一种多膛炉浇注料炉衬结构的制作方法

本发明涉及一种炉衬结构，特别涉及一种多膛炉浇注料炉衬结构。

背景技术：

多膛炉在冶化工业中有着广泛的用途，例如有色金属冶炼提纯、污泥焚化、活性碳再生、氧化镁锻烧、矿石处理等。

图1是现有技术中的多膛炉，它是直立固定式圆形炉体，外壳1是一个金属圆筒，圆筒外壳内是耐火砖炉衬2，上方有炉盖3。多膛炉内衬复杂重叠，其内部空间按竖直方向分隔成数十层平面隔舱，耐火砖砌筑的平面砖托盘4既是平面隔舱的分隔墙，又是承托待分解物料的“平面托盘”，整个炉衬用几十种专门设计的特异形耐火砖砌筑而成。

炉体中心是一个从炉体底部贯穿直通顶部的机械转轴5，转轴上安装了刮板机，在刮板机中心轴上均布着几根带着刮板的轴臂，从机械转轴5伸向并覆盖于“平面托盘”上方的待处理物料。工作中，待处理物料从加料口源源不断进入“平面托盘”，刮板机随着转轴转动，刮板机上伸出的轴臂上的刮板将“平托盘”上的物料来回翻转，使物料接触热烟气，使原料中的有害元素在高温中蒸发进入烟气排走，而处理过的物料则从专门设置的出料孔中流出。

现有的多膛炉中，炉体中的炉衬全部用采用异形耐火砖砌筑，炉衬的强度和稳定性全部依靠异形砖之间承托力和异形砖边缘的相互贴靠产生的侧压力来维持。这种堆砌式炉衬在温度和机械搅拌，物料进出的工艺状态下在结构稳定性上有着明显的设计缺陷，主要表现在以下几个方面：

1.、由于耐火砖炉衬由多种的特异形耐火砖砌筑而成，金属外壳与耐火砖炉衬之间无法紧密结合在一起，在实际使用中，机械振动会导致外壳与耐火砖炉衬之间发生相对移动，因此多膛炉整体存在不稳定性，并且随着使用时间的增加，这种不稳定性也不断增加，表现为炉衬的变形和垮塌；

2.、以异形砖边缘的相互贴靠挤压形成的伸向炉体中央的“平面托盘”，形状是外缘厚，中心薄，外缘炉衬厚度是中心炉衬厚度的3倍以上。而“平面托盘”的外缘部位由于靠近炉体侧墙，本身稳定性就好过中心区位，耐火材料用量大，而“平面托盘”中心负荷大，运行条件苛刻，反而耐火炉衬轻薄很多，在中心的最薄处只有约115mm厚度，在物料重量、刮板机搅动、中心轴转动时的机械振动下，结构无法稳定，加之“平面托盘”的膨胀量和膨胀方向和侧壁炉衬不同，长期使用中，“平面托盘”的中心部位成为最容易损坏垮塌的部位；

3、一旦产生“平面托盘”的垮塌，由于每层“平面托盘”中间的隔舱空间很狭小，在这种狭小的空间内修补“平面托盘”的炉衬非常困难，容易在检修时发生工伤，维修成本也很高；

4、由于传统的炉衬由耐火砖砌筑而成，为了保持炉衬的稳定，炉衬的形状以及进料口、出料口、耐火砖托盘的数量、形状和位置等都受到严格的限制，很难根据实际需要做出合适的改变，勉强进行改变可能会影响整个炉衬的强度稳定性，多膛炉的应用范围因此受到限制。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中多膛炉的平面托盘稳定性差、易垮塌、修补困难和维修成本高的问题，提出了一种多膛炉浇注料炉衬结构，使用高强浇注料浇筑的整体组合炉衬，把整个多膛炉内衬和外钢壳全部连成一体，把炉衬挂在外钢壳上。

本发明的多膛炉浇注料炉衬结构包括外壳、炉盖、炉底、浇注料炉衬、浇注料托盘，所述浇注料炉衬和浇注料托盘均由耐火浇注材料浇筑而成。

所述外壳可以是金属圆筒，也可以是根据需要设计的其他形状。

所述炉盖覆盖整个炉顶并且密闭。

所述炉底位于所述多膛炉底部，用于支撑整个炉衬结构。

所述浇注料炉衬由耐火浇注材料整体浇筑在外壳内部，并与外壳紧密相连，外壳内表面设置有金属锚固件，用于增强浇注料炉衬与外壳的结合强度。

在所述炉衬结构内，从上到下设置有多个浇注料托盘，从而把炉膛分为多个隔舱，所述浇注料托盘由耐火浇注材料浇筑而成，其中设置有金属锚固件，用于增强所述浇注料托盘的强度。

一个或多个进料口可以设置在炉盖和/或顶层隔舱上，也可以设置在顶层隔舱和顶层隔舱下方的若干层隔舱上，还可以同时设置在炉盖和/或顶层隔舱和顶层隔舱下方的若干层隔舱上。待处理物料经由炉盖和/或各层隔舱上的一个或多个进料口进入多膛炉。

一个或多个出料口可以设置在炉底和/或底层隔舱上，也可以设置在底层隔舱和底层隔舱上方的若干层隔舱上，还可以同时设置在炉底和/或底层隔舱和底层隔舱上方的若干层隔舱上。处理后的物料经炉底和/或各层隔舱上的一个或多个出料口排出多膛炉。

所述炉衬结构根据浇注料托盘的位置逐层独立浇筑，各层之间设置有膨胀间隙，并且每层的浇注料炉衬和浇注料托盘都分为若干区块，各区块之间也设置有膨胀间隙，用于减小生产过程中由于热膨胀产生的应力。各层之间和个区块之间通过金属锚固件固定连接。

所述浇注料托盘在圆周附近设置有下料口，或者在圆心位置与机械转轴之间形成下料口，这两种浇注料托盘交替设置，从而使物料从上到下呈之字形流动。

本发明的这种炉衬结构，是热设备建筑材料和建筑结构上的一次变革，能够彻底解决现有的耐火砖砌筑多膛炉衬稳定性差、容易变形垮塌的问题，使多膛炉的不检修寿命大大延长。具体表现在以下几个方面：

1）炉衬由耐火浇筑料整体浇筑而成，使整个炉体炉衬浑然一体，炉衬的稳定性和强度相对于由多种耐火砖贴靠堆砌而成、炉衬到处布满砖缝的耐火砖炉衬有了明显提高，并且由于使用了金属锚固件，炉衬与外壳的结合力大大增强，避免了外壳与炉衬之间的相对移动，系统稳定性明显增强。

2）由于平托盘和炉衬都采用耐火材料浇筑而成，并且在内部设置有金属锚固件，平托盘的强度和稳定性大大提高，不易发生垮塌，多膛炉的不检修寿命大大延长。

3）由于浇注料托盘相对于耐火砖托盘的强度和稳定性有了明显的提高，即使需要对炉衬进行改制或修补也可以大胆进行局部拆除更换，安全简单易行，而且不需要对其他部分进行拆除，材料成本明显降低，维修时间大大缩短，停工损失减少，可以显著减小企业的负担。

4）本发明的炉衬可以根据实际需要对炉衬的形状以及进料口、出料口、浇注料托盘的数量、形状和位置进行改进，可以满足不同工业用途的需要，可以进一步扩大多膛炉的应用范围。

附图说明

图1现有技术中的多膛炉炉衬结构；

图2本发明的多膛炉浇注料炉衬结构；

1、外壳，2、耐火砖炉衬，3、炉盖，4、粘土砖平面托盘，5、机械转轴，6、浇注料炉衬，7、浇注料托盘，8、金属锚固件。

具体实施方式

本发明的多膛炉浇注料炉衬结构如图2所示，所述多膛炉浇注料炉衬结构包括外壳1、炉盖3、炉底、浇注料炉衬6、浇注料平面托盘7、浇注料炉衬6和浇注料平面托盘7中设置有金属锚固件8。

所述外壳1可以是金属圆筒，也可以是根据需要设计的其他形状，所述外壳1应具有适当的厚度和强度，能够承受炉衬的压力，并且根据设计的处理能力，具有适当的高度和容积。

所述炉盖3覆盖整个炉顶并且密闭。

所述炉底位于所述多膛炉底部，用于支撑整个炉衬结构。

所述浇注料炉衬6由耐火浇注材料整体浇筑在外壳1内部，并与外壳1紧密相连，外壳1内表面设置有金属锚固件8，金属锚固件8嵌于浇注料炉衬6内部，用于增强浇注料炉衬6与外壳1的结合强度。

多膛炉内从上到下设置有多个浇注料托盘7，从而把炉膛分为多个隔舱。浇注料托盘7的个数根据设计处理能力确定，例如可以为2-20个。所述浇注料托盘7由耐火浇注材料浇筑而成，其中设置有金属锚固件8，用于增强所述浇注料托盘7的强度。所述耐火浇注材料可以是本领域中常用的耐火浇注材料，也可以是根据工艺需要而定制的耐火浇注材料，所述金属锚固件可以是本领域中常用的金属锚固件，也可以是根据炉衬结构和浇注料托盘的形状而设计的金属锚固件。

进料口的位置、数量和形状可以根据实际需要进行设置。例如，一个或多个进料口可以设置在炉盖和/或顶层隔舱上，也可以设置在顶层隔舱和顶层隔舱下方的若干层隔舱上，还可以同时设置在炉盖和/或顶层隔舱和顶层隔舱下方的若干层隔舱上。例如在有些情况下，进料口可以设置在顶层隔舱上，也可以设置在顶层隔舱和顶层隔舱下方的次顶层隔舱上，也可以设置在顶层隔舱和顶层隔舱下方的若干层隔舱上。炉盖和各层隔舱上的进料口可以为一个或多个。进料口的形状可以为圆形、正方形、矩形等。待处理物料经由炉盖和/或各层隔舱上的一个或多个进料口进入多膛炉。

在实际生产过程中，待处理物料可以有一种或多种，一种或多种待处理物料可以从一个进料口进入多膛炉，或者从不同进料口进入多膛炉。例如在某些情况下，需要将多种不同的待处理物料从不同的位置或者在不同的处理阶段加入多膛炉，本发明的这种炉衬结构可以适应各种不同的需要。

待处理物料在多膛炉内从上到下一般会经历干燥阶段、预热阶段、焙烧阶段、冷却阶段等。在一些情况下，一部分待处理物料可以从炉盖或顶层隔舱的进料口进入，另一部分不需要干燥的物料可以在预热阶段的进料口直接加入多膛炉、或者另一部分已经预热的物料可以在焙烧阶段的进料口直接进入多膛炉。

出料口的位置、数量和形状可以根据实际需要进行设置。例如，一个或多个出料口可以设置在炉底和/或底层隔舱上，也可以设置在底层隔舱和底层隔舱上方的若干层隔舱上，还可以同时设置在炉底和/或底层隔舱和底层隔舱上方的若干层隔舱上。例如在某些情况下，一个或多个出料口可以设置在底层隔舱上，也可以设置在底层隔舱和底层隔舱上方的次底层隔舱上，还可以设置在底层隔舱和底层隔舱上方的若干层隔舱上。出料口的形状可以为圆形、正方形、矩形等。处理后的物料经炉底和/或各层隔舱上的一个或多个出料口排出多膛炉。

在实际生产中，可以根据需要在不同处理阶段或者不同处理程度来排出物料。例如可以焙烧阶段以后就可以排出物料、也可以在冷却阶段的不同隔舱排出不同温度的物料。

根据工艺需要，可以使浇注料托盘7具有不同的形状和角度，以最大的满足炉窑的工艺需求。例如所述浇注料托盘7可以整体向上倾斜一定角度，也可以向下倾斜一定角度，或者整体为水平的。各层的浇注料托盘7的倾斜角度可以不同。因此，本发明的多膛炉内的浇注料托盘7在形状和角度上可以有多种不同的组合形式，可以满足不同的工艺需求，而传统的耐火砖炉衬结构中，耐火砖托盘只能整体向上倾斜一定角度才能够实现自身稳定性和对物料的承载能力。

在浇筑所述多膛炉浇注料炉衬结构前，首先在外壳1的内表面焊接金属锚固件8，所述金属锚固件8的位置由所述浇注料托盘7的位置确定。在浇筑时，根据所述浇注料托盘7的位置逐层独立浇筑（即每层都单独进行浇筑），各层之间设置有膨胀间隙，并且每层的浇注料炉衬6和浇注料托盘7都分为若干区块，各区块之间也设置有膨胀间隙，用于减小生产过程中由于膨胀产生的应力。所述各区块之间通过金属锚固件链接。

所述浇注料托盘7在远离中心的圆周附近设置有下料口，或者在中心位置与机械转轴5之间形成下料口，这两种浇注料托盘交替设置，在工作时，物料在刮板机的作用下向远离中心的圆周移动或者向中心移动，然后从下料口落到下一层浇注料托盘，从而使物料从上到下呈之字形流动。

传统的耐火砖多膛炉炉衬结构用的异形砖有几十种，在砌筑时需要很高的施工技术，并且异形砖在烧制过程中由于收缩比差异会有不同程度的变形，各异形砖之间并不能完美砌合，因此砌筑的多膛炉炉衬结构稳定性较差，而本发明所述的浇注料炉衬采用耐火材料整体浇筑而成，施工难度大大降低，并且可以现场根据多膛炉的高度、直径和设计处理能力等条件对炉衬结构进行定制，摆脱了异形砖的限制。

本发明的多膛炉浇注料炉衬结构是整体浇筑而成，并利用金属锚固件固定于外壳上，稳定性相对于耐火砖炉衬结构大大提高，浇注料托盘是多膛炉的工作层，与耐火砖托盘相比，自身的稳定性和强度都有较大提高，因此物料承载能力和对机械振动的承受能力都有明显提高。另外传统的炉衬结构由于是用耐火砖砌筑而成，为了保持结构稳定性无法设置膨胀间隙，在高温条件下，会产生较大的热膨胀应力，加上物料流动冲击和机械振动等，炉衬结构的稳定性会明显下降，最为薄弱的耐火砖托盘因此容易垮塌，而本发明的浇注料炉衬结构分为若干区块，各区块之间预留有膨胀间隙，可以抵消在高温条件下产生的膨胀应力，因此克服了耐火砖托盘容易垮塌的问题。

传统的耐火砖炉衬结构的不检修寿命只有几个月，而本发明的浇注料炉衬结构的不检修寿命长达数年，并且炉衬的改制和修补也很容易。同时，本发明的多膛炉浇注料炉衬结构打破了现有的多膛炉外形和内部结构设计的限制，有利于拓宽和挖掘多膛炉的新用途。采用本发明的浇注料炉衬结构的数个多膛炉，运行情况良好，取得了很高的经济效益和社会效益。