楔形砖、回转窑的圆柱状内衬砌以及回转窑的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及根据2007年I月版本德国工业标准DIN 1082-4的楔形砖、回转窑的圆柱状内衬砌以及回转窑，其中所述衬砌包括这些楔形砖，并且所述回转窑具有所述衬砌和所述楔形砖。
【背景技术】
[0002]本文此后描述在窑(炉)的装配(使用)位置中的楔形砖、衬砌和回转窑。
[0003]根据所述标准的楔形砖显示于图1中并且提供下述六个表面:
-尺寸为a X I的一个矩形(方形)外基座AG;
-尺寸为b X I的一个矩形(方形)内基座IG;
-两个矩形(方形)侧面RS1、RS2，每一个的尺寸为IXh;
-两个梯形前面TS1、TS2，每一个的尺寸为a/b X h，其中a/b描述前面的不同长度的两个边。
[0004]这些楔形砖被用于回转窑(例如，生产水泥熟料的回转窑)的衬砌。因此，方形的较大的基座AG向外延伸，邻近回转窑的外围护结构，而方形的较小的基座IG向内延伸，挨着窑的内部空间。所述砖以此方式布置，使得它们的长度(I)沿窑的轴向方向延伸。
[0005]在所述标准和下列现有技术:DE2643412、DE29921607 Ul中描述了回转窑中的楔形砖的大致的装配，且其可概括如下:楔形砖彼此挨着布置成沿窑的周围方向的环状部段。若干个部段彼此挨着沿窑的所述轴向方向布置。
[0006]在窑运转期间，耐火的衬砌砖经受大量的机械处理。下列因素是重要的:
-沿轴向方向朝向窑出口(出口开口)的压缩负荷，原因是窑(朝向窑出口)的倾斜和砖的净重(自重(dead weight))；
-所述砖的耐火材料的热膨胀(例如，在水泥回转窑的窑入口处，温度可以是1000°C，并且在窑出口处温度可大约是1500°C)；
-窑的旋转；
-在衬砌和窑运转(窑负载)之间的重量和摩擦。
[0007]如果没有特殊处理，特别是在朝向窑出口的窑的第二半部分中的楔形砖会破裂。后果是:频繁的修理和窑的频繁的停止次数以及高成本。
[0008]DE 29921607 Ul提出将金属环焊接到外窑围护结构。所述环形成对于上面所提及的轴向压力的一种反向承载件。所述环具有方形横截面，其中由于金属材料耐温性太小并且温度在窑中从外侧到内侧增加，沿径向方向的“高度”只可以是小的(实际上，大约50_70mm)o
[0009]在所述环和耐火衬砌砖之间的小接触和承载面导致高承载压力(接触压力)。经常超过陶瓷砖的稳定性。由于砖衬砌内的轴向力，发生破裂或者砖被压碎。
[0010]根据DE 29921607U1，也提出了三角形横截面的反向承载件。对应的倾斜表面(其充当用于布置在其前面的楔形砖的承载表面)向内延伸且朝向窑出口。另外，由于在这些高的轴向力处，螺钉连接不呈现足够的稳定性，因此金属楔形件的固定装置被焊接到窑围护结构。
[0011]尽管这些楔形件呈现较大的承载表面，然而依然存在耐热性不足的问题。相应地，倾斜的角度被限制成小于20度以允许通过径向布置在里面的耐火砖来保护金属部件。
【发明内容】
[0012]发明的一个目标是提出一种在回转窑中用于所描述的轴向负荷的技术方案，通过该技术方案能够避免所提及的弊端。
[0013]本发明替换了用于耐火衬砌的已知的金属反向承载件并改变了耐火楔形砖的几何结构。由于不需要金属部件，因此可以获得下列优点:
-省去了分开的装配(安装)步骤；
-耐火衬砌的耐温性远高于金属部件的耐温性；
-更高的耐火性使得能够使用任意尺寸和形状的砖；
-相比于所描述的楔形件和环，此系统的成本较低。
[0014]首先，不得不承认耐火陶瓷炉衬砌的轴向压力不能够避免。然而本发明已经发现，如果沿径向方向划分衬砌砖，从而在相邻的砖元件之间提供坡面，则可由耐火衬砌自身管理反向承载件(来抵消衬砌内的轴向压力)的功能。
[0015]这些几乎原位(quasi in_situ)形成的坡面是耐火炉衬砌内的轴向压力负荷至少被部分偏转且分散到径向和周围方向的原因。相应地，减小了布置在后面(朝向窑出口)的砖的轴向负荷，并且在所述衬砌的砖内具有整体上均衡得多的负荷分布。
[0016]在使用耐火陶瓷“反向承载件”方面，关于形状和尺寸没有限制。特别地，砖部件可比金属环大(更深/ “更高”)得多。由于使用的砖元件在几何结构上与常规形状的楔形砖互补并且能够完全取代它，因此可以对现有设备进行改装。
[0017]在其最通常的实施例中，本发明涉及根据2007年I月版本的DIN 1082-4的楔形砖，该楔形砖沿至少一个分离面被分离成两个分立(分开的)砖元件(部件)，该至少一个分离面从基座AG延伸到前面TS2或者另一个基座IG。
[0018]因此，发明的中心思想是:将已知的楔形砖分成若干部件(两个、三个或者更多个)。这样的一组的多个部件可以形式配合的方式(即，以完美的形式配合的方式，或者具有在相应的部件(元件)之间的(伸缩)缝，和/或以朝向相邻的楔形砖形成伸缩缝的方式)被装配在一起以呈现楔形砖。在组装衬砌的过程中或者在组装之后，可以用密封物(特别地，类似纤维/纤维材料的弹性密封物)填充这些伸缩缝。
【具体实施方式】
[0019]从一组砖部件之间的“分离面”的描述过程毫无疑义地推知，分离面(分离缝)以倾斜的方式沿窑的径向方向延伸。换言之:至少一个砖部件的几何结构和布置可以类似于根据DE 29921607U1的金属安装部件的几何结构和布置。
[0020]此坡面以增加的方式延伸(从窑入口至窑出口并从窑围护结构至窑室)，并且还用作对于布置在其前面(朝向窑入口)的衬砌砖的邻接表面。因此，砖的轴向负荷被所述“分离面”抵消，所述“分离面”具有反向承载件的功能。
[0021]坡面用来使所述衬砌的轴向力沿圆柱状回转窑的径向和周围方向偏离大的程度。与此同时，减小了至该砖部件上的机械负荷，且实现了至窑衬砌的相邻区域中的基本恒定的负荷分布。
[0022]如果将根据本发明的楔形砖彼此挨着布置以形成完整的衬砌环，则由于所述环的几何结构，力被引导朝向窑围护结构，并且因此对于耐火材料(至耐火材料中)的进一步的压力减小。
[0023]相比于根据现有技术的金属部件，其具有额外的优点，比如:
-高得多的耐温性；
-由此，坡面(相对于轴向延伸的窑围护结构)的面积和角度可以更大；
-避免使用具有完全不同的热膨胀系数的不同类型材料。
[0024]可以由常规耐火材料制造砖部件，常规耐火材料例如，基于氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO),碳化硅(SiC)、氧化锆(ZrO2)等的材料。
[0025]用于抵消轴向压力负荷的砖部件能够由特别高抗压强度的材料制造，例如，可由下列成分中的一批制造(全部都以质量％来计):
示例A:示例B:
Al2O3: 40-95 (85)MgO: 80-95 (90)
S12: 2-50 (12)Al2O3: 2-15 (4)
SiC: 0-50Cr2O3: 0-15
ZrO2: 0-40S12: 0.1-2 (0.5)
Cr2O3: 0-10Fe2O3: 0.1-10 (4)
Fe2O3: O - 3 (0.5)CaO: 0.1-3 (I)
其它:0-3 (2.5)其它:0-3 (0.5)
括号中的数字是指特定的可能的成分。
[0026]根据一个实施例，相邻的砖部件之间的分离面以多20度的角度延伸到外基座AG，然而，此角度可以大得多，例如，多25度、多30度或多40度。不言自喻的是，此角度必须〈90度，以允许其分别作为“压缩承载件”或“邻接承载件”所要求的任务。根据一个实施例，此角度为< 75度，通常< 60度或< 45度。
[0027]在楔形砖样式中的坡面还可以通过将楔形砖切割成两块来形成。但是，由随后的附图所显示的，具有3个或更多个砖部件的实施例是可能的，附图图示砖部件和楔形砖的可能的几何结构:
-图2公开了一组两个砖部件的侧视图，其一起形成根据DIN 1082-4的楔形砖(图1)。右侧的砖部件10具有两个相对的相同的梯形形状的侧(侧面