本发明涉及水泥生产设备，特别是一种具有超 强型耐热钢钢带的预热器旋风筒内筒 及陶瓷挂片。 背景技术

长期以来， 国内外干法水泥生产线中所应用的预热器旋风 筒内筒， 材质以镍铬耐热 合金钢为主， 其突出缺点存在于两个方面： 一是钢材的价格比较昂贵， 每吨通常都在十 万元以上， 这样生产一个预热器旋风筒内筒造价将达到几 十万元； 二是实用寿命较短， 合金钢的耐酸碱腐蚀性能较差， 在正常的状态下寿命平均只有 10— 14个月。 基于此造 成的停工检修更换内筒， 严重影响了企业的生产时间， 给企业生产成本造成了负担。 如 何制造一种具有高强度， 耐腐蚀耐磨损性能的内筒以替代现有的合金钢 ， 同时控制生产 成本， 提高实用寿命， 是水泥生产行业关注的技术问题。

现有技术已有采用成本低廉、 耐腐蚀、 耐磨损性能更好的陶瓷组件来制作预热器旋 风筒内筒， 如中国专利 200820188205.7记载了一种 "全陶瓷预热器内筒"， 其耐磨陶瓷 组件包括拼接组装的耐磨陶瓷柱和弧形陶瓷连 接板， 耐磨陶瓷柱相互拼接， 拼接侧通过 字母对接口拼接， 耐磨陶瓷柱上下端与连接板分别设有连接口， 通过螺栓和螺母连接。 这种拼接方式结构简单， 拼接方便， 但是由于内筒仅有一层陶瓷柱， 陶瓷柱长度过长， 耐高温陶瓷加工难度大， 造成成本较高， 同时， 由于在温差下的热胀冷縮， 内外弧形连 接板与陶瓷柱在产生变形后出现松动， 无法紧密连接， 使用寿命不长。 中国发明专利 200810050022.3 "一种预热器旋风筒内筒用的陶瓷挂板与连接� �法" 中公开了一种用尺 寸小的陶瓷挂板进行拼接， 小陶瓷挂板的加工难度减小， 但是这种陶瓷挂板结构复杂， 且拼接复杂， 同时还存在由于热胀冷縮造成陶瓷崩裂的危险 。 发明内容

本发明的目的是，解决现有预热器旋风筒耐热 钢内筒采用陶瓷构件拼装时存在的拼 装件加工难度大或结构复杂， 热胀冷縮导致陶瓷断裂， 耐热性能不够高， 从而影响质量 和使用寿命的问题， 提供一种加工难度小、 结构简单同时能防止热胀冷縮产生的连接松 动、 使用寿命短等缺陷的预热器旋风筒内筒， 不但成本低， 而且耐酸碱腐蚀性高， 还提 高了内筒的使用寿命。 本发明还提供该旋风筒内筒的专用部件陶瓷挂 片。

一种具有超强型耐热钢钢带的预热器旋风筒内 筒，包括与旋风筒固定座相连的内筒 体，所述内筒体由上下设置为二层或三层或四 层或五层层状结构的多块陶瓷挂片和陶瓷 连接板相互匹配连接构成； 其特征在于， 每块所述陶瓷挂片为方形板块结构， 其左右两 个侧面分别设置有反向对称的嵌合台阶， 两两陶瓷挂片之间左右嵌合， 并沿周向紧密排 列形成筒状体， 所述陶瓷挂片前、 后表面的上端部和下端部分别设置有贯通前后 表面的 通孔，所述筒状体的上部各陶瓷挂片的上端与 所述固定座相连；所述陶瓷连接板为条板， 其上设置有与所述通孔相对应的贯通所述陶瓷 连接板前后面的贯通通孔；所述陶瓷挂片 为中空腔体， 上下各层陶瓷挂片的中空腔体相连通， 连通的中空腔体中插入有与所述连 通的中空腔体的高度相适应、 宽度小于中空腔体宽度的超强型耐热钢钢带， 所述超强型 耐热钢钢带对应于各层陶瓷挂片的通孔的位置 设有安装孔，从上至下安装孔与所述通孔 一一对应重叠用于螺栓固定。

所述陶瓷挂片的中空腔体为沿纵向贯通设置的 纵向空腔。

所述纵向空腔为两个， 两个纵向空腔之间设置有纵肋。

所述陶瓷连接板为长方形板体， 包括中间连接板， 所述中间连接板上的贯通通孔为 沿板长度方向上下设置的两个，分别与其上端 的所述陶瓷挂片的下部的通孔和其下端的 所述陶瓷挂片的上部的通孔重合， 通过穿过通孔和贯通通孔的陶瓷螺栓， 将上下相邻所 述陶瓷挂片固定连接在一起， 使所述筒状体为层状结构。

所述筒状体下部的每个陶瓷挂片的通孔为横向 设置的两个，所述陶瓷连接板还包括 下部连接板， 所述下部连接板上的贯通通孔为左右设置的两 个， 分别与位于所述筒状体 下部相邻两陶瓷挂片下部的相邻通孔重合， 通过穿过通孔和贯通通孔的陶瓷螺栓， 将所 述筒状体下部相邻两陶瓷挂片固定连接在一起 。

所述每个陶瓷挂片为长方体结构。

上述中空腔体中的超强型耐热钢钢带为重叠的 多片， 在超强型耐热钢钢带一面上的 安装孔之外的任意位置上设有凸块。

所述超强型耐热钢钢带的单片厚度为 8〜10mm。

至少与固定座连接的最上层陶瓷挂片的每个纵 向腔体的上端有两个横向并列的通 孔， 对应的超强型耐热钢钢带上的安装孔也为横向 设置的两个， 所述固定座上用于安装 陶瓷挂片的一面上的螺孔与陶瓷挂片上的通孔 形状及数量相适应。

所述固定座的材料为超强型耐热钢，。

具有超强型耐热钢钢带的陶瓷挂片， 其特征在于为方形板块结构， 其左右两个侧面 分别设置有反向对称的嵌合台阶， 其前、 后表面的上端部和下端部分别设置有贯通前后 表面的通孔， 所述陶瓷挂片为中空腔体， 所述中空腔体插入有与所述中空腔体的高度相 适应的超强型耐热钢钢带，所述超强型耐热钢 钢带的上端部和下端部沿厚度方向设有贯 通前、 后表面的安装孔， 插入状态下所述安装孔与所述通孔能重叠。

所述陶瓷挂片的中空腔体为沿纵向贯通设置的 纵向空腔。

所述纵向空腔为两个， 两个纵向空腔之间设置有纵肋。

上述具有超强型耐热钢钢带的预热器旋风筒内 筒的的专用超强型耐热钢钢带，特征 在于： 其形状与所述构成内筒体的多层陶瓷挂片的中 空腔体的叠加高度一致， 其对应于 各层陶瓷挂片的通孔的位置设有安装孔。

所述专用超强型耐热钢钢带，在其一面上的安 装孔之外的任意位置上设有至少一个 凸块。

所述超强型耐热钢钢带的宽度小于所述陶瓷挂 片的中空腔体的宽度。

所述超强型耐热钢钢带的单片厚度为 8〜10mm。

上述具有超强型耐热钢钢带的预热器旋风筒内 筒的制备方法， 其特征在于： 在原预 热器旋风筒的固定座上连接安装由陶瓷挂片和 陶瓷连接板配合组装而成的内筒体，其步 骤如下

( 1 )将所述超强型耐热钢钢带插入上层陶瓷挂片� �中空腔体中， 使插入端的第一个 安装孔与第一层陶瓷挂片的上端部的通孔相叠 ，螺栓穿过相叠的上层陶瓷挂片的上端部 的通孔和第一个安装孔将超强型耐热钢钢带和 上层陶瓷挂片固定在固定座上，周向相邻 的陶瓷挂片的相邻侧边相互反向嵌合， 并沿周向紧密排列形成筒状体；

(2)当所述内筒体为由所述陶瓷挂片沿轴线方向 上下相叠构成的层状结构时， 用陶 瓷连接板将上下层相邻的陶瓷挂片的相邻端固 定连接在一起；

( 3 )在所述内筒体下部沿周向相邻的陶瓷挂片的� �端部之间， 通过陶瓷连接板固定 连接在一起。 技术效果：

由于通过规则形状的板块结构在周向紧密排列 形成筒状体， 及通过所述陶瓷挂片 前、后表面的上端部和下端部分别设置有贯通 前后表面的通孔与陶瓷连接板相连， 不但 陶瓷挂片制作方便， 而且连接安装也很方便简单， 同时由于所述陶瓷挂片为中空腔体， 不但增强了绝热性能， 具有很好的吸收热胀冷縮的伸展收縮余地， 因此能保证陶瓷不因 为热胀冷縮出现断裂。 同时本实用新型的陶瓷挂片也具有陶瓷耐酸碱 腐蚀性的优点， 因 此大大延长了筒体使用寿命。 本发明的陶瓷挂片在中空腔体中增设了超强型 耐热钢钢 带， 相当于在组装起来的耐热旋风筒的内壁中间增 设了一整层加强劲和耐热层， 使整个 设备耐热性能大大提高。超强型耐热钢钢带为 耐热材料制备而成的片状结构， 其形状只 要满足在长度方向上有与上下各层陶瓷挂片的 中空腔体高度之和一致， 宽度小于中空腔 体宽度， 且长度方向的设置有用于螺栓安装的对应于陶 瓷挂片的通孔的安装孔即可。 超 强型耐热钢钢带的形状因此还可以有更多种变 形， 都在本实用新型要求的保护范围内。 组装预热旋风筒时， 将超强型耐热钢钢带放入陶瓷挂片中， 其安装孔与陶瓷挂片的通孔 重叠， 螺栓从重叠孔中穿过进行紧固。 增设的超强型耐热钢钢带不仅仅增强了旋风筒 内 筒的耐热性能， 延迟了使用寿命， 更增加了使用安全性， 在极端情况下--旋风筒内筒万 一发生断裂的情况下， 超强型耐热钢钢带将起到维持旋风筒连接结构 ， 使其不会瞬间散 架坍塌造成安全威胁， 犹如建筑物中增设的钢筋的功能， 起加强筋的作用。 本实用新型 由于采用了在其两个侧面分别设置有反向对称 的嵌合台阶的陶瓷挂片，使得陶瓷挂片在 内筒上能够规整、 紧密的排列， 使内筒强度更高， 能承受更大的应力， 与镍铬耐热合金 钢制成的内筒体相比， 不但价格低， 而且耐高温， 耐腐蚀， 耐氧化， 耐磨损性能优良， 材质比重不到合金的 1/2， 使用寿命可达 3— 4年， 与镍铬合金内筒相比， 提高使用寿命 2— 3倍， 成本降低 70 %以上。

纵向空腔的陶瓷挂片便于加工。所述纵向空腔 为两个， 两个纵向空腔之间设置有纵 肋， 能对中空陶瓷挂片的支撑表面起到较好的支撑 作用， 使陶瓷挂片既轻巧， 又结实。

设置中间连接板能方便地将上下陶瓷挂片连接 为一体， 使所述筒状体为层状结构， 同时陶瓷挂片可以做得较小， 以易于成型。 将多个陶瓷挂片沿内筒轴向进行连接， 相对 于上下一体的陶瓷柱， 陶瓷挂片的加工难度和加工成本均可大幅下降 ； 另一方面， 采用 较小尺寸的陶瓷挂片， 可以根据工程需要将其应用于不同高度的内筒 ， 避免了因内筒高 度不同而要定制上下一体陶瓷柱的麻烦。 上下陶瓷挂片通过陶瓷连接板固定连接并形 成， 使上下陶瓷挂片的连接紧密， 也相应可以减小陶瓷挂片的长度， 便于陶瓷挂片的生 产。

所述筒状体下部的每个陶瓷挂片的下部横向设 置有两个通孔，便于与所述陶瓷连接 板相连， 这种方式是下不陶瓷挂片连接方便、 紧密。

本发明优选，至少与固定座连接的最上层陶瓷 挂片的每个纵向腔体的上端有两个横 向并列的通孔， 对应的超强型耐热钢钢带上的安装孔也为横向 设置的两个。 一个通孔中 采用陶瓷螺栓进行紧固， 另一个通孔中采用超强型耐热钢材料的螺栓进 行紧固， 能够加 强安装的安全性和使用寿命。 陶瓷螺栓具有抗氧化的作用， 但是延展性和抗应力差， 超 强型耐热钢具有较强的强度和韧性。 两种螺栓同时使用， 进一步保证了本发明的预热旋 风筒的使用安全性。 将所有的陶瓷挂片上每个纵向空腔一端上的通 孔都设置为两个， 对应的超强型耐热钢钢带上的安装孔也都设为 横向并列的两个，也都在本发明保护的范 围内。

所述固定座的材料为超强型耐热钢，所述固定 座上用于安装陶瓷挂片的一面的螺孔 与陶瓷挂片相适应。

本发明中，陶瓷挂片的陶瓷材料可以选用 SiC和 Si3N4经过反应烧结工艺制备而成。 本发明中， 陶瓷挂片的中空腔体中采用的超强型耐热钢钢 带可以是多片想重叠使 用。 为了不影响中空腔体的功能。 优选在超强型耐热钢钢带的一面上除安装孔之 外的任 意位置焊接有凸块， 用于使重叠使用的超强型耐热钢钢带之间留有 空隙。

本发明中， 超强型耐热钢钢带的厚度优选 8-10mm， 宽度为 4厘米， 与陶瓷挂片的 中空腔体的规格相适应，这种尺寸的超强型耐 热钢钢带具备能够担任预热筒内筒加强筋 的角色而不浪费钢材。

本发明中用到的超强型耐热钢为专利 ZL200510011584.3 中公开的， 申请人公司自 己研制并已经生产销售的超强型耐热钢， 型号为 HXD-ZG-01至 HXD-ZG-06, 具有耐高 温、 耐腐蚀、 耐磨损、 抗高硫、 抗冲击、 易切削、 可焊接等。 和同类耐热钢产品相比可 提高使用寿命 1-3倍， 与同类材料成本低 5%-15%， 在高温环境下能连续使用， 具有良 好的抗热疲劳和耐高温性能， 反复使用不易产生热裂现象， 使用最高温度可达到 1400 °C以上。 附图说明

图 1.是本发明的局部侧视图；

图 2.是本发明的俯视图；

图 3a.是固定座的正视图；

图 3b.是固定座的 A-A剖视图。

图 4a.是本发明的下部连接板的俯视图；

图 4b.是本发明的下部连接板的侧视图；

图 5a.是本发明的中间连接板的俯视图；

图 5b.是本发明的中间连接板的侧视图；

图 6a.是本发明中陶瓷挂片的仰视图；

图 6b.是本发明中陶瓷挂片与超强型耐热钢钢带叠 位置关系正视图； 图 7.本发明中陶瓷挂片与陶瓷连接板的连接示意� ��；

图 8.多片超强型耐热钢钢带叠加使用示意图,其中 凸台在两端；

图 9.多片超强型耐热钢钢带叠加使用示意图,其中 凸台在中间任意位置；

图中标记： 1、 内筒体； 2、 陶瓷挂片； 21、 纵向空腔； 22、 嵌合台阶， 23、 通孔； 3、 陶瓷连接板； 31、 中间连接板； 32、 下部连接板， 33、 贯通通孔； 8、 固定座， 9、 耐热钢连接板， 10、 超强型耐热钢钢带， 11-安装孔， 12-凸台 具体实施方式

结合附图说明本发明。

图 1、 图 2为本发明的预热器旋风筒内筒的侧视图和俯� �图， 图 3a和图 3b为预热 器旋风筒内筒固定座的正视图和 AA向剖视图从图 1和图 2可见， 从图 1和图 2可见包 括与旋风筒固定座 8相连的内筒体 1， 内筒体 1由多块陶瓷挂片 2和陶瓷连接板相互匹 配连接构成。 陶瓷连接板包括中间连接板 31和下部连接板 32; 陶瓷挂片 2沿周向紧密 排列形成筒状体， 沿纵向通过中间连接板 31将上、 下陶瓷挂片 2固定连接形成层状结 构， 位于最上层的陶瓷挂片 2顶部与固定座 8固定连接。 图 1和图 2中各陶瓷挂片 2尺 寸大小相同， 当然也可以不同， 图 1和图 2中各中间连接板 31的尺寸大小也相同， 当 然也可以不相同； 所述固定连接是指通过陶瓷螺栓固定连接， 所述各陶瓷挂片 2和陶瓷 连接板上分别设置有用于陶瓷螺栓穿过的连接 用通孔 23和贯通通孔 33， 当然， 上下的 陶瓷挂片 2不局限于采用螺栓连接， 应理解为可以采用其它可替代的所有连接方式 ， 比 如彼此嵌合的方式。 通过中间连接板 31的连接， 图 1中陶瓷挂片 2上下设置为四层。 当然也可以是两层或多层结构。所述陶瓷挂片 2为长条状， 当然也可以是相同弧度的弧 形。 所述陶瓷挂片为中空腔体， 上下各层陶瓷挂片 2的中空腔体相连通， 连通的中空腔 体中插入有与所述连通的中空腔体的高度相适 应、宽度小于中空腔体宽度的超强型耐热 钢钢带 10，所述超强型耐热钢钢带 10对应于各层陶瓷挂片 2的通孔 23的位置设有安装 孔 11， 从上至下安装孔 11与所述通孔 23—一对应重叠， 见图 6b。

所述下部连接板 32 (见图 4a和图 4b) 将最下层的周向紧密排列的所述陶瓷挂片 2 的下部两两固定连接。此时所述筒状体下部的 每个陶瓷挂片 2的下部横向设置有两个通 孔， 下部连接板 32上的贯通通孔 33为左右设置的两个， 分别与位于所述筒状体下部相 邻两陶瓷挂片 2下部的相邻通孔 23重合，通过穿过通孔 23和贯通通孔 33的陶瓷螺栓， 将所述筒状体下部相邻两陶瓷挂片 2固定连接在一起， 如图 7。

从图 7可以看出， 在本发明的一个优选实施例中， 还包括一耐热钢连接板 9, 其具 有与所述陶瓷连接板相同的结构， 即所述耐热钢连接板为条板， 其上设置有与所述陶瓷 连接板的贯通通孔 33相对应的贯通耐热钢连接板前后面的耐热钢� ��孔， 所述耐热钢连 接板设置在所述陶瓷连接板与所述陶瓷挂片相 连接部位之间， 通过穿过通孔、 耐热钢通 孔和贯通通孔的陶瓷螺栓， 将所述筒状体相邻两陶瓷挂片 2固定连接在一起， 见图 7。

从图 4a、 图 4b、 图 5a、 图 5b可知， 陶瓷连接板为其上两端带陶瓷螺栓连接用贯通 通孔的长方形板体。 也可为其他条形板体， 如周边是圆弧结构的板体。

见图 6a和图 6b，所述陶瓷挂片 2为设置有纵向贯通的纵向空腔 21的中空腔体，优 选所述纵向空腔 21 为两个， 两个纵向空腔之间设置有纵肋， 以加强中空腔体的强度。 每个陶瓷挂片 2的两个侧面分别设置有反向对称的嵌合台阶 22，这样，在周向排布陶瓷 挂片 2， 两两陶瓷挂片 2彼此嵌合， 形成紧密牢固的连接， 每个陶瓷挂片 2为长方体结 构，见图 1，从上往下各层的长度为 771mm、 771 mm、 679 mm、 679 mm, 宽度为 80mm， 厚度为 37 mm。 当然所述陶瓷挂片还可以为其他形状的长条状 ， 所述陶瓷挂片上下还可 设置为二层或三层或五层层状结构， 以适应不同内筒的筒体高度的要求。

本发明进一步优选， 在上述陶瓷挂片 2的中空腔体中的超强型耐热钢钢带 10为重 叠的多片， 在超强型耐热钢钢带一面上的安装孔 11之外的任意位置上设有凸块 12。

本发明预热器旋风筒内筒的安装步骤如下：

总体上是在原预热器旋风筒的固定座 6上连接安装由陶瓷挂片和陶瓷连接板配合组 装而成的内筒体， 具体如下：

( 1 ) 去除与所述固定座 8连接的原预热器旋风筒内筒的镍铬合金挂板� �

(2)在所述固定座 8上安装插入有超强型耐热钢钢带 10的陶瓷挂片 2，其中插入的 超强型耐热钢钢带的安装孔与陶瓷挂片 2的通孔 2相叠， 采用螺栓固定安装在固定座 8 上， 周向相邻的陶瓷挂片 2的相邻侧边相互反向嵌合， 并沿周向紧密排列形成筒状体， 所述筒状体的上部各陶瓷挂片 2的上端部与所述固定座 8相连；

( 3 )当所述内筒体为由所述筒状体沿轴线方向相� �构成的层状结构时， 用陶瓷连接 板 3将上下层相邻的陶瓷挂片 2的相邻端固定连接在一起；

(4) 在所述内筒体下部沿周向相邻的陶瓷挂片 2的下端部之间， 通过陶瓷连接板 3 固定连接在一起；

所述陶瓷连接板 3 为条板， 其上沿长度方向的两端设置有与陶瓷连接板的 通孔 23 相对应的贯通所述陶瓷连接板前后面的贯通通 孔 33。

连接上下层相邻的陶瓷挂片 2的陶瓷连接板 3为中间连接板 31， 所述中间连接板 31的贯通通孔 33分别与上下层相邻的陶瓷挂片 2的相邻端的通孔 23重合，通过穿过通 孔 23和贯通通孔 33的陶瓷螺栓， 将上下层相邻所述陶瓷挂片 2固定连接在一起。 连接所述内筒体下部的周向相邻的陶瓷挂片 2的陶瓷连接板 3为下部连接板 32，所 述下部连接板 32两端的贯通通孔 33分别与所述内筒体下部的周向相邻的陶瓷挂� �� 2的 下端部之间相邻的通孔 23相互重合， 使陶瓷螺栓穿过重合的贯通通孔和通孔使内筒 体 下部周向相邻的陶瓷挂片 2固定连接在一起。

所述陶瓷挂片的中空腔体为沿纵向贯通设置的 纵向空腔 21，在安装上下层相邻陶瓷 挂片 2时， 上下层陶瓷挂片一一对应使纵向空腔相通。

本发明进一步优选在所述陶瓷挂片与陶瓷连接 板的重叠部位之间加设一层与所述 陶瓷连接板相同结构的耐热钢连接板 9，其上设置有与所述陶瓷连接板 3的贯通通孔 33 相对应的贯通耐热钢连接板前后面的耐热钢通 孔， 陶瓷螺栓依次穿过通孔 22、耐热钢通 孔和贯通通孔 33使所述筒状体相邻的陶瓷挂片 2之间固定连接在一起。

本发明优选， 至少与固定座 8连接的最上层陶瓷挂片 2的每个纵向腔体 21的上端 有两个横向并列的通孔 23， 对应的超强型耐热钢钢带上的安装孔 11也为横向设置的两 个。一个通孔中采用陶瓷螺栓进行紧固， 另一个通孔中采用超强型耐热钢材料的螺栓进 行紧固， 能够加强安装的安全性和使用寿命。 陶瓷螺栓具有抗氧化的作用， 但是延展性 和抗应力差， 超强型耐热钢具有较强的强度和韧性。 两种螺栓同时使用， 进一步保证了 本发明的预热旋风筒的使用安全性。 当然， 将所有的陶瓷挂片上每个纵向空腔一端上的 通孔都设置为两个， 对应的超强型耐热钢钢带上的安装孔也都设为 横向并列的两个， 也 都在本发明保护的范围内。所述固定座 8上用于安装陶瓷挂片 2的一面上的螺孔与陶瓷 挂片的通孔 23 的大小及数量相适应。 在这种情况下， 上述安装步骤， 需要将原设备的 固定座也更换为本适应本发明的陶瓷挂片的固 定座。

本发明进一步优选， 所述固定座的材料为超强型耐热钢， 进一步加固预热旋风筒的 耐热和稳定性能。 在这种情况下， 上述安装步骤， 需要将原设备的固定座也更换为本发 明优选材料的固定座。