專利名稱：頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煉鐵用頂燃式熱風爐燃燒口裝置，特別適用于頂燃式或球式熱風爐燃燒口。
技術背景提高風溫是現(xiàn)代高爐煉鐵的重要技術特征，高風溫是高爐降低燃料消耗，提高產(chǎn)量的有效技術措施。
熱風爐是為高爐加熱鼓風的設備，是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分?，F(xiàn)代高爐采用蓄熱式熱風爐，其工作原理是先采用煤氣燃燒，產(chǎn)生高溫煙氣用于加熱熱風爐內(nèi)的耐火格子磚，再使空氣通過熾熱的格子磚而被加熱，每座高爐配置3～4座熱風爐，輪流交替地進行燃燒和送風，使高爐連續(xù)不斷地獲得高溫鼓風。
頂燃式熱風爐又稱無燃燒室熱風爐，是蓄熱式熱風爐的一種形式，是將燃燒裝置設置在蓄熱室頂部的熱風爐，利用熱風爐拱頂空間進行燃燒，其結(jié)構(gòu)特點是完全取消了內(nèi)部、外部燃燒室。
燃燒口是頂燃式熱風爐的關鍵部位，是煤氣、助燃空氣混合、燃燒的通道。頂燃式熱風爐的頂部燃燒方式，使燃燒口的工作環(huán)境異常惡劣。如92234047.1專利中設計的大功率燃燒裝置，其燃燒口全部是采用單一的耐火磚砌筑而成的，生產(chǎn)使用中耐火磚出現(xiàn)了過早破損。燃燒口耐火磚出現(xiàn)過早破損的主要原因是(1)燃燒口的耐火材料砌體必須承受換爐操作時的急冷急熱工況，頻繁的換爐操作降低了耐火材料的高溫穩(wěn)定性和理化性能，造成燃燒口耐火材料砌體異常破損、塌落；(2)煤氣中攜帶的水分和粉塵的混合物進入到燃燒口耐火材料砌體中，對耐火材料造成侵蝕；(3)現(xiàn)有技術中，燃燒口設計結(jié)構(gòu)不合理，使耐火材料在急冷急熱的工況條件下產(chǎn)生熱應力，在與爐殼相接觸的部位即燃燒口水平短節(jié)處，最先出現(xiàn)局部破損、斷裂，直至整個燃燒口耐火磚坍塌、脫落。
生產(chǎn)實踐證實，頂燃式熱風爐的燃燒口在耐火材料材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等方面均進行了許多改進和完善，但平均使用壽命也僅有4～5年。根本無法達到使燃燒口使用壽命與熱風爐壽命相適應的目標，而且，由于燃燒口的過早破損，造成爐殼發(fā)紅、竄風等一系列問題，對提高風溫造成了嚴重的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是要克服現(xiàn)有頂燃式熱風爐燃燒口短壽的技術缺陷，從而設計出一種能夠滿足熱風爐生產(chǎn)要求，使其使用壽命達到或超過10年以上的新型燃燒口裝置。
本實用新型涉及一種頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置，包括冷卻套、托磚圈、燃燒口組合磚、自流澆注料，將冷卻套安裝在燃燒口水平短節(jié)處，且在燃燒口組合磚上部設置托磚圈，用于支撐拱頂耐火磚，冷卻套、托磚圈、燃燒口組合磚之間用自流澆注料填充，冷卻套與燃燒口組合磚之間設有沉降縫，自流澆注料與托磚圈之間設有陶瓷纖維。
冷卻套為內(nèi)設蛇形冷卻水管；燃燒口組合磚采用花瓣型鎖磚結(jié)構(gòu)，每塊組合磚上設有用于組合磚之間的固定聯(lián)接的凹凸榫槽。
燃燒口組合磚上部設置托磚圈，用于支撐拱頂耐火磚。
在頂燃式熱風爐燃燒口水平段，采用內(nèi)設蛇形冷卻水管的鑄鐵、鑄鋼或鑄銅冷卻套，將冷卻套安裝在燃燒口短節(jié)上，取代現(xiàn)有技術中采用的耐火材料，冷卻套直接與煤氣、助燃空氣接觸，從而徹底解決由于急冷急熱惡劣的工況條件對耐火材料造成的破壞。燃燒口斜段采用高性能優(yōu)質(zhì)耐火材料組合磚，這種組合磚具有優(yōu)異的耐急冷急熱性能，并且每塊組合磚均采用凹凸楔型榫槽結(jié)構(gòu)，以提高組合磚砌體的整體穩(wěn)定性。為解決燃燒口組合磚受力結(jié)構(gòu)不合理的問題，消除或減輕拱頂上部磚襯對燃燒口組合磚產(chǎn)生的壓力，在燃燒口組合磚的上部設置一個水平托磚圈，用于支撐拱頂上部的耐火磚襯，從而徹底解決由于燃燒口組合磚受力不合理而造成的坍塌、脫落問題。
本實用新型不但可以克服現(xiàn)有技術的缺陷，同時還可以做到結(jié)構(gòu)設計合理、制造施工簡便、制造成本低、使用壽命長。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖中1.冷卻套，2.耐火噴涂料，3.錨固鉤，4.燃燒口水平短節(jié)，5.拱頂耐火磚，6.爐殼，7.托磚圈，8.陶瓷纖維，9.燃燒口組合磚，10.自流澆注料，11.進出水管，12.蛇形冷卻水管，13.沉降縫。
具體實施方式
在
圖1中，冷卻套(1)安裝在燃燒口水平短節(jié)(4)中，在燃燒口短節(jié)(4)上點焊錨固鉤(3)，使耐火噴涂料(2)能夠穩(wěn)定地噴涂在燃燒口水平短節(jié)(4)上，防止燃燒口水平短節(jié)(4)過熱變形、發(fā)紅。冷卻套(1)內(nèi)設有蛇形冷卻水管(12)，其進出水管(11)與燃燒口水平短節(jié)(4)焊接。燃燒口斜段采用燃燒口組合磚(9)，每塊組合磚均采用凹凸楔型榫槽結(jié)構(gòu)，為消除水平熱應力，在冷卻套(1)與燃燒口組合磚(9)之間設有沉降縫(13)。燃燒口組合磚(9)上部的托磚圈(7)與爐殼(6)焊接，托磚圈(7)用于支撐燃燒口組合磚(9)上部的拱頂耐火磚(5)，消除或減輕拱頂耐火磚(5)對燃燒口組合磚(9)產(chǎn)生的壓力。在爐殼(6)與燃燒口水平短節(jié)(4)聯(lián)接處，填充自流澆注料(10)，為消除燃燒口組合磚(9)和自流澆注料(10)受熱所產(chǎn)生的縱向熱膨脹，在自流澆注料(10)與托磚圈(7)之間設一層陶瓷纖維(8)，用于吸收縱向熱膨脹，防止燃燒口組合磚(9)、自流澆注料(10)的產(chǎn)生的熱應力破壞以及托磚圈(7)的熱應力變形。
權(quán)利要求1.一種頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置，包括冷卻套、托磚圈、燃燒口組合磚、自流澆注料，其特征在于將冷卻套(1)安裝在燃燒口水平短節(jié)(4)處，且在燃燒口組合磚(9)上部設置托磚圈(7)，用于支撐拱頂耐火磚(5)，冷卻套(1)、托磚圈(7)、燃燒口組合磚(9)之間用自流澆注料(10)填充，冷卻套(1)與燃燒口組合磚(9)之間設有沉降縫(13)，自流澆注料(10)與托磚圈(7)之間設有陶瓷纖維(8)。
2.如權(quán)利要求1所述的頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置，其特征在于冷卻套(1)為內(nèi)設蛇形冷卻水管(12)。
3.如權(quán)利要求1所述的頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置，其特征在于燃燒口組合磚(9)采用花瓣型鎖磚結(jié)構(gòu)，每塊組合磚上設有用于組合磚之間的固定聯(lián)接的凹凸榫槽。
4.如權(quán)利要求1所述的頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置，其特征在于燃燒口組合磚(9)上部設置托磚圈(7)，用于支撐拱頂耐火磚(5)。
專利摘要本實用新型涉及一種頂燃式熱風爐組合式燃燒口裝置，特別適用于頂燃式或球式熱風爐燃燒口。本實用新型包括冷卻套、托磚圈、燃燒口組合磚、自流澆注料。主要特征是在燃燒口水平短節(jié)處采用冷卻套結(jié)構(gòu)，燃燒口組合磚上部設置托磚圈用以支撐拱頂上部的耐火磚襯，冷卻套、燃燒口組合磚、托磚圈之間用自流澆注料填充，以提高燃燒口組合磚的整體穩(wěn)定性。本實用新型同現(xiàn)有技術相比具有整體結(jié)構(gòu)設計合理、制造施工簡便、生產(chǎn)維護量低的特點，可以大幅度延長頂燃式熱風爐燃燒口的使用壽命和拱頂磚襯壽命。
文檔編號C21B9/00GK2656426SQ0324905
公開日2004年11月17日 申請日期2003年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月26日
發(fā)明者張福明, 毛慶武 申請人:首鋼總公司