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回转窑危废焚烧炉耐火内衬设计

发布时间:2023/03/21 技术知识 标签:[db:标签]浏览次数:1057

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。