一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉的制作方法

1.本实用新型涉及有色冶金技术领域，尤其涉及一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉。


背景技术：

2.敞开式预焙阳极焙烧炉通常是由炉壳、炉底、四周保温砖墙、横墙、火道墙及烟道等几部分组成，因耐火材料受温度变化和温度梯度的影响会产生热膨胀和热应力作用，因此，焙烧炉各部件之间需要预留膨胀缝，良好的膨胀缝设置有利于砌体热应力的释放，并持续保证炉窑设备的完整性，不尽合理的膨胀缝设置将导致砌体长度与体积发生较为明显的变化,炉窑砌体尺寸的严密程度与砌体结构随之受到影响,严重时将引起砌体结构性的破坏，甚至迫使炉子中断运行，危及炉子的安全，影响生产的正常运行等。
3.现有技术中各部件间膨胀缝设置没有充分考虑火道墙及横墙等部件的运动特性，并不能满足动态变化的焙烧炉各部件热胀冷缩的需要，容易产生以下问题：a火道墙不能自由膨胀收缩而产生弯曲变形；b横墙容易外移开裂；c边火道不易升温，且边火道容易弯曲变形，导致边料箱装出炉困难等。
4.在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是通过对焙烧炉各部件间膨胀缝设置的差异化调整，以满足火道墙及横墙不同的热胀冷缩要求，延缓火道墙弯曲、横墙开裂及弯曲等问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.本实用新型的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉包括多个排列分布的炉室，所述炉室包括：
8.上游横墙，其垂直方向排列布置，所述上游横墙设有至少一个横墙内置膨胀缝；
9.至少一道火道墙，其垂直连接所述上游横墙且沿着排列方向延伸，所述火道墙与所述上游横墙连接处设有火道墙上游膨胀缝和角部膨胀缝；
10.至少一道边部火道墙，其垂直连接所述上游横墙且沿着排列方向延伸，所述边部火道墙与所述上游横墙连接处设有火道墙上游膨胀缝和角部膨胀缝；
11.下游横墙，其垂直方向排列布置，所述下游横墙连接所述至少一道火道墙和至少一道边部火道墙，所述下游横墙设有至少一个横墙内置膨胀缝，所述火道墙和边部火道墙分别与所述下游横墙连接处设有火道墙下游膨胀缝和角部膨胀缝，所述火道墙上游膨胀缝的缝隙大于所述火道墙下游膨胀缝的缝隙；
12.重质隔热耐火砖墙，其位于所述上游横墙端部外侧、边部火道墙外侧和下游横墙端部外侧，所述重质隔热耐火砖墙和所述上游横墙的端部连接处设有上游横墙端部膨胀缝，所述重质隔热耐火砖墙和所述边部火道墙连接处设有边火道砖外侧膨胀缝，所述重质
隔热耐火砖墙和所述下游横墙的端部连接处设有下游横墙端部膨胀缝。
13.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉中，所述重质隔热耐火砖墙外侧砌筑轻质隔热耐火砖墙。
14.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉中，所述轻质隔热耐火砖外侧覆盖炉壳，所述隔热耐火砖设有经由上游硬质硅钙板连接炉壳内侧的上游凸出部和经由上下游硬质硅钙板连接炉壳内侧的下游凸出部，所述炉壳和隔热耐火砖之间设有陶瓷纤维制品。
15.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉中，所述火道墙上游膨胀缝的缝隙大于所述火道墙下游膨胀缝的缝隙至少20mm。
16.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉中，所述火道墙上游膨胀缝的缝隙为50～70mm，所述火道墙下游膨胀缝的缝隙为30mm，所述角部膨胀缝的缝隙大于10mm。
17.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉中，所述角部膨胀缝的缝隙在10-20mm之间。
18.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉中，所述上游横墙端部膨胀缝和下游横墙端部膨胀缝的缝隙均小于边火道砖外侧膨胀缝。
19.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉中，所述所述上游横墙端部膨胀缝和下游横墙端部膨胀缝的缝隙均为5～25mm，边火道砖外侧膨胀缝的缝隙为30-60mm。
20.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉中，所述重质隔热耐火砖墙间隔布置弓形膨胀缝。
21.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉中，所述横墙内置膨胀缝、火道墙上游膨胀缝、角部膨胀缝、火道墙下游膨胀缝、上游横墙端部膨胀缝、边火道砖外侧膨胀缝或下游横墙端部膨胀缝填充柔性耐火层。
22.在上述技术方案中，本实用新型提供的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉，具有以下有益效果：差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉增大了火道墙与横墙角部膨胀缝的设计，有利于火道墙的自由伸缩，可减缓火道墙的弯曲或皱褶变形；充分考虑了火道墙向上游不断移动或倾斜的特性，增大了火道墙与上游横墙之间的膨胀缝，可延缓火道墙对横墙的挤压推力；减少了横墙端部的伸缩缝，以限制横墙过度外涨导致的横墙开裂等现象发生；增设了边火道墙与隔热耐火砖之间的膨胀缝，便于边火道墙自由膨胀收缩，减少四周保温墙的温度和蓄热，既节能又利于减缓边火道墙的弯曲变形等。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉的结构示意图。
25.图中：1、上游横墙；2、火道墙；3、横墙内置膨胀缝；4、火道墙上游膨胀缝；5、角部膨胀缝；6、上游横墙端部膨胀缝；7、上游硬质硅钙板；8、边部火道墙；9、边火道砖外侧膨胀缝；10、重质隔热耐火砖墙；11、轻质隔热耐火砖墙；12、陶瓷纤维制品；13、炉壳；14、火道墙下游膨胀缝；15、下游横墙；16、下游横墙端部膨胀缝；17、下游硬质硅钙板。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
30.参见图1所示，在一个实施例中，本实用新型的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉包括多个排列分布的炉室，所述炉室包括，
31.上游横墙1，其垂直方向排列布置，所述上游横墙1设有至少一个横墙内置膨胀缝3；
32.至少一道火道墙2，其垂直连接所述上游横墙1且沿着排列方向延伸，所述火道墙2与所述上游横墙1连接处设有火道墙上游膨胀缝4和角部膨胀缝5；
33.至少一道边部火道墙8，其垂直连接所述上游横墙1且沿着排列方向延伸，所述边部火道墙8与所述上游横墙1连接处设有火道墙上游膨胀缝4和角部膨胀缝5；
34.下游横墙15，其垂直排列方向布置，所述下游横墙15连接所述至少一道火道墙2和至少一道边部火道墙8，所述下游横墙15设有至少一个横墙内置膨胀缝3，所述火道墙2和边部火道墙8分别与所述下游横墙15连接处设有火道墙下游膨胀缝14和角部膨胀缝5，所述火道墙上游膨胀缝4的缝隙大于所述火道墙下游膨胀缝14的缝隙；
35.重质隔热耐火砖墙10，其位于所述上游横墙1、边部火道墙8和下游横墙15外侧，所述重质隔热耐火砖墙10和所述上游横墙1的端部连接处设有上游横墙端部膨胀缝6，所述重质隔热耐火砖墙10和所述边部火道墙8连接处设有边火道砖外侧膨胀缝9，所述重质隔热耐火砖墙10和所述下游横墙15的端部连接处设有下游横墙端部膨胀缝16。
36.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉的优选实施例中，所述重质隔热耐火砖墙10外侧砌筑隔热耐火砖墙11。
37.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉的优选实施例中，所述轻质隔热耐火砖墙11外侧炉壳13，所述轻质隔热耐火砖墙11设有经由上游硬质硅钙板7连接炉壳13内侧的上游凸出部和经由下游硬质硅钙板17连接炉壳13内侧的下游凸出部，所述炉壳13和轻质隔热耐火砖墙11之间设有陶瓷纤维制品12。
38.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉的优选实施例中，所述火道墙上游膨胀缝4的缝隙大于所述火道墙下游膨胀缝14的缝隙至少20mm。
39.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉的优选实施例中，所述火道墙上游膨
胀缝4的缝隙为50～70mm，所述火道墙下游膨胀缝14的缝隙为30mm，所述角部膨胀缝5的缝隙大于10mm。上下游膨胀缝中均填塞耐火陶瓷纤维毯，目的是为持续保持上游膨胀缝的存在，以延迟火道墙2对上游横墙1的推力。
40.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉的优选实施例中，所述角部膨胀缝5的缝隙在10-20mm之间，也填塞耐火陶瓷纤维毯，既保证气密性，又保证火道墙2在生产运行中可以自由膨胀和收缩。
41.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉的优选实施例中，所述上游横墙端部膨胀缝6和下游横墙端部膨胀缝16的缝隙均小于边火道砖外侧膨胀缝9。
42.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉的优选实施例中，所述上游横墙端部膨胀缝6和下游横墙端部膨胀缝16的缝隙均为5～25mm，边火道砖外侧膨胀缝9的缝隙为30-60mm，其中填塞耐火陶瓷纤维毯；保证边火道墙2在生产过程中的自由热胀冷缩，减少重质隔热耐火砖墙10的温度和蓄热量，以利于边火道的升温及降低边火道弯曲变形等。
43.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉的优选实施例中，所述重质隔热耐火砖墙10间隔布置弓形膨胀缝。
44.所述的一种差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉的优选实施例中，所述横墙内置膨胀缝3、火道墙上游膨胀缝4、角部膨胀缝5、火道墙下游膨胀缝14、上游横墙端部膨胀缝6、边火道砖外侧膨胀缝9或下游横墙端部膨胀缝16填充耐火陶瓷纤维毯类柔性耐火层。
45.在一个实施例中，所述差异化伸缩缝结构的炭素焙烧炉的上游横墙1和下游横墙15砌体在重质隔热耐火砖墙10中仅预留15mm的上游横墙端部膨胀缝6或下游横墙端部膨胀缝16，比火道墙2在重质隔热耐火砖墙10的膨胀缝要小；所述火道墙2与上游横墙1和下游横墙15之间膨胀缝大小不同，其上游膨胀缝约50～70mm，下游膨胀缝30mm左右；所述火道墙2与上游横墙1和下游横墙15之间的角部膨胀缝5大于10mm，缝隙中填塞柔性耐火材料；所述边火道墙2与重质隔热耐火砖墙10之间增设30～60mm边火道砖外侧膨胀缝9，其膨胀缝区域填塞耐高温陶瓷纤维毯等。
46.在一个实施例中，上游横墙1和下游横墙15的横墙内置膨胀缝3除设在横墙砖缝的位置以外，仅在其端头与重质隔热耐火砖墙10之间设计5～25mm的上游横墙端部膨胀缝6和下游横墙端部膨胀缝16。
47.在一个实施例中，所述重质隔热耐火砖墙10由体积密度为1.3g/cm3的高铝质隔热耐火砖砌筑而成，轻质隔热耐火砖墙11由体积密度为0.8g/cm3的高铝隔热耐火砖砌筑而成，重质隔热耐火砖墙10的隔热耐火砖11中每2米左右设置“弓”形膨胀缝。轻质隔热耐火砖墙10外侧为炉壳13，轻质隔热耐火砖墙10与炉壳13之间砌筑陶瓷纤维制品12。
48.在一个实施例中，上游横墙1、下游横墙15除在其料箱对应砖缝位置设置10～12mm的横墙内置膨胀缝3外，在横墙的端头与重质隔热耐火砖墙10之间设置10mm上游横墙端部膨胀缝6和下游横墙端部膨胀缝16，膨胀缝中填塞耐火陶瓷纤维毯，其对应部位的轻质隔热耐火砖墙11与炉壳13之间的膨胀缝填塞硬质硅钙板，以限定上游横墙1、下游横墙15的向外移动或开裂。
49.在一个实施例中，边火道墙对应部位的轻质隔热耐火砖11与炉壳13之间采用陶瓷纤维制品12砌筑，既增强保温性能，也可作为其它膨胀缝的有益补充。
50.在一个实施例中，所述炭素焙烧炉由多个炉室组成，而每个炉室又有多条相互间
隔且又相互平行的火道墙，每个炉室的所有火道墙均镶嵌砌筑于该炉室的上下游横墙凹槽之间，所述火道墙与横墙凹槽之间均设置有角部膨胀缝(简称角缝，以下同)及上游膨胀缝和下游膨胀缝，所述的角缝基本均等，而火道墙与上游横墙之间的上游膨胀缝大于火道墙与下游横墙之间的下游膨胀缝。同时，在边火道墙与其外侧的重质隔热耐火砖之间也预留有膨胀缝。所述上、下游横墙除在料箱部位设置有内置膨胀缝外，其与四周重质隔热耐火砖之间也设有膨胀缝。所述的轻质隔热耐火砖墙与炉壳之间也设置宽度不等的膨胀缝，其中，横墙对应部位与炉壳衔接处膨胀缝小，且膨胀缝填充硬质硅钙板，而火道墙对应部位与炉壳衔接处设置膨胀缝较大，且填充柔性耐火材料等。
51.最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
52.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。