回转窑窑口筒体结构及回转窑密封结构

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2024-02-22 13:26:24

权利要求书： 1.一种回转窑窑口筒体结构，其特征是：至少回转窑筒体一端的末端段外周有与回转窑筒体同轴线的直径大于回转窑筒体的外筒体，末端段端头通过环形法兰与外筒体端头封闭连接，外筒体朝向回转窑中部的另外一端头敞开与大气相通，回转窑筒体与外筒体之间形成盲通的冷却环套。

2.如权利要求1所述的回转窑窑口筒体结构，其特征是：回转窑末端段为缩口的圆锥形筒体，末端段端头直径小于回转窑筒体直径。

3.如权利要求1或2所述的回转窑窑口筒体结构，其特征是：法兰与末端段内采用耐火浇注料形成整体保护。

4.如权利要求1或2所述的回转窑窑口筒体结构，其特征是：它还包括向冷却环套内吹风冷却的鼓风装置。

5.如权利要求1或2所述的回转窑窑口筒体结构，其特征是：回转窑筒体轴向中心线与水平面夹角的正弦值sinɑ或者正切值tanɑ为1.50?2.99%，进料端高，出料端低，燃料自回转窑出料端喷入回转窑内燃烧，回转窑的转速为1.4?3.0转/分。

6.回转窑密封结构，所述回转窑具有权利要求1或2所述的回转窑窑口筒体结构，其特征是：至少回转窑一端的外筒体外周与密封装置在周向滑动连接。

7.如权利要求6所述的回转窑密封结构，其特征是：密封装置为位于回转窑出料端的窑头密封装置，包括固定筒体、摩擦密封弹性片；回转窑出料端的外筒体的外周有固定筒体，固定筒体一端固定在位于回转窑出料端的窑头罩上，固定筒体另外一端固定安装摩擦密封弹性片，摩擦密封弹性片的另外一端搭接在位于回转窑出料端的外筒体上；回转窑出料端伸入到窑头罩内，可以相对于窑头罩自由旋转。

8.如权利要求6所述的回转窑密封结构，其特征是：密封装置为位于回转窑进料端的窑尾密封装置，包括固定筒体、摩擦密封弹性片；回转窑进料端的外筒体的外周有固定筒体，固定筒体一端固定在位于回转窑进料端的烟室上，固定筒体另外一端固定安装摩擦密封弹性片，摩擦密封弹性片的另外一端搭接在位于回转窑进料端的外筒体上；回转窑进料端伸入到烟室内，可以相对于烟室自由旋转。

9.如权利要求6所述的回转窑密封结构，其特征是：回转窑筒体轴向中心线与水平面夹角的正弦值sinɑ或者正切值tanɑ为1.50?2.99%，进料端高，出料端低，燃料自回转窑出料端喷入回转窑内燃烧，回转窑的转速为1.4?3.0转/分。

说明书：回转窑窑口筒体结构及回转窑密封结构技术领域[0001] 本专利涉及回转窑，具体地说，是一种回转窑窑口筒体结构，以及回转窑两端与窑头罩、烟室等的密封结构。

背景技术[0002] 回转窑广泛的应用于水泥、冶金、化工物料的煅烧，应用历史已经超过130年，长期以来，回转窑端头筒体容易变形问题一直没有得到很好的解决。目前方法是在回转窑筒体

端头采用耐热钢护板保护，耐热钢护板通常为形状比较复杂的扇形结构，沿窑口，若干片扇

形护板垂直于窑筒体拼装成内径小于回转窑端头直径、外径大于回转窑端头直径的圆环，

通过螺栓固定在回转窑的筒体上，在窑筒体内固定螺栓和衔接的部位采用耐火浇注料保

护，与回转窑内筒体形成一个整体，以此方法保护窑口筒体和防止耐火砖旋转时产生下窜

松垮。由于护板直接裸露高温环境中，直接与烟气接触，相邻块护板之间间隙比较大，长期

受高温烘烤、气体侵蚀、粉尘颗粒的高速冲刷等原因受到损坏、断裂，也有的在护板高温端

面打浇注料保护，但效果还是不够理想。生产过程中物料对耐火浇注料总是要产生磨损的，

窑口护板及其打的浇注料荷重悬挂在筒体窑口，窑口筒体长期在受高温、沉重荷重的条件

下运行，并且还由于耐热钢的导热系数大，膨胀系数也大，因此只要保护的浇注料受到一定

的磨损，耐热钢护板及其连接螺栓、窑筒体、甚至浇注料中的锚固件将受热产生线膨胀和体

积膨胀，膨胀产生的内应力又对耐火材料砌体产生破坏作用，接着进一步使窑筒体产生变

形，依附安装在筒体上耐热钢护板、耐火浇注料等整个结构将很容易造成恶化，最终造成窑

口筒体的损坏，窑口筒体变成喇叭形，还会影响到窑内耐火砖或耐火浇注料的松动。因此，

耐热钢护板往往2年就要更换，有的甚至使用寿命只有2?3个月，一套耐热钢护板小窑十余

万元，较大窑20?40万元，停产检修耽搁时间，并且，还是难以克服回转窑筒体变形、炸口成

喇叭形的情况。

[0003] 回转窑两端头的密封与回转窑筒体紧密相关，通常回转窑筒体与窑头罩或者窑尾烟室的密封有石墨块密封、气缸压紧端面接触式密封、弹簧片式密封等，目前大多采用弹簧

片式密封（俗称鱼鳞片式密封）。

[0004] 弹簧片式密封的方法，是将作为密封件的弹簧片的一端固定在回转窑筒体外的固定周圈上，固定周圈固定在窑头罩或者窑尾烟室上，弹簧片另一端为活动端。回转窑筒体的

端头段筒体安装套在端头段筒体外的同轴线的筒体即摩擦圈，摩擦圈固定在筒体上，摩擦

圈再固定连接一段过渡筒体，该过渡筒体再与回转窑端头的耐热钢护板自然勾连搭接，形

成由回转窑端头段筒体、耐热钢护板、过渡段筒体、摩擦圈构成的近似盲通的冷风套，鼓风

机向冷风套吹风冷却。活动端弹性张紧在摩擦圈上，由此过渡段筒体、摩擦圈与安装弹簧片

的固定周圈、弹簧片形成密封结构，回转窑做旋转和轴向窜动时弹簧片依然紧贴摩擦圈，从

而实现密封的目的。

[0005] 显然，由于耐热钢护板与过渡段筒体或者摩擦圈受热膨胀量不一致，相互之间留有一定间距的膨胀缝，吹风冷却时有部分风进入的回转窑内，过渡段筒体或者摩擦圈对耐

热钢护板并没有支撑作用，耐热钢护板与由于窑内耐热钢护板上的浇注料终归要磨损容易

受到损坏，与之密切关系的密封装置随之也发生损坏，出现冒灰和漏风情况。

实用新型内容

[0006] 本专利的目的是提供一种能长期可靠保护好回转窑筒体不变型、窑内耐火材料不下窜松垮的回转窑窑口筒体结构，它方便与密封装置连接，对密封装置具有保护作用，保证

密封效果。

[0007] 本专利所述的回转窑窑口筒体结构，至少回转窑筒体一端的末端段外周有与回转窑筒体同轴线的直径大于回转窑筒体的外筒体，末端段端头通过环形法兰与外筒体端头封

闭连接，外筒体朝向回转窑中部的另外一端头敞开与大气相通，回转窑筒体与外筒体之间

形成盲通的冷却环套。

[0008] 上述的回转窑窑口筒体结构，回转窑末端段为缩口的圆锥形筒体，末端段端头直径小于回转窑筒体直径。

[0009] 上述的回转窑窑口筒体结构，法兰与末端段内采用耐火浇注料形成整体保护。[0010] 上述的回转窑窑口筒体结构，它还包括向冷却环套内吹风冷却的鼓风装置。[0011] 上述的回转窑窑口筒体结构，回转窑筒体轴向中心线与水平面夹角的正弦值sinɑ或者正切值tanɑ为1.50?2.99%，进料端高，出料端低，燃料自回转窑出料端喷入回转窑内燃

烧，回转窑的转速为1.4?3.0转/分。

[0012] 本实用新型同时提供了能够与回转窑可靠密封，防止气体泄漏和空气泄入的回转窑密封结构。

[0013] 本实用新型的回转窑密封结构，所述回转窑具有上述的回转窑窑口筒体结构，至少回转窑一端的外筒体外周与密封装置在周向滑动连接。

[0014] 上述的回转窑密封结构，密封装置为位于回转窑出料端的窑头密封装置，包括固定筒体、摩擦密封弹性片；位于回转窑出料端的外筒体的外周安装有固定筒体，固定筒体一

端固定在位于回转窑出料端的窑头罩上，固定筒体另外一端固定安装摩擦密封弹性片，摩

擦密封弹性片的另外一端搭接在位于回转窑出料端的外筒体上；回转窑出料端伸入到窑头

罩内，可以相对于窑头罩自由旋转。

[0015] 上述的回转窑密封结构，密封装置为位于回转窑进料端的窑尾密封装置，包括固定筒体、摩擦密封弹性片；位于回转窑进料端的外筒体的外周安装有固定筒体，固定筒体一

端固定在位于回转窑进料端的烟室上，固定筒体另外一端固定安装摩擦密封弹性片，摩擦

密封弹性片的另外一端搭接在位于回转窑进料端的外筒体上；回转窑进料端伸入到烟室

内，可以相对于烟室自由旋转。

[0016] 上述的回转窑密封结构，回转窑筒体轴向中心线与水平面夹角的正弦值sinɑ或者正切值tanɑ为1.50?2.99%，进料端高，出料端低，燃料自回转窑出料端喷入回转窑内燃烧，

回转窑的转速为1.4?3.0转/分。

[0017] 外筒体可以为不变径或者变径筒体，与环形法兰连接端段和与密封装置端段可以同直径，也可以不同直径。

[0018] 本技术的有益效果：[0019] 1.相对于现有的耐热钢护板和密封结构，本实用新型由于回转窑的窑口采用了环形法兰和外筒体结构，构成了回转窑筒体、外筒体的双层筒体结构，大大增强了端头窑口筒

体强度和回转窑端头段筒体的强度，有效控制了筒体的变形。

[0020] 2.在回转窑筒体内及法兰高温侧面打耐火浇注料连为一体，使法兰、窑筒体隔绝了高温气体，鼓风装置从敞开端向盲通端吹风冷却，有效保护了回转窑筒体、法兰、外筒体

（摩擦圈筒体）在较低温度下运行，有效控制了热膨胀和热应力，从而使得回转窑筒体?法

兰?外筒体?弹性片整体得到可靠、有效保护。更为重要的是，去除了耐热钢护板结构，避免

了耐热钢受热膨胀变型对耐火材料砌体的破坏，避免了耐热钢护板重量对窑筒体在高温下

的长期重荷载的累赘负担。

[0021] 3.由于回转窑出料端末端段采用缩口的圆锥形筒体，该末端段端头直径小于回转窑筒体直径，从而可以有效阻止回转窑内耐火材料下窜松垮现象。回转窑进料端末端段采

用缩口的圆锥形筒体，该末端段端头直径小于回转窑筒体直径，从而可以有效阻止回转窑

内物料往后满溢现象。

[0022] 4.由于本实用新型的结构，无需使用耐热钢的护板结构，节省投资和运行了费用，节省了检修时间；回转窑生产系统设备运行更加可靠；密封装置运行更加可靠，更加有效的

防止回转窑两端头的冒灰和漏气泄入情况；可以非常有效的使得回转窑内的耐火材料不下

串松垮；有效的防止窑尾物料从后满满溢物料的情况。

[0023] 5.对于煅烧块状物料和要求在回转窑内煅烧时间比较长的物料，回转窑斜度即回转窑筒体轴线与水平面夹角ɑ的正弦值Sinɑ或者正切值tanɑ由传统的3.5%，改为1.50?

2.99%。可以将回转窑的转速提高到1.4?3.0转/分钟，既能使得物料更加有利于分散，增加

直接与高温烟气热交换的物料表面积和接触频率，还能保证物料在回转窑中充分的煅烧时

间，从而提高回转窑产量和产品质量。

附图说明[0024] 图1是回转窑与烟室、窑头罩等连接示意图。[0025] 图2是回转窑筒体的进料端的示意图。[0026] 图中，烟室3，回转窑4、回转窑筒体41、回转窑烧嘴42、圆锥形筒体43、法兰44、外筒体45、密封装置46、张紧装置461、摩擦密封弹性片462，固定筒体463、环形端板464、积灰斗

465、耐火浇注料47，

[0027] 冷却器5，窑头罩53，鼓风装置6、燃料供应系统10。具体实施方式[0028] 参见图1所示，回转窑与烟室、窑头罩等连接示意图，主要包括烟室3、回转窑4、窑头罩53、密封装置46。

[0029] 回转窑筒体41轴向中心线与水平面夹角的正弦值sinɑ或者正切值tanɑ为1.50?2.99%，进料端高，出料端低，回转窑烧嘴42穿过窑头罩伸入到回转窑出料端，回转窑烧嘴42

与燃料供应系统10、鼓风装置6相连通，把燃料、来自鼓风装置的助燃风自回转窑出料端喷

入回转窑内燃烧。

[0030] 回转窑的转速为1.4?3.0转/分。[0031] 参见图2，回转窑的进料端和出料端两端的末端段为缩口的圆锥形筒体43，末端段端头直径小于回转窑筒体直径；圆锥形筒体外周是外筒体45，圆锥形筒体末端段端头与外

筒体端头平齐，并通过环形法兰44与外筒体端头封闭连接。外筒体朝向回转窑中部的另外

一端头敞开与大气相通，圆锥形筒体与外筒体之间形成盲通的冷却环套；鼓风装置向冷却

环套内吹风冷却；法兰外侧面与末端段内采用耐火浇注料47形成整体保护。

[0032] 密封装置46包括与窑头罩形成密封连接窑头密封装置和与烟室形成密封连接的窑尾密封装置，结构相同，均包括有固定筒体463和摩擦密封弹性片462、张紧装置461等。

[0033] 对于窑头密封装置来说，参见图2，回转窑出料端的外筒体45的外周有固定筒体463，固定筒体463一端通过环形端板464固定在位于回转窑出料端的窑头罩53上，固定筒体

另外一端固定安装摩擦密封弹性片462，摩擦密封弹性片的另外一端搭接在位于回转窑出

料端的外筒体45上；摩擦密封弹性片462与张紧装置461相连，张紧装置461使得摩擦密封弹

性片462始终贴合在外筒体45上。回转窑出料端伸入到窑头罩内，可以相对于窑头罩自由旋

转。

[0034] 对于窑尾密封装置来说（参考图2），回转窑进料端的外筒体45的外周有固定筒体463，固定筒体463一端通过环形端板464固定在位于回转窑进料端的烟室3上，固定筒体另

外一端固定安装摩擦密封弹性片462，摩擦密封弹性片的另外一端搭接在位于回转窑进料

端的外筒体45上；摩擦密封弹性片462与张紧装置461相连，张紧装置461使得摩擦密封弹性

片462始终贴合在外筒体45上。回转窑进料端伸入到烟室内，可以相对于烟室自由旋转。

[0035] 回转窑转动时，摩擦密封弹性片462贴紧外筒体45周向相对摩擦滑动，实现密封目的，阻止气体泄漏和空气泄入。摩擦密封弹性片462及其固定装置、张紧装置461为已有技

术。

[0036] 烟室3为内衬耐火材料的异形结构体，其中一头与回转窑连接，另外一头与预热器或者分解炉连接，回转窑排放的烟气通过烟室进入预热器或者分解炉，预热器或者分解炉

卸出的物料通过烟室进入回转窑。

[0037] 冷却器5的壳体的上端周边与窑头罩53连接，下部是冷却器卸料装置。