热风炉系统和热风出口组合砖

摘要

本发明公开了一种热风炉系统和热风出口组合砖，本热风出口组合砖包括第一层砖体、第二层砖体、第三层砖体以及第四层砖体，第一层砖体包括a环管砖、b环管砖和c环花瓣砖，c环花瓣砖的外围侧与热风炉内侧工作层重质砖连接；第二层砖体包括d环管砖和e环花瓣砖，e环花瓣砖的外围侧与热风炉中间层轻质保温砖连接；第三层砖体包括f环管砖和g环花瓣砖，g环花瓣砖的外围侧与热风炉外侧轻质保温砖连接；第四层砖体包括h环管砖，h环管砖的后端侧与热风支管管道砖连接。本热风出口组合砖，通过改进热风出口组合砖结构，使热风出口部位受力得到改善，从而决热风出口发红及垮塌等问题。

权利要求

1.一种热风出口组合砖，其特征在于，包括由内至外依次设置的第一层砖体、第二层砖体、第三层砖体以及第四层砖体，其中：所述第一层砖体包括从内至外依次设置的a环管砖、b环管砖和c环花瓣砖，c环花瓣砖的外围侧与热风炉内侧工作层重质砖连接；所述第二层砖体包括从内至外依次设置的d环管砖和e环花瓣砖，e环花瓣砖的外围侧与热风炉中间层轻质保温砖连接；所述第三层砖体包括从内至外依次设置的f环管砖和g环花瓣砖，g环花瓣砖的外围侧与热风炉外侧轻质保温砖连接；所述第四层砖体包括h环管砖，h环管砖的后端侧与热风支管管道砖连接；

所述a环管砖、b环管砖、c环花瓣砖、d环管砖、e环花瓣砖、f环管砖、g环花瓣砖和h环管砖均由多个依次连接的单砖砌筑形成环形结构，a环管砖、b环管砖、d环管砖和f环管砖的外环侧前后端截面形状均为椭圆形，a环管砖、d环管砖、f环管砖和h环管砖的内环侧前后端截面均为等直径圆形，共同构成圆形热风流体通道。

2.如权利要求1所述的热风出口组合砖，其特征在于，所述a环管砖外环侧前后端截面为长轴相等、短轴不等的椭圆形，a环管砖外侧前后端构成椭圆锥面。

3.如权利要求1所述的热风出口组合砖，其特征在于，所述b环管砖的内环侧和外环侧形状均为长轴相等、短轴不等椭圆形，b环管砖内外侧前后端均构成椭圆锥面。

4.如权利要求1所述的热风出口组合砖，其特征在于，所述a环管砖、d环管砖和f环管砖的上下两端单砖的厚度均大于其两侧单砖的厚度。

5.如权利要求1所述的热风出口组合砖，其特征在于，所述d环管砖外环侧前后端截面为长轴相等、短轴相等的椭圆形，d环管砖外侧前后端构成椭圆柱面。

6.如权利要求1所述的热风出口组合砖，其特征在于，所述f环管砖外环侧前后端截面为长轴相等、短轴相等的椭圆形，f环管砖外侧前后端构成椭圆柱面。

7.如权利要求1所述的热风出口组合砖，其特征在于，组成a环管砖、b环管砖和c环花瓣砖的单砖块数和厚度均不相同，a环管砖、b环管砖和c环花瓣砖各环单砖砖缝错开设置以避免通缝。

8.如权利要求2所述的热风出口组合砖，其特征在于，所述a环管砖、b环管砖、d环管砖和f环管砖的外环侧前后端截面形状均为椭圆形，其长轴均与竖直方向平行，短轴均与水平方向平行。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的热风出口组合砖，其特征在于，组成a环管砖、d环管砖、f环管砖和h环管砖的单砖块数和厚度均不相同，同一层砖体的各环单砖的块数也均不相同，各环单砖砖缝相互错开设置以避免通缝。

10.一种热风炉系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的热风出口组合砖。

说明书

热风炉系统和热风出口组合砖

技术领域

[0001] 本发明涉及热风炉砖体结构技术领域，尤其涉及一种热风炉系统和热风出口组合砖。

背景技术

[0002] 热风炉是高炉炼铁生产中的重要设备之一，近年来钢铁企业通过不断提高风温来降低高炉燃料比。随着热风温度的不断提高，热风炉也出现不少问题，其中热风出口管壳发红、组合砖垮塌等现象尤为严重，已成为困扰热风炉的难题之一。

[0003] 热风炉的热风出口部位存在以下特点：

[0004] 1)热风出口相当于在热风炉大墙上开一个大圆孔，热风出口局部荷载增大；对于顶燃式热风炉，锥形拱顶位于热风出口上方，导致热风出口不仅存在竖直荷载，还存在指向炉壳的径向水平荷载。

[0005] 2)燃烧期热风出口部位温度高，送风期热风出口部位温度略低，热风出口部位温度随着热风炉燃烧和送风而产生周期性变化，因而组合砖也产生周期性膨胀与收缩。

[0006] 综上，由于热风出口部位具有荷载复杂、温度高且周期性膨胀与收缩，因此热风出口部位组合砖的优化设计尤为重要，它关系到热风炉的安全运行。通过对多数热风出口事故分析，热风出口部位环境恶劣、受力复杂、组合砖结构不合理是主要原因，常规组合砖结构已很难适应高风温高风压的生产要求。

发明内容

[0007] 本发明的主要目的在于提供一种热风炉系统和热风出口组合砖，旨在通过改进热风出口组合砖结构，使热风出口部位受力得到改善，从而解决热风出口发红及垮塌等问题。

[0008] 为实现上述目的，本发明提供一种热风出口组合砖，包括由内至外依次设置的第一层砖体、第二层砖体、第三层砖体以及第四层砖体，其中，

[0009] 所述第一层砖体包括从内至外依次设置的a环管砖、b环管砖和c环花瓣砖，c环花瓣砖的外围侧与热风炉内侧工作层重质砖连接；所述第二层砖体包括从内至外依次设置的
d环管砖和e环花瓣砖，e环花瓣砖的外围侧与热风炉中间层轻质保温砖连接；所述第三层砖体包括从内至外依次设置的f环管砖和g环花瓣砖，g环花瓣砖的外围侧与热风炉外侧轻质
保温砖连接；所述第四层砖体包括h环管砖，h环管砖的后端侧与热风支管管道砖连接；

[0010] 所述a环管砖、b环管砖、c环花瓣砖、d环管砖、e环花瓣砖、f环管砖、g环花瓣砖和h环管砖均由多个依次连接的单砖砌筑形成环形结构，a环管砖、b环管砖、d环管砖和f环管砖的外环侧前后端截面形状均为椭圆形，a环管砖、d环管砖、f环管砖和h环管砖的内环侧前后端截面均为等直径圆形，共同构成圆形热风流体通道。

[0011] 优选地，所述a环管砖外环侧前后端截面为长轴相等、短轴不等的椭圆形，a环管砖外侧前后端构成椭圆锥面。

[0012] 优选地，所述b环管砖的内环侧和外环侧形状均为长轴相等、短轴不等椭圆形，b环管砖内外侧前后端均构成椭圆锥面。

[0013] 优选地，所述a环管砖、d环管砖和f环管砖的上下两端单砖的厚度均大于其两侧单砖的厚度。

[0014] 优选地，所述d环管砖外环侧前后端截面为长轴相等、短轴相等的椭圆形，d环外侧前后端构成椭圆柱面。

[0015] 优选地，所述f环管砖外环侧前后端截面为长轴相等、短轴相等的椭圆形，f环外侧前后端构成椭圆柱面。

[0016] 优选地，组成a环管砖、b环管砖和c环花瓣砖的单砖的块数和厚度均不相同，各环单砖砖缝相互错开设置以避免通缝。

[0017] 优选地，所述a环管砖、b环管砖、d环管砖和f环管砖的外环侧前后端截面形状均为椭圆形，其长轴均与竖直方向平行，短轴均与水平方向平行。

[0018] 优选地，组成a环管砖、d环管砖、f环管砖和h环管砖的单砖块数和厚度均不相同，同一层砖体各环单砖的块数也均不相同，各环单砖砖缝相互错开设置以避免通缝。

[0019] 本发明进一步提出一种热风炉系统，包括上述的热风出口组合砖。

[0020] 本发明提出的热风出口组合砖，具有以下有益效果：

[0021] 1)热风出口组合砖第一层砖体管砖(a环管砖、b环管砖)由圆形改为双椭圆形后，在同等耐火砖材质条件下可以有效增加热风出口组合砖竖直方向上的耐压强度，使热风出
口部位受力得到改善，从而决热风出口发红及垮塌等问题；

[0022] 2)将第一层砖体管砖(a环管砖、b环管砖)受力接触面设计为椭圆锥面，使组合砖具有自锁功能，防止组合砖向炉内掉落；

[0023] 3)第二层及第三层砖体管砖(即d环管砖及f环管砖)受力接触面设计为椭圆柱面，在第二层及第三层砖体主要承受竖直荷载的情况下，使组合砖耐压强度显著提高；

[0024] 4)组合砖各环单砖块数及厚度均不同，可以使各层管砖及花瓣砖四周的砖缝相互避开，避免通缝，从而提高组合砖抗高温侵蚀能力。

附图说明

[0025] 图1为本发明热风出口组合砖从炉中心向热风出口视角的结构示意图；

[0026] 图2为图1所示A‑A方向的截面示意图；

[0027] 图3为图1所示B‑B向的截面示意图；

[0028] 图4为图1所示C‑C方向的截面示意图；

[0029] 图5为图1所示D‑D方向的截面示意图；

[0030] 图6为图1所示E‑E方向的截面示意图.

[0031] 图中，1‑圆形热风出口通道，2‑a环管砖与b环管砖前端椭圆形分界面，3‑a环管砖与b环管砖后端椭圆形分界面，4‑b环管砖与c环花瓣砖前端椭圆形分界面，5‑b环管砖与c环花瓣砖后端椭圆形分界面，6‑热风炉内侧工作层重质砖，7‑热风炉中间层轻质保温砖，8‑热风炉外侧轻质保温砖，9‑热风支管管道砖，10‑热风出口流体通道边界线，11‑内环第1环管砖a18与第2环管砖b20分界面，12‑内环第2环管砖b20与花瓣砖c26分界面，13‑内环花瓣砖与本体大墙分界面，14‑中间层花瓣砖本体大墙分界面，15‑外侧花瓣砖本体大墙分界面，16‑中间侧管砖与花瓣砖分界面，17‑‑外侧管砖与花瓣砖分界面。

[0032] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0033] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0034] 需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限
制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0035] 本发明提出一种热风出口组合砖。

[0036] 参照图1至图6，本优选实施例中，一种热风出口组合砖，包括由内至外依次设置的第一层砖体、第二层砖体、第三层砖体以及第四层砖体，其中，

[0037] 第一层砖体包括从内至外依次设置的a环管砖、b环管砖和c环花瓣砖，c环花瓣砖的外围侧与热风炉内侧工作层重质砖6连接(砖与砖之间通过耐火泥浆砌筑连接，下同)；第二层砖体包括从内至外依次设置的d环管砖和e环花瓣砖，e环花瓣砖的外围侧与热风炉中
间层轻质保温砖7连接；第三层砖体包括从内至外依次设置的f环管砖和g环花瓣砖，g环花
瓣砖的外围侧与热风炉外侧轻质保温砖8连接；第四层砖体包括h环管砖，h环管砖的后端侧与热风支管管道砖9连接；

[0038] a环管砖、b环管砖、c环花瓣砖、d环管砖、e环花瓣砖、f环管砖、g环花瓣砖和h环管砖均由多个依次连接的单砖砌筑形成环形结构，a环管砖、b环管砖、d环管砖和f环管砖的外环侧前后端截面形状均为椭圆形，a环管砖、d环管砖、f环管砖和h环管砖的内环侧前后端截面均为等直径圆形，共同构成圆形热风流体通道。

[0039] 参照图1、图4和图5，花瓣砖指的是组合砖每层砖体最外环形成的环形结构，其外环侧为锯齿状，从而便于与一层层砌筑的重质砖或轻质保温砖进行连接。管砖指的是组合
砖每层砖体内环或中间环形成的圆形或椭圆形结构。每环管砖及花瓣砖均由若干块单砖组
成。

[0040] a环管砖、b环管砖、c环花瓣砖、d环管砖、e环花瓣砖、f环管砖、g环花瓣砖和h环管砖的单砖均为重质砖。

[0041] 进一步地，参照图1，a环管砖的外环侧形状为椭圆形，椭圆形承压能力比圆形截面更强，从而改善了热风出口受力情况。a环管砖外环侧前后端截面为长轴相等、短轴不等的椭圆形。即a环管砖外环侧前端和后端截面共形成两个椭圆形，这两个椭圆形的长轴相等而短轴不相等。即a环管砖外侧构成椭圆锥面。

[0042] 进一步地，参照图3，a环管砖如a18单砖及a34单砖等均为楔形形状，靠近热风炉中心侧为小头，靠近热风炉出口侧为大头，单砖设计为楔形形状使其具有自锁能力，可以防止组合砖向热风炉中心掉落。同样的，a环管砖其他单砖也是楔形形状，也具有自锁能力，其中，a环管砖最顶端和最底端的单砖其楔形锥度最小，左右两侧的单砖锥度最大。

[0043] 进一步地，参照图1，图4和图5，a环管砖、d环管砖和f环管砖上下两端单砖的厚度均大于其两侧单砖的厚度。如单砖a05～单砖a13的厚度均大于两侧单砖a01和a17的厚度，使得a环管砖在竖直方向上的承压能力更强。单砖d06～d12的厚度大于两侧单砖d01和d17
的厚度，使得d环管砖在竖直方向上的承压能力更强。

[0044] 进一步地，参照图1，b环管砖外环侧前后端截面为长轴相等、短轴不等的椭圆形，即b环外侧构成椭圆锥面。

[0045] 进一步地，d环管砖外环侧前后端截面为长轴相等、短轴相等的椭圆形。即对于d环管砖来说，其外环侧的截面前后两端均为椭圆形，这两个椭圆形截面完全相同，其长轴相等、短轴也相等。即d环外侧前后端构成椭圆柱面。

[0046] 进一步地，f环管砖外环侧前后端截面均为长轴相等、短轴相等的椭圆形。即对于f环管砖来说，其外环侧的截面前后两端均为椭圆形，这两个椭圆形截面完全相同，其长轴相等、短轴也相等。即f环外侧前后端构成椭圆柱面。

[0047] 本实施例中，组成a环管砖、b环管砖和c环花瓣砖的单砖块数和厚度均不相同，各环单砖砖缝相互错开设置以避免通缝。

[0048] 进一步地，a环管砖、b环管砖、d环管砖和f环管砖外环侧前后端截面形状均为椭圆形，其长轴均与竖直方向平行，短轴均与水平方向平行。a环管砖、d环管砖和f环管砖的内环侧前后端的截面均为等直径圆形，这是为了形成圆形热风流体通道。

[0049] 本实施例中，组成a环管砖、d环管砖、f环管砖和h环管砖的单砖块数和厚度均不相同，各环单砖砖缝相互错开设置，以避免通缝。

[0050] 另外，为避免通缝，同一层砖体各环块数均不相同，如第一层砖体上a环管砖、b环管砖及c环花瓣砖单砖的块数均不相同，如第二层砖体d环管砖及e环花瓣砖块数均不相同，如第三层砖体f环管砖及g环花瓣砖块数均不相同。

[0051] 本实施例图中，各环管砖及花瓣砖块数及厚度仅为示意，并非绝对数。针对不同类型、不同大小热风炉，可以通过调整组合砖各环管砖及花瓣砖块数及厚度来实现本专利中描述的有益效果。

[0052] 本实施例提出的热风出口组合砖，具有以下有益效果：

[0053] 1)热风出口组合砖第一层砖体管砖(a环管砖、b环管砖)由圆形改为双椭圆形后，在同等耐火砖材质条件下可以有效增加热风出口组合砖竖直方向上的耐压强度，使热风出
口部位受力得到改善，从而决热风出口发红及垮塌等问题；

[0054] 2)将第一层砖体管砖(a环管砖、b环管砖)受力接触面设计为椭圆锥面，使组合砖具有自锁功能，防止组合砖向炉内掉落；

[0055] 3)第二层及第三层砖体管砖(即d环管砖及f环管砖)受力接触面设计为椭圆柱面，在第二层及第三层砖体主要承受竖直荷载的情况下，使组合砖耐压强度显著提高；

[0056] 4)组合砖各环砖块数及厚度均不同，可以使各层管砖及花瓣砖四周的砖缝相互避开，避免通缝，从而提高组合砖抗高温侵蚀能力。

[0057] 本发明提出一种热风炉系统。

[0058] 本优选实施例中，一种热风炉系统，包括热风出口组合砖，该热风出口组合砖的具体结构以及有益效果参照上述实施例，在此不再赘述。

[0059] 以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均
同理包括在本发明的专利保护范围内。