專利名稱：工業(yè)窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有在圓周方向彎曲的多層內(nèi)壁的工業(yè)窯，其中至少為凸形的窯襯層設(shè)有相嚙合的耐火成形磚。
背景技術(shù)：
不同的窯設(shè)計，例如由Mearz所建成的環(huán)形豎窯或是平行豎式蓄熱窯，包括環(huán)形窯區(qū)域，該窯區(qū)域由一在底部支撐或懸掛的內(nèi)壁向內(nèi)限定而成。當內(nèi)壁與可燃氣體相接觸時，其加熱并且該圓周方向包圍的凸出外層膨脹，使得外部成形磚向外擠推并且彼此相互壓靠。由于這些并非均勻地產(chǎn)生，因而形成應力而使成形磚的連接結(jié)構(gòu)變松直到許多成形磚破裂。另一方面，在停止運轉(zhuǎn)后裝置冷卻，因為冷縮的現(xiàn)象而造成裂痕，而該形成的裂痕又填滿灰塵，因此當該窯之后再次加熱時，上述的作用又加劇產(chǎn)生，并且加大了對成形磚連接的損壞。在這種方式下，損壞能達到這樣的程度，即在數(shù)次的加熱冷卻循環(huán)后，需要至少更換內(nèi)壁的凸出外層。在另一方面，熱膨脹產(chǎn)生支撐作用，這將穩(wěn)定內(nèi)部凹狀襯層的連接結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是避免上述的缺陷，并提出一工業(yè)窯，其防火襯層具有更好的彈性因此提供較良好的操作安全性。上述目的是通過本發(fā)明解決的，其中由成形磚所形成的凸形襯層在周向上由至少一由耐火混凝土成形磚所形成并且包括一伸縮接頭的補償區(qū)域而中斷，將該耐火混凝土成形磚注入在相鄰的成形磚上，使得其在塊體的相互鎖緊輪廓上接合，并錨定在具有混凝土錨定件的內(nèi)壁的內(nèi)層上。


參照附圖，將在從屬權(quán)利要求中描述本發(fā)明的有益的變化，并在隨后的說明書中對其進行解釋。其中
圖1為一蓄熱式平行豎窯的具有圓柱形內(nèi)壁的軸向剖視圖；圖2為沿圖1中II-II線剖開的窯區(qū)域的圓柱形內(nèi)壁的徑向剖視圖；圖3為圖1的窯區(qū)域的部分放大圖；圖4為沿圖3箭頭IV的方向所示的內(nèi)壁區(qū)域的側(cè)視圖；圖5為沿圖3的V-V線的內(nèi)壁所作的部分剖視圖；以及圖6和圖7為與圖5相應的補償區(qū)域的兩個其他實施例的徑向剖視圖。
具體實施例方式
如從以Maerz的方式建成的豎窯的經(jīng)證明的詳細的描述中可以了解到的，兩個或更多個平行的窯身(kiln shaft)1的每一個都具有一環(huán)形通道2，可燃氣體以箭頭3的方向流動到該環(huán)形通道2中，以進入一未圖示出的蓄熱式運行的第二窯身。因此，燃燒石灰時溫度達到1000℃的高溫氣體在圓柱形內(nèi)壁4中循環(huán)，該圓柱形內(nèi)壁4在內(nèi)側(cè)限定環(huán)形通道2。
作為一示例性實施例所示的內(nèi)壁4的懸掛式設(shè)置設(shè)有一金屬的內(nèi)部支撐層5，其間具有氣體流經(jīng)的冷卻通道6。該內(nèi)部支撐層5的底端處設(shè)有一固定器7用來固定一耐火混凝土所注入的底部止推環(huán)8。該內(nèi)部支撐層5的兩側(cè)由隔離層9，10所保護。在各種情況中圓柱形內(nèi)壁4的外殼由耐火成形磚11，12所構(gòu)成的抗磨襯(wear lining)形成，由耐火成形磚11，12而形成一外凸和一內(nèi)凹的窯襯層13，14。
上述懸掛式的設(shè)計很少用于內(nèi)壁4，原因在于傳統(tǒng)式的結(jié)構(gòu)會有使用上的危險，因為高溫氣體會經(jīng)由一損壞的凸形襯層13而與金屬支撐層5接觸并因此將其破壞。本發(fā)明的設(shè)計意味著該懸掛式變化形式具有從下方支撐的優(yōu)點，其可以沒有上述危險而執(zhí)行。
在窯的運作中，持續(xù)的增溫會形成熱膨脹現(xiàn)象，這樣在內(nèi)凹的窯襯層14上設(shè)置的耐火成形磚12上產(chǎn)生穩(wěn)定的壓縮，同時使凸形襯層13膨脹，這將導致若本發(fā)明沒有下列即將說明的裝置時，會發(fā)生前述的耐火成形磚11的連接結(jié)構(gòu)的松散問題。
為了避免加熱窯時由于在外凸的襯層13上產(chǎn)生膨脹而造成對爐渣磚連接(cinder block jointing)的損壞問題，襯層13由至少一補償區(qū)域15-18來中斷，如圖2所示，在周向上設(shè)置有均勻分布的四個補償區(qū)域15-18。
如圖4、5所示，每一補償區(qū)域15-18具有兩個位于伸縮接頭19兩側(cè)的混凝土成形磚20，21，該混凝土成形磚20，21在周向上與相鄰的成形磚11以強制鎖緊(positive locking)形式相接，并且通過許多例如叉狀的混凝土錨定件22，23而固定于金屬內(nèi)部支撐層5上。它們具有平的橫截面，因此它們僅在一個方向上為柔韌的，而在垂直于該方向上是剛性的，因此可阻擋在其垂直位置上的混凝土成形磚20，21。此外，由于它們與相互之間以齒輪齒方式相互鎖緊而成形的成形磚11具有強制鎖緊的配置，因此四個補償區(qū)域15-18上的混凝土成形磚20，21將在其之間以90°延伸的凸形或弧形的襯層區(qū)24-27以柔性推力座(thrust bearing)的方式固定在金屬內(nèi)部支撐層5上，從而防止襯層的移動和局部過載。
補償區(qū)域15-18的彎曲度由伸縮接頭19的寬度來決定。優(yōu)選地，該伸縮接頭19的寬度的設(shè)計使得當窯達到運行溫度時，可讓平衡區(qū)域15-18至少完全關(guān)閉或是在襯層區(qū)24-27內(nèi)形成壓力，而當窯冷卻時，該壓力將在成形磚11的連接結(jié)構(gòu)內(nèi)能進行收縮和相對運動之前釋放。
如圖6的示例性實施例所示，以周向上偏離的方式設(shè)置兩伸縮接頭28，29，使得兩混凝土成形磚30，31相互鎖定，從而使伸縮接頭形成迷宮式的形狀。
在圖5、6的示例性實施例中，補償區(qū)域15的混凝土成形磚20，21或30，31具有與凸形襯層13的耐火成形磚11相同的徑向?qū)挾?，因此相關(guān)的混凝土錨定件22，23穿過相鄰的隔離層延伸，因此可以進行有阻礙的彎曲的運動。在圖7所示的實施例，混凝土成形磚32，33包圍部分混凝土錨定件22，23的突出物34，35延伸至金屬支撐層5，因此圍繞著一個由隔離材料所填充的空腔34。這些突出物34，35用來強化混凝土錨定件22，23，從而在伸縮接頭19閉合時，圖5和6的實施例中可在襯層區(qū)24-27上形成更大的壓應力。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)窯，其具有在圓周方向上彎曲的多層內(nèi)壁(4)，其中，至少凸形襯層(13)具有耐火的、相互鎖定的成形磚(11)，其特征在于，由成形磚(11)所形成的凸形襯層(13)在圓周方向上由至少一由耐火混凝土成形磚(20，21；30，31)所形成并包含一伸縮接頭(19；28，29)的補償區(qū)域(15)而中斷，其中該耐火混凝土成形磚(20，21；30，31)被注入在相鄰的成形磚(11)上，從而它們以其齒形相互鎖緊，并通過混凝土錨定件(22，23)錨定在內(nèi)壁(4)的內(nèi)層(5)上。
2.如權(quán)利要求1所述的窯，其特征在于，伸縮接頭(28，29)為迷宮形狀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的窯，其特征在于，當窯冷卻時，伸縮接頭(19；28，29)的寬度使得其在窯的運行溫度時完全封閉。
4.如權(quán)利要求3所述的窯，其特征在于，該伸縮接頭(19；28，29)的尺寸使得其在窯的運行溫度時封閉，并且凸形外層(11)的成形磚(9)處于其在該外層圓周方向上運行的壓應力下。
5.如權(quán)利要求1-4的其中之一所述的窯，其特征在于，在該伸縮接頭(19；28，29)內(nèi)設(shè)有可壓縮的隔離材料。
6.如權(quán)利要求1-5的其中之一所述的窯，其特征在于，內(nèi)壁(4)的內(nèi)部支撐層(5)由金屬制成，包圍在注入的混凝土成形磚(20，21；30，31)中的混凝土錨定件(22，23)固定在金屬支撐層(5)上，該混凝土成形磚(20，21；30，31)圍繞著伸縮接頭(19；28，29)。
7.如權(quán)利要求1-6的其中之一所述的窯，其特征在于，內(nèi)壁(4)懸掛在窯中，其中金屬支撐層(5)通過一底端的固定器(7)而適于作為壁的支撐件。
8.如權(quán)利要求1-7的其中之一所述的窯，其特征在于，至少一補償區(qū)域的混凝土成形磚(20，21)的徑向?qū)挾扰c凸形襯層(13)的成形磚(11)的徑向?qū)挾认嗟取?br> 9.如權(quán)利要求1-7的其中之一所述的窯，其特征在于，該混凝土成形磚(32，33)具有一向內(nèi)的突出物(34，35)，其圍繞至少一混凝土錨定件(22，23)，并且其延伸到金屬支撐層(5)為止。
10.如權(quán)利要求6-9的其中之一所述的窯，其特征在于，在鄰近金屬支撐層(5)的至少一個區(qū)域上的混凝土錨定件設(shè)計為柔韌的或鉸接在內(nèi)壁(4)的圓周方向上，并且在其垂直方向上為剛性。
全文摘要
一種例如根據(jù)Maerz蓄熱窯的原理而設(shè)計的工業(yè)窯，該窯包括一在周向彎曲并暴露于循環(huán)的高溫氣體中的多層內(nèi)壁(4)。其至少凸形外襯層(13)由相互鎖定的耐火成形磚(11)構(gòu)成。為了避免加熱窯時在凸形襯層(13)中產(chǎn)生損壞性的熱應力，該層在周向上由至少一個補償區(qū)域(15)而中斷。該區(qū)域包括兩個耐火混凝土成形磚(20，21)，該耐火混凝土成形磚在相鄰的成形磚(11)上注入，并位于伸縮接頭(19)的兩側(cè)。
文檔編號F27B1/00GK1707210SQ20051007605
公開日2005年12月14日 申請日期2005年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月5日
發(fā)明者H·皮林格 申請人:梅爾茲-奧芬布股份公司