在整个环保行业设备设计与研制生产的过程中,总结出回转窑危废焚烧炉耐火内衬的设计原理(lǐ):回转窑焚烧炉关键设备即為(wèi)回转窑本體(tǐ),因其是一种动态运转设备,对内衬结构设计要求较高,首先要确保耐火内衬在动态高温状态运行下整體(tǐ)内衬的稳定性,防止耐火砖掉砖、抽签等问题。对于危废回转窑系统而言,由于转速比较慢,一般在1转/分(fēn)以下,可(kě)以根据厂房设计和节能(néng)要求选择单层砖、双层砖、复合砖和整體(tǐ)浇注等不同结构。
回转窑耐火材料总厚度一般是250-300mm不等,其中工作层耐火砖材质一般根据处理(lǐ)温度和危废种类不同,可(kě)以选择高铝质、刚玉莫来石质以及铬锆刚玉质耐火材料等。采用(yòng)厚度230-300mm单层结构时,由于耐火材料导热系数大多(duō)在1.7-2.0以上,后期高温區(qū)窑外壁温度达到350℃以上,但是整體(tǐ)结构稳定,适合于回转窑在室外的项目。
采用(yòng)隔热砖和耐火砖双层结构,因為(wèi)隔热砖导热系数低,能(néng)起到降低窑皮温度作用(yòng),窑外壁温度可(kě)以控制在220℃左右甚至以下,节能(néng)效果好,但是对施工要求较高,适合于室内项目。这里要注意隔热砖强度一般要求大于20MPa,隔热砖厚度设计不能(néng)低于50mm。
既要达到单层砖的稳定性,又(yòu)要降低外壁温度,可(kě)以设计复合砖,即工作面是刚玉砖、铬刚玉砖,背面是氧化铝空心球、高铝或者粘土质,隔热层厚度约為(wèi)50-70mm。这种产品生产效率低,而且由于工作层和隔热层材质热膨胀系数和烧结收缩率不同,因此,在连接处容易产生微裂纹,废品率较高。
鉴于此,可(kě)以采用(yòng)凹槽型复合砖设计,如图4所示,工作层材质不变,尾部开槽后填充纳米板等绝热材料。这种凹槽砖型复合砖,不仅生产和施工方便,而且可(kě)以取得降低筒體(tǐ)外壁温度30-50℃左右效果。
另外,部分(fēn)回转窑采用(yòng)轻质浇注料或者纤维板等作為(wèi)隔材料,工作层采用(yòng)重质浇注料(金属抓钉锚固)双层浇注结构,可(kě)以合理(lǐ)控制回转窑外壁温度。该结构采用(yòng)金属件把耐火材料和筒體(tǐ)连為(wèi)一體(tǐ),不存在耐火砖脱落问题,但是金属件焊接质量和浇注料中水份烘干排出是关键。
以上几种设计方案优缺点。相比较而言,耐火砖方案检修和更换方便,受环境和人為(wèi)因素影响较小(xiǎo)。现在新(xīn)建项目回转窑基本都是室外设计,随着提产和环保要求,采用(yòng)单层结构稳定性较好,高温區(qū)可(kě)以考虑凹槽复合砖方式,降低外壁温度。而且从防腐蚀角度,筒體(tǐ)外壁温度控制在160-320℃區(qū)间,比较合理(lǐ)。
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