回转窑危废焚烧炉耐火内衬设计

回转窑危废焚烧炉耐火内衬设计

回转窑本体

回转窑焚烧炉关键设备即为回转窑本体，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体内衬的稳定性，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/分以下，可以根据厂房设计和节能要求选择单层砖、双层砖、复合砖和整体浇注等不同结构，如下图所示。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温度和危废种类不同， 可以选择高铝质、刚玉莫来石质以及铬锆刚玉质耐火材料等。

采用厚度230~300mm单层结构时，由于耐火材料导热系数大多在1.7~2.0以上，后期高温区窑外壁温度达到350℃以上，但是整体结构稳定，适合于回转窑在室外的项目。

采用隔热砖和耐火砖双层结构，因为隔热砖导热系数低，能起到降低窑皮温度作用，窑外壁温度可以控制在220℃左右甚至以下，节能效果好，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低于50mm。

既要达到单层砖的稳定性，又要降低外壁温度，可以设计复合砖，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，隔热层厚度约为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，可以采用凹槽型复合砖设计，如下图所示，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，而且可以取得降低筒体外壁温度30~50℃左右效果。

另外，部分回转窑采用轻质浇注料或者纤维板等作为隔材料，工作层采用重质浇注料（金属抓钉锚固）双层浇注结构，可以合理控制回转窑外壁温度。该结构采用金属件把耐火材料和筒体连为一体，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如表1所示。相比较而言，耐火砖方案检修和更换方便，受环境和人为因素影响较小。现在新建项目回转窑基本都是室外设计，随着提产和环保要求，采用单层结构稳定性较好，高温区可以考虑凹槽复合砖方式， 降低外壁温度。而且从防腐蚀角度，筒体外壁温度控制在160~320℃区间，比较合理。