一種環(huán)叉砌筑的超高溫?zé)犸L(fēng)爐熱風(fēng)管道的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)叉砌筑的超高溫?zé)犸L(fēng)爐熱風(fēng)管道，屬于鋼鐵冶金行業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]提高熱風(fēng)爐送風(fēng)溫度，是降低焦比，增加單位爐容生鐵產(chǎn)量，降低生鐵成本的有效措施，也是提高高爐噴吹燃料的重要條件。根據(jù)綜合經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，每提高風(fēng)溫100°c，相當(dāng)于提高高爐風(fēng)口前理論燃燒溫度80°c，由此可以提高噴煤量20?30kg/t，降低焦比2.5 %，提高產(chǎn)量2.5%。近年來，我國高爐入爐的整體風(fēng)溫雖然有所提高，但與先進(jìn)的高爐相比仍有較大的差距；現(xiàn)在國內(nèi)外高爐熱風(fēng)爐的先進(jìn)水平是:1250°C，壽命25-30年，國內(nèi)僅少部分高爐入爐熱風(fēng)溫度已經(jīng)超過了 1250°C，如寶鋼等。
[0003]限制高爐熱風(fēng)爐高風(fēng)溫，除了有熱風(fēng)爐本體自身設(shè)計(jì)方面的原因，外部熱風(fēng)管道對高風(fēng)溫的適應(yīng)性差的問題也較為突出。因?yàn)槟壳皣鴥?nèi)高爐熱風(fēng)爐在設(shè)計(jì)過程中，用戶多側(cè)重于熱風(fēng)爐本身的供熱能力的要求，疏忽于對熱風(fēng)輸送管道的安全、穩(wěn)定和長壽要求，導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)中很難穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的高風(fēng)溫輸送要求，經(jīng)常出現(xiàn)熱風(fēng)管道竄風(fēng)、發(fā)紅的問題，較為嚴(yán)重的甚至于出現(xiàn)熱風(fēng)管道因燒穿引起爆炸的事故，直接影響了高爐的生產(chǎn)安全和穩(wěn)定運(yùn)行。隨著高爐熱風(fēng)爐超高風(fēng)溫的發(fā)展技術(shù)要求，這一問題將越發(fā)凸顯。
[0004]盡管不少工作者提出耐火磚品質(zhì)的提高是適應(yīng)高風(fēng)溫和超高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵；但目前國內(nèi)有部分設(shè)計(jì)工作者和廠家，提出有必要從管道砌筑結(jié)構(gòu)角度出發(fā)來解決這一問題，這一共識(shí)現(xiàn)已逐漸引起行業(yè)工作者的重視。
[0005]針對目前存在的問題，目前公開提出的解決辦法較多針對于關(guān)鍵部位或磚形的技術(shù)要求，如專利CN201310055739要求的“自鎖密封式高爐熱風(fēng)管道三岔口新型組合磚結(jié)構(gòu)”，和專利CN200820149045要求的“一種三叉口熱風(fēng)管道”，均只是對熱風(fēng)管道關(guān)鍵部位的技術(shù)要求；如專利CN201420377748要求的“一種萬向自鎖密封式管道磚”，和專利CN200420074851要求的“一種熱風(fēng)管道組合磚”，只是傾向于耐火磚某種磚型的設(shè)計(jì)，來實(shí)現(xiàn)砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種環(huán)叉砌筑的超高溫?zé)犸L(fēng)爐熱風(fēng)管道，叉砌單元設(shè)置環(huán)形膨脹縫，并利用纖維氈或毯吸收膨脹，這種環(huán)形砌筑與叉砌結(jié)合的方式，使管道形成諸多關(guān)節(jié)段，可避免外部管道鋼結(jié)構(gòu)傳遞到耐火磚砌體的剪切力對耐火磚的破壞作用。
[0007]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的環(huán)叉砌筑的超高溫?zé)犸L(fēng)爐熱風(fēng)管道，包括若干個(gè)環(huán)狀的叉砌單元，相鄰的叉砌單元分別與一個(gè)環(huán)砌單元連接，兩個(gè)環(huán)砌單元之間設(shè)有可吸收管道耐材膨脹量的膨脹縫單元，在膨脹縫單元外側(cè)設(shè)有壓縫單元，在壓縫單元外由內(nèi)向外依次設(shè)有多層不同材質(zhì)和隔熱性能的防火和保溫層；所述叉砌單元為耐火磚砌成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在軸向上，相鄰耐火磚間錯(cuò)開，所述環(huán)砌單元為耐火磚砌成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在軸向上，相鄰耐火磚間對齊防火保溫層
[0008]作為優(yōu)選，所述叉砌單元在軸向上相鄰耐火磚間間隔半個(gè)磚長。
[0009]作為優(yōu)選，上半環(huán)240°范圍內(nèi)，在壓縫單元外由內(nèi)向外依次設(shè)有三層防火保溫層，分別為第一層、第二層和第三層，所述第一層為粘土質(zhì)輕質(zhì)耐火磚所砌筑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第二層為耐火纖維氈或毯所砌筑的240°范圍的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第三層為耐火混凝土砌筑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)；下半環(huán)120°范圍內(nèi)，在壓縫單元外由內(nèi)向外依次設(shè)有兩層防火保溫層，分別為第一層和第三層，所述第一層為粘土質(zhì)輕質(zhì)耐火磚所砌筑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第三層為耐火混凝土砌筑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
[0010]有益效果:本實(shí)用新型的環(huán)叉砌筑的超高溫?zé)犸L(fēng)爐熱風(fēng)管道，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、砌體的整體性好，保留了在叉砌方向上對耐火磚磚型公差尺寸要求低，砌筑過程中，現(xiàn)場加工量少，施工速度快，能夠較好的滿足高爐熱風(fēng)爐建設(shè)周期的施工要求的特占.
[0012]2、因砌體整體性好，受力均勻，能夠避免風(fēng)溫波動(dòng)幅度較大時(shí)，管道耐火磚膨脹收縮引起的頂部磚下沉；
[0013]3、叉砌單元之間設(shè)置環(huán)形膨脹縫，并利用纖維氈吸收膨脹，可避免外部管道鋼結(jié)構(gòu)傳遞到耐火磚砌體的剪切力對耐火磚的破壞作用；
[0014]4、環(huán)形膨脹縫兩側(cè)的環(huán)砌方式，單環(huán)整體性好，與環(huán)形膨脹縫組合，并結(jié)合外部管道支座和波紋管的設(shè)置位置，通過錯(cuò)動(dòng)，起關(guān)節(jié)的作用，可有效吸收外部鋼結(jié)構(gòu)傳遞到耐火磚砌體的作用力；
[0015]5、叉砌單元間通過分段一致吸收膨脹，自適應(yīng)強(qiáng)，有效的克服高風(fēng)溫下耐材膨脹不一致的問題，因此對1250°C以上風(fēng)溫的適應(yīng)性更強(qiáng)。
[0016]6、磚型簡單，無特殊性磚型設(shè)計(jì)要求，對現(xiàn)有磚型的適應(yīng)性強(qiáng)，可充分滿足不同部位的砌筑要求。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1的B-B剖視圖；
[0019]圖3為圖1的C-C剖視圖；
[0020]圖4為圖1的D-D剖視圖；
[0021]圖5為圖1的E-E剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。
[0023]如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型的環(huán)叉砌筑的超高溫?zé)犸L(fēng)爐熱風(fēng)管道，包括若干個(gè)環(huán)狀的叉砌單元1，相鄰的叉砌單元1分別與一個(gè)環(huán)砌單元2連接，兩個(gè)環(huán)砌單元2之間設(shè)有可吸收管道耐材膨脹量的膨脹縫單元3，在膨脹縫單元3外側(cè)設(shè)有的壓縫單元4，相鄰壓縫單元4之間設(shè)有高鋁質(zhì)輕質(zhì)耐火磚5，壓縫單元4和高鋁質(zhì)輕質(zhì)耐火磚5組成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，壓縫單元4使用與環(huán)、叉砌單元相同材質(zhì)的耐火磚。叉砌單元1、環(huán)砌單元2和膨脹縫單元3夕卜，由內(nèi)往外依次設(shè)有多層防火保溫層。
[0024]在本實(shí)用新型中，上半環(huán)240°范圍內(nèi)，在壓縫單元4外由內(nèi)向外依次設(shè)有三層防火保溫層，分別為第一層、第二層和第三層，所述第一層為粘土質(zhì)輕質(zhì)耐火磚所砌筑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)6，所述第二層為耐火纖維氈或毯所砌筑的240°范圍的環(huán)狀結(jié)構(gòu)7，所述第三層為耐火混凝土砌筑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)8。
[0025]在本實(shí)用新型中，下半環(huán)120°C范圍內(nèi)，在壓縫單元外由內(nèi)向外依次設(shè)有兩層防火保溫層，分別為第一層、第三層，所述第一層為粘土質(zhì)輕質(zhì)耐火磚所砌筑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)6，所述第三層為耐火混凝土砌筑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)8。
[0026]所述叉砌單元1為耐火磚砌成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在軸向上，相鄰耐火磚間錯(cuò)開，優(yōu)選錯(cuò)開半個(gè)磚長，如圖1所示，所述環(huán)砌單元為耐火磚砌成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在軸向上，相鄰耐火磚間對齊。
[0027]一種超高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐熱風(fēng)管道環(huán)叉砌筑結(jié)構(gòu)，詳見附圖1、2和3。叉砌單元1為叉砌方式，在軸向方向上，相鄰耐火磚間隔半個(gè)磚長，根據(jù)管道的長度和耐火磚材質(zhì)的膨脹屬性，在砌筑一定長度的叉砌單元1后設(shè)置吸收膨脹縫的膨脹縫單元3，膨脹縫單元3為耐火纖維氈或毯；在膨脹縫單元3兩側(cè)采用環(huán)形砌筑，如環(huán)砌單元2，膨脹縫耐火纖維氈的厚度根據(jù)叉砌單元1的長度，結(jié)合一定熱風(fēng)溫度下耐火磚的膨脹系數(shù)計(jì)算來設(shè)計(jì)，當(dāng)然膨脹縫單元的設(shè)計(jì)位置也應(yīng)一并考慮管道的波紋管和滑動(dòng)支座的位置；膨脹縫單元3兩側(cè)的環(huán)砌單元2采取錯(cuò)縫處理，如附圖2中C-C剖面和附圖3中E-E剖面所示，同時(shí)在膨脹縫單元3的頂部設(shè)置與叉砌單元1、環(huán)砌單元2相同材質(zhì)耐火磚的壓縫單元4，來實(shí)現(xiàn)膨脹縫在管道受力錯(cuò)動(dòng)時(shí)不往外部單元第一層6、第二層7和第三層8處竄風(fēng)，而引起管殼發(fā)紅、燒穿的事故，減少管道內(nèi)高溫散熱至管道外部，以及進(jìn)一步密封氣流和實(shí)現(xiàn)在特殊條件下吸收外部力的作用。
[0028]該砌筑機(jī)構(gòu)充分結(jié)合了環(huán)砌和叉砌的優(yōu)點(diǎn)，并克服了各自的缺點(diǎn):管道中主要通過叉砌方式實(shí)現(xiàn)，為克服叉砌在高風(fēng)溫條件下耐火磚膨脹無法整體一致消除的問題，在每段叉砌單元1間，設(shè)置能整體消除膨脹的環(huán)形膨脹縫單元3，并在膨脹縫耐火纖維氈兩側(cè)采用環(huán)形砌筑的方式過渡；該處環(huán)形膨脹縫的設(shè)置結(jié)合外部管道支架和波紋管的位置可以通過錯(cuò)動(dòng)方式充分吸收外部鋼結(jié)構(gòu)對內(nèi)部耐材的剪切力作用，不至于引起管道磚出現(xiàn)斷裂和竄風(fēng)現(xiàn)象。該砌筑結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)施容易，避免了上述專利復(fù)雜的磚型設(shè)計(jì)和組合，對降低工程建設(shè)投資有重要的意義。
[0029]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種環(huán)叉砌筑的超高溫?zé)犸L(fēng)爐熱風(fēng)管道，其特征在于:包括若干個(gè)環(huán)狀的叉砌單元，相鄰的叉砌單元分別與一個(gè)環(huán)砌單元連接，兩個(gè)環(huán)砌單元之間設(shè)有可吸收管道耐材膨脹量的膨脹縫單元，在膨脹縫單元外側(cè)設(shè)有壓縫單元，在壓縫單元外由內(nèi)向外依次設(shè)有多層不同材質(zhì)和隔熱性能的防火保溫層；所述叉砌單元為耐火磚砌成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在軸向上，相鄰耐火磚間錯(cuò)開，所述環(huán)砌單元為耐火磚砌成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在軸向上，相鄰耐火磚間對齊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)叉砌筑的超高溫?zé)犸L(fēng)爐熱風(fēng)管道，其特征在于:所述叉砌單元在軸向上相鄰耐火磚間間隔半個(gè)磚長。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)叉砌筑的超高溫?zé)犸L(fēng)爐熱風(fēng)管道，其特征在于:上半環(huán)240°范圍內(nèi)，在壓縫單元外由內(nèi)向外依次設(shè)有三層防火保溫層，分別為第一層、第二層和第三層，所述第一層為粘土質(zhì)輕質(zhì)耐火磚所砌筑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第二層為耐火纖維氈或毯所砌筑的240°范圍的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第三層為耐火混凝土砌筑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)；下半環(huán)120°范圍內(nèi)，在壓縫單元外由內(nèi)向外依次設(shè)有兩層防火保溫層，分別為第一層和第三層，所述第一層為粘土質(zhì)輕質(zhì)耐火磚所砌筑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第三層為耐火混凝土砌筑的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種環(huán)叉砌筑的超高溫?zé)犸L(fēng)爐熱風(fēng)管道，包括若干個(gè)環(huán)狀的叉砌單元，相鄰的叉砌單元分別與一個(gè)環(huán)砌單元連接，兩個(gè)環(huán)砌單元之間設(shè)有可吸收管道耐材膨脹量的膨脹縫單元，在膨脹縫單元外側(cè)設(shè)有壓縫單元，在壓縫單元外由內(nèi)向外依次設(shè)有多層不同材質(zhì)和隔熱性能的防火保溫層；所述叉砌單元為耐火磚砌成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在軸向上，相鄰耐火磚間錯(cuò)開，所述環(huán)砌單元為耐火磚砌成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在軸向上，相鄰耐火磚間對齊。本實(shí)用新型的環(huán)叉砌筑的超高溫?zé)犸L(fēng)爐熱風(fēng)管道，砌體的整體性好，保留了在叉砌方向上對耐火磚磚型公差尺寸要求低，砌筑過程中，現(xiàn)場加工量少，施工速度快，能夠較好的滿足高爐熱風(fēng)爐建設(shè)周期的施工要求的特點(diǎn)。
【IPC分類】C21B9/10
【公開號(hào)】CN205099709
【申請?zhí)枴緾N201520869341
【發(fā)明人】汪朋
【申請人】江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月3日