專利名稱:使用環(huán)形彎頭的多筒冷卻機(jī)的制作方法
本發(fā)明是對(duì)水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯上使用的多筒冷卻機(jī)結(jié)構(gòu)作重要改進(jìn)，主要是對(duì)連接回轉(zhuǎn)窯和多筒冷卻機(jī)的彎頭結(jié)構(gòu)形式作徹底改進(jìn)。
自從多筒冷卻機(jī)問世以來，多筒冷卻機(jī)及其彎頭也不斷得到發(fā)展，關(guān)于多筒冷卻機(jī)的彎頭的現(xiàn)有技術(shù)可參考由孔哈斯(B.Kohlhaas)主編的英文版《水泥工程師手冊(cè)》(Cement Engineers′Handbook)一書的380頁至383頁多筒冷卻機(jī)的彎頭是連接多筒冷卻機(jī)冷卻筒和水泥回轉(zhuǎn)窯的通道;由水泥回轉(zhuǎn)窯燒成的熟料，經(jīng)彎頭進(jìn)入冷卻筒內(nèi)，在冷卻筒內(nèi)冷卻后出冷卻機(jī)。多筒冷卻機(jī)以往的彎頭都采用分立式彎頭，即每個(gè)冷卻筒都配有一個(gè)彎頭。為了保障彎頭的使用壽命，特別是彎頭內(nèi)耐火襯料的使用壽命，還應(yīng)使進(jìn)入彎頭的熟料不被倒回回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，這樣設(shè)計(jì)的多筒冷卻機(jī)彎頭變得較為復(fù)雜。一般地彎頭相對(duì)于窯的下料口中心線稍微偏心布置，并在彎頭內(nèi)部裝一個(gè)防止倒料的橋或壩。由于彎頭本身的尺寸限制，彎頭內(nèi)部耐火襯料的使用變得較為嚴(yán)格，莫來石磚有很好的使用效果，但往往受彎頭形狀的限制而不能被使用，整體澆注料雖然效果略差，但得到了廣泛的應(yīng)用。
雖然采取了上述種種措施，彎頭內(nèi)部的倒料現(xiàn)象還未得到徹底消除，在我國(guó)一些大、中型水泥廠，多次發(fā)生過由于彎頭的倒料導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯的燃燒噴嘴受到破壞，而造成停窯。其次，由于上述分立式彎頭的自身結(jié)構(gòu)，造成各冷卻筒的熟料量偏離平均值的范圍增大，達(dá)到±15%至±50%。由于這種偏流量的波動(dòng)，造成各冷卻筒的負(fù)荷不均勻，直接降低了多筒冷卻機(jī)的熱效率。
本發(fā)明的目的旨在提供一種新式的多筒冷卻機(jī)，主要是通過對(duì)彎頭的重新設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)上，它具有嶄新的特點(diǎn)，并能徹底消除多筒冷卻機(jī)的倒料現(xiàn)象，解決熟料在各冷卻筒之間的分配不均勻問題，以提高熱效率。另外，希望彎頭內(nèi)部的結(jié)構(gòu)規(guī)整，易于鑲砌或澆注耐火襯料。
本發(fā)明是通過在多筒冷卻機(jī)上使用環(huán)形彎頭而解決問題。在窯與多筒冷卻機(jī)的冷卻筒之間，以一整體式的環(huán)形彎頭代替普通多筒冷卻機(jī)所使用的分立式彎頭。環(huán)形彎頭的基本結(jié)構(gòu)正如其名稱所示的那樣是一環(huán)形通道，它的內(nèi)外半徑之差(即環(huán)的寬度)約為冷卻筒的直徑。環(huán)形通道的內(nèi)筒壁上徑向開有多個(gè)通孔，使用帶彈性接管的下料管，將其與窯體連通起來。在環(huán)形通道正對(duì)冷卻筒的環(huán)形面上，均勻地開有與冷卻筒直徑相近的通孔，每個(gè)通孔與冷卻筒固定連接。在環(huán)形通道內(nèi)部，根據(jù)各個(gè)位置的不同功能，在環(huán)形通道的底部(即環(huán)的外園內(nèi)壁)傾斜鑲砌耐磨磚(也可以澆注耐火襯料)，在側(cè)壁和頂部(即環(huán)的內(nèi)園外壁)，用耙釘錨固耐熱澆注料。使用時(shí)，出回轉(zhuǎn)窯的水泥熟料，經(jīng)帶彈性接管的下料管進(jìn)入環(huán)形通道的底部，由于環(huán)形彎頭隨水泥回轉(zhuǎn)窯一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且由于回轉(zhuǎn)窯的傾斜放置，而導(dǎo)致環(huán)形彎頭的傾斜放置，以及環(huán)形通道底部耐火襯料的傾斜布置，使得處在環(huán)形通道底部的熟料，隨著環(huán)形彎頭的轉(zhuǎn)動(dòng)而被提升，當(dāng)熟料所處部位環(huán)形通道筒壁的傾斜角大于熟料在筒壁上的休止角時(shí)，熟料就會(huì)沿著斜度最大的方向下滑滾動(dòng)進(jìn)入冷卻筒內(nèi)。隨著窯和環(huán)形彎頭的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，熟料不斷進(jìn)入環(huán)形通道的底部，并被不斷提升和下滑滾動(dòng)進(jìn)入冷卻筒內(nèi)，從而使物料得到均勻的再分配，達(dá)到了環(huán)形彎頭的設(shè)計(jì)目的。
使用本發(fā)明，具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)1、由于環(huán)形彎頭內(nèi)部是一環(huán)形通道，水泥熟料處在底部或者被提升到適當(dāng)高度，而不可能被提升到環(huán)形彎頭的上部而倒回回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，因而徹底克服了彎頭的倒料問題。
2、通過環(huán)形通道對(duì)熟料的再分配，使各冷卻筒內(nèi)熟料能達(dá)到均勻分布，克服了熟料的偏流，通過對(duì)澆注在環(huán)形通道底部的耐火襯料的傾斜角設(shè)計(jì)，一般可使熟料偏離平均值的范圍控制在5%以內(nèi)，提高了多筒冷卻機(jī)的熱效率。
3、這種環(huán)形彎頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、規(guī)整，尤其環(huán)形通道是由若干呈扇面形狀的部件拼合而成，因而拆卸和安裝均很方便，對(duì)耐火襯料的選用也靈活得多。
4、環(huán)形彎頭的材料以普通鋼板及耐火襯料代替高價(jià)的耐熱鋼，投資省，使用壽命長(zhǎng)。
5、環(huán)形通道與冷卻筒采用密封固定連接，環(huán)形通道與窯之間通過帶彈性接管的下料管密封連接，即可理想地補(bǔ)償冷卻筒的縱橫向熱態(tài)變形，又較為理想地克服了彎頭的漏風(fēng)、漏料問題。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例可結(jié)合以下附圖來說明圖1是本發(fā)明的環(huán)形彎頭基本結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1的A-A向視圖，亦即環(huán)形通道外觀示意圖圖3是本發(fā)明的環(huán)形通道示意圖圖4是圖1中螺旋擋料圈示意圖圖5是圖4的B-B向視圖圖6是圖1中的彈性接管結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的環(huán)形彎頭的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示它主要由環(huán)形通道6、帶彈性接管2的下料管1和環(huán)形通道內(nèi)的耐火磚7、耐熱澆注料5以及多個(gè)起密封連接作用的法蘭3、9等組成。下料管1的端用法蘭(圖中未畫出)與回轉(zhuǎn)窯12連接，另一端用法蘭3與環(huán)形通道相連接。而多筒冷卻機(jī)的冷卻筒10則使用法蘭9與環(huán)形通道相連接。在冷卻筒10和環(huán)形通道接口處還安裝有螺旋擋料圈8。環(huán)形彎頭主要是由冷卻筒固定與支撐，而冷卻筒則是通過腰帶11由回轉(zhuǎn)窯來支撐和固定。
環(huán)形通道的外觀結(jié)構(gòu)如圖2所示。它一般采用鍋爐鋼板或其它類似的普通鋼板制成。從圖1所示的A-A方向看去，它是一園環(huán)形。環(huán)的寬度(即環(huán)的內(nèi)外半徑之差)約為冷卻筒的直徑。園環(huán)的橫截面為周邊是矩形的框式結(jié)構(gòu)，矩形框內(nèi)即為環(huán)形通道，提供水泥熟料的運(yùn)動(dòng)空間。圖2中的若干同心園13即為環(huán)形通道與冷卻筒的接口處，用法蘭9連接。另外，為了環(huán)形通道的制造、安裝和維修方便，采用多單元結(jié)構(gòu)，即環(huán)形通道是由若干扇面形式的構(gòu)件14拼合而成，各扇面形構(gòu)件由法蘭15連接。每個(gè)扇面形構(gòu)件可以與一只冷卻筒連接，也可以與數(shù)只冷卻筒連接(圖中為與一只冷卻筒連接)，而一般每個(gè)扇面形構(gòu)件僅通過一只下料管與回轉(zhuǎn)窯相連接。各扇面形構(gòu)件之間彼此連通，構(gòu)成了一個(gè)完整的環(huán)形通道，如圖3所示。
在環(huán)形通道內(nèi)部還鑲砌有耐火磚7，在環(huán)形通道的側(cè)壁與頂部使用耙釘4澆注有耐熱混凝土5，耙釘通常以焊接方式固定于環(huán)形通道的金屬筒壁上。在耐火襯料與殼體之間，還可加保溫材料，防止殼體的輻射熱損失，同時(shí)也保護(hù)了環(huán)形通道的金屬殼體不受磨損。由于環(huán)形通道的結(jié)構(gòu)規(guī)整，耐火磚鑲砌和耐熱混凝土的澆注都是很方便的。為了使熟料順利地均勻進(jìn)入各冷卻筒內(nèi)，環(huán)形通道底部耐火磚的布置方式顯得十分重要，一般水泥回轉(zhuǎn)窯本身有3.5%至4%傾斜度，導(dǎo)致環(huán)形彎頭也具有同樣的傾斜度，而耐火磚7相對(duì)于水平面的傾斜度直接決定熟料進(jìn)入冷卻筒的情況，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)耐火磚相對(duì)于水平面的傾斜度在5%時(shí)，熟料進(jìn)入冷卻筒的情況最好，各冷卻筒之間的熟料量偏離小于5%，因而根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的傾斜情況，耐火磚相對(duì)于環(huán)形通道的軸線傾斜度控制在1%至1.5%之間。
在環(huán)形通道與冷卻筒連接處，還安有螺旋擋圈(圖1中的8)，其結(jié)構(gòu)由圖4與圖5共同表示。它是一呈螺旋狀的半園形凸起結(jié)構(gòu)，通過它，使進(jìn)入冷卻筒的熟料不能倒回環(huán)形通道內(nèi)，而被推向冷卻筒的出口。
環(huán)形通道與窯體的連接是通過帶彈性接管的下料管。彈性接管的結(jié)構(gòu)如圖6所示它是由若干個(gè)呈波紋形的膨脹節(jié)16組成。在膨脹節(jié)內(nèi)部填充隔熱材料17。在整個(gè)下料管的中間，放置一園筒形護(hù)板18，以防止彈性接管的磨損，其一端與下料管固定連接，另一端活接。在園筒形護(hù)板內(nèi)裝下料套管19，熟料在下料套管內(nèi)運(yùn)動(dòng)。制作彈性接管的材料一般可采用耐熱鋼板。
在使用時(shí)，由回轉(zhuǎn)窯12通過帶彈性接管2的下料管1進(jìn)入環(huán)形通道6中的水泥熟料，在摩擦力的作用下被提升而達(dá)到熟料的休止角后，沿著斜度最大的方向下滑滾動(dòng)進(jìn)入冷卻筒10內(nèi)，由于螺旋擋料圈8的作用，在冷卻筒隨回轉(zhuǎn)窯的回轉(zhuǎn)過程中，熟料不能倒回環(huán)形通道內(nèi)，而向冷卻筒出口前進(jìn)。由于耐火磚7、耐火襯料5的作用，熟料在環(huán)形通道內(nèi)這段時(shí)間中，熱損失極小，也使環(huán)形通道的熱態(tài)變形減小。由于各處都采用法蘭密封連接，使漏風(fēng)、漏料現(xiàn)象得到徹底消除。另外，當(dāng)熟料達(dá)到休止角后便不能再向上運(yùn)動(dòng)，因而不可能再通過處在環(huán)形彎頭上部的下料管倒回窯內(nèi)。至于采用彈性接管，由于彈性接管可以上下左右運(yùn)動(dòng)，從而可以補(bǔ)償冷卻筒的縱橫向熱態(tài)變形，使腰帶11的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
權(quán)利要求
1.一種使用環(huán)形彎頭的多筒冷卻機(jī)，由彎頭、冷卻筒(10)、腰帶(11)等組成。其特征在于彎頭采用由環(huán)形通道(6)、帶彈性接管(2)的下料管(1)所組成的環(huán)形彎頭。其中環(huán)形通道在徑向通過下料管與水泥回轉(zhuǎn)窯(12)連接，在側(cè)面與冷卻筒直接連接。
2.如權(quán)利要求
1所述的多筒冷卻機(jī)，其特征在于環(huán)形通道是由若干個(gè)扇面形構(gòu)件(14)拼合而成，各扇面形構(gòu)件之間采用法蘭(15)密封連接，每個(gè)扇面形構(gòu)件可以與一只冷卻筒連接，也可以與數(shù)只冷卻筒連接，而一般每個(gè)扇面形構(gòu)件僅通過一只下料管與回轉(zhuǎn)窯連接。
3.如權(quán)利要求
2所述的多筒冷卻機(jī)，其特征在于環(huán)形通道的底部、鑲砌有耐火磚(7)，在側(cè)部和頂部則通過耙釘(4)澆注有耐熱混凝土(5)。
4.如權(quán)利要求
3所述的多筒冷卻機(jī)，其特征在于鑲砌在環(huán)形通道底部的耐火磚(7)相對(duì)于環(huán)形通道的軸線傾斜度為1%至1.5%。
5.如權(quán)利要求
1至4所述的多筒冷卻機(jī)，其特征在于鑲砌在環(huán)形通道與冷卻筒接口處，還要有螺旋半園擋料圈(8)。
6.如權(quán)利要求
1至4所述的多筒冷卻機(jī)，其特征在于環(huán)形通道是使用鍋爐鋼板或類似的普通鋼板制成。
7.如權(quán)利要求
5所述的多筒冷卻機(jī)，其特征在于環(huán)形通道是使用鍋爐鋼板或類似的普通鋼板制成。
專利摘要
一種以環(huán)形彎頭取代普通分立式彎頭的多筒冷卻機(jī)，其中，環(huán)形彎頭的主要結(jié)構(gòu)是一環(huán)形通道。環(huán)形通道的側(cè)面與冷卻筒連接，而在徑向則通過帶彈性接管的下料管與水泥回轉(zhuǎn)窯連通。在環(huán)形通道的底部，傾料鑲砌有耐火磚，而在側(cè)面和頂部則澆注有耐熱混凝土。使用本項(xiàng)技術(shù)，可以徹底解決多筒冷卻機(jī)的倒料、漏風(fēng)、漏料，冷卻筒之間熟料分布不均勻等問題，提高了多筒冷卻機(jī)的熱效率。同時(shí)，由于環(huán)形彎頭結(jié)構(gòu)規(guī)整，使耐火襯料的選用更為靈活。
文檔編號(hào)C04B7/00GK87104956SQ87104956
公開日1988年2月24日 申請(qǐng)日期1987年7月22日
發(fā)明者趙環(huán)增, 華允念, 陳曉果, 葉敏榮 申請(qǐng)人:國(guó)家建筑材料工業(yè)局合肥水泥研究設(shè)計(jì)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan