CN1225630C - 一种保温砖和耐火砖及砌筑回转窑的方法 - Google Patents

Abstract

一种保温砖和耐火砖及砌筑回转窑的方法，这种保温砖和耐火砖的砖面上带有凹形泥浆槽。以此种砖砌筑转窑时，仅在砖的泥浆槽中填满粘结剂泥浆，砖间缝隙控制在接近热膨胀允许的最小值，从而实现了砖与砖之间、砌体同转窑钢壳内壁间的局部半封闭粘结。砖面上这些泥浆槽相互连接成笼状结构；经干燥和烧结后在砌体的径向、圆周和纵向形成了若干个粘结剂销子，把砖与砖、砌体与转窑钢壳内壁牢固地固定在一起；因此不会产生砌体同转窑钢壳内壁、砖与砖之间的扭曲和串动磨损，避免了由此而引起的落砖和塌窑事故。本发明适用于建材、冶金、化工等行业回转窑、圆形炉及拱形炉顶的砌筑。

Description

一种保温砖和耐火砖及砌筑回转窑的方法

本发明提供一种保温砖和耐火砖及砌筑回转窑的方法。这种保温砖和耐火砖的砖面上带有一定深度和宽度的凹形泥浆槽；在砌筑时仅在此槽中填满粘结剂，实现砖与砖，砌体与转窑钢壳之间局部半封闭粘结；属焙烧设备的制作技术。

在建材、冶金、化工等行业常采用回转窑作为焙烧设备。回转窑的砌筑通常是采用现行的等腰梯形六面体的保温砖和耐火砖；砌筑方法有全砖面加粘结剂的错缝湿砌法和不加粘结剂的错缝干插法。错缝湿砌法是将砖以水浸湿后错缝砌筑。砖与砖的缝隙一般在2-3mm，缝隙间全部以耐火泥等粘结剂填充；根据转窑长度和最高工作温度在砌体纵向一定位置留出一个或几个环形膨胀缝。转窑砌好后经干燥和烧结便具有一定的强度，固定了砖在砌体中的位置。但由于转窑运转的震动和停火再升温的热胀冷缩作用等原因，2-3mm的粘结剂薄层强度低，容易破碎脱落，最终造成砖与砖之间，砌体与钢壳内壁之间产生串动磨损。随着运行时间的延长，砖的磨损量大到一定程度，就会发生落砖和塌窑事故，不得不停火检修。采用“干插法”砌筑时，砖与砖的缝隙之间控制在热膨胀允许的最小值。为使砌缝均匀，常用一定厚度的硬纸片或木片插在砖缝中砌筑。在点火运行时，纸片或木片被烧掉，砖缝保持在预定值。窑温升到最高工作温度，砖热膨胀伸长缝隙基本挤死。在开车升温和停车降温过程中，为避免转窑受热或降温不均所引起的窑体变形，转窑必须以一定速度转动。此时因砖间有一定的缝隙，转窑运转的震动和砌体的扭曲会产生砌体与转窑钢壳内壁，砖与砖之间的串动磨损。长时间运转，也会发生因磨损落砖导致的塌窑事故。所以上述两种方法砌筑的回转窑维修周期都比较短，根据不同行业统计，一般在半年至一年之间。转窑通常是生产线的核心设备，它的停车和检修对生产成本影响很大。

针对现有技术上述不足，本发明采用了新型的保温砖和耐火砖，并采用砖的局部半封闭粘结法砌筑，克服了现有技术易落砖和塌窑的缺点。

本发明采用如下技术措施实现转窑砌体具有良好的整体性、坚固性和耐久性，达到避免砖与砖、砌体与转窑钢壳内壁之间的扭曲和串动磨损的目的。

在现行保温砖和耐火砖的基础上，通过改变制砖模具的模板和模套的尺寸与形状，在保温砖的六个面和耐火砖的六个面(用于中间层的耐火砖)、五个面(顶面除外)或四个面(顶、底面除外)的中央部位加工出一定深度(一般为5-10mm)和一定宽度(一般不超过该面宽度的三分之一)的凹形泥浆槽。两个矩形侧面与两个等腰梯形端面上的泥浆槽首尾相连接，顶面和底面的泥浆槽与等腰梯形端面相垂直。在砌筑窑体保温层时用六个面带泥浆槽的保温砖，只在泥浆槽中抹满耐火粘土泥浆，使之与转窑钢壳内壁以及相邻的保温砖粘结在一起。保温砖间的缝隙一般控制在接近热胀允许的最小值(一般纵向缝≤2mm，径向缝≤1mm)，之后在保温砖层上再砌筑耐火砖(如转窑工作温度很高需再增加一层隔热耐火砖)，采用五个面带泥浆槽(顶面不带槽)的耐火砖错位砌筑；使泥浆槽中充满耐火泥，而砖面上不挂泥浆，实现砖的局部半封闭粘结，砖缝亦控制在接近热膨胀允许的最小值(一般纵向缝≤3mm，径向缝≤1mm)。这样，在保温砖与转窑钢壳内壁之间缝隙中形成了矩形的纵向粘结剂销子；在保温砖行与行间的径向缝中形成了园周销子；在同行相邻的保温砖之间的横向缝中形成了纵向销子；在保温砖层和耐火砖层间缝中形成了径向销子；耐火砖行间径向缝形成了园周销子；同行相邻耐火砖间形成了纵向销子。这些在纵向、径向、园周方向上形成的粘结剂销子相互连接成笼状，把每一块砖在砌体中固定了位置，最后形成了几个完整的砌体段(具体段数由窑区膨胀缝的个数决定)，经过干燥和焙烧后，这些粘结剂销子便具有较高的强度，从而提高了转窑砌体的整体性，坚固性和耐久性。

在转窑运转时，纵向销主要阻止了砌体在园周方向的扭曲和串动；径向销主要阻止了砖在纵向上的串动；园周销主要阻止了砖在径向上的串动。总之，由于这些粘结剂销子的定位和固定作用，砌体与转窑钢壳内壁、砖与砖之间都不会产生扭曲和串动磨损。即使因热胀冷缩作用拉开了销子的一处或多处连接，由于砖与砖的缝隙很小，销子尺寸比较大又处于半封闭状态，所以也不会掉出来，仍然会起到定位和固定作用。从而保持了转窑在动态下的整体性、坚固性和耐久性，避免了因砌体扭曲和砖的串动磨损造成的落砖和塌窑事故，延长了转窑的检修周期，降低了生产成本。

本发明适合于建材、冶金、化工等行业各种类型的回转窑、圆形炉及拱形炉顶的砌筑。

附图1、2为保温砖结构示意图。在砖的顶面1上加工有泥浆槽5，底面4上也加工有泥浆槽；端面2和侧面3上加工有环形泥浆槽；砖的尺寸根据需要确定。附图3、4为耐火砖结构示意图。在端面2和侧面3上加工有环形泥浆槽5；底面4上也加工有泥浆槽；此砖为内层耐火砖，顶面上没有泥浆槽；若为中间层隔热耐火砖，顶面1上也可以加工有泥浆槽。

附图5、6分别为转窑砌体段径向剖面和轴向剖面示意图。窑体钢壳6与保温砖层8中间形成壳壁缝隙7；保温砖与壳内壁的缝隙由纵向销10固定；保温砖行间径向缝16由圆周销13固定；同行相邻的保温砖横向缝17由纵向销18固定；保温砖与耐火砖层11的层间缝14由径向销9固定；耐火砖行间径向缝15由圆周销12固定；同行相邻的耐火砖间的横向缝19由纵向销20固定；由此构成了完整的砌体段。

实施例1：内径ф1500mm，长15m的转窑。保温层采用LG型轻质高铝砖，尺寸为230×160×94/74mm，底面泥浆槽深8mm，其余五个面槽深均为5mm；以混合泥浆作粘结剂，泥浆配比为500#水泥与耐火泥之比1∶2；每环50块，共64环，3200块砖，纵向缝2mm，径向缝0.6mm以内。在距窑头和窑尾4950mm处各留25mm的膨胀缝。耐火层选用高铝质隔热耐火砖，尺寸为230×113×65/53mm，砖的顶面无泥浆槽，其余5个面均有5mm深的泥浆槽，采用混合泥浆，泥浆配比为500#水泥与耐火泥之比1∶3，纵向缝3mm，径向缝1mm以内；每环用砖56块，共64环，3584块。在距窑头和窑尾5175mm处各留1个宽30mm的膨胀缝，以石棉绳填充。

此窑用于焙烧硅藻土助滤剂，空窑最高壁温达1400℃，运行温度1100℃±50，运行三年不必检修。

实施例2

内径Φ1800mm，长18M的转窑。保温层选用LG型轻质高铝砖，尺寸为230×200×133/103mm，底面泥浆槽深10mm，其余五个面槽深6mm，采用混合泥浆，泥浆配比为500#水泥与耐火泥之比1∶2；每环用42块，共77环，3234块砖；纵向缝2mm，径向缝0.8mm以内。在距窑头和窑尾6095mm处留25mm宽膨胀缝各一个。耐火层选用T38型耐火砖，尺寸为230×113×65/55mm，除顶面外均带5mm深的泥浆槽。泥浆配比为500#水泥与耐火泥之比为1∶3。每环66块，共77环，5082块砖；纵向缝3mm，径向缝1mm以内。在距窑头和窑尾5865mm处各留1个宽30mm的膨胀缝。

此窑用于焙烧助滤剂和填加剂，最高空窑壁温为1350℃，实际运行温度为1100±50℃，运行三年不必检修。

Claims (6)

1、一种保温砖，其特征在于保温砖的六个面的中央部位设有凹形泥浆槽；并且两个矩形侧面与两个等腰梯形端面上的泥浆槽首尾相连接，顶面和底面的泥浆槽与等腰梯形端面相垂直。

2、根据权利要求1所述的保温砖，其特征还在于适用于砌筑回转窑、圆形炉及拱形炉顶的保温层。

3、一种耐火砖，其特征在于耐火砖的六个面、或除顶面外的五个面、或除顶、底面外的四个面的中央部位设有凹形泥浆槽；并且两个矩形侧面与两个等腰梯形端面上的泥浆槽首尾相连接，底面的泥浆槽与等腰梯形端面相垂直。

4、根据权利要求3所述的耐火砖，其特征还在于适用于砌筑回转窑、圆形炉及拱形炉顶。

5、一种采用如权利要求1所述的保温砖和如权利要求3所述的耐火砖砌筑回转窑的方法，其特征在于砌筑时仅在凹形泥浆槽中填充粘结剂，实现砖与砖，砌体与转窑钢壳内壁间的局部半封闭粘结，而砖缝其它部位不填加粘结剂，并且缝隙控制在接近热膨胀允许的最小值。

6、根据权利要求5所述的砌筑回转窑的方法，其特征还在于，也适合于砌筑圆形炉或拱形炉顶。

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