CN115493412A - 一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，下车体包括下车体侧板以及下车体侧板内面固定的第一耐材衬体，第一耐材衬体与下车体侧板之间设有隔热层；箅子板设置于两块相对的上车体侧板与两块相对的上车体端板所围成的空腔中；上车体侧板的内面和顶面设有第二耐材衬体，箅子板与上车体侧板和上车体端板之间设有隔热层，箅子板与第一耐材衬体和第二耐材衬体之间设有隔热层，第二耐材衬体与上车体侧板之间有隔热层，本发明具有无金属箅条、隔热性好、车体温度低等特点，克服了传统台车的金属箅条、金属构件工作温度高导致的各种问题，可明显延长台车的使用寿命、降低矿物料高温煅烧的能源消耗。

Description

一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车

技术领域

本发明涉及矿物料高温煅烧设备技术领域，具体为一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车。

背景技术

矿物料高温煅烧设备之一为烧结矿生产用带式烧结机的台车，带式烧结机生产烧结矿的生产工艺过程主要为：首先将制好的混合料置于台车上，然后点燃混合料中的燃料并抽风，利用燃烧产生的高温烟气将混合料烧结为烧结矿；一台烧结机含有若干个循环台车，采用连续作业，到达烧结机尾部的台车卸下高温烧结矿后返回烧结机头部再次装料进入点火、烧结工序，如此循环往复。

目前，烧结矿生产中所用台车的车体、栏板、箅条等大多采用铸铁制成。铁矿石烧结工艺的最高烧结温度需达到1300℃以上，采用低温烧结工艺时的最高烧结温度也会超过1200℃。此时，烧结台车栏板的局部最高温度常达到850℃以上、箅条的最高工作温度常达到900℃以上、车体的温度也常达350℃以上；烧结台车在机尾卸下高温烧结矿返回机头的回车道中受到冷却，栏板、箅条、车体的温度会下降至100℃。可见、前述金属台车在使用过程中在受到铁矿石料、烧结矿的撞击与磨损、烧结过程工艺气体对金属质构件腐蚀的同时，高温还会导致金属构件的强度下降，高温-低温的交替会导致金属构件存在热疲劳、出现裂纹；这些破坏因素的综合结果是导致车体、栏板、尤其是箅条出现变形，发生台车“塌腰”、箅条失效等问题，从而降低了台车的密封性、箅条的通风变差，影响烧结矿生产效率和质量，烧结台车、尤其是箅条的使用寿命较短。采用“铺底料”以及改用耐热球墨铸铁、铸钢、高铬合金铸铁等材料制造台车构件等在降低箅条温度、改善车底通风、提高箅条和台车构件使用寿命等方面获得了一定的使用效果，但此时的台车构件温度高、热疲劳、强度衰减、箅条失效等问题仍然存在。同时，采用高等级材料制造车体、栏板、箅条也明显增加了烧结机费用，影响烧结生产经济效益。

焙烧球团矿的带式焙烧机是借鉴烧结矿带式烧结机开发的一种球团矿焙烧设备。与带式烧结机一样，球团带式焙烧机的台车为矿料(生球)的装载设备，生产中的作业方式为：装生球-干燥-预热-焙烧-均热-冷却-卸球-回车-装生球，其工作状况与烧结台车极其相似，但工作温度更高。因此，球团带式焙烧机台车在使用中仍然存在与烧结台车相同的车架和栏板及箅条的温度高、构件强度衰减、热疲劳、车架塌腰、箅条失效等缺陷。虽然现代的球团带式焙烧机台车采用了耐高温合金钢、用铺底料降低箅条温度、用铺边料降低栏板温度以防止栏板烧坏等措施并取得效果，但台车构件温度高、热疲劳等导致的前述缺陷仍然存在，而且这种耐高温合金钢台车、箅条的造价高、明显增加设备投资。

中国专利CN110628244B公开了一种烧结台车金属挡板用高温节能防腐涂料及其应用方法。该发明将包含有锆英石粉、碳化硅粉、莫来石粉、球粘土、锂辉石、金属硅、硅酸铝镁凝胶粉、水制成的细浆料，喷涂或涂抹在挡板金属表面，形成耐高温节能防腐陶瓷涂层，喷涂或涂抹的厚度为1-2mm，以反射料层热量，降低挡板内部温度，防腐蚀保护金属挡板内壁面。尽管这种防腐陶瓷涂层的导热率与热辐射接收率低于挡板金属，对降低挡板金属温度、抑制挡板金属腐蚀具有作用，但由于厚度仅有1-2mm，不能明显降低台车挡板的温度，因而不能较好地解决台车挡板温度高、热疲劳破损等技术缺陷。

中国专利CN108727048B公开了一种金属陶瓷复合烧结机炉篦条及其制备方法，该发明利用Al₂O₃-SiO₂系莫来石质陶瓷、耐热钢纤维的性能特点，制成的复合炉篦条较单纯的金属炉篦条具有更高的使用温度，同时还具有陶瓷材料的高强度、高耐磨和钢纤维韧性好的特点，可获得较单纯金属铸造炉箅子更好的使用效果。但是，因钢纤维与Al₂O₃-SiO₂系莫来石质陶瓷的热膨胀性不同，高温和冷热循环工况下的Al₂O₃-SiO₂陶瓷体会出现微细裂纹，这些微细裂纹会随工作时间的延长和冷热循环次数的增加逐渐发展，导致Al₂O₃-SiO₂陶瓷体出现碎裂、剥落，最终出现炉篦条间隙增大、弯曲等失效问题。

中国申请专利CN114195409A公开了一种带蓄热层的台车，该申请专利中，在高温煅烧物料与箅条之间设置了耐火材料制成的蓄热层，鉴于此蓄热层与通过蓄热层的煅烧风之间存在热交换，故可降低从蓄热层底部排出的煅烧尾风的温度，即箅条接触到的煅烧尾风的温度较低。由于煅烧尾风与蓄热层的热交换量受风流速度、流经时间、蓄热层密度与热工性能和换热面形状特征等有关，这种蓄热层降低煅烧尾风的效果，即将尾风的温度控制在箅条金属的安全温度以下的效果尚待验证。而且，这种台车的箅条仍存在冷热循环、热疲劳的缺陷。

中国申请专利CN114195409A公开的一种带蓄热层的台车，提出了由耐火砖拼接而成的耐火蓄热层或者耐火蓄热层包括多个耐火蓄热球。虽然这种结构在降低排出耐火蓄热层的尾风温度方面具有一定效果，但金属车体、耐火蓄热球中的金属支撑梁仍然直接接触着流过耐火蓄热层的高温气体，它们的工作温度仍然较高，还是存在变形、强度衰减、气体腐蚀、热疲劳的问题。

中国申请专利CN114195409A公开的一种带蓄热层的台车，说明可在台车护板上镶嵌侧边隔热护板，代替原有的在工作过程中循环为台车铺边料的方式，利用隔热方式来保护台车护板，这样可取消现有带式焙烧机技术中用于铺设边料的专用设备和筛分设备，隔热护板只需具备较好的耐高温和隔热能力即可。带式焙烧机的台车侧壁在生产过程中，会受到装入生球的冲击与磨损、卸下球团矿的磨损、高温焙烧过程气体的腐蚀、1200℃以上的高温作用以及大范围冷热循环导致的热疲劳等因素的综合破坏，若仅在台车护板上镶嵌具有较好耐高温和隔热能力的侧边隔热护板时，护板在生球和球团矿的冲击与磨损、过程气体的腐蚀、热疲劳等因素的综合影响下会有寿命不长、增加日常检修维护量和生产成本的缺陷。

综上所述，目前的烧结矿用带式烧结机、球团矿用带式焙烧机的台车、箅条均因工作温度较高、大温差冷热循环等，存在构件变形、强度衰减、热疲劳破损、箅条失效等缺陷；已经公开的专利或申请专利技术虽然提供了降低台车温度、箅条温度等方面的技术方案，但其效果有限或有待于验证。分析这些缺陷，台车的工作温度高是传统台车存在问题的核心原因。若能降低台车、箅条的温度至常用金属的安全温度以下，就能够克服背景技术的台车变形、强度衰减、箅条失效等技术缺陷。为此，我们推出一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，包括车轮组、下车体、上车体和箅子板，下车体由车轮组支撑，上车体由下车体支撑，所述下车体包括下车体侧板以及下车体侧板内面固定的第一耐材衬体，所述第一耐材衬体与下车体侧板之间设有隔热层；

所述上车体包括上车体侧板和上车体端板，所述箅子板设置于两块相对的上车体侧板与两块相对的上车体端板所围成的空腔中；

所述上车体侧板的内面和顶面设有第二耐材衬体，所述第二耐材衬体与上车体侧板之间有隔热层，所述箅子板与上车体侧板和上车体端板之间设有隔热层，所述箅子板与第一耐材衬体和第二耐材衬体之间设有隔热层，上车体经第一连接组件与下车体连接。

所述第一耐材衬体由耐火砖砌成，第一耐材衬体通过贯通于下车体侧板的第二连接组件与下车体侧板连接或者嵌入下车体侧板内面的第一凹槽，所述第一耐材衬体还支撑在下车体侧板的第一底部凸沿上。

所述第一耐材衬体由不定型耐火材料浇注或喷涂而成，下车体侧板的内面设有穿过隔热层伸入第一耐材衬体的第一锚固件或者下车体侧板的内面上设有第一耐材衬体嵌入的第一凹槽或者下车体侧板的内面同时有第一锚固件和第一凹槽，所述第一耐材衬体还支撑在下车体侧板的第一底部凸沿上。

所述箅子板通过第三连接组件与上车体侧板连接或者嵌入上车体侧板内面的第二凹槽，所述箅子板还支撑在上车体侧板的第二底部凸沿上和上车体端板的顶面上。

所述箅子板是由透气部与四周的实体部组成的耐火板，透气部中有供气流通过的第一气流通道，第一气流通道是断面形状为圆形或多边形或圆弧与矩形结合的且上下口尺寸相同的通道或上口尺寸小于下口尺寸的锥形通道。

所述箅子板由耐材匣体与位于耐材匣体内的透气体组成，所述耐材匣体的顶部有贯通的第二气流通道，所述耐材匣体的底部有贯通的第三气流通道，所述透气体由若干球体或多面体与球体之间或者多面体之间的第四气流通道组成，或者同时由球体和多面体与球体和多面体之间的第四气流通道组成。

所述第二耐材衬体由耐火砖砌成，第二耐材衬体通过贯通于上车体侧板的第四连接组件与上车体侧板连接或者嵌入上车体侧板内面的第三凹槽，所述第二耐材衬体还支撑在箅子板上和上车体侧板的顶面上。

所述第二耐材衬体由不定型耐火材料浇注或喷涂而成，上车体侧板的内面设有穿过隔热层并伸入第二耐材衬体的第二锚固件或者在上车体侧板的内面上设有嵌入第二耐材衬体的第三凹槽或者上车体侧板的内面同时有第二锚固件和第三凹槽、所述第二耐材衬体还支撑在箅子板上和上车体侧板的顶面上。

所述隔热层为耐火纤维板、耐火纤维毡、耐火纤维棉的一种或者为隔热砖砌成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在台车内侧采用了耐火衬体与隔热层并牢固地与车体连接，耐火衬体具有强度高、耐磨、耐侵蚀、导热率低等特点，隔热层具有导热率更低、能吸收热膨胀等特点，耐火衬体与隔热层的匹配能够将上、下车体的温度降至200℃以下，耐火衬体还可有效抵御矿物原料和煅烧产品的冲击、磨损、过程气体的腐蚀等，克服了传统台车车体构件因温度高导致的强度衰减、变形、热疲劳破损等问题，可明显延长台车的使用寿命、降低台车构件的检修、维护量；

同时，本发明以耐火材料制成的耐材箅子板或者由耐材匣体与其内的透气体组成的箅子板替代了传统台车的金属箅条，彻底解决了金属箅条长期工作于高温、冷热交替环境存在的强度衰减、变形、热疲劳、失效等问题。同时，本发明提供的复合台车的散热损失小，还具有降低矿物料高温煅烧能源消耗的效果。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车的正面剖视示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左向半剖视图；

图4为本发明实施例2的一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车的正面剖视示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为图4的左向半剖视图；

图7为本发明实施例3的一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车的正面剖视示意图；

图8为图7的俯视图；

图9为图7的左向半剖视图；

图10为含有球体的箅子板的结构示意图；

图11为图10的左向剖视图；

图12为含有多面体的箅子板的局部放大示意图。

图中：1、车轮组；2、下车体；3、上车体；4、隔热层；5、箅子板；6、第三连接组件；7、第一连接组件；21、第二连接组件；22、下车体侧板；23、第一耐材衬体；31、第四连接组件；32、上车体侧板；33、上车体端板；34、第二耐材衬体；51、透气部；52、实体部；53、耐材匣体；54、透气体；221、第一底部凸沿；222、第一凹槽；223、第一锚固件；321、第二底部凸沿；322、第二凹槽；323、第三凹槽；324、第二锚固件；511、第一气流通道；531、第二气流通道；532、第三气流通道；541、球体；542、多面体；543、第四气流通道。

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部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：参见图1-图3。本发明提供的一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，包括车轮组1、下车体2、上车体3、隔热层4、箅子板5、下车体2由车轮组1支撑、上车体3由下车体2支撑。下车体侧板22的内面固定有第一耐材衬体23、所述第一耐材衬体23与下车体侧板22之间有隔热层4，两块相对的上车体侧板32与两块相对的上车体端板33所围成的空腔中有箅子板5、所述箅子板5与上车体侧板32和上车体端板33以及与第一耐材衬体23和第二耐材衬体34之间有隔热层4，上车体侧板32的内面和顶面有第二耐材衬体34、所述第二耐材衬体34与上车体侧板32之间有隔热层4，上车体3经第一连接组件7与下车体2连接。第一连接组件7为螺栓、螺母、垫圈。

所述第一耐材衬体23由耐火砖砌成，通过贯通于下车体侧板22的第二连接组件21与下车体侧板22连接，所述第一耐材衬体23还支撑在下车体侧板22的第一底部凸沿221上。第二连接组件21为螺栓、螺母、垫圈，制造砌成第一耐材衬体23的耐火砖时，在耐火砖中预埋螺母或螺栓。

所述箅子板5通过第三连接组件6与上车体侧板32连接，所述箅子板5还支撑在上车体侧板32的第二底部凸沿321上和上车体端板33的顶面上。第三连接组件6为螺栓、螺母、垫圈，制造箅子板5时，在箅子板5中预埋螺母或螺栓

所述箅子板5是由透气部51与四周的实体部52组成的耐火板、透气部51中有供气流通过的第一气流通道511。

所述第一气流通道511是断面形状为圆形的、上口尺寸小于下口尺寸的锥形通道。

所述第二耐材衬体34由耐火砖砌成，通过贯通于上车体侧板32的第四连接组件31与上车体侧板32连接，所述第二耐材衬体34还支撑在箅子板5上和上车体侧板32的顶面上。第二连接组件21为螺栓、螺母、垫圈，制造砌成第二耐材衬体34的耐火砖时，在耐火砖中预埋螺母或螺栓。

所述隔热层4为耐火纤维板。

实施例2：参见附图4-附图6。本实施例与实施例1的不同点在于：

所述第一耐材衬体23由不定型耐火材料浇注而成，下车体侧板22的内面有第一耐材衬体23嵌入的第一凹槽222。

所述箅子板5嵌入上车体侧板32内面的第二凹槽322，所述箅子板5还支撑在上车体侧板32的第二底部凸沿321上和上车体端板33的顶面上。

所述第一气流通道511是断面形状为多边形的、上下口尺寸相同的通道。

所述第二耐材衬体34由不定型耐火材料浇注而成，在上车体侧板32的内面上有嵌入第二耐材衬体34的第三凹槽323，所述第二耐材衬体34还支撑在耐材箅子板5上和上车体侧板32的顶面上。

所述隔热层4为耐火纤维毡。

实施例3：参见附图7-附图9。本实施例与实施例1的不同点在于：

所述第一耐材衬体23由不定型耐火材料喷涂而成，下车体侧板22的内面有穿过隔热层4并伸入第一耐材衬体23的第一锚固件223，所述第一耐材衬体23还支撑在下车体侧板22的第一底部凸沿221上。

所述箅子板5嵌入上车体侧板32内面的第二凹槽322，所述箅子板5还支撑在上车体侧板32的第二底部凸沿321上和上车体端板33的顶面上。

所述第一气流通道511是断面形状为圆弧与矩形结合的、上下靠谱尺寸相同的通道。

所述第二耐材衬体34由不定型耐火材料喷涂而成，上车体侧板32的内面有穿过隔热层4并伸入第二耐材衬体34的第二锚固件324，所述第二耐材衬体34还支撑在箅子板5上和上车体侧板32的顶面上。

所述隔热层4为耐火纤维毡。

上述的实施例中，箅子板5也可以选择为：由耐材匣体53与位于耐材匣体53内的透气体54组成，所述耐材匣体53的顶部有贯通的第二气流通道531，所述耐材匣体53的底部有贯通的第三气流通道532，所述透气体54由若干球体541与球体541之间的第四气流通道543组成，参见附图10和附图11。

上述的实施例中，箅子板5还可以选择为：由耐材匣体53与位于耐材匣体53内的透气体54组成，所述耐材匣体53的顶部有贯通的第二气流通道531，所述耐材匣体53的底部有贯通的第三气流通道532，所述透气体54由若干多面体542与多面体542之间的第四气流通道543组成，参见附图12。

本发明提供的一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，可用于铁矿石烧结、球团矿焙烧、生石灰煅烧、耐火制品烧成等。实施时，可在第一耐材衬体23、第二耐材衬体34、耐材箅子板5中添加钢纤维以提高这些耐材的耐压、抗折性能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，包括车轮组(1)、下车体(2)、上车体(3)和箅子板(5)，下车体(2)由车轮组(1)支撑，上车体(3)由下车体(2)支撑，其特征在于：所述下车体(2)包括下车体侧板(22)以及下车体侧板(22)内面固定的第一耐材衬体(23)，所述第一耐材衬体(23)与下车体侧板(22)之间设有隔热层(4)；

所述上车体(3)包括上车体侧板(32)和上车体端板(33)，所述箅子板(5)设置于两块相对的上车体侧板(32)与两块相对的上车体端板(33)所围成的空腔中；

所述上车体侧板(32)的内面和顶面设有第二耐材衬体(34)，所述第二耐材衬体(34)与上车体侧板(32)之间有隔热层(4)，所述箅子板(5)与上车体侧板(32)和上车体端板(33)之间设有隔热层(4)，所述箅子板(5)与第一耐材衬体(23)和第二耐材衬体(34)之间设有隔热层(4)，上车体(3)经第一连接组件(7)与下车体(2)连接。

2.根据权利要求1所述一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，其特征在于：所述第一耐材衬体(23)由耐火砖砌成，第一耐材衬体(23)通过贯通于下车体侧板(22)的第二连接组件(21)与下车体侧板(22)连接或者嵌入下车体侧板(22)内面的第一凹槽(222)，所述第一耐材衬体(23)还支撑在下车体侧板(22)的第一底部凸沿(221)上。

3.根据权利要求1所述一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，其特征在于：所述第一耐材衬体(23)由不定型耐火材料浇注或喷涂而成，下车体侧板(22)的内面设有穿过隔热层(4)伸入第一耐材衬体(23)的第一锚固件(223)或者下车体侧板(22)的内面上设有第一耐材衬体(23)嵌入的第一凹槽(222)或者下车体侧板(22)的内面同时有第一锚固件(223)和第一凹槽(222)，所述第一耐材衬体(23)还支撑在下车体侧板(22)的第一底部凸沿(221)上。

4.根据权利要求1所述一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，其特征在于：所述箅子板(5)通过第三连接组件(6)与上车体侧板(32)连接或者嵌入上车体侧板(32)内面的第二凹槽(322)，所述箅子板(5)还支撑在上车体侧板(32)的第二底部凸沿(321)上和上车体端板(33)的顶面上。

5.根据权利要求1所述一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，其特征在于：所述箅子板(5)是由透气部(51)与四周的实体部(52)组成的耐火板，透气部(51)中有供气流通过的第一气流通道(511)，第一气流通道(511)是断面形状为圆形或多边形或圆弧与矩形结合的且上下口尺寸相同的通道或上口尺寸小于下口尺寸的锥形通道。

6.根据权利要求1所述一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，其特征在于：所述箅子板(5)由耐材匣体(53)与位于耐材匣体(53)内的透气体(54)组成，所述耐材匣体(53)的顶部有贯通的第二气流通道(531)，所述耐材匣体(53)的底部有贯通的第三气流通道(532)，所述透气体(54)由若干球体(541)或多面体(542)与球体(541)之间或者多面体(542)之间的第四气流通道(543)组成，或者同时由球体(541)和多面体(542)与球体(541)和多面体(542)之间的第四气流通道(543)组成。

7.根据权利要求1所述一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，其特征在于：所述第二耐材衬体(34)由耐火砖砌成，第二耐材衬体(34)通过贯通于上车体侧板(32)的第四连接组件(31)与上车体侧板(32)连接或者嵌入上车体侧板(32)内面的第三凹槽(323)，所述第二耐材衬体(34)还支撑在箅子板(5)上和上车体侧板(32)的顶面上。

8.根据权利要求1所述一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，其特征在于：所述第二耐材衬体(34)由不定型耐火材料浇注或喷涂而成，上车体侧板(32)的内面设有穿过隔热层(4)并伸入第二耐材衬体(34)的第二锚固件(324)或者在上车体侧板(32)的内面上设有嵌入第二耐材衬体(34)的第三凹槽(323)或者上车体侧板(32)的内面同时有第二锚固件(324)和第三凹槽(323)、所述第二耐材衬体(34)还支撑在箅子板(5)上和上车体侧板(32)的顶面上。

9.根据权利要求1所述一种用于矿物料高温煅烧的无箅条复合台车，其特征在于：所述隔热层(4)为耐火纤维板、耐火纤维毡、耐火纤维棉的一种或者为隔热砖砌成。

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