[发明专利]大面积风口区流态化焙烧炉耐火炉衬

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业炉窑的炉衬结构，具体地说是一种大面积风口区流态化焙烧炉新型耐火炉衬，是对现有流态化焙烧炉炉衬的改进和换代，属于工业炉窑的筑炉技术。

背景技术

大面积风口区流态化焙烧炉，是我国有色冶金、化肥、化工、黄金等行业最关键的冶金设备，早期的制造技术分别从各国公司引进，其炉衬设计和安装砌筑工艺都无一例外带着引进方的技术特点和地域特色，近年来国内自行设计了多台流态化焙烧炉，但耐火炉衬结构和炉衬材料基本还保留着引进技术时的技术特点，变化不大。其缺点是：一、炉衬结构是硼化物类保温层加工作层的双复合砖砌结构；二、Al₂O₃∶SiO₂＝1.1∶1左右，二者合计比例高达95％；三、炉衬工作层材料基本都属于半莫来石相，密度低，虽能满足工艺要求，但属于耐受温度较低的冶金窑炉耐火材料；四、国外使用的是经过处理的纯净优质的天然粘土或者人工合成的半莫来石材料，其成本较高。我国虽然有丰富的粘土资源，但符合国外材料指标的天然矿很少。如果用氧化铝和优质硅砂合成的材料价格偏高，其高温耐受性和稳定性都远不如莫来石、刚玉类材料，生产成本和莫来石、刚玉类材料相似，应用厂家难以接受，用国内原料生产出的产品与国外指标比又存在一定的差距。面对苛刻的流态化焙烧工艺条件(1100-1150℃高温、高浓度的SO₂腐蚀气体、物料高速碰撞冲击等)，多数流态化焙烧炉的炉衬在投运初期就出现较为严重的磨损掉块、脱落现象，从而导致SO₂烟气的泄露、操作环境极度恶化或操作工况的不稳定，严重时需停炉检修。

本发明人曾于2001年，在ZL01262210.9专利中公开了一种炉体结构的技术方案，虽然克服了现有技术中用砖砌炉衬结构所存在的缺陷，但其技术只是适应于小型窑炉，特别是小面积风口区的炉窑，对大面积风口区流态化焙烧炉上的炉衬还无法满足技术的要求，也无法满足改造国内数万台各种炉型的大面积风口区流态化焙烧炉国产化炉衬结构的生产需要。

发明内容

本发明的目的是，为解决上述技术问题的不足，公开了一种大面积风口区流态化焙烧炉的新型耐火炉衬，将我国现有的连体多层砖砌筑炉衬结构，改为采用钢纤维增强耐磨耐火浇注料或高强低水泥耐火浇注料加耐热不锈钢锚固件与其连接的结构，即连续重力负荷体系改变为分段重力负荷体系，将以层间抱箍圈梁和炉壳点状金属锚固件组成的复合炉墙双系统承重，提高炉衬在非平衡热力系统中长期运行的抗热震力、抗剪切力、抗扭曲力和抗高温烟气流的冲击能力，使炉衬整体强度成倍提高。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种大面积风口区流态化焙烧炉耐火炉衬，包括炉钢壳和炉体的复合炉墙、球形拱顶、前室顶、后室顶、侧壁、进料口、出料口、高温烟道炉膛出口及烟气出口与余热锅炉相接处的烟道，耐火炉衬采用钢纤维增强耐磨耐火浇注料或高强低水泥耐火浇注料与炉钢壳浇注成一体，在耐火炉衬内设置了多个耐热不锈钢锚固件，每一个耐热不锈钢锚固件一端的端面都与炉钢壳焊接，其另一端独立或采用环状连扣的方式平布在所设耐火炉衬层厚度≥50％的浇注料层内，在耐热不锈钢锚固件上还涂刷两偏以上的沥青漆，在球形拱顶的内层与炉体的复合炉墙之间设有拱角圈梁，在拱角圈梁中设有多个耐热不锈钢锚固件将球形拱顶、拱角圈梁、炉体的复合炉墙连接成为一个整体，在炉衬重量下部采用抱箍梁承重与炉壁铆固件承重相结合的方式受力。

本发明所述的炉体的复合炉墙，主要由钢纤维增强耐磨耐火浇注料、轻质漂珠保温砖、纤维毡、V形金属锚固件、炉钢壳组成，V形金属锚固件的开口端设置在钢纤维增强耐磨耐火浇注料层内，其另一端穿过轻质漂珠保温砖和纤维毡层焊接在炉钢壳上，使炉体的复合炉墙与炉钢壳连接为一体。

本发明所述的前室顶、后室顶及侧壁，采用250×250mm见方点布的耐热不锈钢锚固件并焊接耐热不锈钢筋网做骨架，并在耐热不锈钢锚固件和耐热不锈钢筋网的骨架上刷有沥青漆≮2mm，保证频繁拆卸水套和前后室进精粉产焙砂的可靠性。

本发明所述的高温烟道炉膛出口，还设有烟道加强抱箍带，流态化焙烧炉不管是炉顶导出烟气还是侧壁导出烟气，是矩形烟道还是园形烟道，在炉膛出口均设加强带，以求炉衬的整体稳定性和配套寿命达15-20年的时间。

本发明所述的烟气出口与余热锅炉相接处的烟道，还设有石棉板层与轻质耐火浇注料层，并设有炉外高温软联结软性膨胀节和焙烧炉与余热锅炉衔接伸缩缝。