阅读说明：本技术 水泥回转窑耐火砖机构以及施工方法 (Rotary cement kiln refractory brick mechanism and construction method ) 是由 朱宝新 李君炳 李光辉 朱庆陆 于 2019-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种水泥回转窑耐火砖机构以及施工方法,水泥回转窑耐火砖机构的内壁敷设有尖晶石砖或硅莫砖,B622型尖晶石砖的尺寸为：大头厚74mm,小头厚69mm；B322型尖晶石砖的尺寸为：大头厚76.5mm,小头厚66.5mm；622型硅莫砖的尺寸为：大头厚103mm,小头厚95.5mm；422型硅莫砖的尺寸为：大头厚103mm,小头厚91.5mm；每环尖晶石砖201块,每环硅莫砖145块；每环尖晶石砖中加设有1-2块钢板,每环硅莫砖中加设有6-12块钢板,钢板为厚度3mm的A3钢板。该水泥回转窑耐火砖机构能够有效地防止高铝质耐火砖的抽签或者掉砖现象。(The invention discloses a rotary cement kiln refractory brick mechanism and a construction method, wherein a spinel brick or a silicon mullite brick is laid on the inner wall of the rotary cement kiln refractory brick mechanism, and the size of a B622 type spinel brick is as follows: the big head is 74mm thick, and the small head is 69mm thick; the size of the B322 type spinel brick is as follows: the thickness of the big head is 76.5mm, and the thickness of the small head is 66.5 mm; the dimensions of the type 622 silicon mullite brick are as follows: the big head is 103mm thick, and the small head is 95.5mm thick; the 422 type silicon mullite brick has the following dimensions: the big head is 103mm thick, and the small head is 91.5mm thick; 201 spinel bricks per ring, 145 silicon mullite bricks per ring; 1-2 steel plates are added in each ring of spinel bricks, 6-12 steel plates are added in each ring of silicon mullite bricks, and the steel plates are A3 steel plates with the thickness of 3 mm. The rotary cement kiln refractory brick mechanism can effectively prevent the phenomena of swab drawing or brick falling of the high-alumina refractory bricks.)

水泥回转窑耐火砖机构以及施工方法

技术领域

本发明涉及水泥回转窑耐火砖，具体地，涉及一种水泥回转窑耐火砖机构以及施工方法。

背景技术

目前水泥回转窑使用耐火砖通常分为二种砖型设计标准及尺寸有所不同，在同温度下受热膨胀系数相差大，高铝质耐火砖受热膨胀系数非常小，运行中存在着停产风险；具体原因是高铝质耐火砖小于筒体热膨胀，且与窑筒体受热膨胀不匹配，产生砖的膨胀富余量；窑筒体腐蚀氧化变形平整度不达标、砖的大面及大头平整度偏差及颗粒麻面等方面受影响，使砖的大头（冷面）脱空筒体、受力不稳定、砖与砖之间摩擦产生缝隙，易出现抽签或掉砖现象，可能导致停窑停产。

对于回转窑使用高铝质耐火砖出现的异常，主要是解决膨胀系数小及砌筑等方面的缺陷，耐火砖砌筑时，砖缝之间通常填充火泥找平砖的大面不平整和砖之间紧密，膨胀量得不到更好补偿，并不能有效地解决掉砖或抽签现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种水泥回转窑耐火砖机构以及施工方法，该水泥回转窑耐火砖机构能够有效地防止高铝质耐火砖的抽签或者掉砖现象，同时该施工方法具有施工方便的优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种水泥回转窑耐火砖机构，水泥回转窑耐火砖机构的内壁敷设有尖晶石砖或硅莫砖，B622型尖晶石砖的尺寸为：大头厚74mm，小头厚69mm；B322型尖晶石砖的尺寸为：大头厚76.5mm，小头厚66.5mm；622型硅莫砖的尺寸为：大头厚103mm，小头厚95.5mm；422型硅莫砖的尺寸为：大头厚103mm，小头厚91.5mm；B622型尖晶石砖、B322型尖晶石砖的每环干砌比例为126：75；622型硅莫砖、422型硅莫砖的每环干砌比例为622：422；每环尖晶石砖201块，每环硅莫砖145块；每环尖晶石砖中加设有1-2块钢板，每环硅莫砖中加设有6-12块钢板，钢板为厚度3mm的A3钢板。

优选地，钢板满足以下条件：长度为200mm，宽度为180mm；沿着长度方向的一侧设置有宽度为20mm的刨口。

优选地，在每环尖晶石砖中加设2块钢板，在每环硅莫砖中加设8块钢板；

每环硅莫砖中的8块钢板设置于上半环中，封口区设置有两块封口加固钢板，封口区下方与铺底接口上方两侧各分布填充有3块填充钢板；相邻两块封口加固钢板之间的砖的数量为8-14块，相邻两块填充钢板之间的砖的数量为8-10块，铺底接口上方6-8块之间未填充钢板。

优选地，每环硅莫砖中设置的钢板关于竖直平面对称设置。

优选地，在窑内温度为1200℃时，每块钢板的补偿量为1mm。

优选地，尖晶石砖或硅莫砖均满足以下条件：高度为220mm，长度为198mm。

优选地，窑内温度在1200℃时，镁铝尖晶石砖满足以下条件：小头（热面）温度为1200℃，小头膨胀率为1.54％，大头（冷面）的温度为450℃，膨胀率分别为大头0.48％；硅莫砖满足以下条件：小头（热面）温度为1200℃，小头膨胀率为0.68％，大头（冷面）温度为450℃，大头膨胀率为0.2％。

优选地，镁铝尖晶石为尖晶石VDZ型，硅莫砖为硅莫砖ISO型砖。

本发明提供了一种水泥回转窑耐火砖的施工方法，在每环尖晶石砖中加设1-2块钢板，在每环硅莫砖中加设6-12块钢板，钢板为厚度3mm的A3钢板；其中，B622型尖晶石砖的尺寸为：大头厚74mm，小头厚69mm；B322型尖晶石砖的尺寸为：大头厚76.5mm，小头厚66.5mm；622型硅莫砖的尺寸为：大头厚103mm，小头厚95.5mm；422型硅莫砖的尺寸为：大头厚103mm，小头厚91.5mm；B622型尖晶石砖、B322型尖晶石砖的每环干砌比例为126：75；622型硅莫砖、422型硅莫砖的每环干砌比例为622：422。

在上述技术方案中，发明人通过创造性劳动获知：由于钢板具有较高的弹性模数和热膨胀系数，在450℃时出现塑性变形，800℃时氧化，1000℃时近1/3的膨胀补偿量；1000℃时，高铝质耐火砖常温耐压强度＞55MPa，不受影响。高铝质砖型尺寸ISO标准，422砖大小头尺寸差11.5mm、622砖7.5mm；相比较，622砖更容易抽签或掉砖。发明人通过在尖晶石砖或硅莫砖中假设钢板进而能够有效地补偿耐火砖的膨胀量，进而能够有效地防止耐火砖的掉砖或抽签现象的发明。

本发明的其他特征和优点将在随后的

具体实施方式

部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的水泥回转窑耐火砖机构的优选实施方式的结构示意图；

图2是图1中钢板的优选实施方式的结构示意图；

图3是图1中耐火砖的优选实施方式的结构示意图；

图4是烟煤回转窑日产5000t/d熟料生产线窑内耐火砖的分布示意图；

图5是检修过程中发现的耐火砖的抽签现象图。

附图标记说明

1、封口加固钢板 2、填充钢板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

本发明提供了一种水泥回转窑耐火砖机构，水泥回转窑耐火砖机构的内壁敷设有尖晶石砖或硅莫砖，B622型尖晶石砖的尺寸为：大头厚74mm，小头厚69mm；B322型尖晶石砖的尺寸为：大头厚76.5mm，小头厚66.5mm；622型硅莫砖的尺寸为：大头厚103mm，小头厚95.5mm；422型硅莫砖的尺寸为：大头厚103mm，小头厚91.5mm；B622型尖晶石砖、B322型尖晶石砖的每环干砌比例为126：75；622型硅莫砖、422型硅莫砖的每环干砌比例为622：422；每环尖晶石砖201块，每环硅莫砖145块；每环尖晶石砖中加设有1-2块钢板，每环硅莫砖中加设有6-12块钢板，钢板为厚度3mm的A3钢板。

以5000t/d生产线为例34米处是两种砖型交界位置，也是筒体厚薄过度位置，出现耐火砖膨胀与筒体膨胀不同步。根据操作筒扫描仪显示，筒体尖晶石砖外部温度为340℃，硅莫砖外部温度为310℃，窑内温度为1200度进行计算：

A、尖晶石砖和硅莫砖部位筒体膨胀量：

筒体膨胀量=πd*αl，π：圆周率；d：筒体直径；αl：为筒体的线膨胀系数（窑筒体材质一般为Q235碳素钢：取通用系数1.2×lO-5／℃）。

1）350℃时：πd*αl=4.8×3.1415926×1.2×（lO^-5）×350=63.33mm

2）320℃时：πd*αl=4.8×3.1415926×1.2×（lO^-5）×320=57.91mm

B、每环砖的缝隙长度：

1）尖晶石VDZ型砖干砌时每环201块，实际中砖缝约0.3-0.5mm，取平均值0.4mm，砖缝隙量为：201×0.4mm=80.4mm。

2）硅莫砖ISO型砖湿砌时每环145块，湿砌时砖缝按0.1mm，故硅莫砖缝隙长度为14.5mm。

C、每环砖的膨胀量计算：

但窑内温度在1200℃时，镁铝尖晶石砖小头（热面）为1200℃时，大头（冷面）450℃，根对应的膨胀率分别为大头0.48％、小头（热面）1.54％。硅莫砖小头（热面）为1200℃，大头（冷面）450℃，对应的膨胀率分别为大头0.2％、小头（热面）0.68％；

尖晶石砖每环干砌膨胀量为：

B622:大头：74mm，小头：69mm；B322：大头：76.5mm，小头：66.5mm；干砌比例约为B622:B322=126:75。

大头膨胀量：（B622×126+B322×75）×0.48％=（74×126+76.5×75）×0.48％=72.30mm

小头膨胀量：（B622×126+B322×75）×1.54％=（69×126+66.5×75）×1.54％=210.7mm

膨胀量取中间值即：（72.3+210.7）/2=141.5mm

硅莫砖干砌每环膨胀量为：

622:大头：103mm，小头：95.5mm；422：大头：103mm，小头：91.5mm；干砌比例约为622:422=75:71。

大头膨胀量：（622×75+422×71）×0.2％=（95.5×71+91.5×74）×0.2％=27.1mm

小头膨胀量：（622×75+422×71）×0.68％=（95.5×71+91.5×74）×0.68％=92.15mm

膨胀量取中间值即：（27.1+92.15）/2=59.63mm

D、按窑内1200℃时热态膨胀富余量

尖晶石砖膨胀富余量：缝隙量+筒体热膨胀量-砖的膨胀量=80.4+63.33-141.5=2.23mm

硅莫砖膨胀富余量：缝隙量+筒体热膨胀量-砖的膨胀量=14.5+57.91-59.63=12.78mm

根据计算结果表明，尖晶石砖膨胀量满足了筒体的膨胀，富余量为2.23mm，按每环砖加两块钢板计算，在热态1000℃膨胀补偿量为2mm。正好满足要求。而硅莫砖膨胀量远小于筒体膨胀量且富余量偏大，需预先增加6-12块钢板，在热态中用钢板热膨胀进行补偿，达到耐火砖与筒体膨胀同步，预防抽签掉砖的目的。

在上述实施方式中，钢板的规格可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高钢板的膨胀率补偿效果，优选地，钢板满足以下条件：长度为200mm，宽度为180mm；沿着长度方向的一侧设置有宽度为20mm的刨口。刨口的设置也能够进一步便于钢板的敷设。

在本发明中，钢板的补偿量也可以在宽的范围内选择，但是从钢板的补偿效果上分析，优选地，在窑内温度为1200℃时，每块钢板的补偿量为1mm。

在上述实施方式中，钢板的数量以及敷设位置也可以在宽的范围内选择，优选地，在每环尖晶石砖中加设2块钢板，在每环硅莫砖中加设8块钢板；每环硅莫砖中的8块钢板设置于上半环中，封口区设置有两块封口加固钢板1，封口区下方与铺底接口上方两侧各分布填充有3块填充钢板2；相邻两块封口加固钢板1之间的砖的数量为8-14块，相邻两块填充钢板2之间的砖的数量为8-10块，铺底接口上方6-8块之间未填充钢板。由此，便可通过每环尖晶石砖中加设2块钢板、每环硅莫砖中加设8块钢板便可有效地补偿耐火砖的膨胀量；同时优化钢板的位置也能够进一步提高窑的强度。

在上述实施方式中，为了进一步稳定地起到进行膨胀量的补偿，优选地，每环硅莫砖中设置的钢板关于竖直平面对称设置。

在本发明中，耐火砖的规格也可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高水泥回转窑的强度以及使用寿命，优选地，尖晶石砖或硅莫砖均满足以下条件：高度为220mm，长度为198mm。

在本发明中，耐火砖的膨胀性能也可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高水泥回转窑的强度以及使用寿命，优选地，窑内温度在1200℃时，镁铝尖晶石砖满足以下条件：小头（热面）温度为1200℃，小头膨胀率为1.54％，大头（冷面）的温度为450℃，膨胀率分别为大头0.48％；硅莫砖满足以下条件：小头（热面）温度为1200℃，小头膨胀率为0.68％，大头（冷面）温度为450℃，大头膨胀率为0.2％。

在本发明中，耐火砖的材质也可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高水泥回转窑的强度以及使用寿命，优选地，镁铝尖晶石为尖晶石VDZ型，硅莫砖为硅莫砖ISO型砖。

本发明提供了一种水泥回转窑耐火砖的施工方法，在每环尖晶石砖中加设有1-2块钢板，在每环硅莫砖中加设有6-12块钢板，钢板为厚度3mm的A3钢板；

其中，B622型尖晶石砖的尺寸为：大头厚74mm，小头厚69mm；B322型尖晶石砖的尺寸为：大头厚76.5mm，小头厚66.5mm；622型硅莫砖的尺寸为：大头厚103mm，小头厚95.5mm；422型硅莫砖的尺寸为：大头厚103mm，小头厚91.5mm；B622型尖晶石砖、B322型尖晶石砖的每环干砌比例为126：75；622型硅莫砖、422型硅莫砖的每环干砌比例为622：422。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。