專利名稱：設(shè)有煙氣均勻分布裝置的熱風(fēng)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高爐熱風(fēng)爐，特別涉及熱風(fēng)爐拱頂空間煙氣均勻分布裝置，屬于煉鐵技術(shù)領(lǐng)域。
熱風(fēng)爐是為高爐生產(chǎn)提供高溫?zé)犸L(fēng)的設(shè)備，由燃燒室和蓄熱室(格子磚砌體)構(gòu)成?，F(xiàn)有的高爐熱風(fēng)爐，無論內(nèi)燃式、外燃式還是其它類型，均存在風(fēng)溫低且不穩(wěn)定、爐子熱效率低以及爐子壽命短等問題。據(jù)研究認(rèn)為，蓄熱室格子磚截面上煙氣分布嚴(yán)重不均勻(其配氣均勻程度僅為30～67%)是其主要原因。煙氣分布不均勻可使?fàn)t內(nèi)換熱惡化，蓄熱量減少，造成風(fēng)溫低且不穩(wěn)定，同時，格子磚因加熱不均勻、脹縮不一而發(fā)生錯位、剝落、不均勻下沉，以致碎磚堵塞格子磚格孔，氣道阻力增大，爐子熱效率日趨惡化。為了改善煙氣分布狀況，國內(nèi)外科技人員作了大量工作，提出了不少構(gòu)思新穎的技術(shù)解決方案，但始終未能達(dá)到使煙氣在格子磚截面上均勻分布之目的。例如，美國專利US-2352305提出的方案是，將熱風(fēng)爐半球形拱頂改為水平頂，用隔墻將燃燒室和蓄熱室劃小(分成若干個)，在燃燒室隔墻頂面上設(shè)置由導(dǎo)流檔板構(gòu)成的煙氣分布裝置。還有，德國專利DT-2352305，介紹一種方案是在格子磚砌體頂部砌筑臺階，在每個臺階上設(shè)置導(dǎo)流板，組成煙氣分布裝置。又如，蘇聯(lián)發(fā)明SU-685695，提出在拱頂空間設(shè)置立式拱門，把格子磚頂部砌成階梯狀。如此種種，由于發(fā)明人不曾真切透徹了解熱風(fēng)爐拱頂空間的煙氣動態(tài)和氣流結(jié)構(gòu)，這些方案未能消除拱頂空間的煙氣渦流和氣流被壓縮、集中所帶來的影響，而不能達(dá)到預(yù)定的發(fā)明目的。而且，這些導(dǎo)流設(shè)施的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，穩(wěn)定性不好，在溫差引起脹縮不勻的情況下可能倒塌，碎磚堵塞蓄熱室格孔，使氣道阻力增大，給熱風(fēng)爐的運行操作帶來不良后果。也許正是由于這些方案有不切實際之虞，所以未能在生產(chǎn)中得到應(yīng)用推廣。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、切實有效的煙氣均勻分布裝置，在不改變現(xiàn)有高爐熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)的條件下大幅度提高高溫?zé)煔庠谛顭崾腋褡哟u截面上的分布均勻程度，從而提高風(fēng)溫，延長爐子壽命，節(jié)省焦炭，增加生鐵產(chǎn)量。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是用中間具有孔洞的框架式耐火磚(簡稱框架磚)，直接在蓄熱室格子磚頂面上砌筑煙氣均勻分布裝置。這種砌體起到重新組織煙氣流的作用，它有兩個不同曲率的弧面，內(nèi)弧面與熱風(fēng)爐縱軸有夾角α，外弧面與拱頂內(nèi)壁面之間存在間隙，煙氣可由間隙經(jīng)框架孔洞進(jìn)入格子磚砌體。燃燒室與蓄熱室之間的隔墻用凹凸磚砌筑，其外墻頂部砌成斜面或階梯形式，內(nèi)墻頂部砌成平面。借此隔墻與煙氣分布裝置的聯(lián)合作用，可消除拱頂空間的煙氣渦流，使煙氣流重新加以分布，提高煙氣配氣均勻程度。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明方案所提供的煙氣均勻分布裝置作進(jìn)一步描述。


圖1為煙氣均勻分布裝置(6)縱向剖示圖。A為隔墻砌筑大樣。
圖2為框架磚示意圖。
圖1所示1-熱風(fēng)爐爐襯;
2-蓄熱室格子磚砌體;
3-燃燒室隔墻4-燃燒室;
5-煙氣均勻分布裝置(框架磚砌體)的外弧面與拱頂內(nèi)壁面之間的間隙;
6-本發(fā)明煙氣均勻分布裝置(框架磚砌體，縱向截面);
α-框架磚砌體的內(nèi)弧面與熱風(fēng)爐縱軸之夾角。
圖示煙氣均勻分布裝置系用一種專門設(shè)計制造的框架磚構(gòu)筑而成的砌體，直接座落在蓄熱室格子磚砌體頂面上。這種框架磚是一種四邊為框架、中間具有孔洞的耐火磚，其框架邊長尺寸為0.2～0.8m，磚孔邊長(線性尺寸)為0.10～0.5m。其平面形狀取決于拱頂結(jié)構(gòu)形式和磚塊在砌體上的具體位置，可以是扇形、月牙形、梯形、矩形以及園形，等等。磚筋截面形狀可以是矩形、長錐形、楔形、雙頭錐形等，如附圖2A-A所示?？蚣艽u砌體(6)的縱向截面形狀如附圖1所示。砌體的水平截面形狀由內(nèi)外兩個曲率不等的園弧圍成。內(nèi)外弧線的半徑依其在框架磚砌體上所處部位而定。內(nèi)弧面與熱風(fēng)爐縱軸有一夾角α，對于不同結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)爐，α角可為8°～38°。外弧面與拱頂內(nèi)壁面之間存在間隙(5)，間隙的大小與熱風(fēng)爐半徑之比為0.05～0.22。為了順利地將燃燒室(4)內(nèi)的高溫?zé)煔庖驘煔饩鶆蚍植佳b置(6)，將燃燒室隔墻(3)的外墻從內(nèi)側(cè)向蓄熱室(2)一側(cè)逐漸砌高，頂部構(gòu)成斜面或階梯形式，斜面的水平投影長度等于燃燒室半徑或直徑。燃燒室隔墻的內(nèi)墻頂部砌成平面。借助于這樣砌筑的隔墻與本發(fā)明裝置的聯(lián)合作用，就能消除拱頂空間存在的氣流“死角”和渦流，使煙氣均勻分布于蓄熱室格子磚截面上。為了防止燃燒室隔墻掉磚和變形而擠壓蓄熱室格子磚砌體，本發(fā)明采用凹凸磚砌筑燃燒室隔墻，這種凹凸磚帶有互相插接的凹槽和相對應(yīng)的凸緣。
按圖1描述的煙氣均勻分布裝置系本發(fā)明方案在內(nèi)燃式熱風(fēng)爐上的一種實施例。
對于其它類型的熱風(fēng)爐，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計方法與原則，同樣可以采用本發(fā)明方案的煙氣均勻分布裝置。
采用本發(fā)明方案的煙氣均勻分布裝置可將格子磚截面上的煙氣配氣均勻程度提高到82%以上，使風(fēng)溫提高35～50℃，切實避免格子磚氣道受堵和燃燒室隔墻掉磚，從而延長爐子壽命，實現(xiàn)高爐節(jié)焦增鐵。
權(quán)利要求
1.一種高爐熱風(fēng)爐，由燃燒室和蓄熱室(格子磚砌體)構(gòu)成，在拱頂空間設(shè)有煙氣均勻分布裝置，其特征在于煙氣均勻分布裝置系一框架磚砌體，直接砌筑在蓄熱室格子磚頂面上，它有兩個不同曲率的弧面，其外弧面與熱風(fēng)爐內(nèi)壁面之間存在間隙，內(nèi)弧面與熱風(fēng)爐縱軸有夾角α。
2.按照權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐，其特征在于砌筑煙氣均勻分布裝置的框架磚的框架邊長可以為0.2～0.8m，磚孔口邊長為0.10～0.50m，磚筋截面可以為矩形、長錐形、楔形、雙頭錐形等，其平面形狀可以為扇形、月牙形、矩形、梯形以及園形等等。
3.按照權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐，其特征在于框架磚砌體外弧面與熱風(fēng)爐內(nèi)壁面之間的間隙大小與熱風(fēng)爐半徑之比可為0.05～0.22，內(nèi)弧面與熱風(fēng)爐縱軸的夾角α為8°～38°。
4.按照權(quán)利要求1或3所述的熱風(fēng)爐，其特征在于燃燒室隔墻用凹凸磚按以下形式砌筑外墻從燃燒室外側(cè)朝蓄熱室方向逐漸砌高，其頂部砌成斜面或階梯形式，內(nèi)墻頂部砌成平面。
5.按照權(quán)利要求4所述的熱風(fēng)爐，其特征在于砌筑燃燒室隔墻的凹凸磚四邊具有供互相插接的凹槽和相對應(yīng)的凸緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及高爐熱風(fēng)爐，特別涉及熱風(fēng)爐拱頂煙氣均勻分布裝置，屬于煉鐵技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明系用框架磚直接砌筑在蓄熱室格子磚頂面上的砌體，其外弧面與拱頂內(nèi)壁面之間有間隙，內(nèi)弧面與熱風(fēng)爐縱軸形成夾角α。燃燒室隔墻用凹凸磚砌筑，其外墻頂部砌成斜面或階梯式。采用本發(fā)明可將煙氣均勻分布程度提高到82％以上，風(fēng)溫提高35～50℃，且穩(wěn)定，節(jié)焦增鐵，延長爐子壽命。
文檔編號C21B9/02GK1096055SQ9410088
公開日1994年12月7日 申請日期1994年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月7日
發(fā)明者段潤心, 段中堅, 段中棟, 周少萍, 張玉霞 申請人:段潤心