CN208313009U - 回转窑轻量节能模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于耐火材料技术领域。一种回转窑轻量节能模块，包括托板、隔热层，所述隔热层设置在所述托板外侧；和内衬工作层，所述内衬工作层设置在所述托板的内侧，所述托板、隔热层和内衬工作层的各侧边均对应平齐，并形成一体模块化结构。本实用新型能够使得隔热层受到保护，免除了在回转窑运动过程中对隔热材料的摩擦、挤压损坏，发挥了隔热材料的作用。采用本实用新型中的回转窑模块化窑衬，能够使得回转窑衬重量减少10‑30%，可有效减轻筒体负载；当采用轻量化材料工作衬材料时，可进一步节约工作衬耐火材料的使用量，降低筒体温度及筒体负荷，大大延长窑炉的使用寿命。

Description

回转窑轻量节能模块

技术领域

本实用新型属于耐火材料技术领域，具体涉及一种回转窑轻量节能模块。

背景技术

“十三五”以来，随着节能减排和环境保护要求的不断提高，对耐火材料的使用要求持续提高。新型干法水泥生产技术是当代先进的水泥技术，按照低碳经济的概念衡量，水泥工业仍被定为高排放、高污染和高耗能的工业。根据《中国统计年鉴2016》，全国总耗能中，工业耗能占69.44％。工业节能的重点在高温行业,高温工业的核心设备是窑炉，窑炉由耐火材料砌筑，耐火材料直接影响窑炉的能效。

水泥窑用耐火材料的节能措施多采用降低工作衬耐火材料的体积密度和增加隔热耐火材料的比重，以降低能耗的散失。早些年间有些厂家在水泥窑砌筑耐火砖之前先铺垫一层耐火纤维板作为隔热层，来达到保温隔热降低热损耗的目的。采用这种方法，使用初期效果较为明显，水泥窑筒体散热大大降低，但由于耐火纤维板强度过低，在水泥生产中隔耐火纤维板易受到挤压而产生变形，致使窑体筒体与内衬结构不能同步运转，一方面造成耐火纤维板因摩擦而损坏失去作用，筒体外壁温度高；另一方面易造成工作层耐火砖大面积脱落，使窑筒体散热增加，极易使筒体受热膨胀，致使窑中部托轮瓦温度升高，磨损加快，不得不窑检修。因此，低导热与高强度、长寿命是长期以来难以克服的难题。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种能够有效的提高隔热效果，保障隔热层的稳定性，节约资源，并能够实现模块化安装，实现部分原材料重复性循环利用的回转窑轻量节能模块。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种回转窑轻量节能模块，包括托板、隔热层，所述隔热层设置在所述托板外侧；和内衬工作层，所述内衬工作层设置在所述托板的内侧，所述托板、隔热层和内衬工作层的各侧边均对应平齐，并形成一体模块化结构。

所述托板的外侧设置有支撑台，所述支撑台穿过所述隔热层，并与回转窑内壁贴合支撑。

内衬工作层为多块耐火砖呈并排设置在所述托板上。

所述内衬工作层为镁铝质、镁铁质、镁铬质、高铝质或莫来石质耐火材料。

所述隔热层、内衬工作层均通过粘结剂粘结设置在所述托板上，所述内衬工作层中相邻的耐火砖之间也通过粘结剂粘结固定。

所述托板为循环使用的永久层。

所述托板的侧边设置有限位件，同环中的相邻两所述托板之间、或/和相邻两环中的对应的两所述托板之间通过限位件对应限位拼接。

所述回转窑轻量节能模块整体呈弧形结构，并与回转窑内壁弧度相匹配。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

①本实用新型提供了一种耐火材料组合模块，其能够使得隔热层受到保护，免除了在回转窑运动过程中对隔热材料的摩擦、挤压损坏，发挥了隔热材料的作用，减低了筒体的散热损失和能源消耗；

②采用本实用新型中的回转窑窑衬模块，能够使得回转窑衬重量可减少10-30％，可有效减轻筒体负载；当采用轻量化材料工作衬材料时，可进一步节约工作衬耐火材料的使用量，降低筒体温度及筒体负荷，大大延长窑炉的使用寿命；

③本申请中的托板为循环使用的永久层，其由强度高、性能稳定的耐火材料制成，可实现重复使用，大大节约了资源；

④本申请的回转窑窑衬模块进行模块化组合加工，提高了产品的标准化和组合效率，大大节约了水泥窑内衬的施工时间，对于后期的窑体窑衬的维修和窑衬的拆除更换均具有更为高效的作业效率，减少了施工人员和施工的成本，提高了安全性和施工效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为图1的左视结构示意图。

图中序号：100为托板、101为支撑台、102为限位槽、103为限位凸起、201为隔热层、202为绝热层、300为内衬工作层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。

参见图1-图3，一种回转窑轻量节能模块，包括托板100、隔热层201和内衬工作层300，其托板100为永久层，能够进行循环利用，其对整个窑衬模块起到支撑作用，隔热层201设置在托板外侧；内衬工作层300设置在托板的内侧，托板、隔热层和内衬工作层的各侧边均对应平齐，并形成一体模块化结构；本申请的托板的外侧还设置有支撑台101，支撑台穿过隔热层，并与回转窑内壁贴合支撑，从而保护隔热层，并起到支撑固定的作用。

本申请的内衬工作层为多块耐火砖呈并排设置在托板上，内衬工作层的材质根据不同的需求可以为镁铝质、镁铁质、镁铬质、高铝质、莫来石质等耐火材料。

为了实现整体的一体化模块结构，其隔热层、内衬工作层均通过粘结剂粘结设置在托板上，内衬工作层中相邻的耐火砖之间也通过粘结剂粘结固定。托板为永久层，能够回收利用，并是整个模块的支撑基础，其需要具有相应的强度要求和耐高温等参数要求，故本实施例中托板选用高强度、性能稳定的功能型耐火材料。

为了进一步的提高管片环的稳定性，在托板的侧边设置有限位件，同环中的相邻两所述托板之间、或/和相邻两环中的对应的两所述托板之间通过限位件对应限位拼接，为了使得窑衬模块拼装后的窑衬内壁结构稳定性好，生产使用效果好，其回转窑轻量节能模块整体呈弧形结构，并与回转窑内壁弧度相匹配。

为了使得本领域技术人员更为方便理解，进行进一步的说明：其内衬工作层、隔热层通过托板使用粘结剂粘结成为组合模块。内衬工作层由2-24块尺寸、形状相同或不相同的耐火砖组成以能够使得内衬工作层的内表面与回转窑的回转筒体内壁对应平行，避免发生窑衬模块拼装不平整的情况，同一窑衬模块的多块耐火砖也通过粘结剂粘合；根据隔热效果的设计要求，隔热层可为一层，也可由多层粘结复合而成，其可以通过一种保温材料或多层不同的保温材料实现保温。在托板面向隔热层一面有局部凸起，对隔热层起到支撑保护作用。粘结剂可采用目前市售的高温粘结剂，也可根据粘结材料的不同，选用碱性、高铝材质的粘结剂专用粘结剂。

组合好的窑衬模块经常温下放置2小时以上或经干燥处理后，常温下的粘结强度可达到吊装、运输所需的强度；粘结剂在常温，中高温下具有粘结强度，起到防止工作衬砖块脱落、抽签的作用。

适应不同窑径的回转窑，模块整体及各组成部分环向具有一定的弧度，径向带有一定的稍度。托板环向两侧分别有限位凸起103和限位槽102，从而形成限位件，实现相邻的窑衬模块拼装定位，起到限位作用，相互镶嵌，形成圆环，紧靠筒体置于回转窑内。其中限位凸起可为连续凸起，也可为间断凸起，其形状可为弧形、梯形、矩形、直型等形状，限位凸起的形状可一致也可不一致；限位槽与限位凸起的形状相对应，限位槽的截面尺寸大于相应部位的限位凸起的尺寸。

针对多种不同的工况，本申请公开多个具体的实施例：

实施例一：本实施例中的内衬工作层为回转窑用新型轻量化尖晶方镁石-尖晶石耐火材料，其体积密度为2.65-2.75g/cm³，轻量化低导热方镁石-尖晶石耐火材料的性能见附表5；也可选用镁铝尖晶石质耐火材料，其体积密度不小于2.90g/cm³。隔热层201外侧设置有绝热层202，其隔热层为导热率低、热容量低、便于切割的隔热材料，绝热层为韧性和强度优良，低导热、低热容量、可以任意剪切弯曲的节能材料；其托板，即永久层为强度高、耐磨性能强、热震稳定性能好、化学性能稳定的氮化硅质、刚玉莫来石质等材质的耐火材料。性能参数参见附表1-3。

内衬工作层、隔热层使用粘结剂，和托板粘结成为窑衬模块。内衬工作层由6-10块形状相同的耐火砖组成。根据隔热效果的设计要求，采用隔热层和绝热层二层复合而成，其中隔热层由四块组成，绝热层为一个中间有四个孔洞的整体。内衬工作层的6-10块耐火砖之间及耐火砖与托板之间通过碱性耐火泥浆粘结在一起，隔热层和绝热层通过莫来石粘结剂与永久层粘结在一起，形成一个整体-组合模块。碱性耐火泥浆及莫来石粘结剂的性能见附表4。氮化硅托板环向两侧分别为为连续凸起、凹陷，形成限位凸起和限位槽。

粘结成为整体的组合模块经110℃×24h干燥处理后，粘结强度达到2.0MPa,该窑衬模块适应于5000吨水泥窑的安装使用。

实施例二：本实施例中的内衬工作层为回转窑用莫来石耐火材料，其体积密度为2.2-2.3g/cm³的轻量化超低导耐火材料，性能见附表6。其隔热采用隔热层和绝热层两种，隔热层为导热率低、热容量低、便于切割的隔热材料，绝热层为韧性和强度优良，低导热、低热容量、可以任意剪切弯曲的节能材料；托板为强度高、耐磨性能强、热震稳定性能好、化学性能稳定的碳化硅质等材质的耐火材料。性能参数参见附表1-3。

内衬工作层、隔热层使用粘结剂，和托板粘结成为组合模块。内衬工作层由6-10块形状相同的耐火砖组成。根据隔热效果的设计要求，隔热层由隔热层和绝热层二层复合而成，其中隔热层由四块组成，绝热层为一个中间有四个孔洞的整体。工作层6-10块耐火砖之间及耐火砖与永久层之间通过莫来石粘结剂粘结在一起，隔热层和绝热层也通过莫来石粘结剂与永久层粘结在一起，形成一个整体-组合模块。莫来石粘结剂的性能见附表4。碳化硅托板环向两侧分别为为连续凸起、凹陷，形成限位凸起和限位槽。

粘结成为整体的组合模块经110℃×24h干燥处理后，粘结强度达到1.8MPa,该组合模块适应于水泥窑的安装使用。附表1为托板的性能参数：

附表2为隔热层的性能参数：

附表3为绝热层的性能参数：

附表4为粘结剂的性能参数：

附表5为轻量化方镁石尖晶石砖的性能参数：

附表6为轻量化超低导莫来石砖的性能参数：

本申请的回转窑轻量节能模块的集成方法，包括以下步骤：

根据托板尺寸，裁切保温材料，并通过粘结剂粘结在所述托板外侧，形成隔热层；

根据托板尺寸预制耐火砖，将耐火砖通过粘结剂粘结在托板内侧，并填充缝隙，形成内衬工作层；

待回转窑轻量节能模块凝结成型后，打磨修整各侧边，使得内衬工作层、托板和工作层的各侧边平齐。

所述耐火砖为多块，并排布设在所述托板上；相邻两耐火砖之间的间隙为0.5mm～4mm，并通过粘结剂粘结填充，所述内衬工作层侧边位于所述托板侧边的内侧，且二者间距为0mm～1mm。

为了进一步的说明其集成方法，通过具体的操作过程进行以下详细陈述：

其镁质制品使用镁质胶泥，轻量化莫来石制品使用高铝胶泥，10-30mm隔热材料、5-20mm绝热材料使用专用高温胶泥，各种胶泥不得混用。泥浆配制：要求搅拌均匀，稠度适合即可；配制量要在2小时之内能使用完毕；组装时要求泥浆100％饱满度。

具体的操作步骤是：第一步骤：托板外侧面粘贴10-30mm厚度隔热层(5块组合)。

第二步骤：25mm厚度隔热层表面粘贴5-20mm绝热层。

第三步骤：托板、隔热层、绝热层粘固凝结后，开始在托板上砌筑耐火砖；

第四步骤：窑衬模块组装凝结后，使用角磨机打磨模块不合格四边。

第五步骤：打包装箱入库待发货。

其中，在不同的阶段需要进行验收，其10-30mm隔热材料、5-20mm绝热材料组装要求：材料四边不出托板四个边棱，如有缝隙之处，须使用胶泥填封，多余泥浆刮走，保持表面整洁。

制品组装验收要求：

①、先在托板上预组好合适砖，砖的四边与托板四边必须平齐，如不平齐，需调换合适的耐火砖；要灵活操作，该调砖时候调砖。

②、要求泥浆涂抹均匀100％饱满，需用橡皮锤审砖，严禁使用铁锤审砖，审砖时要把泥浆挤出，待到泥浆半干状态时，要清理干净砖面及四个边沿挤出的多余泥浆。

③、轻量化莫来石制品：弧面方向砖缝要求在1-2mm之间，最大砖缝不得大于3mm。纵向砖缝要求在1-2mm之间，最大砖缝不得大于3mm，砖的四周要求与托板四个边沿平齐不得超出。

④、镁质制品：弧面方向砖缝要求在2-3mm之间，最大砖缝不得大于4mm。纵向砖缝要求在1-2mm之间，最大砖缝不得大于3mm，砖的四周要求不得超出托板四个边沿，砖边沿可距离托板边沿0-1mm。

成品验收标准：

①模块纵向两端面：使用钢板尺或角尺靠紧托板面与砖面之间距离，莫来石模块：0-1mm、镁质模块0-1mm。

②模块环向母口端面：使用钢板尺或角尺靠紧托板面与砖面之间距离，莫来石模块：0-1mm、镁质模块0-1.5mm。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种回转窑轻量节能模块，其特征在于，包括：

托板；

隔热层，所述隔热层设置在所述托板外侧；

和内衬工作层，所述内衬工作层设置在所述托板的内侧，所述托板、隔热层和内衬工作层的各侧边均对应平齐，并形成一体模块化结构。

2.根据权利要求1所述的回转窑轻量节能模块，其特征在于，所述托板的外侧设置有支撑台，所述支撑台穿过所述隔热层，并与回转窑内壁贴合支撑。

3.根据权利要求1所述的回转窑轻量节能模块，其特征在于，内衬工作层为多块耐火砖呈并排设置在所述托板上。

4.根据权利要求1或3所述的回转窑轻量节能模块，其特征在于，所述内衬工作层为镁铝质、镁铁质、镁铬质、高铝质或莫来石质耐火材料。

5.根据权利要求3所述的回转窑轻量节能模块，其特征在于，所述隔热层、内衬工作层均通过粘结剂粘结设置在所述托板上，所述内衬工作层中相邻的耐火砖之间也通过粘结剂粘结固定。

6.根据权利要求1所述的回转窑轻量节能模块，其特征在于，所述托板为循环使用的永久层。

7.根据权利要求1所述的回转窑轻量节能模块，其特征在于，所述托板的侧边设置有限位件，同环中的相邻两所述托板之间、或/和相邻两环中的对应的两所述托板之间通过限位件对应限位拼接。

8.根据权利要求1所述的回转窑轻量节能模块，其特征在于，所述回转窑轻量节能模块整体呈弧形结构，并与回转窑内壁弧度相匹配。