專利名稱：旋風(fēng)氣室塔冠式機(jī)械化立窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水泥生產(chǎn)的熱工設(shè)備，尤其是一種適用于煅燒水泥熟料的機(jī)械立窯。
目前，在我國(guó)生產(chǎn)水泥的設(shè)備80％均系采用立窯生產(chǎn)的。近年來又出現(xiàn)了機(jī)械化立窯，它由窯體、加料裝置、卸料裝置、通風(fēng)裝置和傳動(dòng)裝置等組成，它使用效果較好，已成為立窯生產(chǎn)水泥企業(yè)的心臟，而卸料篦子的結(jié)構(gòu)又是其關(guān)鍵部位，機(jī)械立窯主要是靠這一卸料裝置連續(xù)地將煅燒好的熟料自上而下卸出的。傳統(tǒng)的塔式篦子結(jié)構(gòu)為多層鋼板疊成，在環(huán)形鋼板上有螺栓固定的破碎齒，塔形錐面角大而矮，各層通風(fēng)孔方向均為水平方向，經(jīng)長(zhǎng)期使用發(fā)現(xiàn)其多層疊加的螺栓固定方式結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低，水平通風(fēng)孔使得邊風(fēng)過剩而中心不足，影響了熟料的質(zhì)量，為了克服此缺點(diǎn)又推出了第二代及第三代卸料塔篦結(jié)構(gòu)，它采用破碎齒塔體，長(zhǎng)破碎齒塔尖，整體象一個(gè)多刃組合鉆頭，強(qiáng)化了中心通風(fēng)，但其缺點(diǎn)是卸料工況不穩(wěn)，磨損嚴(yán)重，橫截面上通風(fēng)不勻。第三代卸料塔篦子是采用半球形塔冠、放射形通風(fēng)孔既滿足通風(fēng)均勻，又增強(qiáng)中心通風(fēng)能力，柱狀破碎齒兼有疏松、破碎能力，其缺點(diǎn)是篦頂中心高度偏低，窯內(nèi)熟料易架拱結(jié)窯，影響卸料。近年來，普遍采用回轉(zhuǎn)支承與銷輪傳動(dòng)的窯型，為了方便維修而采取加大圈梁中部混凝土孔徑，加厚連接法蘭盤，但窯體的回轉(zhuǎn)部分及窯內(nèi)物料等的卸荷高達(dá)60噸左右，這些載荷全部由連接法蘭盤的螺栓來承擔(dān)，使其長(zhǎng)期處于拉伸狀態(tài)，每根螺栓承載在2噸以上，與此同時(shí)，圈梁下部原結(jié)構(gòu)的四個(gè)鋼筋混凝土立柱僅僅承受窯筒體及耐火磚層等的自重，造成了承載能力的分配嚴(yán)重不合理、中部零件下墜、連接法蘭盤的變形和螺栓的破壞，造成銷齒與齒輪嚙合過程中加大磨損，產(chǎn)生振動(dòng)，甚至引起主傳動(dòng)齒輪軸彎曲變形等缺陷。
本實(shí)用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種通風(fēng)及破碎效果好的旋風(fēng)氣室塔冠式機(jī)械立窯，它主要是對(duì)機(jī)立窯的塔篦子進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)，以及設(shè)計(jì)了可拆式的底部雙層支撐安裝結(jié)構(gòu)。將塔篦子改造為由半橢球形塔篦頂與圓臺(tái)塔篦座兩部分組成，其上的具有多個(gè)通風(fēng)孔及不同方向的齒，這種塔篦子的幾何形狀有利于物料下移并防止架拱結(jié)窯，通風(fēng)均勻且強(qiáng)化中心通風(fēng)，各種齒形相應(yīng)于物料運(yùn)動(dòng)的各個(gè)階段，以加快、強(qiáng)化破碎效果；而雙層支撐結(jié)構(gòu)形式使立柱受力均勻，平均應(yīng)力降低，提高承載能力，增強(qiáng)整體支撐強(qiáng)度。
本實(shí)用新型的任務(wù)是以如下方式來實(shí)現(xiàn)的，它主要包括立柱、鋼管立柱、風(fēng)管、筒體、連接法蘭盤、風(fēng)道筋板、回轉(zhuǎn)支承、銷輪、固定顎板、鐵磚、小齒輪傳動(dòng)裝置、主傳動(dòng)減速裝置、塔篦子及排料斗，筒體是圓桶形殼體，其上部窯罩上固定有兩個(gè)煙囪及喂料裝置，其內(nèi)壁固定有耐火材料層及耐火磚層，下部有多排鐵磚，它與窯壁間也充填有耐火材料層，在其下面固定有一圈顎板，筒體底部固定在底板及水泥圈梁上。在固定顎板中間有固定在銷輪上的塔篦子，銷輪的下面固定有回轉(zhuǎn)支承，風(fēng)道筋板固定在回轉(zhuǎn)支承與連接法蘭盤之間，風(fēng)道筋板成放射狀徑向分布在法蘭盤的周邊上；鋼管立柱分別與法蘭盤及混凝土基臺(tái)連接，連接法蘭盤下面固定有排料斗；主傳動(dòng)減速裝置固定在基礎(chǔ)上，它與小齒輪傳動(dòng)裝置連接，小齒輪與銷輪嚙合。本實(shí)用新型的特征在于塔篦子是由半橢球形塔篦頂及圓臺(tái)塔篦座組成的，其上有篦齒及幅射狀分布的通風(fēng)孔及中心通風(fēng)孔，半橢球形塔篦頂?shù)南碌酌嬗幸蝗ο騼?nèi)的凸緣，其上有多個(gè)均勻分布的圓孔，圓臺(tái)塔篦座上底及下底面均有一圈向內(nèi)的凸緣，其上有圓孔；四根鋼管立柱是用圓形鋼管做成的，它位于立柱的內(nèi)側(cè)，其上頂與法蘭盤連接，其下底與鋼筋混凝土基臺(tái)連接。
機(jī)立窯內(nèi)物料是從預(yù)熱、煅燒、燒成至冷卻的過程是通過窯內(nèi)自上而下的熱量傳遞來實(shí)現(xiàn)的，其高溫?zé)芍敝晾鋮s卸出，中間將經(jīng)過攪動(dòng)、疏松、推擠滑擦和碾壓破碎三個(gè)階段，塊度逐漸變小。而塔篦子的改進(jìn)是根據(jù)上述物料運(yùn)動(dòng)機(jī)理進(jìn)行的，其橢球頂面上的各輻射狀通風(fēng)孔可使窯內(nèi)熟料燒成帶的橫截面上風(fēng)力均勻，中部通風(fēng)的強(qiáng)化，可提高高溫帶溫度，反應(yīng)速度加快，使游離氧化鈣減少，從而提高水泥熟料的強(qiáng)度。半橢球形塔篦頂結(jié)構(gòu)事其中心高度增加，頂面面積減小，有利于疏松、卸料，能有效地克服了架拱結(jié)窯現(xiàn)象。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)對(duì)塔篦子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，對(duì)煅燒十分有利，由于半橢球結(jié)構(gòu)改進(jìn)使通風(fēng)的均勻與強(qiáng)化，可加快生料煅燒成熟料的物理化學(xué)反應(yīng)速度，減少游離氧化鈣成份，提供水泥熟料標(biāo)號(hào)100＃左右；半橢球形塔頂式卸料裝置強(qiáng)化了對(duì)物料的攪動(dòng)疏松、推擠滑擦和碾壓破碎作用，使卸料順暢，塊度大小適中，從而提高機(jī)立窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量約30％，同時(shí)可減少后續(xù)熟料磨機(jī)的動(dòng)力消耗，中心卸料使得整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于鎖風(fēng)，操作、維修方便，特別適合于年產(chǎn)10萬(wàn)噸以下水泥廠的改造與擴(kuò)建。在原四根圈梁的內(nèi)側(cè)各增加一根可拆的鋼管立柱，提高了其承載能力，增強(qiáng)整體支撐強(qiáng)度。


圖1是本實(shí)用新型的下部結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型塔篦子結(jié)構(gòu)圖；
圖3是本實(shí)用新型塔篦子結(jié)構(gòu)圖的俯視圖。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，如圖1所示，它是由立柱1、鋼管立柱2、風(fēng)管3、筒體4、連接法蘭盤5、風(fēng)道筋板6、回轉(zhuǎn)支承7、銷輪8、固定顎板9、鐵磚10、小齒輪傳動(dòng)裝置11、主傳動(dòng)減速裝置12、塔篦子13及料斗14等組成的，其中筒體4是用鋼板制成的圓桶形殼體，其上部窯罩上有煙囪及喂料裝置，其內(nèi)壁固定有耐火材料層及耐火磚層，下部有多排鐵磚10，它與窯壁間充填有耐火材料層，在其下面固定有一圈固定顎板9，筒體4底部固定在底板及圈梁上。固定顎板9中間有固定在銷輪8上的塔篦子13，使塔篦子與固定顎板9之間的環(huán)形間隙為e＝60～80mm，銷輪8緊固在回轉(zhuǎn)支承7的上座上，下座與風(fēng)道筋板6聯(lián)接，并緊固在連接法蘭盤5上，風(fēng)道筋板6成放射狀徑向分布在連接法蘭盤周邊上；連接法蘭盤5下面固定有料斗14；鋼管立柱2通過螺栓與連接法蘭盤5及混凝基臺(tái)連接。風(fēng)道筋板6是用鋼板制做成的小塊長(zhǎng)方形板，回轉(zhuǎn)支承7包括上座圈及下座圈和鋼球，銷輪8是由兩層圓環(huán)鋼板與加強(qiáng)筋板組成，其下層圓環(huán)形板的周邊上有一圈均勻分布的銷齒，它與小齒輪嚙合，上層圓環(huán)形板上有多個(gè)均勻分布的圓孔，以便用螺栓與塔篦子下部連接，上下兩層圓環(huán)形板間用多塊加強(qiáng)筋板呈放射狀連接固定；固定顎板9是背面為圓弧形面，前面有與筒內(nèi)壁成一定角度的若干個(gè)豎向顎齒的圓弧形板，顎齒上均有與其垂直的圓孔，由多塊顎板組成一個(gè)圓形整體顎板；鐵磚10是長(zhǎng)方形空心磚，小齒輪傳動(dòng)裝置11包括小齒輪、傳動(dòng)軸、軸承及聯(lián)軸器，主傳動(dòng)減速裝置12是由蝸輪蝸桿減速器和電動(dòng)機(jī)及其底架組成的，它固定安裝在基礎(chǔ)上；排料斗14是上部為圓錐形，下部為圓柱形復(fù)合漏斗。如圖2及圖3所示，塔篦子13是由半橢球形塔篦頂及圓臺(tái)塔篦座組成，其上有齒及幅射狀分布的通風(fēng)孔；半橢球形塔篦頂是由拋物線函數(shù)y2＝2px繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成的，其上、中層有四棱柱狀齒，其橫截面為正方形；下層有排齒，中間形成拱，內(nèi)壁有加強(qiáng)筋，其下底面上有一圈向內(nèi)的凸緣，其上有多個(gè)均勻分布的圓孔，以便與塔篦座上底螺栓連接，圓臺(tái)塔篦座是由梯形截面旋轉(zhuǎn)形成的，其上的上層有排齒，其縱截面為齒輪齒形，塔篦座下層為橫截面是齒輪形齒，中空的內(nèi)壁上有加強(qiáng)筋板，其上底面及下底面上均有一圈向內(nèi)的凸緣，其上均勻分布有多個(gè)圓孔；塔篦頂與塔篦座間、塔篦座與銷輪7間均采用螺栓連接。齒形連線與直徑方向呈10°～15°的滯后角。四棱柱齒可與半橢球形塔篦頂面整體鑄造，其表面堆焊8～10mm厚的高強(qiáng)度耐磨合金層，也可以采用嵌入式安裝耐磨材料的柱狀齒；塔篦頂及塔篦座也為鑄鋼或鑄鐵件；塔篦子上的通風(fēng)孔方向是分別沿錐面角30°、45°、60°、75°幅射狀分布，且在中心部位有一垂直向上的中心通風(fēng)孔；各柱狀齒及通風(fēng)孔縱立面分布均與直徑方向成一定夾角β稱為滯后角，使β＝10°～15°；并使篦齒、通風(fēng)孔、結(jié)構(gòu)壁三部分面積比例分別為25～30％、30％、40～45％；風(fēng)管3包括進(jìn)風(fēng)及排風(fēng)管，它們均是由圓形鋼管制成的，它位于筒體兩側(cè)面切向相連，使窯體下部?jī)?nèi)腔形成旋流式通風(fēng)道。立柱1是鋼筋混凝土制成的，共四根，它位于圈梁下部，將原結(jié)構(gòu)的圈梁下部鋼筋混凝土立柱往外側(cè)適當(dāng)移出，并加大圈梁中部的孔徑，使孔徑略大于窯內(nèi)銷輪外徑以滿足拆卸的需要為準(zhǔn)，鋼管立柱是用圓形鋼板做成，共四根，位于混凝土立柱的內(nèi)側(cè)，其上端部與連接法蘭盤5螺栓連接，下與鋼筋混凝土基臺(tái)螺栓連接，該四個(gè)基臺(tái)與四根立柱1同時(shí)澆注，形成內(nèi)外雙層一體的支承結(jié)構(gòu)，這種雙層一體支承結(jié)構(gòu)不僅能滿足窯內(nèi)零部件的容易更換、檢修及承載均勻的目的。
工作過程是當(dāng)主傳動(dòng)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，小齒輪帶動(dòng)銷輪齒及其上的塔篦子和支承上座一起旋轉(zhuǎn)，當(dāng)塔篦子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其上的齒與固定顎板的顎齒產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使窯內(nèi)的物料得到了攪動(dòng)疏松、推擠滑擦和碾壓破碎作用下，破碎成細(xì)塊經(jīng)卸料裝置與固定顎板之間的環(huán)隙落入排料斗排出。
權(quán)利要求1.一種適用于水泥生產(chǎn)的旋風(fēng)氣室塔冠式機(jī)械化立窯，它主要包括立柱1、鋼管立柱2、風(fēng)管3、筒體4、連接法蘭盤5、風(fēng)道筋板6、回轉(zhuǎn)支承7、銷輪8、固定顎板9、鐵磚10、小齒輪傳動(dòng)裝置11、主傳動(dòng)減速裝置12、塔篦子13及排料斗14；筒體4是圓桶形殼體，其上部窯罩上有煙囪及喂料裝置，其內(nèi)壁固定有耐火材料層及耐火磚層，下部有多排鐵磚10，它與窯壁間也充填有耐火材料層，在其下面固定有一圈顎板9，筒體底部固定在底板及圈梁上；在固定顎板中間有固定在銷輪8上的塔篦子13，銷輪8的下面固定有回轉(zhuǎn)支承7，風(fēng)道筋板6固定在回轉(zhuǎn)支承7與連接法蘭盤5之間，風(fēng)道筋板6成放射狀徑向分布在法蘭盤的周邊上，鋼管立柱2與法蘭盤5及混凝土基臺(tái)連接；連接法蘭盤5下面固定有排料斗14；主傳動(dòng)減速裝置固定在基礎(chǔ)上，它與小齒輪傳動(dòng)裝置連接，小齒輪與銷輪8嚙合；本實(shí)用新型的特征在于塔篦子是由半橢球形塔篦頂及圓臺(tái)塔篦座組成，其上有篦齒及幅射狀分布的通風(fēng)孔及中心通心孔，半橢球形塔篦頂?shù)南碌酌嬗幸蝗ο騼?nèi)的凸緣，其上有多個(gè)均勻分布的圓孔，圓臺(tái)塔篦座上底及下底面均有一圈向內(nèi)的凸緣，其上有圓孔；四根鋼管立柱2是用圓形鋼管做成的，它位于立柱1的內(nèi)側(cè)，其下端與鋼筋混凝土基臺(tái)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)氣室塔冠式機(jī)械化立窯，其特征在于所述的塔篦子13的半橢球形塔篦頂是由拋物線函數(shù)y2＝2px繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成的，中空形成拱，內(nèi)有加強(qiáng)筋板，其上的上、中層有柱狀齒，其下層有排齒；圓臺(tái)塔篦座是由梯形截面旋轉(zhuǎn)形成的中空的、內(nèi)壁上有加強(qiáng)筋板，其上層有排齒，下層有齒輪齒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋風(fēng)氣室塔冠式機(jī)械化立窯，其特征在于所述的塔篦子13的半橢球形塔篦頂上、中層的柱狀齒為四棱柱齒形，其橫截面為正方形，齒形連線與直徑方向呈10°～15°的滯后角。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋風(fēng)氣室塔冠式機(jī)械立窯，其特征在于所述的半橢球形塔篦頂下層及塔篦座上層有排齒，其縱截面為齒輪形齒，塔篦座底層有其橫截面為齒輪齒形齒。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋風(fēng)氣室塔冠式機(jī)械化立窯，其特征在于所述的塔篦子13的半橢球形塔篦頂上的四棱柱齒可整體鑄造在半橢球塔篦頂面上，其表面堆焊8～10mm厚的高強(qiáng)度耐磨合金層，也可采用嵌入式安裝耐磨材料的柱狀齒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)氣室塔冠式機(jī)械化立窯，其特征在于所述的塔篦子13的幅射狀的通風(fēng)孔的方向分別為沿錐面角30°、45°、60°、75°幅射狀分布，且在中心部位開有一個(gè)垂直向上的中心通風(fēng)孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋風(fēng)氣室塔冠式機(jī)械化立窯，其特征在于所述的塔篦子13上的篦齒、通風(fēng)孔、結(jié)構(gòu)壁三部分面積比例分別為25～30％、30％、40～45％。
專利摘要一種適用于水泥生產(chǎn)的旋風(fēng)氣室塔冠式機(jī)械化立窯，它主要包括筒體結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)支承、塔箅子、銷輪及傳動(dòng)系統(tǒng)。本實(shí)用新型是將塔箅子的結(jié)構(gòu)改為半橢球形塔箅頂與圓臺(tái)塔箅座組成。這種結(jié)構(gòu)使中心高度增加、頂面面積減小，有利強(qiáng)化通風(fēng)及對(duì)物料的疏松、卸料，能有效地克服了架拱結(jié)窯現(xiàn)象。將下部支撐改為雙層支撐，在原四根圈梁的內(nèi)側(cè)各增加一根可拆的鋼管立柱，提高了其承載能力，增強(qiáng)整體支撐強(qiáng)度。
文檔編號(hào)F27B1/00GK2153751SQ9223799
公開日1994年1月19日 申請(qǐng)日期1992年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月19日
發(fā)明者沙家驊, 張緒忠 申請(qǐng)人:沙家驊, 張緒忠