隧道窯窯車(chē)耐火性、耐用性和熱密封性的改進(jìn)措施
隧道窯廣泛用于燒成磚瓦以及各種窯業(yè)制品。而窯車(chē)構(gòu)架與砂封板是由鑄件或鋼鐵板構(gòu)成,是與窯內(nèi)高溫氣體直接接觸的結(jié)構(gòu),其經(jīng)常處于高溫氣氛下,若不能經(jīng)受因熱膨脹而引起的變形和熱氧化的侵蝕,一定時(shí)間后窯車(chē)密封性會(huì)急劇降低。
窯車(chē)質(zhì)量差時(shí),構(gòu)架無(wú)法支托凹槽磚,前行時(shí)窯車(chē)搖晃,使燒成物不能保持穩(wěn)定燒成,使磚產(chǎn)生不良變形和磚冷裂,由此導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量降低。窯爐操作中,即使出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,也無(wú)法馬上維護(hù)處理,只得繼續(xù)操作,直到熄火,此時(shí),窯車(chē)構(gòu)架上的凹槽磚失去平衡,導(dǎo)致燒成用的車(chē)架崩塌,有時(shí)還損傷窯主體,窯車(chē)構(gòu)成中的窯床、窯車(chē)車(chē)輪和窯軌等移動(dòng)裝置也會(huì)受到損傷。
砂封板的熱密封性劣化時(shí),窯內(nèi)高溫氣體通過(guò)窯壁與窯車(chē)側(cè)壁之間的間隙,流入窯車(chē)下方,導(dǎo)致窯內(nèi)溫度分布不均,使燒成物的燒成不均勻性增大,引起冷裂,使產(chǎn)品質(zhì)量降低。同時(shí),也往往會(huì)損傷車(chē)輪和窯軌,窯爐操作中出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,同樣無(wú)法馬上維護(hù)處理,只得繼續(xù)操作直至停火。
要解決上述這些存在的問(wèn)題,必須提高窯車(chē)構(gòu)架和砂封板的耐火性、耐用性和熱密封性,特別是其耐用性。因此,我們對(duì)窯車(chē)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)做了多項(xiàng)改進(jìn),收到一定成效。
一、改進(jìn)措施
1.1措施之一
窯車(chē)主要由窯車(chē)構(gòu)架、凹槽磚、窯車(chē)構(gòu)架上支撐凹槽磚的凸部、覆蓋在凹槽磚側(cè)壁下端的砂封板和凹槽磚內(nèi)端鋪設(shè)的隔熱材層構(gòu)成。其中窯車(chē)構(gòu)架起到骨架的作用。砂封板垂直固定設(shè)置在窯車(chē)構(gòu)架端面,可任意拆裝。由于窯車(chē)構(gòu)架下部?jī)啥嗽O(shè)有供垂直固定砂封板(任意拆裝)的安裝部件,因此,砂封板可在窯車(chē)主體兩側(cè)分別略垂直方向固定在其主體前部到后部,使其上端部覆蓋在凹槽磚的下端部和窯車(chē)構(gòu)架端面。
在窯車(chē)構(gòu)架框上方稍?xún)?nèi)側(cè),與窯車(chē)移動(dòng)方向平行形成凸部。凸部與安裝部件固定的砂封板之間放入凹槽磚,這樣,與窯車(chē)平行方向連接固定的凹槽磚就形成窯車(chē)主體的兩側(cè)壁,防止窯內(nèi)高溫氣體回流入窯車(chē)下方。由于窯車(chē)主體兩側(cè)設(shè)置的砂封板垂直固定,使其支托凹槽磚外側(cè)側(cè)壁下端的同時(shí),也覆蓋在窯車(chē)構(gòu)架端面,使窯車(chē)構(gòu)架不與窯內(nèi)高溫氣體直接接觸,可防止窯車(chē)構(gòu)架因窯內(nèi)高溫引起的熱膨脹變形和熱氧化侵蝕。窯車(chē)構(gòu)架上方設(shè)有耐火隔熱材料層,其構(gòu)成窯床的一部分,其與窯車(chē)主體側(cè)壁一樣,可防止窯內(nèi)高溫氣體由窯車(chē)上部流入下部。
1.2措施之二 砂封板用至少兩個(gè)以上耐火板相互對(duì)接而成,其可任意拆裝地垂直固定,其分別覆蓋在凹槽磚下端和窯車(chē)構(gòu)架兩端面,這樣的結(jié)構(gòu)使窯車(chē)構(gòu)架不直接接觸窯內(nèi)高溫氣體,防止因窯高溫氣體而引起的熱膨脹變形和熱氧化侵蝕,而且部分耐火板損壞導(dǎo)致砂封板密封性降低時(shí),可繼續(xù)操作窯爐,維修時(shí)也便于更換損壞的耐火板。
1.3措施之三 砂封板與凹槽磚間、砂封板窯車(chē)構(gòu)架的安裝部位間、凹槽磚與窯車(chē)構(gòu)架間、凹槽磚與凸部間、凸部與隔熱材間、隔熱材與窯車(chē)構(gòu)架間或由多個(gè)耐火板連接成的砂封板連接部位置均填有纖維氈等密封材料,這樣可進(jìn)一步防止窯高溫氣體由上述部位的間隙流入窯車(chē)下部。
1.4措施之四
與窯車(chē)構(gòu)架凸部嵌合的部位位于凹槽磚下方。由于嵌合部與窯車(chē)構(gòu)架凸部嵌合,使支撐的凹槽磚不會(huì)滑動(dòng),此外,砂封板可任意拆裝垂直固定,分別覆蓋在窯車(chē)構(gòu)架兩端,因此與上述改進(jìn)一樣,窯車(chē)構(gòu)架不與窯內(nèi)高溫氣體直接接觸,防止窯高溫氣體引起的熱膨脹變形和熱氧化侵蝕,而且部分耐火板損失導(dǎo)致砂封板密封性降低時(shí),繼續(xù)操作窯爐,也便于更換損壞的耐火板。
1.5措施之五 就金屬質(zhì)砂封板而言,可在其表面覆蓋耐火陶瓷層。由于金屬薄板上帶耐火性陶瓷層,同樣能獲得上述效果。下面通過(guò)改進(jìn)實(shí)例,對(duì)提高窯車(chē)物理性能的改進(jìn)方案做進(jìn)一步詳述。
二、改進(jìn)實(shí)例
2.1 實(shí)例1
圖1是窯車(chē)原耐火隔熱部件斷面示意圖。圖2是改進(jìn)實(shí)例1的示意圖。凹槽磚是一種耐火磚,位于窯壁凸部對(duì)合的其凹槽側(cè)壁下方形成的與窯車(chē)主體移動(dòng)方向平行的缺口的長(zhǎng)方體(尺寸為10cm×15cm×23cm)內(nèi),缺口部位與砂封板上端部位嵌合。砂封板是在金屬薄板上覆蓋耐火陶瓷層的單板(尺寸300cm×18 cm×0.6cm),板上適度間隔形成的排布多個(gè)固定用的貫通孔,與窯車(chē)構(gòu)架備有的安裝孔相對(duì)應(yīng),用螺栓和螺母垂直固定(這里砂封板垂直固定構(gòu)成未作特殊限定)。
由于砂封板是在金屬薄板上覆蓋耐火性陶瓷而成,金屬薄板不與窯內(nèi)高溫氣體接觸,可防止熱膨脹變形和熱氧化侵蝕。亦可在凹槽磚側(cè)壁不形成缺口位置,垂直固定砂封板,使其上端部直接覆蓋凹槽磚側(cè)壁下端部。組裝窯車(chē)時(shí),窯車(chē)構(gòu)架具有窯車(chē)主體骨架作用。如上所述,將凹槽磚下端部插入在窯車(chē)構(gòu)架體設(shè)有的凸部與砂封板上端部之間,且窯車(chē)構(gòu)架上的多個(gè)凹槽磚與窯車(chē)移動(dòng)方向平行連接,由此形成窯車(chē)主體側(cè)壁,由此可防止窯內(nèi)高溫通過(guò)窯車(chē)側(cè)壁流入到窯車(chē)下面。窯車(chē)構(gòu)架上面鋪設(shè)耐火隔熱層,構(gòu)成窯床的一部分,其與窯車(chē)主體側(cè)壁一樣,可防止窯內(nèi)高溫由窯車(chē)上方流入下方。
2.2 實(shí)例2
窯車(chē)改進(jìn)實(shí)例如圖3所示。在凹槽磚下方間斷形成與窯車(chē)構(gòu)架凸部嵌合部,其具有防止凹槽磚滑動(dòng)的作用。如上所述,砂封板垂直固定,使其上端部覆蓋在凹槽磚的下端部,與實(shí)例1-樣,多個(gè)凹槽磚連接,易形成窯車(chē)主體側(cè)壁,由此可防止窯內(nèi)高溫氣體通過(guò)窯車(chē)側(cè)壁流入到窯車(chē)下面。窯車(chē)構(gòu)架上面鋪設(shè)的耐火隔熱材料與窯床構(gòu)為一體,用于防止窯內(nèi)高溫氣體由窯車(chē)上方流入下方。窯車(chē)構(gòu)架下面兩側(cè)設(shè)有砂封板安裝孔,將其垂直固定,因此,砂封板由窯車(chē)前部至后部與窯車(chē)移動(dòng)方向平行,而且覆蓋在窯車(chē)構(gòu)架兩端。
由此構(gòu)成的砂封板結(jié)構(gòu),可防止通過(guò)窯車(chē)側(cè)壁與窯壁間隙的窯高溫氣體流入窯車(chē)下方。由于砂封板覆蓋在窯車(chē)構(gòu)架端面,避免了與窯內(nèi)高溫氣體直接接觸,防止高溫氣氛下的熱膨脹變形和熱氧化侵蝕。
2.3 實(shí)例3
砂封板亦可由一塊開(kāi)有凹部的耐火板與其另一塊的凸部相互對(duì)接而成。與實(shí)例1-樣,耐火陶瓷制成的多個(gè)耐火板對(duì)接而成的砂封板上端部嵌合在凹槽磚缺口部位,可任意拆裝地垂直固定在窯車(chē)構(gòu)架下方備有的安裝部位。形成的耐火板為長(zhǎng)形體(尺寸18 mm×40 mm×l.2 mm)。耐火板的連接尺寸未作特殊限定,適度的尺寸為每輛窯車(chē)用7~10塊耐火板連接成砂封板。耐火板所用原料未作特殊限定。
由多個(gè)耐火板對(duì)接而成的砂封板覆蓋在窯車(chē)兩端,避免窯車(chē)構(gòu)架兩端與窯內(nèi)高溫氣體直接接觸,可防止熱膨脹變形和熱氧化侵蝕。就耐火板連接構(gòu)成的砂封板而言,由于耐火板緊密連接,連接部位間隙少,可防止窯內(nèi)高溫氣體由窯車(chē)上方流入下方,使用中還具有防止燒成板滑動(dòng)的止動(dòng)作用。耐火板相互連接處的形狀可以多樣化,如<、[、(、/、L等形狀。此外,若使用由多個(gè)耐火板連接成的砂封板,一旦其中出現(xiàn)損壞和劣化板時(shí)也便于更換維修。
2.4 實(shí)例4
在面層覆蓋耐火性陶瓷或用耐火板連接而成的砂封板最前部裝配金屬套件,可防止其最前部缺損。
2.5 實(shí)例5
砂封板用的耐火板連接部位由纖維氈等密封材料對(duì)接。此外,砂封板與凹槽磚間、砂封板與安裝部位間、凹槽磚與窯車(chē)構(gòu)架間、凹槽磚與凸部間、凸部與隔熱材間和隔熱材與窯車(chē)構(gòu)架間亦分別填有密封材料,這樣可進(jìn)一步阻止窯內(nèi)高溫氣體經(jīng)連接部位漏入窯車(chē)下方,從而防止因窯內(nèi)溫度分布不均而導(dǎo)致燒成物燒成波動(dòng)(不均勻性)和冷裂引起不合格產(chǎn)品,提高產(chǎn)品合格率。
三、總結(jié)
綜上所述,在砂封板上端部與凹槽磚缺口部嵌合狀態(tài)下,砂封板覆蓋在窯車(chē)兩端,而且與窯車(chē)移動(dòng)方向平行垂直固定在窯車(chē)主體前部至后部側(cè)壁下部,可阻止砂封板金屬部和窯車(chē)構(gòu)架直接與窯內(nèi)高溫氣體接觸,防止熱膨脹變形和熱氧化侵蝕,防止熱密封能力降低,減少燃料成本,防止因冷裂而導(dǎo)致產(chǎn)品不良。與原金屬砂封板相比,若使用由多個(gè)耐火板對(duì)接而成的砂封板,由于其不產(chǎn)生熱膨脹變形和熱氧化侵蝕,不會(huì)導(dǎo)致熱密封功能的下降和裂紋的出現(xiàn)。
由于砂封板由多個(gè)耐火板對(duì)接而成,用于窯車(chē)時(shí),便于只更換因磨損等原因而劣化的耐火板。砂封板用的耐火板對(duì)接部位是用纖維氈等密封材連接,可進(jìn)一步防止窯內(nèi)高溫氣體經(jīng)連接部間隙流入窯車(chē)下部,保持窯內(nèi)溫度分布均勻,使燒成物燒成不會(huì)出現(xiàn)大的波動(dòng),還可防止裂紋的形成,提高產(chǎn)品合格率。
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