轻量节能装配式回转窑窑体结构及回转窑的制作方法

本实用新型属于耐火材料技术领域，具体涉及一种轻量节能装配式回转窑窑体结构及回转窑。

背景技术：

“十三五”以来，随着节能减排和环境保护要求的不断提高，对耐火材料的使用要求持续提高。新型干法水泥生产技术是当代先进的水泥技术，按照低碳经济的概念衡量，水泥工业仍被定为高排放、高污染和高耗能的工业。根据《中国统计年鉴2016》，全国总耗能中，工业耗能占69.44%。工业节能的重点在高温行业,高温工业的核心设备是窑炉，窑炉由耐火材料砌筑，耐火材料直接影响窑炉的能效。

水泥窑用耐火材料的节能措施多采用增加隔热耐火材料的比重，以降低能耗的散失。早些年间有些厂家在水泥窑砌筑耐火砖之前先铺垫一层耐火纤维板作为隔热层，来达到保温隔热降低热损耗的目的。采用这种方法，使用初期效果较为明显，水泥窑筒体散热大大降低，但由于耐火纤维板强度过低，在水泥生产中隔耐火纤维板易受到挤压而产生变形，致使窑体筒体与内衬结构不能同步运转，一方面造成耐火纤维板因摩擦而损坏失去作用，筒体外壁温度高；另一方面易造成工作层耐火砖大面积脱落，使窑筒体散热增加，极易使筒体受热膨胀，致使窑中部托轮瓦温度升高，磨损加快，不得不窑检修。因此，低导热与高强度、长寿命是长期以来难以克服的难题。

此外对于窑体窑衬结构的设计，现有的窑衬铺设不仅周期长，而且铺设施工工作量大，施工安全性差、窑体保温性能差，能耗高等问题无法得到解决。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种结构设计合理，稳定性好，能够大大提高窑体结构的施工效率和保温性能，进一步的实现回转窑模块化的装配，实现回转窑技术的突破性发展的轻量节能装配式回转窑窑体结构及回转窑。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种轻量节能装配式回转窑窑体结构，包括回转筒体和沿回转筒体轴线依次铺设的窑衬管片环，所述窑衬管片环包括沿回转筒体的环向内壁依次设置的模块化窑衬；其中，所述模块化窑衬包括托板、隔热层和内衬工作层，所述隔热层设置在所述托板外侧；所述内衬工作层设置在所述托板的内侧，所述托板、隔热层和内衬工作层的各侧边均对应平齐，并形成一体模块化结构。

所述模块化窑衬整体呈弧形结构，并与回转筒体内壁弧度相匹配；相邻两所述窑衬管片环中对应的模块化窑衬拼接缝，呈错缝拼装结构设置。

所述托板的外侧设置有支撑台，所述支撑台穿过所述隔热层，并与回转筒体内壁贴合支撑，所述窑衬管片环贴合撑设在所述回转筒体内壁上。

内衬工作层为多块耐火砖呈并排设置在所述托板上。

所述内衬工作层为镁铝质、镁铁质、镁铬质、高铝质或莫来石质。

所述隔热层、内衬工作层均通过粘结剂粘结设置在所述托板上，所述内衬工作层中相邻的耐火砖之间也通过粘结剂粘结固定。

所述托板为循环使用的永久层。

所述托板的侧边设置有限位件，同环中的相邻两所述托板之间、或/和相邻两环中的对应的两所述托板之间通过限位件对应限位拼接。

所述窑衬管片环还包括有锁缝模块和/或锁缝钢板，其中锁缝模块的结构与模块化窑衬结构相同。

一种轻量节能装配式回转窑，包括上述的轻量节能装配式回转窑窑体结构、驱动轻量节能装配式回转窑窑体结构旋转的动力装置、进料装置和出料装置。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

①本实用新型提供了一种耐火材料组合模块，其能够使得隔热层受到保护，免除了在回转窑运动过程中对隔热材料的摩擦、挤压损坏，发挥了隔热材料的作用，减低了筒体的散热损失和能源消耗；

②采用本实用新型中的回转窑模块化窑衬，能够使得回转窑衬厚度可减少10-30%，可有效减轻筒体负载；当采用轻量化材料工作衬材料时，可进一步节约工作衬耐火材料的使用量，降低筒体温度及筒体负荷，大大延长窑炉的使用寿命；

③本申请中的托板其具有结构强度稳定的特性，可实现重复使用，大大节约了资源；

④本申请的回转窑模块化窑衬进行模块化组合加工，提高了产品的标准化和组合效率，大大节约了水泥窑内衬的施工时间，对于后期的窑体窑衬的维修和窑衬的拆除更换均具有更为高效的作业效率，减少了施工人员和施工的成本，提高了安全性和施工效率。

⑤本申请的回转窑相对于传统的回转窑来说，不仅能够降低内衬的原材料和施工成本，而且能够提高工况作业效率，优化回转窑的工艺，使得回转窑的技术进一步的得到突破性发展。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为模块化窑衬与回转筒体的结构示意图。

图3为窑衬管片环的铺设结构示意图。

图4为模块化窑衬的结构示意图。

图5为图4的俯视结构示意图。

图6为图4的左视结构示意图。

图中序号：100为模块化窑衬、110为托板、111为支撑台、112为限位槽、113为限位凸起、121为隔热层、122为绝热层、130为内衬工作层、200为回转筒体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。

参见图1-图6，一种轻量节能装配式回转窑窑体结构，包括回转筒体200和沿回转筒体200轴线依次铺设的窑衬管片环，所述窑衬管片环包括沿回转筒体的环向内壁依次拼装的模块化窑衬100；其中，所模块化窑衬包括托板110、隔热层120和内衬工作层130，所述隔热层设置在所述托板外侧；所述内衬工作层设置在所述托板的内侧，所述托板110、隔热层120和内衬工作层130的各侧边均对应平齐，并形成一体模块化结构。

对于模块化窑衬的结构进行以下详细说明：所述托板的外侧设置有支撑台111，所述支撑台穿过所述隔热层，并与回转筒体200内壁贴合支撑，所述窑衬管片环贴合撑设在所述回转筒体内壁上，从而保护隔热层，并起到支撑固定的作用。

本申请的内衬工作层为多块耐火砖呈并排设置在托板111上，内衬工作层的材质根据不同的需求可以为镁铝质、镁铁质、镁铬质、高铝质、莫来石质等材料的耐火材料。

为了实现整体的一体化模块结构，其隔热层、内衬工作层均通过粘结剂粘结设置在托板上，内衬工作层中相邻的耐火砖之间也通过粘结剂粘结固定。托板为永久层，能够回收利用，并是整个模块的支撑基础，其需要具有相应的强度要求和耐高温等参数要求，故本实施例中托板选用高强度、性能稳定的功能型耐火材料，如氮化硅质、刚玉莫来石质等材质的耐火材料。

为了进一步的提高管片环的稳定性，在托板的侧边设置有限位件，同环中的相邻两所述托板之间、或/和相邻两环中的对应的两所述托板之间通过限位件对应限位拼接，为了使得模块化窑衬拼装后的窑衬内壁结构稳定性好，生产使用效果好，其轻量节能回转窑模块化窑衬整体呈弧形结构，并与回转窑内壁弧度相匹配。

为了使得本领域技术人员更为方便理解，进行进一步的说明：其内衬工作层、隔热层通过托板使用粘结剂粘结成为组合模块。内衬工作层由1-30（块尺寸、形状相同或不相同的耐火砖组成以能够使得内衬工作层的内表面与回转窑的回转筒体内壁对应平行，避免发生模块化窑衬拼装不平整的情况，同一模块化窑衬的多块耐火砖也通过粘结剂粘合；根据隔热效果的设计要求，隔热层可为一层，也可由多层粘结复合而成，其可以通过一种保温材料或多层不同的保温材料实现保温,即采用保温性能参数不能，且能够实现互补的隔热层121和绝热层122进行复合保温。在托板面向隔热层一面有局部凸起，对隔热层起到支撑保护作用。粘结剂可采用目前市售的高温粘结剂，也可根据粘结材料的不同，选用碱性、高铝材质的粘结剂专用粘结剂。

组合好的模块化窑衬经常温下放置2小时以上或经干燥处理后，常温下的粘结强度可达到吊装、运输所需的强度；粘结剂在常温，中高温下具有粘结强度，起到防止工作衬砖块脱落、抽签的作用。

适应不同窑径的回转窑，模块整体及各组成部分环向具有一定的弧度，径向带有一定的稍度。托板环向两侧分别有限位凸起113和限位槽112，从而形成限位件，实现相邻的模块化窑衬拼装定位，起到限位作用，相互镶嵌，形成圆环，紧靠筒体置于回转窑内。其中限位凸起可为连续凸起，也可为间断凸起，其形状可为弧形、梯形、矩形、直型等形状，限位凸起的形状可一致也可不一致；限位槽与限位凸起的形状相对应，限位槽的截面尺寸大于相应部位的限位凸起的尺寸。

对于窑体结构中，所述模块化窑衬整体呈弧形结构，并与回转筒体内壁弧度相匹配；相邻两所述窑衬管片环中对应的模块化窑衬拼接缝，呈错缝拼装结构设置。同时，窑衬管片环还包括有锁缝模块和/或锁缝钢板，其中锁缝模块的结构与模块化窑衬结构相同，当铺设至最后的锁口位置时，由于锁口尺寸受多种因素的影响，锁缝模块的尺寸需要进行变更，与常规的模块化窑衬不同，为了进一步的保障管片环的稳定性，通过设置锁缝钢板，从而使得整个管片环与回转筒体实现稳定的支撑，避免在回转过程中管片环发生位移。

本申请还公开了一种轻量节能装配式回转窑，包括上述的轻量节能装配式回转窑窑体结构、驱动轻量节能装配式回转窑窑体结构旋转的动力装置、进料装置和出料装置，其中动力装置、进料装置和出料装置均与现有技术中的相似或类同，故不再对其具体结构进行描述。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。