[发明专利]一种圆筒形回转热设备窑衬中的排水结构

说明书

技术领域

本发明涉及到炉窑领域用的耐火整体型窑衬，具体的说是一种圆筒形回转热设备窑衬中的排水结构。

背景技术

现在，越来越多的具有外钢壳包裹的圆筒形状、锥体形状和各种非标准形状的热设备窑衬采用散状耐火材料制作整体窑衬。散状耐火材料制成的整体窑衬中包含着一定比例的水分或液体，窑衬在投运前必须经过高温烘烤，将施工中加入的水分和液体赶出窑衬并且经过较高温度烘烤后，窑衬才能具有足够的强度和稳定的体积外形进入正常运行状态。但是，在窑衬烘烤过程中，窑衬内部的水或者液体随着温度升高，有一个急剧体积膨胀和水变蒸汽的区间，可产生高达几百兆帕的膨胀压力，推动水和蒸汽向外喷射排出，方向是从向火面往背火面、较高温度向较低温度进行，在窑衬内部形成巨大压力。喷射途径稍有不畅，就有可能产生窑衬內爆崩裂。在外部包裹钢壳的热设备窑衬，具有的硬度和密闭性封闭了带有压力的水和蒸汽的排出通道，烘烤出来的带压水分在接近外钢壳部位被反弹回到窑衬内部，产生的反弹压力和向外的喷射压力激烈碰撞，更容易造成窑衬内爆，使窑衬在正式投运之前的烘烤过程中就被撕裂造成崩裂塌落。这种在投运之前的损坏，使窑衬寿命大大缩短甚至被彻底被破坏。

发明内容

为解决带有密封钢外壳的高含水窑衬在烘炉过程中排水压力和体积膨胀造成窑衬崩裂问题，本发明提供了一种圆筒形回转热设备窑衬中的排水结构，用于分散、吸收、引流和消解烘烤过程中的窑衬喷射水的压力，解决水的卸压流出通道，保证烘炉安全。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种圆筒形回转热设备窑衬中的排水结构，在回转热设备的钢外壳和窑衬结合面上设置有多条排水通道，所述排水通道沿回转窑的长度方向延伸，且排水通道埋设于窑衬内的两端向窑衬端头部延伸。

所述排水通道采用热失性材料制作。

所述排水通道为窑衬本身形成的空腔管状结构。

所述窑衬上分布有若干排气孔。

所述窑衬内分布有限制窑衬随回转热设备转动的止推梁。

本发明中的止推梁为耐火材料制成的，且垂直于钢外壳内壁设置，其一端锚固在钢外壳上，另一端埋设在窑衬内并不突出于窑衬表面。

本发明中，在窑衬制作之前先在外钢壳内壁上敷设于设定空腔管道同体积的热失性材料进行占位，再制作窑衬。在烘炉过程中，热失性材料随温度融化飞蚀，所留下空腔在回转热设备外钢壳内壁与窑衬相结合的界面上形成凸凹槽用于接受和融合烘炉过程中的水与蒸汽，成为排水通道，所述排水通道成管状空腔，沿外钢壳内壁朝回转窑的轴线方向延伸，且排水通道的两端埋设于窑衬内尽量向窑衬外伸展。

管道的数目视窑截面和窑衬厚度而定，为2-10条。

所述排水通道最终为窑衬本身形成的空腔管道结构，可以直接接受和融合炉衬各个部分汇集而来的水及水蒸汽。

在烘炉过程中，烘炉热量通过这些通道会迅速达到窑衬深部，由于热能有多种传递形式而且传递速度远远大于窑衬中水的形态变化，所以烘炉初期热量迅速将排水空腔占位的热失性物质融去，留出管道空腔位置，沿外钢壳内壁长度方向上增加了具有凸凹槽的分隔区。当窑衬内部液体膨胀汽化产生压力向背火面的外钢壳喷射时，以各分隔区为单位向空腔引流。在达到这些空腔通道时，在通道空腔处产生压差，从而使喷射出来的水与蒸汽沿空腔通道流动被给予出路，压力得以消解。进而，空腔管道中的水和蒸汽流可以从温度较低的窑衬借助反弹力沿窑衬预留的膨胀缝向窑中心排出，由烘炉中的烟气带走。保护窑衬不被内部膨胀压力撕裂损坏。

有益效果：本发明通过在窑衬与内壁结合面上设置排水通道，在具有弧度的密闭外钢壳上镶嵌了空腔通道，从而沿空腔通道把窑衬和外钢壳分成了分隔区，分隔区外沿的空腔通道与内部产生的压力差使窑衬烘炉水分和蒸汽的喷射压力得以吸收和消解，烘炉水分向温度低和地势低的方向引流流出窑外，保证烘炉安全。

附图说明

图1为本发明的截面结构示意图；

图2为本发明的系统示意图；

附图标记：1、钢外壳，2、窑衬，3、排水通道，4、止推梁，5、排气孔。

具体实施方式

如图所示，一种圆筒形回转热设备窑衬中的排水结构，在回转热设备的钢外壳1和窑衬2结合面上设置有多条排水通道3，所述排水通道3沿回转窑的长度方向延伸，且排水通道3埋设于窑衬2内的两端向窑衬端头部延伸。

所述排水通道3采用热失性材料制作，从而在烘窑时形成空腔通道。

所述排水通道3为窑衬2本身形成的空腔管状结构。

所述窑衬2上分布有若干排气孔5。

所述窑衬2内分布有限制窑衬2随回转热设备转动的止推梁4。