CN105758195B - 预热器旋风筒内筒挂片及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预热器旋风筒内筒挂片，其包括呈圆弧形的挂片本体和若干设置在挂片本体上下端面的挡件；挡件纵横交错设置后，形成若干凹槽，且在凹槽内设置有加强筋板，加强筋板上设置有耐碱耐高温的浇注层；浇注层的上端面与挡件的上端面齐平，加强筋板上至少焊接有一个用于将浇注层固定在加强筋板上的金属抓钉；其工艺包括将圆弧形的挂片本体和若干个纵横交错的挡件一次性注塑成型；在一对横向挡件与一对纵向挡件交错形成的凹槽内铸造加强筋板；在加强筋板上焊接金属抓钉；向凹槽内浇注耐碱耐高温的浇注料；烘干、养护，得到内筒挂片。本发明制得的内筒挂片可承受高温、碱侵蚀、粉料的高速冲刷，将其使用寿命至少延长了一倍。

Description

预热器旋风筒内筒挂片及其制备工艺

技术领域

本发明涉及水泥加工领域，具体涉及一种预热器旋风筒内筒挂片及其制备工艺。

背景技术

预热器是新型干法水泥生产线上进行物料预热的设备，物料由预热器顶部进入，并在向下运动的过程中，与自下而上的热气流相遇后被加热，然后在旋风筒内受离心力作用与筒体相撞后与热气流分离，靠自身重力进入下一级预热器；为加强旋流强度，提高物料与热气流的分离效率，减少粉状物料在各级旋风筒之间的不必要的循环，常在旋风筒内设置内筒。

常见的内筒结构有整体式和挂片式两种，整体式内筒制作、安装和更换的操作难度大，需切割窑尾外筒体及保温浇注层，才能进行内筒的拆和装的操作，并且内筒的局部烧损或机械损坏，都必须将其整个内筒进行更换，因此分片制造、分片运输、现场组装的挂片式内筒成为设计的首选。

预热器内筒挂片的工作环境及其恶劣，内筒挂片因膨胀系数不等、材质不一样，以及使用温度超限等各方面的因素，一般有不同程度的变形、损坏、破裂和掉落垮塌等现象，进而导致固气分离率及物料分离率降低，热损失严重，产量严重下降的现象。

目前，内筒挂片主要采用铸造耐热钢(ZG40Gr25Ni20Si2N)，其承受的最高温度为1150°；同时，由于预热器内环境苛刻，因高温，碱蒸汽、硫蒸汽以及粉料的高速冲刷，使得挂片的使用寿命很短，一般情况下挂片的寿命普遍不足一年，不但影响了工艺的稳定，而且增加了检修成本。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的预热器旋风筒内筒挂片结构简单、便于推广与应用，适应性较强；并且能够承受高温、碱侵蚀、粉料的高速冲刷，有效地提高了内筒挂片的使用寿命。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：提供一种预热器旋风筒内筒挂片，其包括呈圆弧形的挂片本体和若干设置在挂片本体上下端面的挡件；挡件纵横交错设置后，形成若干凹槽，且在凹槽内设置有加强筋板，加强筋板上设置有耐碱耐高温的浇注层；浇注层的上端面与挡件的上端面齐平，加强筋板上至少焊接有一个用于将浇注层固定在加强筋板上的金属抓钉。

进一步地，金属抓钉为四个，且均匀分布在加强筋板上；金属抓钉呈“V”字型，且挂片本体上下端面相邻两个金属抓钉的“V”字横向开口方向相反。

进一步地，同一加强筋板面上相邻两个金属抓钉之间的间距为100mm。

进一步地，挡件设置在挂片本体的两对通孔之间，挡件的高度为50mm，挡件的厚度为165mm。

还涉及一种预热器旋风筒内筒挂片的制备工艺，其采用的技术方案包括如下步骤：

a、将若干挡件纵横交错的注塑在圆弧形的挂片本体上；

b、挡件纵横交错设置后，形成若干凹槽，在凹槽内铸造加强筋板；

c、在加强筋板上焊接金属抓钉；

d、向凹槽内浇注耐碱耐高温的浇注料；

e、烘干、养护，得到内筒挂片。

进一步地，上述步骤d中，将耐碱耐高温的浇注料置于搅拌机中，加7％的水后搅拌均匀，搅拌5分钟后，将浇注料倒入凹槽，在倒入的同时，利用振动棒捣固。

进一步地，浇注料由45％～50％的Al₂O₃和50％～55％的SiC组成。

进一步地，浇注料由48％的Al₂O₃和52％的SiC组成。

进一步地，步骤c中，在每片加强筋板上交错焊接四个呈“V”字型的金属抓钉，使挂片本体上下端面相邻两个金属抓钉的“V”字横向开口方向相反。

进一步地，所述步骤e中，烘干温度为40°，烘干时间为28～32h。

本发明的有益效果为：该预热器旋风筒内筒挂片包括呈圆弧形的挂片本体和若干设置在挂片本体上下端面的挡件；挡件纵横交错设置后，形成若干凹槽，在所述凹槽内设置有加强筋板，且在加强筋板上浇注有耐碱耐高温的浇注料；其结构简单、在现有技术中内筒挂片的基础上做改进，便于推广与应用，适应性较强；且能够承受高温、碱侵蚀、粉料的高速冲刷，有效地提高了内筒挂片的使用寿命，保证了工艺的稳定，降低了维修成本。

附图说明

图1为预热器旋风筒内筒挂片的结构示意图。

图2为预热器旋风筒内筒挂片的B-B截面示意图。

图3为预热器旋风筒内筒挂片的A-A截面示意图。

其中：1、挂片本体；2、挡件；3、加强筋板；4、浇注层；5、金属抓钉；6、通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一种实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1～图3所示，该预热器旋风筒内筒挂片包括呈圆弧形的挂片本体1和若干设置在挂片本体1上下端面的挡件2；在具体实施中，挡件2纵横交错设置后，形成若干凹槽，且在凹槽内设置有加强筋板3，加强筋板3上设置有耐碱耐高温的浇注层4。

该预热器旋风筒内筒结构简单、仅在现有技术中内筒挂片的基础上做改进，便于推广与应用，适应性较强；并且能够承受高温、碱侵蚀、粉料的高速冲刷，有效地提高了内筒挂片的使用寿命，保证了工艺的稳定，降低了维修成本。

在具体实施中，加强筋板3的设置有效地避免了挂片本体1因长期处于高温、碱蒸汽、硫蒸汽以及粉料高速冲刷的工作环境中而发生形变的现象，进而降低气固分离效率，影响热量交换。

该预热器旋风筒内筒挂片的浇注层4的上端面与挡件2的上端面齐平，在浇注层4的保护作用下，挡件2不易损坏；在加强筋板3上至少焊接有一个金属抓钉5，用于将浇注层4固定在加强筋板3上。

在具体实施中，金属抓钉5为四个，且均匀分布在加强筋板3上，对凹槽内各个位置的浇注层4进行了固定；金属抓钉5呈“V”字型，使得浇注层4分别位于“V”字型金属抓钉5的左下侧、右下侧和中部开口内，形成近似三角结构，牢固稳定，增加了浇注层4的硬性强度；同时，挂片本体1上下端面相邻两个金属抓钉5的“V”字横向开口方向相反，进一步增强了金属抓钉5对浇注层4的固定效果。

该预热器旋风筒内筒挂片的同一加强筋板3面上相邻两个金属抓钉5之间的间距为100mm，在确保未凝固的浇注层4较好的流动性的基础上，起到了最佳的固定效果。挡件2设置在挂片本体1的两对通孔6之间，作为耐火材料的施工区域。

该预热器旋风筒内筒挂片的挡件2的高度为50mm，挡件2的厚度为165mm，在具体实施中，浇注层4的厚度为50mm，挂片本体1的表层有50mm后的耐碱耐高温浇注层4保护，在不过多增加内筒挂片重量的条件下，大大延长了内筒挂片的使用寿命。

根据预热器旋风筒内筒挂片的挂片制备工艺，其采用的技术方案包括如下步骤：

a、将若干挡件2纵横交错的注塑在圆弧形的挂片本体1上；在注塑模具中进行，确保成型的每一片挂片的形状、大小均相同，使得由若干片挂片组合成的预热器旋风内筒材质均匀，确保工艺的稳定性，防止预热器旋风内筒在旋转时，部分挂片受力不均，影响物料与热气流热交换率和分解率。

b、挡件2纵横交错设置后，形成若干凹槽，在凹槽内铸造加强筋板3；

在具体实施中，加强筋板3采用铸造的方法固定在凹槽内，牢固、稳定；其中，加强筋板3的设置，将挂片本体1的主要受力区进行了保护，有效地避免了挂片本体1因长期处于高温、碱蒸汽、硫蒸汽以及粉料高速冲刷的工作环境中而发生形变的现象，进而降低气固分离效率，影响热量交换。

c、在加强筋板3上焊接金属抓钉5；

d、向凹槽内浇注耐碱耐高温的浇注料；

在具体实施中，在加强筋板3上浇注浇注料，可改善浇注料的流动情况，使其更加均匀，起到更好的耐碱耐热效果；通过金属抓钉5固定施工在凹槽内的耐高温浇注层4；每片加强筋板3上交错焊接四个呈“V”字型的金属抓钉5，在向凹槽内浇注浇注料时，浇注料分别流向“V”字型金属抓钉5的左下侧、右下侧和中部开口内，形成近似三角结构，牢固稳定，增加了注塑层4的硬性强度；

步骤c中，在焊接金属抓钉5时，将四个金属抓钉5均匀分布在加强筋板3上，对凹槽内各个位置的浇注层4进行了固定；同时，在金属抓钉5的焊接中，挂片本体1上下端面相邻两个金属抓钉5的“V”字横向开口方向相反，进一步增强金属抓钉5对注塑层4的固定效果。

步骤d中，再将浇注料导入凹槽之前，先将耐碱耐高温的浇注料置于搅拌机中，加7％的水，在不影响浇注料中结合剂功效的前提下，提高浇注料的流动性；接着搅拌5分钟，使浇注料内各粉状颗粒物质混合均匀。

之后，将浇注料倒入凹槽，在倒入的同时，利用振动棒捣固，充分消除浇注料中的气泡，使其密实结合，进而提高了凝固之后的浇注层4的强度，增加了耐碱耐高温的能力，同时，彻底消除了浇注层4蜂窝麻面等现象，确保了工艺的稳定。

本发明的优选实施例为：浇注料由45％的Al₂O₃和55％的SiC组成；生产实践中，对该比例的烧注料性能进行检测，其性能指标如下：

最高使用温度：1420℃；

冷压强度：71N/mm2；

体密度：2.02kg/dm3；

永久线变化率：-0.5％；

热传导率：0.81W/m*k；

1000℃的线膨胀率：0.4％；

耐碱性实验：一级。

本发明的优选实施例为：浇注料由50％的Al2O3和50％的SiC组成；生产实践中，对该比例的烧注料性能进行检测，其性能指标如下：

最高使用温度：1350℃；

冷压强度：68N/mm2；

体密度：1.99kg/dm3；

永久线变化率：-0.6％；

热传导率：0.78W/m*k；

1000℃的线膨胀率：0.4％；

耐碱性实验：一级。

本发明的优选实施例为：浇注料由48％的Al2O3和52％的SiC组成；生产实践中，对该比例的烧注料性能进行检测，其性能指标如下：

最高使用温度：1400℃；

冷压强度：70N/mm2；

体密度：2.00kg/dm3；

永久线变化率：-0.4％；

热传导率：0.67W/m*k；

1000℃的线膨胀率：0.4％；

耐碱性实验：一级。

e、烘干、养护，得到内筒挂片。

其中，在温度为40°的环境中烘干28～32h，得到内筒挂片。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将使显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制与本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种预热器旋风筒内筒挂片，其特征在于：包括呈圆弧形的挂片本体和若干设置在所述挂片本体上下端面的挡件；所述挡件纵横交错设置后，形成若干凹槽，且在所述凹槽内设置有加强筋板，所述加强筋板上设置有耐碱耐高温的浇注层；所述浇注层的上端面与所述挡件的上端面齐平，所述加强筋板上至少焊接有一个用于将所述浇注层固定在加强筋板上的金属抓钉。

2.根据权利要求1所述的预热器旋风筒内筒挂片，其特征在于：所述金属抓钉为四个，且均匀分布在所述加强筋板上；所述金属抓钉呈“V”字型，且挂片本体上下端面相邻两个金属抓钉的“V”字横向开口方向相反。

3.根据权利要求2所述的预热器旋风筒内筒挂片，其特征在于：同一加强筋板面上相邻两个金属抓钉之间的间距为100mm。

4.根据权利要求3所述的预热器旋风筒内筒挂片，其特征在于：所述挡件设置在所述挂片本体的两对通孔之间，所述挡件的高度为50mm，所述挡件的厚度为165mm。

5.一种基于权利要求1～4任一所述的预热器旋风筒内筒挂片的挂片制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

a、将若干挡件纵横交错的注塑在圆弧形的挂片本体上；

b、挡件纵横交错设置后，形成若干凹槽，在凹槽内铸造加强筋板；

c、在加强筋板上焊接金属抓钉；

d、向凹槽内浇注耐碱耐高温的浇注料；

e、烘干、养护，得到内筒挂片。

6.根据权利要求5所述的预热器旋风筒内筒挂片制备工艺，其特征在于：上述步骤d中，将耐碱耐高温的浇注料置于搅拌机中，加7％的水后搅拌均匀，搅拌5分钟后，将浇注料倒入凹槽，在倒入的同时，利用振动棒捣固。

7.根据权利要求6所述的预热器旋风筒内筒挂片制备工艺，其特征在于：所述浇注料由45％～50％的Al₂O₃和50％～55％的SiC组成。

8.根据权利要求5所述的预热器旋风筒内筒挂片制备工艺，其特征在于：所述浇注料由48％的Al₂O₃和52％的SiC组成。

9.根据权利要求6或7所述的预热器旋风筒内筒挂片制备工艺，其特征在于：步骤c中，在每片加强筋板上交错焊接四个呈“V”字型的金属抓钉，使挂片本体上下端面相邻两个金属抓钉的“V”字横向开口方向相反。

10.根据权利要求6或7所述的预热器旋风筒内筒挂片制备工艺，其特征在于：所述步骤e中，烘干温度为40°，烘干时间为28～32h。