用于卡入吊卡下端插接槽的插接端，所述吊砖的下端两侧设置有半圆形的轴砖安装孔，相邻两个吊砖的轴砖安装孔拼接成供轴砖插入的轴砖孔，相邻两个吊砖之间填充有保温材料。

作为优选，在进口段的窑墙外侧设置进气槽，所述进气槽采用轻质耐火砖砌成，所述进口段设置有从进气槽穿入墙体高台的进气管，所述进气管的内端设置在工作通道的中部位置，进口段的工作通道内设置有第一轨道盖板，第一轨道盖板的两端固定在相邻两个轨道安装层上。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1)通过设置设置多个排气管道，进行集中排烟，使得窑头的负压不至于太大，解决了现有结构存在的问题，而且调节了窑内的温度曲线，保证了窑内成品品质，并设置隔空板，并且减小了窑内的流动效果；

2)所述投煤上管和投煤下管之间通过法兰结构连接，使得可以依次设置投煤上管和投煤下管，使得在分层施工的过程中可以依次按照相应部件，提高了施工效率；

3)通过温度传感器和气压传感器连接控制系统，并对第一送热风装置以及第二送热风装置，可以自动实现窑内的温度、压力控制，节省人工成本，提高科学化管理程度；

4)通过将鼓风机安装在斜面上并通过设置多个鼓风机，提高了冷却效果，并且工作通道内相邻两个轨道高台之间设置有采用耐火砖砌成的鼓风机安装台，使得鼓风机的施工更为简单，降低了施工成本；

5)吊砖的结构简单，安装方便，并且吊砖之间通过设置轴砖，提高了气密性，降低了能量损失

6)进口段可以通过进气槽和进气管实现进气，提高隧道窑内与外部空气对流效果，提高预热段的预热效果。

附图说明

图1是本发明实施例用于生产耐火材料的煤矸石隧道窑的结构示意图。

图2是本发明实施例中图1中A-A处的截面结构示意图。

图3是本发明实施例中图1中B-B处的截面结构示意图。

图4是本发明实施例中图1中C-C处的截面结构示意图。

图5是本发明实施例中图1中D-D处的截面结构示意图。

图6是本发明实施例中图1中E-E处的截面结构示意图。

图7是本发明实施例中图1中F-F处的截面结构示意图。

图8是本发明实施例中图1中G-G处的截面结构示意图。

图9是本发明实施例中图1中H-H处的截面结构示意图。

图10是本发明实施例中轨道安装结构示意图。

图11是本发明实施例中砂封槽结构的结构示意图。

图12是本发明实施例中的吊卡结构示意图。

图13是本发明实施例中吊砖和轴砖的安装结构示意图。

图14是本发明实施例中投砂管的结构示意图。

图15是本发明实施例中鼓风机的安装结构示意图。

图16是本发明实施例中另一角度鼓风机的安装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1-图16，本实施例用于生产耐火材料的煤矸石隧道窑，包括沿横向延伸的窑体以及在所述窑体内行驶的窑车，窑体包括窑顶、窑墙和工作通道1，工作通道1在延伸方向上依次包括进口段L1、预热段L2、焙烧段L3、保温段L4和冷却段L5，窑墙包括用于固定在地基上的墙体高台21，墙体高台21采用毛石砖体砌成，所述墙体高台21上设置有采用混凝土浇筑而成的垫高层22。

预热段L2、焙烧段L3、保温段L4以及冷却段L5的垫高层22上均设置有从内至外依次设置的第一墙体层23、第二腔体层24、腔体隔热保温层25以及第三墙体层26，所述第一墙体层23采用混凝土浇筑而成，第二腔体层24采用轻质耐火砖砌成，第三墙体层26采用砖体砌成，所述第二腔体层24与垫高层22之间设置有支撑层27，所述支撑层27采用砖体砌成，支撑层27和第三墙体层26之间设置有采用耐火砖构成的隔离层28，第一墙体层23和支撑层27之间设置有采用混凝土浇筑而成的连接层29，连接层29的内侧面距离第一墙体层23的内侧面30mm-60mm,连接层的内侧面距离支撑层27的内侧面80mm-120mm。

进口段L1、预热段L2、焙烧段L3、保温段L4和冷却段L5的工作通道1内设置有供窑车行驶的轨道34结构，所述轨道34结构包括轨道高台31和轨道安装层32，所述轨道高台31采用毛石砖体砌成，轨道高台31的宽度为500mm-900mm，轨道安装层32采用混凝土浇筑而成，轨道安装层32内预埋有U形螺栓33，U形螺栓33的两端之间设置有轨道34，所述轨道34通过压紧板35固定在U形螺栓33上。

进口段L1、预热段L2、焙烧段L3、保温段L4以及冷却段L5的垫高层22上靠工作通道1侧设置有用于密封窑车底部空间的砂封槽结构41，所述砂封槽包括预埋在垫高层22内的角钢42，角钢42呈20°-70°倾斜设置，角钢42上靠工作通道1侧焊接固定有锚筋43，锚筋43的上方固定有砂封槽角钢44，所述砂封槽角钢44的截面呈L形，所述锚筋43的侧面焊接固定有加强钢板45，所述砂封槽角钢44贴合在加强钢板45并通过螺栓固定砂封槽角钢44和加强钢板45，砂封槽角钢44和垫高层22之间形成用于容纳密封砂的容砂槽46。

窑顶包括窑顶盖板，窑顶盖板的两端支撑在第三墙体层26的顶部。

预热段L2、焙烧段L3、保温段L4和冷却段L5的窑顶盖板的下方固定有吊卡51，吊卡51的下端连接窑顶隔热保温层52，吊卡51的上下两端均设置有插接槽511，预热段L2、焙烧段L3、保温段L4均设置有窑顶隔热保温层52，窑顶隔热保温层52的下方设置有用于窑顶隔热保温层52的支撑吊板53，所述吊板通过钢丝绳连接在吊卡51上。

预热段L2设置有投砂管61、进气结构，进口段L1的垫高层22上设置有采用轻质耐火砖砌成的第四前墙体层62，所述投砂管61斜插入第四前墙体层62，投砂管61的内外两端分别从第四前墙体层62的内外两侧穿出，投砂管61呈20°-70°倾斜设置，投砂管61的外端设置有铰接在投砂管61上的投砂管盖板63。

所述进气结构包括设置在进口段L1的窑墙外侧的进气槽71，所述进气槽71采用轻质耐火砖砌成，所述进口段L1设置有从进气槽71穿入墙体高台21的进气管72，所述进气管72的内端设置在工作通道1的中部位置，进口段L1的工作通道1内设置有第一轨道盖板73，第一轨道盖板73的两端固定在相邻两个轨道安装层32上。

预热段L2设置有排烟装置，排烟装置包括设置在窑顶盖板上方的多个第一连接管81，所述第一连接管81的两端分别连通有第二连接管82，两个第二连接管82分别从预热段L2的两侧穿入窑墙并连通至工作通道1内，所述第一连接管81的下方连通有多个呈间隔设置第三连接管83，所述第三连接管83呈竖直设置并穿入窑顶以连通至工作通道1内，第一连接管81之间通过第四连接管84实现连通，第四连接管84接入抽烟风机。

预热段L2的工作通道1内的相邻轨道安装层32之间设置有隔空板102，所述隔空版采用细石混凝土砌成，隔空版设置在相邻轨道安装层32之间的空间上方。

焙烧段L3设置有用于投放煤矸石的投煤结构，投煤结构包括从窑顶的上方穿入窑顶并连通至工作通道1的投煤管11，所述投煤管11包括投煤上管111和投煤下管112，所述投煤上管111和投煤下管112之间通过法兰结构113连接，所述投煤上管111的顶部通过投煤管盖114实现密封，所述投煤管盖114上设置有用于提起投煤管盖114的把手115，投煤上管111上焊接固定有抵在窑顶的固定环116。

焙烧段L3设置有用于控制工作通道1内温度的第一送热风装置，第一送热风装置包括设置在窑顶的第五连接管85，所述第一连接管81的下方连通有多个呈间隔设置第六连接管86，第六连接管86呈竖直设置并穿入窑顶以连通至工作通道1内，第五连接管85连接至送热风机101。

保温段L4设置有用于控制工作通道1内温度的第二送热风装置，第二送热风装置包括设置在窑顶盖板上方的多个第七连接管87，所述第六连接管87的两端分别连通有第八连接管88，两个第八连接管88分别从保温段L4的两侧穿入窑墙并连通至工作通道1内，所述第七连接管87的下方连通有多个呈间隔设置第九连接管89，所述第九连接管89呈竖直设置并穿入窑顶以连通至工作通道1内，第七连接管87之间通过第十连接管810实现连通并连接至送热风机101，送热风机101连接至预热段L2的工作通道1内。

预热段L2和焙烧段L3设置有用于感测工作通道1内气压的气压传感器以及用于感测工作通道1内的温度的温度传感器，温度传感器和气压传感器连接控制系统，控制系统连接热风机，冷却段L5设置有用于工作通道1内压力平衡的鼓风装置，所述鼓风装置包括鼓风机121，工作通道1内相邻两个轨道高台31之间设置有采用耐火砖砌成的鼓风机安装台122，鼓风机安装台122设置有用于安装鼓风机121的鼓风机121安装孔，所述鼓风机安装台122所处的工作通道1底面呈15°-35°倾斜设置，鼓风装置连接控制系统。

保温段L4设置有吊砖131结构，所述吊砖131结构包括依次紧靠排列的多个吊砖131，所述吊砖131呈倒T字形，所述吊砖131的上端设置有用于卡入吊卡51下端插接槽511的插接端1311，所述吊砖131的下端两侧设置有半圆形的轴砖132安装孔，相邻两个吊砖131的轴砖132安装孔拼接成供轴砖132插入的轴砖132孔，相邻两个吊砖131之间填充有保温材料。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于生产耐火材料的煤矸石隧道窑，其特征在于：包括沿横向延伸的窑体以及在所述窑体内行驶的窑车，窑体包括窑顶、窑墙和工作通道，工作通道在延伸方向上依次包括进口段、预热段、焙烧段、保温段和冷却段，窑墙包括用于固定在地基上的墙体高台，墙体高台采用毛石砖体砌成，所述墙体高台上设置有采用混凝土浇筑而成的垫高层；预热段设置有排烟装置，排烟装置包括设置在窑顶盖板上方的多个第一连接管，所述第一连接管的两端分别连通有第二连接管，两个第二连接管分别从预热段的两侧穿入窑墙并连通至工作通道内，所述第一连接管的下方连通有多个呈间隔设置第三连接管，所述第三连接管呈竖直设置并穿入窑顶以连通至工作通道内，第一连接管之间通过第四连接管实现连通，第四连接管接入抽烟风机；预热段的工作通道内的相邻轨道安装层之间设置有隔空板，所述隔空版采用细石混凝土砌成，隔空版设置在相邻轨道安装层之间的空间上方；焙烧段设置有用于投放煤矸石的投煤结构，投煤结构包括从窑顶的上方穿入窑顶并连通至工作通道的投煤管，所述投煤管包括投煤上管和投煤下管，所述投煤上管和投煤下管之间通过法兰结构连接，所述投煤上管的顶部通过投煤管盖实现密封，所述投煤管盖上设置有用于提起投煤管盖的把手，投煤上管上焊接固定有抵在窑顶的固定环；焙烧段设置有用于控制工作通道内温度的第一送热风装置，第一送热风装置包括设置在窑顶的第五连接管，所述第一连接管的下方连通有多个呈间隔设置第六连接管，第六连接管呈竖直设置并穿入窑顶以连通至工作通道内，第五连接管连接至送热风机；保温段设置有用于控制工作通道内温度的第二送热风装置，第二送热风装置包括设置在窑顶盖板上方的多个第七连接管，所述第六连接管的两端分别连通有第八连接管，两个第八连接管分别从保温段的两侧穿入窑墙并连通至工作通道内，所述第七连接管的下方连通有多个呈间隔设置第九连接管，所述第九连接管呈竖直设置并穿入窑顶以连通至工作通道内，第七连接管之间通过第十连接管实现连通并连接至送热风机，送热风机连接至预热段的工作通道内。预热段和焙烧段设置有用于感测工作通道内气压的气压传感器以及用于感测工作通道内的温度的温度传感器，温度传感器和气压传感器连接控制系统，控制系统连接热风机，冷却段设置有用于工作通道内压力平衡的鼓风装置，所述鼓风装置包括鼓风机，工作通道内相邻两个轨道高台之间设置有采用耐火砖砌成的鼓风机安装台，鼓风机安装台设置有用于安装鼓风机的鼓风机安装孔，所述鼓风机安装台所处的工作通道底面呈15°-35°倾斜设置，鼓风装置连接控制系统。

2.根据权利要求1所述的用于生产耐火材料的煤矸石隧道窑，其特征在于：保温段设置有吊砖结构，所述吊砖结构包括依次紧靠排列的多个吊砖，所述吊砖呈倒T字形，所述吊砖的上端设置有用于卡入吊卡下端插接槽的插接端，所述吊砖的下端两侧设置有半圆形的轴砖安装孔，相邻两个吊砖的轴砖安装孔拼接成供轴砖插入的轴砖孔，相邻两个吊砖之间填充有保温材料。

3.根据权利要求1所述的用于生产耐火材料的煤矸石隧道窑，其特征在于：在进口段的窑墙外侧设置进气槽，所述进气槽采用轻质耐火砖砌成，所述进口段设置有从进气槽穿入墙体高台的进气管，所述进气管的内端设置在工作通道的中部位置，进口段的工作通道内设置有第一轨道盖板，第一轨道盖板的两端固定在相邻两个轨道安装层上。