CN107504816A - 高温设备顶部结构的预制耐火衬里及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高温设备顶部结构的预制耐火衬里及其施工方法，该预制耐火衬里包括预制块和现场浇筑块，预制块为横截面为长方形或正方形的规则六面体，预制块相间布置，每四块预制块围成一个截面为长方形或正方形的空腔，每块预制块均通过其内预埋的锚固件与设备壳体固接；现场浇筑块是浇筑在由预制块围成的空腔内的现浇体。本发明使用预制块，降低了现场施工难度，节约了施工时间，减少了开孔数量，避免由于顶部大量开浇筑孔对设备壳体造成的破坏；耐火材料预制块结构及质量规范统一，提高了整体稳定性，可适应各种不同形状的顶部结构施工，灵活性强；可有效减少模板数量，节省支模时间。

Description

高温设备顶部结构的预制耐火衬里及其施工方法

技术领域

本发明涉及高温设备顶部的耐火衬里，具体是一种高温设备顶部结构的预制耐火衬里及其施工方法，适用于水泥窑预热器系统的旋风筒和风管等高温设备。

背景技术

目前，水泥窑预热器系统的旋风筒和风管等设备顶部耐火衬里，普遍采用现场浇注的浇注料整体结构，施工这种结构需要现场支设大量模板且通过在设备顶部的开孔来浇注施工。由于旋风筒和风管这些设备本体具有很高的垂直高度，且为密闭的空间，现场施工难度较大，设备顶部开设大量的浇注孔也对设备的壳体整体性造成了破坏。另外，顶部浇注需要耐火浇注料具有很好的流动性，这样不可避免的要在浇注料的搅拌过程中多加水，从而降低了浇注料衬里的强度，对顶部耐火衬里的使用寿命造成影响。也有部分项目采取分块浇注的施工方式，这种方式需要等先浇注的浇注料块具有一定强度后才能进行剩余部分的施工，需要耗费大量的施工工时。

发明内容

本发明旨在解决现有技术存在的上述问题，而提供一种高温设备顶部结构的预制耐火衬里及施工方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种高温设备顶部结构的预制耐火衬里，包括预制块和现场浇筑块，预制块为横截面为长方形或正方形的规则六面体，预制块相间布置，每四块预制块围成一个截面为长方形或正方形的空腔，每块预制块均通过其内预埋的锚固件与设备壳体固接；现场浇筑块是浇筑在由预制块围成的空腔内的现浇体。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其有益效果是：

（1）使用了预制块，降低了现场的施工难度，节约了施工时间，减少了开孔数量，避免由于顶部大量开浇筑孔对设备壳体造成的破坏。

（2）耐火材料预制块结构及质量规范统一，提高了整体稳定性，延长了使用寿命

（3）可适应各种不同形状的顶部结构施工，灵活性强。

（4）可有效减少模板数量，节省支模时间。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

预制块和现场浇筑块之间设置有陶瓷纤维，由陶瓷纤维作为膨胀缝。

陶瓷纤维通过粘结剂粘结在预制块的侧面；或者，通过粘结剂先粘结在预制块的侧面，再通过预制块内预埋铁丝固定；陶瓷纤维表面覆盖塑料薄膜或刷有防水剂。

预制块由耐火材料预制成型，侧面为光滑的平面或部分凸起的不规则平面，预制块内的锚固件为金属锚固件，金属锚固件为耐热钢结构件。

金属锚固件上焊接有限制保温层安装厚度的限位块。

预制块与设备壳体通过螺栓或楔块固定或焊接。

对应预制块围成的空腔上方的设备壳体上固定有浇筑锚固件，浇筑锚固件为金属或陶瓷结构件。

预制块和现场浇筑块与设备壳体之间设置有保温层，保温层为硅酸钙板或陶瓷纤维板或不定型隔热材料层。

上述高温设备顶部结构的预制耐火衬里的施工方法，包括如下步骤：

（1）固定预制块

在设备壳体顶部打孔，使预制块内预埋的金属锚固件穿过设备壳体，在设备壳体外表面通过紧固金属锚固件的方式将预制块固定安装在设备壳体上，金属锚固件的紧固方式为螺栓连接或楔块固定或焊接；

预制块为相间安装，每四块围成一个截面为长方形或正方形的空腔；

（2）焊接浇筑锚固件

对应预制块间形成的空腔顶部的设备壳体上安装浇筑锚固件，浇筑锚固件为金属锚固件时，通过焊接或在设备壳体上打孔的方式固定在设备壳体上；浇筑锚固件采用陶瓷材质时，先焊接连接挂件，再将陶瓷锚固件固定在挂件上；

（3）安装陶瓷纤维

在预制块的每个侧面均匀刷粘结剂，把陶瓷纤维粘贴在预制块四个侧面上；或者，在预制块侧面预埋铁丝，将陶瓷纤维先粘接后用铁丝固定在预制块四个侧面上；

（4）防水处理

在陶瓷纤维表面覆盖塑料薄膜或刷上防水剂，以防止现场浇注部分的水分进入陶瓷纤维和预制块内；

（5）支模及设备顶部开孔

由预制块形成的空腔的四个面作为现场浇注块的侧面模板，用钢板或木模板密封空腔的底部，完成现场浇注块部分的模板制作；

在空腔上部对应的设备壳体上开设浇筑孔；

（6）现场浇注

将浇注料通过设备顶部的开孔浇注至空腔内，形成现场浇注块。

优选的，根据设备的工艺温度，在设备壳体上安装保温层，保温层的施工方法为：

由硅酸钙板、陶瓷纤维板做为保温层时，保温层用粘结剂直接粘结在预制块的上表面；空腔上方先安装浇注锚固件，然后将保温层用粘结剂粘结在设备壳体上；

由轻质隔热浇注料做为保温层时，在现场浇注块浇注完成后，通过设备壳体上的浇筑孔进行轻质隔热浇注料的浇筑。

附图说明

图1 是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视图；

图3是陶瓷纤维通过预制块内预埋铁丝固定的结构示意图；

图4是现场施工平面示意图；

图中：预制块1；空腔2；陶瓷纤维3；金属锚固件4；浇筑锚固件5；保温层6；限位块7；设备壳体8；预埋铁丝9。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。

参见图1，一种高温设备顶部结构的预制耐火衬里，主体由预制块1和现场浇筑块两部分构成，预制块1由耐火材料预制成型，横截面为长方形或正方形的规则六面体，内部预埋有金属锚固件4，预制块1相邻安装，每四块预制块1形成一个正方形的空腔2，现场施工时在空腔2内浇注成型现场浇筑块。

参见图2，预制块1的侧面为光滑的平面，预制块1通过金属锚固件4固定安装在设备壳体8上，空腔2对应的设备壳体8上安装有浇筑锚固件5，预制块1和设备壳体8之间安装有保温层6，预制块1围成的空腔2的侧面以粘结的方式安装有陶瓷纤维3，陶瓷纤维3作为预制块1和现场浇筑块之间的膨胀缝。

预制块1与设备壳体8固定方式为螺栓连接或楔块固定或焊接。

保温层6的材料可采用硅酸钙板、陶瓷纤维板或不定型隔热材料。

参见图3，预制块1的侧面为部分凸起的不规则平面，预制块1通过金属锚固件4固定安装在设备壳体8上，预制块1和设备壳体8之间安装有保温层6，金属锚固件4上固定安装有限位块7，通过限位块7来保证保温层6的安装厚度。

陶瓷纤维3粘结在预制块1的侧面，预制块1内预埋有预埋铁丝9，通过预埋铁丝9对陶瓷纤维3再次固定，防止陶瓷纤维3由于预制块1侧面为不规则平面导致粘合不牢固的问题。

本实施例还提供了一种高温设备顶部结构的预制耐火衬里的施工方法，包括如下步骤：

步骤一，固定保温层6

固定保温层6为硅酸钙板，硅酸钙板用粘结剂粘贴在预制块1顶部表面；

步骤二，固定预制块1

在设备壳体8上打孔，孔直径大小为可穿过预制块1内预埋的的金属锚固件4，把金属锚固件4穿过设备壳体8，在设备壳体8外表面把金属锚固件4用螺栓锁紧固定，由此将耐火材料的预制块1固定安装在设备壳体8（设备顶部壳体）上。

预制块8相间安装，每四块围成一个截面为正方形的空腔2。

步骤三，焊接浇筑锚固件5

在空腔2上部对应的的设备壳体8上焊接浇筑锚固件5。

浇筑锚固件5采用陶瓷锚固件时，需先焊接连接挂件，再将陶瓷锚固件固定在挂件上。

步骤四，安装空腔2上部的保温层6

将硅酸钙板用粘结剂粘结在空腔2上方的设备壳体8上。

步骤五，安装陶瓷纤维3

在预制块1的每个侧面均匀刷粘结剂，把陶瓷纤维3粘结在预制块1四个侧面上，做为膨胀缝。预制块1内部有预埋铁丝9，用于加强固定陶瓷纤维3，防止陶瓷纤维3与预制块1侧面粘结不牢或者浇筑时陶瓷纤维3脱落。

步骤六，防水处理

对陶瓷纤维3表面进行防水处理。陶瓷纤维3表面覆盖塑料薄膜或刷上防水剂，以防止现场浇注部分的水分进入膨胀缝材料和预制块1。

步骤七，支模及设备顶部开孔

由预制块1形成的空腔2的四个面作为现场浇注块的侧面模板。用钢板或木模板密封空腔2的底部，完成现场浇注块部分的模板制作。与传统浇注方式相比，不需要在浇筑四周单独支设模板，减少了模板数量。

在空腔2上部对应的设备壳体8上开设浇筑孔，减少了设备壳体8上浇筑孔的数量。

步骤八，现场浇注

将浇注料通过设备顶部的开孔浇注至空腔2内，成型后即为现场浇注块。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式的限制，任何未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高温设备顶部结构的预制耐火衬里，包括预制块和现场浇筑块，其特征在于：预制块为横截面为长方形或正方形的规则六面体，预制块相间布置，每四块预制块围成一个截面为长方形或正方形的空腔，每块预制块均通过其内预埋的锚固件与设备壳体固接；现场浇筑块是浇筑在由预制块围成的空腔内的现浇体。

2.根据权利要求1所述的高温设备顶部结构的预制耐火衬里，其特征在于：预制块和现场浇筑块之间设置有陶瓷纤维，由陶瓷纤维作为膨胀缝。

3.根据权利要求2所述的高温设备顶部结构的预制耐火衬里，其特征在于：陶瓷纤维通过粘结剂粘结在预制块的侧面；或者，通过粘结剂先粘结在预制块的侧面，再通过预制块内预埋铁丝固定；陶瓷纤维表面覆盖塑料薄膜或刷有防水剂。

4.根据权利要求1所述的高温设备顶部结构的预制耐火衬里，其特征在于：预制块由耐火材料预制成型，侧面为光滑的平面或部分凸起的不规则平面，预制块内的锚固件为金属锚固件，金属锚固件为耐热钢结构件。

5.根据权利要求4所述的高温设备顶部结构的预制耐火衬里，其特征在于：金属锚固件上焊接有限制保温层安装厚度的限位块。

6.根据权利要求1所述的高温设备顶部结构的预制耐火衬里，其特征在于：预制块与设备壳体通过螺栓或楔块固定或焊接。

7.根据权利要求1所述的高温设备顶部结构的预制耐火衬里，其特征在于：对应预制块围成的空腔上方的设备壳体上固定有浇筑锚固件，浇筑锚固件为金属或陶瓷结构件。

8.根据权利要求1所述的高温设备顶部结构的预制耐火衬里，其特征在于：预制块和现场浇筑块与设备壳体之间设置有保温层，保温层为硅酸钙板或陶瓷纤维板或不定型隔热材料层。

9.一种权利要求1-7任一项所述的高温设备顶部结构的预制耐火衬里的施工方法，包括如下步骤：

（1）固定预制块

在设备壳体顶部打孔，使预制块内预埋的金属锚固件穿过设备壳体，在设备壳体外表面通过紧固金属锚固件的方式将预制块固定安装在设备壳体上，金属锚固件的紧固方式为螺栓连接或楔块固定或焊接；

预制块为相间安装，每四块围成一个截面为长方形或正方形的空腔；

（2）焊接浇筑锚固件

对应预制块间形成的空腔顶部的设备壳体上安装浇筑锚固件，浇筑锚固件为金属锚固件时，通过焊接或在设备壳体上打孔的方式固定在设备壳体上；浇筑锚固件采用陶瓷材质时，先焊接连接挂件，再将陶瓷锚固件固定在挂件上；

（3）安装陶瓷纤维

在预制块的每个侧面均匀刷粘结剂，把陶瓷纤维粘贴在预制块四个侧面上；或者，在预制块侧面预埋铁丝，将陶瓷纤维先粘接后用铁丝固定在预制块四个侧面上；

（4）防水处理

在陶瓷纤维表面覆盖塑料薄膜或刷上防水剂，以防止现场浇注部分的水分进入陶瓷纤维和预制块内；

（5）支模及设备顶部开孔

由预制块形成的空腔的四个面作为现场浇注块的侧面模板，用钢板或木模板密封空腔的底部，完成现场浇注块部分的模板制作；

在空腔上部对应的设备壳体上开设浇筑孔；

（6）现场浇注

将浇注料通过设备顶部的开孔浇注至空腔内，形成现场浇注块。

10.根据权利要求9所述的高温设备顶部结构的预制耐火衬里的施工方法，其特征在于：根据设备的工艺温度，在设备壳体上安装保温层，保温层的施工方法为：

由硅酸钙板、陶瓷纤维板做为保温层时，保温层用粘结剂直接粘结在预制块的上表面；空腔上方先安装浇注锚固件，然后将保温层用粘结剂粘结在设备壳体上；

由轻质隔热浇注料做为保温层时，在现场浇注块浇注完成后，通过设备壳体上的浇筑孔进行轻质隔热浇注料的浇筑。