隧道窑窑车耐火性、耐用性和热密封性的改进措施

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隧道窑窑车耐火性、耐用性和热密封性的改进措施

隧道窑广泛用于烧成砖瓦以及各种窑业制品。而窑车构架与砂封板是由铸件或钢铁板构成，是与窑内高温气体直接接触的结构，其经常处于高温气氛下，若不能经受因热膨胀而引起的变形和热氧化的侵蚀，一定时间后窑车密封性会急剧降低。




窑车质量差时，构架无法支托凹槽砖，前行时窑车摇晃，使烧成物不能保持稳定烧成，使砖产生不良变形和砖冷裂，由此导致产品质量降低。窑炉操作中，即使出现这样的问题，也无法马上维护处理，只得继续操作，直到熄火，此时，窑车构架上的凹槽砖失去平衡，导致烧成用的车架崩塌，有时还损伤窑主体，窑车构成中的窑床、窑车车轮和窑轨等移动装置也会受到损伤。
砂封板的热密封性劣化时，窑内高温气体通过窑壁与窑车侧壁之间的间隙，流入窑车下方，导致窑内温度分布不均，使烧成物的烧成不均匀性增大，引起冷裂，使产品质量降低。同时，也往往会损伤车轮和窑轨，窑炉操作中出现这样的问题，同样无法马上维护处理，只得继续操作直至停火。
要解决上述这些存在的问题，必须提高窑车构架和砂封板的耐火性、耐用性和热密封性，特别是其耐用性。因此，我们对窑车系统结构做了多项改进，收到一定成效。
一、改进措施
1.1措施之一
窑车主要由窑车构架、凹槽砖、窑车构架上支撑凹槽砖的凸部、覆盖在凹槽砖侧壁下端的砂封板和凹槽砖内端铺设的隔热材层构成。其中窑车构架起到骨架的作用。砂封板垂直固定设置在窑车构架端面，可任意拆装。由于窑车构架下部两端设有供垂直固定砂封板（任意拆装）的安装部件，因此，砂封板可在窑车主体两侧分别略垂直方向固定在其主体前部到后部，使其上端部覆盖在凹槽砖的下端部和窑车构架端面。
在窑车构架框上方稍内侧，与窑车移动方向平行形成凸部。凸部与安装部件固定的砂封板之间放入凹槽砖，这样，与窑车平行方向连接固定的凹槽砖就形成窑车主体的两侧壁，防止窑内高温气体回流入窑车下方。由于窑车主体两侧设置的砂封板垂直固定，使其支托凹槽砖外侧侧壁下端的同时，也覆盖在窑车构架端面，使窑车构架不与窑内高温气体直接接触，可防止窑车构架因窑内高温引起的热膨胀变形和热氧化侵蚀。窑车构架上方设有耐火隔热材料层，其构成窑床的一部分，其与窑车主体侧壁一样，可防止窑内高温气体由窑车上部流入下部。
1.2措施之二     砂封板用至少两个以上耐火板相互对接而成，其可任意拆装地垂直固定，其分别覆盖在凹槽砖下端和窑车构架两端面，这样的结构使窑车构架不直接接触窑内高温气体，防止因窑高温气体而引起的热膨胀变形和热氧化侵蚀，而且部分耐火板损坏导致砂封板密封性降低时，可继续操作窑炉，维修时也便于更换损坏的耐火板。
1.3措施之三       砂封板与凹槽砖间、砂封板窑车构架的安装部位间、凹槽砖与窑车构架间、凹槽砖与凸部间、凸部与隔热材间、隔热材与窑车构架间或由多个耐火板连接成的砂封板连接部位置均填有纤维毡等密封材料，这样可进一步防止窑高温气体由上述部位的间隙流入窑车下部。
1.4措施之四
     与窑车构架凸部嵌合的部位位于凹槽砖下方。由于嵌合部与窑车构架凸部嵌合，使支撑的凹槽砖不会滑动，此外，砂封板可任意拆装垂直固定，分别覆盖在窑车构架两端，因此与上述改进一样，窑车构架不与窑内高温气体直接接触，防止窑高温气体引起的热膨胀变形和热氧化侵蚀，而且部分耐火板损失导致砂封板密封性降低时，继续操作窑炉，也便于更换损坏的耐火板。
1.5措施之五       就金属质砂封板而言，可在其表面覆盖耐火陶瓷层。由于金属薄板上带耐火性陶瓷层，同样能获得上述效果。下面通过改进实例，对提高窑车物理性能的改进方案做进一步详述。
二、改进实例
2.1 实例1
图1是窑车原耐火隔热部件断面示意图。图2是改进实例1的示意图。凹槽砖是一种耐火砖，位于窑壁凸部对合的其凹槽侧壁下方形成的与窑车主体移动方向平行的缺口的长方体(尺寸为10cm×15cm×23cm)内，缺口部位与砂封板上端部位嵌合。砂封板是在金属薄板上覆盖耐火陶瓷层的单板(尺寸300cm×18 cm×0.6cm)，板上适度间隔形成的排布多个固定用的贯通孔，与窑车构架备有的安装孔相对应，用螺栓和螺母垂直固定（这里砂封板垂直固定构成未作特殊限定）。
由于砂封板是在金属薄板上覆盖耐火性陶瓷而成，金属薄板不与窑内高温气体接触，可防止热膨胀变形和热氧化侵蚀。亦可在凹槽砖侧壁不形成缺口位置，垂直固定砂封板，使其上端部直接覆盖凹槽砖侧壁下端部。组装窑车时，窑车构架具有窑车主体骨架作用。如上所述，将凹槽砖下端部插入在窑车构架体设有的凸部与砂封板上端部之间，且窑车构架上的多个凹槽砖与窑车移动方向平行连接，由此形成窑车主体侧壁，由此可防止窑内高温通过窑车侧壁流入到窑车下面。窑车构架上面铺设耐火隔热层，构成窑床的一部分，其与窑车主体侧壁一样，可防止窑内高温由窑车上方流入下方。



2.2  实例2
窑车改进实例如图3所示。在凹槽砖下方间断形成与窑车构架凸部嵌合部，其具有防止凹槽砖滑动的作用。如上所述，砂封板垂直固定，使其上端部覆盖在凹槽砖的下端部，与实例1-样，多个凹槽砖连接，易形成窑车主体侧壁，由此可防止窑内高温气体通过窑车侧壁流入到窑车下面。窑车构架上面铺设的耐火隔热材料与窑床构为一体，用于防止窑内高温气体由窑车上方流入下方。窑车构架下面两侧设有砂封板安装孔，将其垂直固定，因此，砂封板由窑车前部至后部与窑车移动方向平行，而且覆盖在窑车构架两端。
由此构成的砂封板结构，可防止通过窑车侧壁与窑壁间隙的窑高温气体流入窑车下方。由于砂封板覆盖在窑车构架端面，避免了与窑内高温气体直接接触，防止高温气氛下的热膨胀变形和热氧化侵蚀。



2.3  实例3
砂封板亦可由一块开有凹部的耐火板与其另一块的凸部相互对接而成。与实例1-样，耐火陶瓷制成的多个耐火板对接而成的砂封板上端部嵌合在凹槽砖缺口部位，可任意拆装地垂直固定在窑车构架下方备有的安装部位。形成的耐火板为长形体(尺寸18 mm×40 mm×l.2 mm)。耐火板的连接尺寸未作特殊限定，适度的尺寸为每辆窑车用7～10块耐火板连接成砂封板。耐火板所用原料未作特殊限定。
由多个耐火板对接而成的砂封板覆盖在窑车两端，避免窑车构架两端与窑内高温气体直接接触，可防止热膨胀变形和热氧化侵蚀。就耐火板连接构成的砂封板而言，由于耐火板紧密连接，连接部位间隙少，可防止窑内高温气体由窑车上方流入下方，使用中还具有防止烧成板滑动的止动作用。耐火板相互连接处的形状可以多样化，如<、[、（、／、L等形状。此外，若使用由多个耐火板连接成的砂封板，一旦其中出现损坏和劣化板时也便于更换维修。
2.4  实例4   
在面层覆盖耐火性陶瓷或用耐火板连接而成的砂封板最前部装配金属套件，可防止其最前部缺损。
2.5  实例5
砂封板用的耐火板连接部位由纤维毡等密封材料对接。此外，砂封板与凹槽砖间、砂封板与安装部位间、凹槽砖与窑车构架间、凹槽砖与凸部间、凸部与隔热材间和隔热材与窑车构架间亦分别填有密封材料，这样可进一步阻止窑内高温气体经连接部位漏入窑车下方，从而防止因窑内温度分布不均而导致烧成物烧成波动（不均匀性）和冷裂引起不合格产品，提高产品合格率。
三、总结
综上所述，在砂封板上端部与凹槽砖缺口部嵌合状态下，砂封板覆盖在窑车两端，而且与窑车移动方向平行垂直固定在窑车主体前部至后部侧壁下部，可阻止砂封板金属部和窑车构架直接与窑内高温气体接触，防止热膨胀变形和热氧化侵蚀，防止热密封能力降低，减少燃料成本，防止因冷裂而导致产品不良。与原金属砂封板相比，若使用由多个耐火板对接而成的砂封板，由于其不产生热膨胀变形和热氧化侵蚀，不会导致热密封功能的下降和裂纹的出现。
由于砂封板由多个耐火板对接而成，用于窑车时，便于只更换因磨损等原因而劣化的耐火板。砂封板用的耐火板对接部位是用纤维毡等密封材连接，可进一步防止窑内高温气体经连接部间隙流入窑车下部，保持窑内温度分布均匀，使烧成物烧成不会出现大的波动，还可防止裂纹的形成，提高产品合格率。
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