CN111336815A - 一种用于重烧窑工作层的整体预制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及窑炉技术领域，尤其是一种用于重烧窑工作层的整体预制方法，其特征是，将窑体内表面需要预制工作层的区域，按圆周方向均匀划分，制作分区模板，窑体内工作层采用由下至上顺序成型，其具体操作步骤如下：1）升降架定位；2）托板定位；3）安放模板；4）清理锚固件；5）浇注；6）捣打料覆盖；7）重复上述步骤直到全部窑内工作层完成。与现有技术相比，本发明的优点如下：集浇注料和捣打料炉衬各自的优点，沿重烧窑垂直空间内分段施工，减少工艺缝隙的数量甚至消除的工艺缝隙的设置，使工作层炉衬既具有浇注量成型快的优点，又具有捣打料结合力强耐冲刷的优点，从而提高重烧窑的炉衬寿命，降低生产成本，提高企业经济效益。

Description

一种用于重烧窑工作层的整体预制方法

技术领域

本发明涉及耐火材料生产技术领域，尤其是一种用于重烧窑工作层的整体预制方法。

背景技术

菱镁矿是一种碳酸镁矿物，以菱镁矿为原料制备的各种镁盐产品在冶金、化工、建材等行业应用广泛。中档镁球是轻烧粉加水经搅拌后经压球机压制成球得到的，其的含水率在25％左右。中档镁球经上料系统送至重烧窑内重烧，窑内燃料采用煤，煤与镁球为分层加料。重烧中档镁砂窑是采用高压鼓风助燃分层培烧的方式生产。

重烧窑的炉体内衬可用捣打料或浇注料制作。这两种产品均属于不定型耐火材料，捣打料是采用捣打的施工方式，通过加热进行硬化。浇注料是采用浇筑的施工方式，不需要加热即可硬化。捣打料，采用现场拌料，用风镐或机械捣打。由于具有一定级配的耐火骨料、粉料、结合剂、外加剂加水或其他液体经过混炼而成。因此，耐火捣打料的内衬具有含水率低、打结密实，性能优于同材质的耐火浇注料的优点。耐火捣打料的缺点是施工速度慢，劳动强度大，有被干式震动料和优质耐火浇注料代替的趋势。浇注料一般在使用现场以浇注、震动或捣固的方法浇注成型，也可制作成预制件使用。浇注料是目前生产与使用最广泛的一种不定形耐火材料，主要用于构筑各种加热炉内衬等整体构筑物，在冶金，石油，化工，建材，电力，机械工业窑炉和加热设备上使用，优质的产品也可用于冶炼炉。

目前，重烧窑的炉体内衬多采用成型浇注砖砌筑而成，因砖体之间存在缝隙，当缝隙预留不合适时，容易在烘炉时发生胀砖或窑皮腐蚀，影响窑炉的使用寿命。另外捣打料强度高耐冲刷性能好，但是施工效率低；整体浇注炉衬效率高但是耐冲刷性能略有不足，因此迫切需要一种更高效，更优质的窑炉内衬制作方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于重烧窑工作层的整体预制方法，克服现有技术的不足，采用分层作业的方式，由下至上连续施工，结合浇注料和捣打料炉衬的优点，沿重烧窑垂直空间内分段施工，减少工艺缝隙的数量甚至消除的工艺缝隙的设置，使工作层炉衬既具有浇注成型快的优点，又具有捣打结合力强耐冲刷的优点，从而提高重烧窑的炉衬寿命，降低生产成本，提高企业经济效益。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于重烧窑工作层的整体预制方法，其特征在于，将窑体内表面需要预制工作层的区域，按圆周方向均匀划分，制作分区模板，窑体内工作层采用由下至上顺序成型，其具体操作步骤如下：1）升降架定位，在窑体内居中设置升降架，升降架的顶部和底部通过多个横臂与窑皮点焊固定，升降架顶部设有卷扬机架，卷扬机架上设有多个卷扬机；2）托板定位，沿位于最下面的工作层底部界限固定托板，做为后续分区模板的底部支撑面；3）清理锚固件，将窑皮上的锚固件表面杂物和耐火材料清理干净；4）安放模板，将多块分区模板逐一安装到托板上，升降架与分区模板之间安放多个液压缸或千斤顶将分区模板背部推紧，使分区模板与窑皮之间形成多个顶部开口的瓦形型腔；5）浇注，选用合适的浇注料向分区模板型腔内浇注至达到设计高度，振动均匀并抹平表面，常温静置24～48小时后拆除模板，开启卷扬机，将分区模板上提到上一预制区域；6）捣打料覆盖，用振动涂刮机械手在成型工作层表面旋转涂覆捣打料并完成振动捣打操作；7）由下到上重复步骤2）至6），直到全部窑内工作层完成。

所述分区模板是由一个背板、两个侧板和一个底板组成的模块化结构，与窑皮贴合后，可形成30°、45°、60°或90°角的瓦形型腔。

所述升降架包括圆柱，圆柱的底部和顶部分别设有多边形柱头和柱脚，柱头和柱脚分别与窑皮之间通过横臂相连接，所述柱头上方设有若干个卷扬机，卷扬机数量与分区模板数量一致且位置对应。

所述分区模板在一个圆周方向设有4~12个。

所述浇注料为镁铝质、镁铁质、镁铬质、高铝质或莫来石质浇注料。

所述振动涂刮机械手包括分体式抱箍、超越离合器和垂直设于超越离合器表面的涂刮臂，抱箍内表面设有与升降架表面相啮合的螺纹，涂刮臂端部与一个压板相连接，压板的背面设有振动器，所述压板的前侧设有输送捣打料的喷嘴，喷嘴经管路依次与捣打料箱和空压机相连接。

所述捣打料为镁质捣打料或镁铝质捣打料中的一种。

所述涂刮臂端部与压板之间相对位置可调节。

所述压板的一侧设有滚轮，滚轮经轮轴、滚轮架与涂刮臂相连接，所述滚轮与驱动电机相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）采用悬吊作业形式，由上至下连续施工，结合浇注料和捣打料炉衬各自的优点，沿重烧窑垂直空间内分段施工，减少工艺缝隙的数量甚至消除的工艺缝隙的设置，使工作层炉衬既具有浇注量成型快的优点，又具有捣打料结合力强耐冲刷的优点，从而提高重烧窑的炉衬寿命，降低生产成本，提高企业经济效益。

3）大面积窑内整体预制浇注层，然后再捣打浇注层表面的捣打层，错峰操作，充分利于浇注料硬化的时间间隔，提高窑体内衬的修复效率，捣打料可对浇注料块之间的缝隙进行弥补填平，有利于提高窑炉内衬的修复质量，从而解决了因缝隙存在的原因在日后窑炉使用中带来的负面影响。

附图说明

图1是本发明实施例升降架定位示意图；

图2是本发明分区模板实施例示意图；

图3是本发明振动涂刮机械手实施例结构示意图。

图4是本发明喷嘴和压板之间位置示意图。

图中：1-升降架、2-柱头、3-柱脚、4-横臂、5-窑皮、6-卷扬机架、7-卷扬机、8-托板、9-分区模板、10-液压缸、11-振动涂刮机械手、12-抱箍、13-超越离合器、14-涂刮臂、15-压板、16-振动器、17-喷嘴、18-螺钉、19-滚轮、20-轮轴、21-滚轮架、22-减速电机、901-背板、902-侧板、903-底板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1-图3，是本发明一种用于重烧窑工作层的整体预制方法实施例结构示意图，将窑体内表面需要预制工作层的区域，按圆周方向均匀划分，制作分区模板，窑体内衬采用由下至上顺序成型，其具体操作步骤如下：1）升降架定位，在窑体内居中设置升降架1，升降架的顶部柱头2和底部柱脚3通过多个横臂4与窑皮5点焊固定，升降架1顶部设有卷扬机架6，绕周边设有多个卷扬机7，卷扬机7数量与分区模板9的数量一致且位置对应；2）托板定位，沿位于最下面的工作层底部界限固定托板8，托板8的宽度不少于2cm，做为后续分区模板9的底部支撑面；3）清理锚固件，将窑皮5上的锚固件表面杂物和耐火材料清理干净，以提高与工作层耐火材料的附着力；4）安放模板，将多块分区模板9逐一安装到托板8上，升降架1与分区模板9之间安放多个液压缸10或千斤顶将分区模板9背部推紧，使分区模板9与窑皮5之间形成多个顶部开口的瓦形型腔；5）浇注，选用镁质浇注料向分区模板型腔内浇注至达到设计高度，振动均匀并抹平表面，常温静置24～48小时后拆除模板，开启卷扬机7，将分区模板9上提到上一层预制区域；6）捣打料覆盖，用振动涂刮机械手11在成型工作层表面旋转涂覆捣打料并完成振动捣打操作；7）由下到上重复步骤2）至6），直到全部窑内工作层完成。

分区模板9是由一个背板901、两个侧板902和一个底板903组成的模块化结构，与窑皮贴合后，分区模板在一个圆周方向设有4~12个，即可根据实际情况形成30°、45°、60°或90°角的瓦形型腔，此工作层浇注结构与耐火砖砌筑结构相比，耐火材料与窑皮贴合紧密无缝隙，结合力显著提高。

振动涂刮机械手11包括分体式抱箍12、超越离合器13和垂直设于抱箍表面的涂刮臂14，抱箍12由螺栓连接拼合后内表面形成与升降架1表面相啮合的螺纹，涂刮臂14端部与一个压板15相连接，压板15的背面设有振动器16，压板15的一侧设有输送捣打料的喷嘴17，喷嘴17经管路依次与捣打料箱和空压机相连接，捣打料箱和空压机均设于窑体外侧。超越离合器13为楔块式超越离合器、滚珠式超越离合器或棘轮式超越离合器中的任一种均可，当涂刮臂14沿一个方向旋转时，可带动抱箍12与升降架1相对旋转升降运动，当涂刮臂14沿相反方向旋转时，涂刮臂14可在水平面内旋转，实现该高度的工作层表面捣打料涂覆。

压板15的一侧设有滚轮19，滚轮19经轮轴20、滚轮架21与涂刮臂14相连接，滚轮19与减速电机22相连接。当涂刮臂14在人力或减速电机22驱动下，绕升降架旋转时，捣打料不断从喷嘴17中喷出，压板15随后将捣打料涂压在工作层浇注料表面上，捣打料层厚度在6~15mm为宜。见图4，压板15的形状为弧形，且有一定弹性，可给捣打料层提供一个压实的力。压板15与涂刮臂14端部之间的位置可调，并通过螺钉18固定连接，使其保持合适的压紧力和角度。

上述实施例中，浇注料为常规市售镁铝质、镁铁质、镁铬质、高铝质或莫来石质浇注料，捣打料选用镁质捣打料或镁铝质捣打料，均能实现发明目的。

以上实施例仅是为详细说明本发明的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例，凡在不违背本发明的精神和原则的前提下，所作的种种修改、等同替换以及改进，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于重烧窑工作层的整体预制方法，其特征在于，将窑体内表面需要预制工作层的区域，按圆周方向均匀划分，制作分区模板，窑体内工作层采用由下至上顺序成型，其具体操作步骤如下：1）升降架定位，在窑体内居中设置升降架，升降架的顶部和底部通过多个横臂与窑皮点焊固定，升降架顶部设有卷扬机架，卷扬机架上设有多个卷扬机；2）托板定位，沿位于最下面的工作层底部界限固定托板，做为后续分区模板的底部支撑面；3）清理锚固件，将窑皮上的锚固件表面杂物和耐火材料清理干净；4）安放模板，将多块分区模板逐一安装到托板上，升降架与分区模板之间安放多个液压缸或千斤顶将分区模板背部推紧，使分区模板与窑皮之间形成多个顶部开口的瓦形型腔；5）浇注，选用合适的浇注料向分区模板型腔内浇注至达到设计高度，振动均匀并抹平表面，常温静置24～48小时后拆除模板，开启卷扬机，将分区模板上提到上一预制区域；6）捣打料覆盖，用振动涂刮机械手在成型工作层表面旋转涂覆捣打料并完成振动捣打操作；7）由下到上重复步骤2）至6），直到全部窑内工作层完成。

2.根据权利要求1所述的一种用于重烧窑工作层的整体预制方法，其特征在于，所述分区模板是由一个背板、两个侧板和一个底板组成的模块化结构，与窑皮贴合后，可形成30°、45°、60°或90°角的瓦形型腔。

3.根据权利要求1所述的一种用于重烧窑工作层的整体预制方法，其特征在于，所述升降架包括圆柱，圆柱的底部和顶部分别设有多边形柱头和柱脚，柱头和柱脚分别与窑皮之间通过横臂相连接，所述柱头上方设有若干个卷扬机，卷扬机数量与分区模板数量一致且位置对应。

4.根据权利要求1所述的一种用于重烧窑工作层的整体预制方法，其特征在于，所述分区模板在一个圆周方向设有4~12个。

5.根据权利要求1所述的一种用于重烧窑工作层的整体预制方法，其特征在于，所述浇注料为镁铝质、镁铁质、镁铬质、高铝质或莫来石质浇注料。

6.根据权利要求1所述的一种用于重烧窑工作层的整体预制方法，其特征在于，所述振动涂刮机械手包括分体式抱箍、超越离合器和垂直设于超越离合器表面的涂刮臂，抱箍内表面设有与升降架表面相啮合的螺纹，涂刮臂端部与一个压板相连接，压板的背面设有振动器，所述压板的前侧设有输送捣打料的喷嘴，喷嘴经管路依次与捣打料箱和空压机相连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于重烧窑工作层的整体预制方法，其特征在于，所述捣打料为镁质捣打料或镁铝质捣打料中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种用于重烧窑工作层的整体预制方法，其特征在于，所述涂刮臂端部与压板之间相对位置可调节。

9.根据权利要求1所述的一种用于重烧窑工作层的整体预制方法，其特征在于，所述压板的一侧设有滚轮，滚轮经轮轴、滚轮架与涂刮臂相连接，所述滚轮与驱动电机相连接。

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