一种窑口防护加强机构、防护装置以及回转窑

技术领域

本发明涉及回转窑防护技术领域，更具体地说，涉及一种窑口防护加强机构、防护装置 以及回转窑。

背景技术

水泥厂用的回转窑是生产水泥烧成系统的关键设备，而窑头部分则是关键中的核心部 件，窑头区域是高温、高冲刷、高腐蚀的区域，因此对于窑头区域的保护是至关重要的，对 窑头区域进行充分的保护，可以有利于窑口筒体不烧损、不腐蚀、不变形，保护和延长窑口 的使用寿命，其关系到回转窑能否稳定运行。

现有技术中，多采用窑口护板的方式对窑口进行保护，窑口护板多采用耐热钢护板+浇 注料的结构进行设置，从而对窑口进行保护，一般是先将耐热钢护板安装于窑口位置，然后 将浇注料涂覆至耐热钢护板外表面，护板端面直接受高温作用，因为窑口温度高(约 1200℃)，窑口护板材料的强度明显降低，极易氧化；窑口护板烧损后，表面变得粗糙，并 会产生许多微裂纹，严重时掉块、剥落、裂断；窑口护板沿窑口分成多块扇形均布，若窑口 护板周向间隙安装时不能得到保证，由于温度高，热膨胀量大，高温热膨胀，会造成护板相 互挤压、变形直至断裂失效，为延长回转窑的检修周期，会在回转窑窑口护板处打浇注料， 如果浇注料非正常脱落，还会直接影响到窑口护板的寿命，进而影响窑口筒体的寿命为延长 寿命，通常只有10-12个月，因此需要一种耐高温、寿命长的窑口护板。

而为了提高窑口的防护效果，现有技术中有采用提高耐热钢护板自身强度的技术路线， 比如在耐热钢护板上特定位置设置加强筋；现有技术中也有采用提高耐热钢护板与浇注料之 间的结合性能的技术思路，例如在耐热钢护板上设置扒钉，通过扒钉的设置提高耐热钢护板 与浇注料之间的结合性能。上述方案虽然在一定程度上可以提高窑口护板整体的强度，但是 现有技术中耐热钢护板+浇注料的结构已经决定浇注料与耐热钢护板之间的结合是易于分离 的结合方式，所以无法从根本上解决窑口护板在工况下容易脱落的技术问题。

另外，如授权公告号为CN202770179U的中国实用新型专利中，所述窑口护板结构包括 具有一个受热面的护板本体，在受热面的上部和下部分别设置有角形加强筋，在受热面的其 它部位还设置有固料加强筋。该方案中加强筋的设置虽然在一定程度上可以降低护板变形情 况的发生，并且可以提高耐热钢护板与浇注料之间的结合性能，但是仍然难以避免耐热钢护 板与浇注料之间会脱落的技术问题，其使用寿命仍存在较大的限制。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中窑口护板使用时结构容易发生分离进而导致使用寿 命较低的技术问题，提供一种窑口防护加强机构、防护装置以及回转窑，采用内加强件与外 部浇注料结合的方式，改善现有技术中窑口防护使用寿命短的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种窑口防护加强机构，包括筒壁加强件和端口加强件；所述筒壁加强件和端 口加强件的一侧相连，且筒壁加强件所在平面与端口加强件所在平面互相垂直；所述筒壁加 强件可用于设置在窑口筒壁内筒壁浇注料内，端口加强件可用于设置在窑口端口处端口浇注 料内。所述窑口防护加强机构中通过筒壁加强件和端口加强件的连接使整体具有较高的强 度，另外其可分别用于窑口筒壁内筒壁浇注料内以及窑口端口处端口浇注料内，不仅使得浇 注料局部具有较好的强度，另外使得窑口防护加强机构与浇注料之间形成一个整体，进而有 利于降低因使用过程工况温度较高产生高温热膨胀而造成结构损伤情况的发生。

优选地，所述筒壁加强件为筒壁加强板，所述筒壁加强板上设置有筒壁加强贯穿孔；和 /或所述端口加强件为端口加强板，所述端口加强板上设置有端口加强贯穿孔；筒壁加强贯 穿孔以及端口加强贯穿孔的设置使得浇注料渗透其中，进而有利于浇注料与窑口防护加强机 构的结合，另外也有利于不同位置上浇注料之间的连接，进一步地提高浇注料局部强度以及 窑口防护加强机构与浇注料连接整体性。

优选地，所述筒壁加强件上设置有筒壁加强固定件，所述筒壁加强固定件突出于筒壁加 强件所在平面；和/或所述端口加强件上设置有端口加强固定件，所述端口加强固定件突出 于端口加强件所在平面。上述固定件的使用一方面可以提高窑口防护加强机构与浇注料之间 的连接强度，另一方面本发明中，浇注料浇注至窑口防护加强机构外部后需要进行烧结固 化，上述固定件设置在烧结过程中可以有效固定浇注料与窑口防护加强机构之间的相对位 置，使得烧结固化过程既可以有效释放浇注料热应力，使得后期使用过程中不易变形，另外 保证浇注料与窑口防护加强机构之间位置的固定，尽可能地降低结构瑕疵的出现。

优选地，所述筒壁加强固定件为筒壁加强固定钉；和/或所述端口加强固定件为端口加 强固定钉。

优选地，所述筒壁加强件和端口加强件的连接处，筒壁加强件和/或端口加强件上设置 有连接部固定件，所述连接部固定件的突出方向倾斜于筒壁加强件和端口加强件所在平面。 连接处固定件的设置有利于筒壁加强件和端口加强件连接位置浇注料的结合，有利于提高浇 注料整体的结构性能。

优选地，所述筒壁加强件上设置有螺栓安装部，其用于将螺栓安装于筒壁加强件上。现 有技术中一般将窑口护板直接安装于窑口内筒上，窑口护板与窑口内筒之间一般使用螺栓通 过螺栓孔进行连接，但是本发明中，是内防护加强机构与外浇注料的结构，因此难以像现有 技术中一样直接通过螺栓进行连接，而将筒壁加强件上设置螺栓安装部，将螺栓安装于筒壁 加强件上可以实现对螺栓的有效定位及高强度固定。

本发明的一种窑口防护单元，多个所述窑口防护单元可模块化安装于窑口内筒上，每个 窑口防护单元包括防护加强机构和防护浇注料，所述防护加强机构为上述的防护加强机构；

防护浇注料包括筒壁浇注料和端口浇注料，筒壁浇注料和端口浇注料一侧相连，所述筒 壁浇注料与窑口内筒壁位置对应，所述端口浇注料与窑口端口位置对应；筒壁浇注料与端口 浇注料上分别设置有筒壁加强件和端口加强件。窑口防护单元中防护浇注料设置于防护加强 机构的外部，防护加强机构与防护浇注料形成整体，有利于降低因使用过程工况温度较高产 生高温热膨胀而造成结构损伤情况的发生。

优选地，所述筒壁浇注料包括筒壁加强件远离窑口筒壁一侧的筒壁外层浇注料和筒壁加 强件靠近窑口筒壁一侧的筒壁内层浇注料。

优选地，所述端口浇注料包括端口加强件远离窑口端口一侧的端口外层浇注料和端口加 强件靠近窑口端口一侧的端口内层浇注料。

优选地，所述筒壁外层浇注料和筒壁内层浇注料通过筒壁加强件上的筒壁加强贯穿孔相 连；和/或端口外层浇注料和端口内层浇注料通过端口加强件上的端口加强贯穿孔相连。

优选地，端口浇注料上与端口对应的一面为端口对应面，在所述端口浇注料上与筒壁浇 注料相对的另一端，端口对应面上突出设置有筒外侧安装部，筒外侧安装部与筒壁浇注料 相对的一侧面为筒外侧对应面。

优选地，还包括螺栓，所述筒壁浇注料与窑口内筒壁对应的一面为筒壁安装面，螺栓突 出于所述筒壁安装面设置。

本发明的一种回转窑，所述回转窑窑口内筒上环设有多个窑口防护单元，所述窑口防护 单元上述的窑口防护单元。

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

本发明与现有技术中先将窑口护板安装在窑口，然后再将浇注料涂覆于窑口护板上的方 案不同，本发明的方案可以预制成型，预制好以后可以直接安装至窑口上，区别于以往窑口 上窑口护板与单层浇注料的方案；防护加强机构可以采用韧性更好的金属材料，利用了该种 金属材料的韧性、高抗热震性，并且浇注料在预制过程中可以事先进行烧结固化，可以有效 释放浇注料热应力，并且保证窑口防护单元整体的耐磨、耐腐蚀性，进而使得使用寿命明显 延长。

附图说明

图1为本发明的一种窑口防护单元及其内部防护加强机构结合结构示意图；

图2为本发明的一种窑口防护加强机构的结构示意图；

图3为本发明的一种窑口防护单元的结构示意图；

图4为本发明回转窑窑口处防护装置安装后结构示意图。

示意图中的标号说明：

001、窑口防护单元；002、窑口内筒；

100、防护加强机构；110、筒壁加强件；111、筒壁加强贯穿孔；112、筒壁加强固定件；

120、端口加强件；121、端口加强贯穿孔；122、端口加强固定件；131、连接部固定件；

141、螺栓；142、螺栓安装部；

200、防护浇注料；210、筒壁浇注料；211、筒壁安装面；212、筒壁外层浇注料； 213、筒壁内层浇注料；

220、端口浇注料；221、端口对应面；222、端口外层浇注料；223、端口内层浇注料；230、筒外侧安装部；231、筒外侧对应面。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供 熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实 质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效 及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说 明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非 用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本 发明可实施的范畴；除此之外，本发明的各个实施例之间并不是相互独立的，而是可以进行 组合的。

如图1所示，本发明的一种窑口防护单元，如图4所示，多个所述窑口防护单元001可 模块化安装于窑口内筒002上，每个窑口防护单元001包括防护加强机构100和防护浇注料 200。

如图3所示，上述防护浇注料200包括筒壁浇注料210和端口浇注料220，筒壁浇注料 210和端口浇注料220一侧相连，所述筒壁浇注料210与窑口内筒壁位置对应，所述端口浇 注料220与窑口端口位置对应；筒壁浇注料210与端口浇注料220上分别设置有筒壁加强件110和端口加强件120。窑口防护单元001中防护浇注料200设置于防护加强机构100的外部，防护加强机构100与防护浇注料200形成整体，有利于降低因使用过程工况温度较高产生高温热膨胀而造成结构损伤情况的发生。

其中如图1和图2所示，所述防护加强机构100包括筒壁加强件110和端口加强件120；所述筒壁加强件110和端口加强件120的一侧相连，且筒壁加强件110所在平面与端 口加强件120所在平面互相垂直；所述筒壁加强件110可用于设置在窑口筒壁内筒壁浇注料210内，端口加强件120可用于设置在窑口端口处端口浇注料220内。

通过上述设置，所述窑口防护加强机构中通过筒壁加强件110和端口加强件120的连接 使整体具有较高的强度，另外其可分别用于窑口筒壁内筒壁浇注料210内以及窑口端口处端 口浇注料220内，不仅使得浇注料局部具有较好的强度，另外使得窑口防护加强机构与浇注 料之间形成一个整体，进而有利于降低因使用过程工况温度较高产生高温热膨胀而造成结构 损伤情况的发生。

本实施例中，所述筒壁浇注料210包括筒壁加强件110远离窑口筒壁一侧的筒壁外层浇 注料212和筒壁加强件110靠近窑口筒壁一侧的筒壁内层浇注料213，所述端口浇注料220 包括端口加强件120远离窑口端口一侧的端口外层浇注料222和端口加强件120靠近窑口端 口一侧的端口内层浇注料223。这一点区别于以往窑口上窑口护板与单层浇注料的方案，现 有技术中不仅窑口护板强度有限，另外窑口护板与单层浇注料不是一个整体，难免会出现浇 注料从窑口护板上脱落的问题，但是本发明的方案中，窑口防护加强机构与浇注料之间形成 一个整体，窑口防护加强机构与浇注料相互之间不仅可以相互结合提高强度，另外窑口防护 加强机构与浇注料之间也难以分离。

需要说明的是，本实施例中，所述筒壁加强件110为筒壁加强板，所述筒壁加强板上设 置有筒壁加强贯穿孔111；所述端口加强件120也可以为端口加强板，所述端口加强板上设 置有端口加强贯穿孔121，生产过程中，当流态化的浇注料浇注后，筒壁加强贯穿孔111以 及端口加强贯穿孔121的设置使得浇注料渗透其中，进而有利于浇注料与窑口防护加强机构 的结合，另外也有利于不同位置上浇注料之间的连接，进一步地提高浇注料局部强度以及窑 口防护加强机构与浇注料连接整体性。所述筒壁外层浇注料212和筒壁内层浇注料213通过 筒壁加强件110上的筒壁加强贯穿孔111相连；端口外层浇注料222和端口内层浇注料223 也可以通过端口加强件120上的端口加强贯穿孔121相连。

另外，本实施例中所述筒壁加强件110上设置有筒壁加强固定件112，所述筒壁加强固 定件112突出于筒壁加强件110所在平面；所述端口加强件120上也可以设置有端口加强固 定件122，所述端口加强固定件122突出于端口加强件120所在平面；本实施例中，所述筒 壁加强固定件112为筒壁加强固定钉；和/或所述端口加强固定件122为端口加强固定钉。

需要说明的是，上述固定件的使用一方面可以提高窑口防护加强机构与浇注料之间的连 接强度，另一方面本发明中，浇注料浇注至窑口防护加强机构外部后需要进行烧结固化，上 述固定件设置在烧结过程中可以有效固定浇注料与窑口防护加强机构之间的相对位置，使得 烧结固化过程既可以有效释放浇注料热应力，使得后期使用过程中不易变形，另外保证浇注 料与窑口防护加强机构之间位置的固定，尽可能地降低结构瑕疵的出现。

另外，所述筒壁加强件110和端口加强件120的连接处，筒壁加强件110和/或端口加强 件120上设置有连接部固定件131，所述连接部固定件131的突出方向倾斜于筒壁加强件 110和端口加强件120所在平面。连接处固定件131的设置有利于筒壁加强件110和端口加 强件120连接位置浇注料的结合，有利于提高浇注料整体的结构性能。

本实施例中，所述筒壁加强件110上设置有螺栓安装部142，其用于将螺栓141安装于 筒壁加强件110上。现有技术中一般将窑口护板直接安装于窑口内筒上，窑口护板与窑口内 筒之间一般使用螺栓通过螺栓孔进行连接，但是本发明中，是内防护加强机构100与外浇注 料的结构，因此难以像现有技术中一样直接通过螺栓进行连接，而将筒壁加强件110上设置 螺栓安装部142，将螺栓141安装于筒壁加强件110上可以实现对螺栓141的有效定位及高 强度固定。本实施例的一种窑口防护单元还包括螺栓141，所述筒壁浇注料210与窑口内筒 壁对应的一面为筒壁安装面211，螺栓141突出于所述筒壁安装面211设置。

端口浇注料220上与端口对应的一面为端口对应面221，在所述端口浇注料220上与筒 壁浇注料210相对的另一端，端口对应面221上突出设置有筒外侧安装部230，筒外侧安装 部230与筒壁浇注料210相对的一侧面为筒外侧对应面231。

如图4所示，本发明的一种回转窑，所述回转窑窑口内筒002上环设有多个窑口防护单 元001，所述窑口防护单元001上述的窑口防护单元001。

本发明的一种窑口防护单元可以在回转窑施工现场外进行预制成型，预制好以后可以直 接安装至窑口上，区别于以往窑口上窑口护板与单层浇注料的方案；防护加强机构100可以 采用韧性更好的金属材料，利用了该种金属材料的韧性、高抗热震性，并且浇注料在预制过 程中可以事先进行烧结固化，可以有效释放浇注料热应力，并且保证窑口防护单元整体的耐 磨、耐腐蚀性，进而使得使用寿命明显延长。

本实施例的本发明的一种窑口防护单元生产方法，将加强机构置于模具中，向模具中添 加浇注料，使得加强机构位于浇注料内部；然后使得浇注料固化，将浇注料固化后的窑口防 护单元进行烧结，制得窑口防护单元成品。通过该种方式，使得窑口防护单元可以在回转窑 现场之外进行烧结，有利于其结构性能的强化。

其中所述加强机构所使用的材料为不锈钢板；本实施例中可以选择的材料为316L不锈 钢板，结合上述的制备方法，由于浇注料形成的部分在烧结后具有较好地结构性能，所以加 强机构可起到内部加强作用，可以使用韧性较好的不锈钢材料，不仅结构性能得到进一步提 升，而且不锈钢材料耐腐蚀，其使用寿命可以获得进一步提高。

加强机构加工过程中，使所述加强机构包括筒壁加强件110和端口加强件120，并且加 强机构生产时将筒壁加强件110和端口加强件120所在平面互相垂直并使两者的一侧相连。

在加强机构生产时，将筒壁加强件110和端口加强件120上分别设置筒壁加强贯穿孔 111和端口加强贯穿孔121，以使得筒壁加强件110和端口加强件120位置两侧的浇注料可 以通过筒壁加强贯穿孔111和端口加强贯穿孔121贯穿相连。

另外，加强机构生产时，将筒壁加强件110和端口加强件120上分别设置筒壁加强固定 件112和端口加强固定件122，所述筒壁加强固定件112和端口加强固定件122分别突出于 筒壁加强件110和端口加强件120所在平面。

并且在浇注过程中，将所述筒壁加强固定件112和/或端口加强固定件122远离加强机 构的一端与模具接触，以使得加强机构悬于模具中，使得加强机构的两侧均存在浇注料。

需要说明的是浇注前，将用于固定窑口防护单元的螺栓141固定在加强机构上，将固定 有螺栓141的加强机构置于模具中进行浇注；其有利于螺栓141的定位，进而有利于后续进 一步的安装。

本实施例的一种窑口防护单元，所述窑口防护单元采用上述的生产方法进行生产。

本实施例的一种窑口防护单元的安装方法，通过上述的窑口防护单元生产方法制备窑口 防护单元，然后将多个窑口防护单元运输至回转窑安装现场，然后将窑口防护单元安装至窑 口。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。

更具体地，尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。