CN114105618A - 一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料。本发明通过使用矾土、碳化硅、硅微粉、a‑Al203微粉、红柱石微粉、刚玉粉以及防爆剂，并且对浇注料进行低温烘烤成型，对浇注体进行钻孔机打孔的方式，保证最终的浇注体具有较大的抗热震、防腐蚀、耐磨以及防爆性能。此外，本发明还提供一种吸尘式钻孔机，其结构包括底座板单元、气缸板单元、吸尘管单元以及吸尘轮单元，以用于对浇注体进行更加安全、高效的打孔操作。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料。
背景技术
在水泥窑体系中，高温物料先进入分解炉，再通过五级旋风筒，最后进入回转窑，而鹅颈管就位于分解炉的顶部。鹅颈管内充满了温度高达1200℃的固态碱性物料，需要长期经受高温热冲击、风蚀以及碱侵蚀，因此现有的鹅颈管用耐火材料，例如高铝耐火浇注料，其使用周期一般仅为6-8个月，周期末端就容易发生脱落、烧损等事故。
例如，专利公开号为CN1417351A、公开日为2003.05.14的中国发明专利，公开了一种高炉送风管道(鹅颈管、弯管、直吹管)内衬用不定形耐火材料，采用合理粒度级配的烧结矾土、镁砂作原料，硅微粉作外加剂和结合剂，经机械搅拌成干状均匀集料，使用时加水搅拌，采用浇注振捣成型，经干燥处理后投入使用。
但是该发明专利中的浇注料，存在耐磨强度和防爆性能都不足的问题。
因此，需要对浇注料成型的浇注体，即预制块，进行防爆能力的强化，例如打孔和增加防爆纤维。
而现有的砖块用打孔设备，例如专利公告号为CN212795449U、公告日为2021.03.26的中国实用新型专利，公开了一种耐火砖加工用钻孔装置，包括固定平台、固定块、连接盘、连接杆、电钻和耐火砖本体，所述固定平台的内部开设有容纳槽，且容纳槽的内部设置有复位弹簧，并且容纳槽的内部设置有固定块，所述固定块的上表面开设有连接槽，且连接槽的内部设置有连接球，所述固定平台的上表面焊接固定有支撑杆，且支撑杆的右侧表面设置有滑动块，所述滑动块右侧表面焊接固定有连接盘，且连接盘的右侧表面设置有连接块。
但是，该实用新型专利中的钻孔装置，在使用过程中至少存在以下几个较大的问题：
第一、打孔过程产生的大量粉尘无法被快速收集，影响操作现场环境的整洁，和操作人员的身体健康；
第二、耐火砖在钻孔装置上的进料、出料操作十分麻烦，导致钻孔操作的效率一直提不上去。
所以综上所述，为了提高浇注体的防爆能力，需要配套一种钻孔操作更加高效、稳定的新型钻孔设备。
发明内容
本发明提供一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，其能通过使用矾土、碳化硅、硅微粉、a-Al203微粉、红柱石微粉、刚玉粉以及防爆剂，并且对浇注料进行低温烘烤成型，对浇注体进行钻孔机打孔的方式，保证最终的浇注体具有较大的抗热震、防腐蚀、耐磨以及防爆性能。
此外，本发明还提供一种吸尘式钻孔机，其结构包括底座板单元、气缸板单元、吸尘管单元以及吸尘轮单元，以用于对浇注体进行更加安全、高效的打孔操作。
本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，原料由耐火骨料，耐火粉料，结合剂以及外加剂组成，所述耐火骨料包括矾土以及碳化硅，所述耐火粉料包括硅微粉、a-Al203微粉、红柱石微粉以及刚玉粉。
进一步优选的技术方案在于：所述耐火骨料的粒径为5.0-8.5mm，添加重量占四种原料总重量的68-72%；所述耐火粉料的添加重量占四种原料总重量的15-25%。
进一步优选的技术方案在于：所述浇注料成型固化为浇注体，所述浇注体通过钻孔、低温烘烤成型，以及添加防爆剂这三种方式提高防爆能力，所述钻孔方式通过吸尘式钻孔机完成，所述防爆剂包括金属铝粉、聚丙烯纤维以及乳酸铝。
进一步优选的技术方案在于：所述吸尘式钻孔机的结构包括底座板单元，设置在所述底座板单元上并用于安装和升降电钻的气缸板单元，设置在所述气缸板单元上且外连抽风机的吸尘管单元，以及设置在所述底座板单元上且外连抽风机和驱动电机，并用于下方吸尘和旋转输送浇注体的吸尘轮单元。
进一步优选的技术方案在于：所述底座板单元包括矩形底板，设置在所述矩形底板上表面上的输送用开槽，分别设置在所述输送用开槽的两侧且用于插接安装所述吸尘轮单元的电机侧开孔以及抽风机侧开孔。
进一步优选的技术方案在于：所述气缸板单元包括设置在所述矩形底板上表面上的伸缩气缸，设置在所述伸缩气缸上的上方板体，以及设置在所述上方板体上并用于设置电钻的安装口。
进一步优选的技术方案在于：所述吸尘管单元包括套在所述伸缩气缸的气缸轴上的行程限位管，套在所述行程限位管上的夹紧固定环，设置在所述夹紧固定环上的横向管体，设置在所述横向管体上的上吸尘孔，以及设置在所述横向管体上的上风机管。
进一步优选的技术方案在于：所述吸尘轮单元包括敞口端设置在所述抽风机侧开孔上、闭口端设置在所述电机侧开孔上的凸出管体，设置在所述凸出管体上的管体孔，设置在所述管体孔上并用于旋转输送浇注体的中空圆环部，以及设置在所述矩形底板侧面上且封盖所有所述凸出管体的敞口端的吸尘罩体。
进一步优选的技术方案在于：所述中空圆环部包括套在所述凸出管体上的中空圆环主体，设置在所述中空圆环主体内侧板上且对齐所述管体孔的出气孔，设置在所述中空圆环主体外侧板上的底部吸尘孔，设置在所述中空圆环主体侧板上的主吸尘孔，以及设置在所述中空圆环主体外环面上且位于所述底部吸尘孔两侧位置处的弹性圈。
进一步优选的技术方案在于：所述吸尘轮单元还包括设置在所述凸出管体露出端上的驱动轮，以及设置在所述吸尘罩体上的下风机管。
本发明具有以下优点。
第一，特定组分的粗骨料和细骨料，具有合适的添加比例，保证浇注体具有基础的、足够的抗热震、防腐蚀、耐磨性能。
第二，浇注料再添加防爆剂，并且低温烘烤成型，最后进行打孔，又使得浇注体具有突出的防爆性能。
第三，吸尘式钻孔机的打孔数量、打孔深度灵活可选，对打孔产生的粉尘的吸取收集效果好，粉尘不易大量洒开、扬起。
第四，浇注体在钻孔机上还具有滚轮输送式的进料出料效果，整个打孔操作更加精准、高效。
第五，吸尘轮单元集成了下部吸尘和浇注体输送功能，自身结构稳定性好、紧凑度高，两个功能都行之有效，稳定高效，相互不影响。
第六，浇注体的开孔无论是否打通，都具有足够的粉尘吸取收集功能。
附图说明
图1为本发明中浇注体的技术指标测试结果。
图2为本发明中吸尘式钻孔机的结构示意图。
图3为本发明中气缸板单元在俯视角度下的结构示意图。
图4为本发明中底座板单元在俯视角度下的位置结构示意图。
图5为本发明中吸尘管单元的位置结构示意图。
图6为本发明中吸尘轮单元的位置结构示意图。
图7为本发明中的中空圆环部的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件如下：电钻a、浇注体b、底部粉尘c、底座板单元1、气缸板单元2、吸尘管单元3、吸尘轮单元4、矩形底板101、输送用开槽102、电机侧开孔103、抽风机侧开孔104、伸缩气缸201、上方板体202、安装口203、行程限位管301、夹紧固定环302、横向管体303、上吸尘孔304、上风机管305、凸出管体401、管体孔402、中空圆环部403、吸尘罩体404、驱动轮405、下风机管406、中空圆环主体403a、出气孔403b、底部吸尘孔403c、主吸尘孔403d、弹性圈403e。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
实施例：如附图1-7所示，一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，原料由耐火骨料，耐火粉料，结合剂以及外加剂组成，所述耐火骨料包括矾土以及碳化硅，所述耐火粉料包括硅微粉、a-Al203微粉、红柱石微粉以及刚玉粉。
在本实施例中，所述矾土、碳化硅、硅微粉、a-Al203微粉、红柱石微粉以及刚玉粉都具有突出的高温性能，可以增强浇注体的耐磨性、抗热震性能。
所述耐火骨料的粒径为5.0-8.5mm，添加重量占四种原料总重量的68-72%；所述耐火粉料的添加重量占四种原料总重量的15-25%。
所述浇注料成型固化为浇注体，所述浇注体通过钻孔、低温烘烤成型，以及添加防爆剂这三种方式提高防爆能力，所述钻孔方式通过吸尘式钻孔机完成，所述防爆剂包括金属铝粉、聚丙烯纤维以及乳酸铝。
在本实施例中，对最终的浇注体产品进行性能测试，得到如图1所示的测试结果：1、体积密度g/cm3≥2.30；2、常温抗折强度Mpa： 110℃×24h ≥9.0， 1100℃×3h ≥10.0；3、常温耐压强度Mpa： 110℃×24h ≥80， 1100℃×3h ≥90； 4、耐磨性cm3 ： ≤7.0；5、导热系数W/(m•K)：≤1.4。
以上测试结果表明本实施例中的浇注体，兼具突出的抗热震、防腐蚀、耐磨以及防爆性能。
所述吸尘式钻孔机的结构包括底座板单元1，设置在所述底座板单元1上并用于安装和升降电钻a的气缸板单元2，设置在所述气缸板单元2上且外连抽风机的吸尘管单元3，以及设置在所述底座板单元1上且外连抽风机和驱动电机，并用于下方吸尘和旋转输送浇注体b的吸尘轮单元4。
在本实施例中，所述吸尘式钻孔机的大体使用方法及优点如下。
1、确定浇注体的打孔形式为半孔还是通孔，如果是半孔，则所述吸尘轮单元4上的抽风机就无需打开，如果是通孔，则所述吸尘管单元3、吸尘轮单元4对应的两台抽风除尘机都需要打开。
2、无论是半孔还是通孔，所述气缸板单元2连带电钻a都需要确定一个下降操作的最低点，此时就可以在所述气缸板单元2的气缸轴上对所述吸尘管单元3进行上下拨动，气缸轴向下回缩至碰到所述吸尘管单元3，即可下降操作的最低点，保证了该吸尘式钻孔机具有避免过度钻孔的优点。
3、所述吸尘轮单元4上的驱动电机开启，浇注体b落在所述吸尘轮单元4上进料时，即可由所述吸尘轮单元4驱动输送至适宜位置，保证上方的电钻a数量、位置都是预设打孔操作所需的。
4、所述气缸板单元2开始下降，此时电钻a开启，最后打孔完成后所述气缸板单元2再向上回到初始位置，在此期间，所述吸尘管单元3相较于电钻a的位置是不动的，因此一直的抽风吸尘，而孔打通时下落的粉尘，由所述吸尘轮单元4吸走，保证充分的吸尘、安全效果。
其中，所述吸尘管单元3、吸尘轮单元4两者的吸尘动作相互独立，所述吸尘轮单元4上的旋转和吸尘动作也相互独立，所述吸尘轮单元4的区域尺寸大于浇注体b的长宽尺寸，保证充分的吸尘效果。
所述底座板单元1包括矩形底板101，设置在所述矩形底板101上表面上的输送用开槽102，分别设置在所述输送用开槽102的两侧且用于插接安装所述吸尘轮单元4的电机侧开孔103以及抽风机侧开孔104。
所述气缸板单元2包括设置在所述矩形底板101上表面上的伸缩气缸201，设置在所述伸缩气缸201上的上方板体202，以及设置在所述上方板体202上并用于设置电钻a的安装口203。
在本实施例中，所述伸缩气缸201的数量为四个，对应所述上方板体202的四个端角，保证所有电钻a平稳地直上直下，而所述安装口203可以按照现有技术的方式，设置一些必须的弹性夹紧圈或螺接板，保证电钻a在其上可以稳定安装，且还具有一定的竖向高度调节功能即可。
此外，所述安装口203的排和列的数量，均为3-8，保证打孔操作的数量和位置都灵活可选。
所述吸尘管单元3包括套在所述伸缩气缸201的气缸轴上的行程限位管301，套在所述行程限位管301上的夹紧固定环302，设置在所述夹紧固定环302上的横向管体303，设置在所述横向管体303上的上吸尘孔304，以及设置在所述横向管体303上的上风机管305。
在本实施例中，所述行程限位管301套在气缸轴上，且可以人为上下推动，所述夹紧固定环302是上吸尘部位的固定结构，也可以进一步提高所述行程限位管301的套接强度，避免所述行程限位管301被意外地上下推动。
此外，所述横向管体303位于长边一侧的两个气缸轴上，保证充分的吸尘有效区域，打孔操作扬起的上方防尘，依次通过吸尘孔304、横向管体303、上风机管305，即可被预设的滤网或者水体拦截收集。
所述吸尘轮单元4包括敞口端设置在所述抽风机侧开孔104上、闭口端设置在所述电机侧开孔103上的凸出管体401，设置在所述凸出管体401上的管体孔402，设置在所述管体孔402上并用于旋转输送浇注体b的中空圆环部403，以及设置在所述矩形底板101侧面上且封盖所有所述凸出管体401的敞口端的吸尘罩体404。
在本实施例中，通孔开设时，会往所述输送用开槽102内掉落粉尘，此时所述吸尘轮单元4对应的抽风机已经开启，下部粉尘依次通过中空圆环部403、管体孔402、凸出管体401、吸尘罩体404，完成收集操作。
其中，多个所述凸出管体401在成对的所述抽风机侧开孔104、电机侧开孔103上排成一排，一个所述管体孔402对应一个所述中空圆环部403，而所述中空圆环部403上部相较于所述矩形底板101上表面更加凸出，以用于支撑、输送浇注体b。
此外，所述吸尘罩体404与所述上风机管305位于同一侧，保证两台抽风机具有更加紧凑的安装布局，而且不会干扰另一侧驱动电机的安装和使用。
所述中空圆环部403包括套在所述凸出管体401上的中空圆环主体403a，设置在所述中空圆环主体403a内侧板上且对齐所述管体孔402的出气孔403b，设置在所述中空圆环主体403a外侧板上的底部吸尘孔403c，设置在所述中空圆环主体403a侧板上的主吸尘孔403d，以及设置在所述中空圆环主体403a外环面上且位于所述底部吸尘孔403c两侧位置处的弹性圈403e。
在本实施例中，底部粉尘c可能是上一次打孔操作时残留的，也可能是打孔操作时所述主吸尘孔403d处来不及吸取而掉落的，因此设置所述底部吸尘孔403c，以用于“查漏补缺”，保证少量的底部粉尘c也能被彻底吸取。
此外，粉尘在下落时，大部分已经从所述主吸尘孔403d处进入，最终汇集到所述吸尘罩体404处，达到粉尘收集效果，而所述中空圆环主体403a与凸出管体401之间需要设置防滑结构，保证两者不会相对滑动，也保证下部粉尘吸取通道的足够气密性。
最后，所述弹性圈403e用于支撑、所述浇注体b，而且也让所述底部吸尘孔403c露出，没有影响对底部粉尘c的吸取效果。
所述吸尘轮单元4还包括设置在所述凸出管体401露出端上的驱动轮405，以及设置在所述吸尘罩体404上的下风机管406。
在本实施例中，所述驱动轮405为皮带轮或齿轮，所述下风机管406连接下部粉尘吸取用抽风机。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，原料由耐火骨料，耐火粉料，结合剂以及外加剂组成，其特征在于：所述耐火骨料包括矾土以及碳化硅，所述耐火粉料包括硅微粉、a-Al203微粉、红柱石微粉以及刚玉粉。
2.根据权利要求1所述的一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，其特征在于：所述耐火骨料的粒径为5.0-8.5mm，添加重量占四种原料总重量的68-72%；所述耐火粉料的添加重量占四种原料总重量的15-25%。
3.根据权利要求1所述的一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，其特征在于：所述浇注料成型固化为浇注体，所述浇注体通过钻孔、低温烘烤成型，以及添加防爆剂这三种方式提高防爆能力，所述钻孔方式通过吸尘式钻孔机完成，所述防爆剂包括金属铝粉、聚丙烯纤维以及乳酸铝。
4.根据权利要求3所述的一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，其特征在于：所述吸尘式钻孔机的结构包括底座板单元（1），设置在所述底座板单元（1）上并用于安装和升降电钻（a）的气缸板单元（2），设置在所述气缸板单元（2）上且外连抽风机的吸尘管单元（3），以及设置在所述底座板单元（1）上且外连抽风机和驱动电机，并用于下方吸尘和旋转输送浇注体（b）的吸尘轮单元（4）。
5.根据权利要求4所述的一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，其特征在于：所述底座板单元（1）包括矩形底板（101），设置在所述矩形底板（101）上表面上的输送用开槽（102），分别设置在所述输送用开槽（102）的两侧且用于插接安装所述吸尘轮单元（4）的电机侧开孔（103）以及抽风机侧开孔（104）。
6.根据权利要求5所述的一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，其特征在于：所述气缸板单元（2）包括设置在所述矩形底板（101）上表面上的伸缩气缸（201），设置在所述伸缩气缸（201）上的上方板体（202），以及设置在所述上方板体（202）上并用于设置电钻（a）的安装口（203）。
7.根据权利要求6所述的一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，其特征在于：所述吸尘管单元（3）包括套在所述伸缩气缸（201）的气缸轴上的行程限位管（301），套在所述行程限位管（301）上的夹紧固定环（302），设置在所述夹紧固定环（302）上的横向管体（303），设置在所述横向管体（303）上的上吸尘孔（304），以及设置在所述横向管体（303）上的上风机管（305）。
8.根据权利要求5所述的一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，其特征在于：所述吸尘轮单元（4）包括敞口端设置在所述抽风机侧开孔（104）上、闭口端设置在所述电机侧开孔（103）上的凸出管体（401），设置在所述凸出管体（401）上的管体孔（402），设置在所述管体孔（402）上并用于旋转输送浇注体（b）的中空圆环部（403），以及设置在所述矩形底板（101）侧面上且封盖所有所述凸出管体（401）的敞口端的吸尘罩体（404）。
9.根据权利要求8所述的一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，其特征在于：所述中空圆环部（403）包括套在所述凸出管体（401）上的中空圆环主体（403a），设置在所述中空圆环主体（403a）内侧板上且对齐所述管体孔（402）的出气孔（403b），设置在所述中空圆环主体（403a）外侧板上的底部吸尘孔（403c），设置在所述中空圆环主体（403a）侧板上的主吸尘孔（403d），以及设置在所述中空圆环主体（403a）外环面上且位于所述底部吸尘孔（403c）两侧位置处的弹性圈（403e）。
10.根据权利要求8所述的一种分解炉鹅颈管用的抗热震防腐蚀耐磨浇注料，其特征在于：所述吸尘轮单元（4）还包括设置在所述凸出管体（401）露出端上的驱动轮（405），以及设置在所述吸尘罩体（404）上的下风机管（406）。
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