一种回转热设备高温区锚固结构的制作方法
【专利摘要】一种回转热设备高温区锚固结构，采用金属锚固件“V”形金属锚固件、“Y”形金属锚固件、斜三角形金属锚固件和带凸凹槽的耐高温非金属砌块对衬体进行锚固。本发明通过交错排布设置焊接固定在外钢壳内壁上的多种形状的不锈钢金属锚固件以及带有凸凹槽的耐高温非金属砌块对窑衬进行锚固，使窑衬自身被建造成为一个具有高的整体强度并且能长期稳定运行的耐高温的高强的特殊组合的混凝土部件，从而大幅度提高了窑衬在随回转热设备运动时的整体性，降低了窑衬由于惯性产生的滑差的破坏作用，使窑衬的整体强度和锚固性能得到了提升，从而大幅度提高了窑衬的运行稳定。
【专利说明】一种回转热设备高温区锚固结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及到回转热设备中窑衬的锚固，具体的说是一种回转热设备高温区锚固结构。
【背景技术】
[0002]在圆筒形回转热设备以耐火混凝土整体窑衬时，高温区段窑衬由于温度高，钢外壳与窑衬因为不同的热膨胀而产生更大的间隙，在热设备旋转运行中产生更大的惯性滑差而使钢外壳与窑衬分离，窑衬因自身重量与工艺物料的运动热载荷无法平衡所承受的离心力、向心力和钢外壳之间的惯性滑差而产生振动与钢外壳碰撞而损坏垮塌。所以需要把窑衬更紧密结实的捆绑在钢外壳上，尽量减少窑衬与钢外壳之间的间隙，增加窑衬与钢外壳的高温锚固力，克服锚固件的高温变形是延长窑衬寿命的关键因素之一。
【发明内容】
[0003]为解决现有圆筒形回转热设备在高温区段窑衬锚固件存在的变形和失效从而导致窑衬使用寿命低的问题，本发明提供了一种回转热设备高温区锚固结构，通过在窑衬中设置多种不同的锚固件和多种不同的锚固结构，使窑衬在高温区段和钢外壳的结合捆绑力量更加牢固和稳定，有效的减少了钢外壳与窑衬之间的间隙和滑差窜动，克服了单一使用金属锚固件固定窑衬在高温区段被拉长变形的缺点，窑衬运行中窑衬晃动使圆筒形热设备高温区窑衬寿命得到大幅度提高，使窑衬内部工作空腔可以随工艺要求任意变造成为可倉泛。
[0004]本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为:一种回转热设备高温区锚固结构，采用金属锚固件和带凸凹槽的耐高温非金属砌块对衬体进行锚固，所述金属锚固件包括“V”形金属锚固件、“Y”形金属锚固件和斜三角形金属锚固件，所述斜三角形金属锚固件由两个V形件和一个支撑杆构成，两个V形件的V形端相勾连，其自由端上均设置有水平的延伸段，所述支撑杆的两端均设置有水平的锚固段，其中，支撑杆一端的锚固段勾连于两个V形件的V形端交汇处，另一端的锚固段与其中一个V形件的两个延伸段锚固在回转热设备上，且三个锚固点不在同一直线上，所述斜三角形金属锚固件的下半部分在高度空间上形成三个封闭斜三角形(即三棱锥结构)，上部形成一端敞开的投影三角形(即一个在竖直方向上倾斜设置的V形结构)。
[0005]所述斜三角形金属锚固件的支撑杆与回转热设备的轴向和横向均不平行，且其锚固点到另一端的朝向与回转热设备的回转方向有夹角，以消解回转热设备旋转时钢外壳相对于内衬产生的惯性滑差带来的扭曲力。
[0006]所述带凸凹槽的耐高温非金属砌块为矩形体或棱锥形体，沿其长度方向的表面分布有凸凹槽。
[0007]所述带凸凹槽的耐高温非金属砌块和金属锚固件的排布方式为:每块带凸凹槽的耐高温非金属砌块的上下左右四个位置处分别设置斜三角形金属锚固件，相邻四个斜三角形金属锚固件的中间位置设置“V”形金属锚固件。
[0008]在回转热设备高温区的两端设置环形挡料圈，挡料圈沿回转热设备的轴向设置，挡料圈由彼此之间相互隔开的表面带有凸凹槽的耐高温非金属砌块、“V”形金属锚固件、“Y”形金属锚固件和斜三角形金属锚固件将衬体锚固在回转热设备上构成，且“V”形金属锚固件、“Y”形金属锚固件和斜三角形金属锚固件分布在带凸凹槽的耐高温非金属砌块之间的位置。
[0009]在回转热设备高温区内设置有止推梁，止推梁沿回转热设备的长度方向设置，由间隔分布的带凸凹槽的耐高温非金属砌块构成，在相邻两块锚固砖之间设置有斜三角形锚固件和“V”形金属锚固件，所述带凸凹槽的耐高温非金属砌块具有多边形截面(其形状为矩形体、棱锥体、棱柱体等)，沿其长度方向的表面分布有凸凹槽。
[0010]本发明中，金属锚固件的材料采用高温耐热不锈钢制作，制作成“V”形金属锚固件、“Y”形金属锚固件和斜三角形金属锚固件，斜三角形金属锚固件的上部为具有“V”形形状的投影三角形，下部为向三个方向投影的封闭三角形(即三棱锥结构)，从而形成稳定的锚固平面。
[0011]本发明中，斜三角形金属锚固件中相互勾连的两个V形金属锚固件，其中一个的V形端和支撑杆的一端锚固在回转热设备的钢壳内壁上，且三个锚固点不在同一直线上，形成三个不同方向的封闭三角形，同时，支撑杆的支撑方向与回转热设备转动方向形成一定夹角的，从而消解一部分对窑衬的扭曲力。
[0012]本发明将“V”形金属锚固件、“Y”形金属锚固件、斜三角形金属锚固件和带有凸凹槽的耐高温非金属砌块混搭布置，作为高温区段窑衬的耐高温锚固件使用。在使用中，三种金属锚固件与带有凸凹槽的耐高温非金属砌块采用混搭设置、交错安排的方法在窑衬钢壳内侧进行固定。带凸凹槽的耐高温非金属砌块通体排列了多条凸凹槽，使其具有高强的锚固力，而且不因高温而产生变形和软化。固定在窑体钢壳内壁上的“V”形金属锚固件、“Y”形金属锚固件和斜三角形金属锚固件的顶部自由端都具有带有水平延展段的形状，从而在金属锚固件形成了稳定的锚固平面。在设置锚固点时，将“V”形金属锚固件、“Y”形金属锚固件和斜三角形金属锚固件混搭使用且相互间呈90度的交错排布，带有凸凹槽的耐高温非金属砌块具有矩形截面或多边形截面，以其几个侧面对应各种金属锚固件。
[0013]本发明通过回转热设备上设置挡料圈和止推梁，从而对窑衬沿回转方向用止推梁施加止推力，用挡料圈对窑衬沿长度方向的窜动施加阻止力。所述挡料圈和止推梁由若干金属锚固件和带有凸凹槽的耐高温非金属砌块锚固在设备钢外壳内壁上构成，且金属锚固件和带有凸凹槽的耐高温非金属砌块之间彼此分隔开，埋设在浇注料窑衬当中。
[0014]通过以上设置，当安装完窑衬后，窑衬至少受到三个高度和三个平面的锚固力作用以防止其脱落:三个高度从钢外壳向里通过整个窑衬厚度达到窑衬内表面的锚固力依次为:“v”形金属锚固件、“Y”形金属锚固件、和斜三角形金属锚固件的底部焊接在钢外壳位置、“V”形金属锚固件的“V”形顶部、“Y”形金属锚固件的中部以及斜三角形金属锚固件中部的延展伸长段所处的高度，以及“Y”形金属锚固件和斜三角形金属锚固件的顶部，这三个不同高度的平面上产生了巨大的锚固力以控制窑衬在旋转中由质量产生的轴向向心力和钢外壳产生的离心反弹力；金属锚固件的向上竖起立筋产生了强大的牵拉力控制窑衬沿热设备的斜度和受重力差影响的长度方向的窜动。而带有凸凹槽的耐高温非金属砌块的锚固特性更为优异，它的锚固表面积是金属锚固件锚固表面积的几十倍，通过通体覆盖的凸凹槽和矩形外形的四角，在四面四角方向整个高度上产生锚固力，而且自身并不随温度升高而降低锚固力，也不会产生高温变形，所以将其布置在炉衬的高温区，筒体在高温转动时窑衬在回转方向的离心力和滑动移位被有效的遏制和消解。
[0015]本发明在回转热设备的高温区沿长度方向按窑衬圆形截面360度总弧长均匀划分设置一条至数条止推梁，用于控制热设备在回转运行时窑衬和外钢壳因惯性分层在圆环截面上产生大的滑差和窜动；
本发明中可以将高温区分成若干区间并设置一至数个挡料圈，控制和阻止窑衬沿长度方向的窜动，止推梁和挡料圈处与钢外壳的锚固力是普通窑衬与钢外壳锚固力的8 —10倍，止推梁埋设在窑衬中，且与窑衬外形平齐，挡料圈高于窑衬并设置成带坡度外形，以便调节工艺物料的运行速度和整理物料流束形状。
[0016]有益效果:本发明与现有技术相比，具有以下优点:
1)本发明通过交错排布设置焊接固定在外钢壳内壁上的多种形状的不锈钢金属锚固件以及带有凸凹槽的耐高温非金属砌块对窑衬进行锚固，使窑衬自身被建造成为一个具有高的整体强度并且能长期稳定运行的耐高温的高强的特殊组合的混凝土部件，从而大幅度提高了窑衬在随回转热设备运动时的整体性，降低了窑衬由于惯性产生的滑差的破坏作用，使窑衬的整体强度和锚固性能得到了提升，从而大幅度提高了窑衬的运行稳定；
2)本发明还根据窑体转动体系重力平衡估算，在窑衬圆环截面上设置止推梁，止推梁锚固在外钢壳内壁上，锚固力是旁边窑衬的8 —10倍，有效的破除了窑体在运行中产生的离心力、钢外壳作用于窑衬的反弹力给窑衬造成的共振破坏，也有效的控制了窑衬转动时窑衬重量和内部物料重量带来的窑衬环状方向滑动位移，从而增强了窑衬与炉体内壁的结合强度以及窑衬的整体强度，防止了窑衬相互碰撞损坏；
3)本发明中的斜三角形金属锚固件，与现有的锚固件相比，不仅增加了锚固点，而且其中的支撑杆倾斜设置在窑衬中，回转热设备的轴向和长度方向有一定的夹角，且支撑杆的朝向与回转方向相反且视热设备的倾斜情况设置夹角，这样就产生了一定的抗扭曲的支顶力，从而部分消解缓冲了窑衬由于回转热设备转动的惯性产生的滑差扭曲破坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明中“V”形金属锚固件的结构示意图；
图2为本发明中“Y”形金属锚固件的结构示意图；
图3为本发明中斜三角形金属锚固件的结构示意图；
图4为本发明中带有凸凹槽的耐高温非金属砌块的结构示意图；
图5为本发明中止推梁和挡料圈的结构示意图；
附图标记:1、“V”形金属锚固件，2、“Y”形金属锚固件，3、斜三角形金属锚固件，4、V形件，401、V形端，402、延伸段，5、支撑杆，501、锚固段，6、耐高温非金属砌块，601、凸凹槽，7、挡料圈，8、止推梁。
【具体实施方式】
[0018]如图所示，一种回转热设备高温区锚固结构，采用金属锚固件和锚固砖6对衬体进行锚固，所述金属锚固件包括“V”形金属锚固件I和“Y”形金属锚固件2，还设有斜三角形金属锚固件3，所述斜三角形金属锚固件3由两个V形件4和一个支撑杆5构成，两个V形件4的V形端401相勾连，其自由端上均设置有水平的延伸段402，所述支撑杆5的两端均设置有水平的锚固段501，其中，支撑杆5 —端的锚固段501勾连于两个V形件4的V形端401交汇处，另一端的锚固段501与其中一个V形件4的两个延伸段402锚固在回转热设备上，且三个锚固点不在同一直线上。
[0019]以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进或限定:
如，所述斜三角形金属锚固件的支撑杆5与回转热设备的轴向和周向均不平行，且其锚固点到另一端的朝向与回转热设备的回转方向有夹角，以抵消回转热设备内衬的滑差；如，所述带凸凹槽的耐高温非金属砌块6的横截面为矩形，沿其长度方向的表面分布有凸凹槽601 ；
如，所述带凸凹槽耐高温非金属砌块6和金属锚固件的排布方式为:每块带凸凹槽耐高温非金属砌块6的上下左右四个位置处分别设置斜三角形金属锚固件3，相邻四个斜三角形金属锚固件3的中间位置设置一个“V”形金属锚固件I ;
如，在回转热设备高温区的两端设置环形挡料圈7，挡料圈7沿回转热设备的周向设置，挡料圈7由彼此之间相互隔开的表面带有凸凹槽的带凸凹槽耐高温非金属砌块6、“V”形金属锚固件1、“Y”形金属锚固件2和斜三角形金属锚固件3将衬体锚固在回转热设备上构成，且“V”形金属锚固件1、“Υ”形金属锚固件2和斜三角形金属锚固件3分布在锚固砖6之间的位置；
如，在回转热设备高温区内设置有止推梁8，止推梁8沿回转热设备的轴向设置，由间隔分布的带凸凹槽耐高温非金属砌块6构成，在相邻两块带凸凹槽耐高温非金属砌块6之间设置有一个“V”形金属锚固件1，所述带凸凹槽耐高温非金属砌块6具有多边形形状的横截面，沿其长度方向的表面分布有凸凹槽601 ；
如，在回转热设备高温区内设置有止推梁8，止推梁8沿回转热设备的轴向设置，由间隔分布的带凸凹槽耐高温非金属砌块6构成，在相邻两块带凸凹槽耐高温非金属砌块6之间设置有一个“V”形金属锚固件1，所述带凸凹槽耐高温非金属砌块6具有多边形形状的横截面，沿其长度方向的表面分布有凸凹槽601。
【权利要求】
1.一种回转热设备高温区锚固结构，其特征在于:采用金属锚固件和带凸凹槽的耐高温非金属砌块(6)对衬体进行锚固，所述金属锚固件包括“V”形金属锚固件(1)、“Y”形金属锚固件(2)和斜三角形金属锚固件(3)，所述斜三角形金属锚固件(3)由两个V形件(4)和一个支撑杆(5)构成，两个V形件(4)的V形端(401)相勾连，其自由端上均设置有水平的延伸段(402)，所述支撑杆(5)的两端均设置有水平的锚固段(501)，其中，支撑杆(5) —端的锚固段(501)勾连于两个V形件(4)的V形端(401)交汇处，另一端的锚固段(501)与其中一个V形件(4)的两个延伸段(402)锚固在回转热设备上，且三个锚固点不在同一直线上，所述斜三角形金属锚固件(3)的下半部分在高度空间上形成三个封闭斜三角形，上部形成一端敞开的投影三角形。
2.根据权利要求1所述的一种回转热设备高温区锚固结构，其特征在于:所述斜三角形金属锚固件的支撑杆(5)与回转热设备的轴向和横向均不平行，且其锚固点到另一端的朝向与回转热设备的回转方向有夹角，以消解回转热设备旋转时钢外壳相对于内衬产生的惯性滑差带来的扭曲力。
3.根据权利要求1所述的一种回转热设备高温区锚固结构，其特征在于:所述带凸凹槽的耐高温非金属砌块(6)为矩形体或棱锥体,沿其长度方向的表面分布有凸凹槽(601)。
4.根据权利要求1所述的一种回转热设备高温区锚固结构，其特征在于:所述带凸凹槽的耐高温非金属砌块(6)和金属锚固件的排布方式为:每块带凸凹槽的耐高温非金属砌块(6)的上下左右四个位置处分别设置斜三角形金属锚固件(3)，在斜三角形金属锚固件(3)的中间位置设置“V”形金属锚固件(I)。
5.根据权利要求1至4中任意一项权利要求所述的一种回转热设备高温区锚固结构，其特征在于:在回转热设备高温区的两端设置环形挡料圈(7)，挡料圈(7)的高度高于窑衬高度，且沿回转热设备的轴向设置，挡料圈(7)的锚固由内部彼此之间相互隔开的表面带有凸凹槽的耐高温非金属砌块(6)、“V”形金属锚固件(1)、“Υ”形金属锚固件(2)和斜三角形金属锚固件(3)将衬体锚固在回转热设备上构成，且“V”形金属锚固件(1)、“Υ”形金属锚固件(2)和斜三角形金属锚固件(3)散布在带凸凹槽的耐高温非金属砌块(6)之间的位置，并通过金属网格勾连焊接加固成锚固整体。
6.根据权利要求1至4中任意一项权利要求所述的一种回转热设备高温区锚固结构，其特征在于:在回转热设备高温区内设置有止推梁(8)，止推梁(8)沿回转热设备的长度方向设置，高度与窑衬平齐或高于窑衬，止推梁(8)内部由间隔分布的带凸凹槽的耐高温非金属砌块(6)构成，在相邻两块带凸凹槽的耐高温非金属砌块(6)之间设置有斜三角形金属锚固件(3)和“V”形金属锚固件(1)，所述带凸凹槽的耐高温非金属砌块(6)具有多边形形状的横截面，沿其长度方向的表面分布有凸凹槽。
【文档编号】F27B7/28GK104034167SQ201410299771
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】李朝侠, 黄河 申请人:洛阳洛华窑业有限公司