高炉热风炉格子体制造技术

本实用新型专利技术涉及高炉热风炉格子体，该格子体是在热风炉蓄热室内具有带长方台梯形断面的耐火材料条块砖和耐火球构成的，格子体的第一层结构，一排为带长方台梯形断面条块砖，一排为耐火球，耐火球置于两条砖之间，构成平面为等间隔排列；第二层相对第一层条块砖交错砌筑，顺次以此类推，构成垂直剖面为交错排列。该格子体具有能够提高风温水平和炉子热效率，达到节能、节焦的目的。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高炉中热风炉
，特别是用于热风炉格子体，或类似的预热空气或煤气以及其它气体的蓄热式预热装置中。自考贝式热风炉创建以来，就一直在改变格子砖的设计。设计的原则是在加大单位体积内加热面积的同时，适当保持单位体积内的砖重，也就是必须同时兼顾砖格子的表面传热条件(蓄热面积，孔道表面的粗糙程度等)和砖格子的蓄热或放热条件(一米3砖格子的重量，格砖的当量厚度、导热系数和热容量等)。这种设计的最大特点(也是缺点)是在一座热风炉内或其中某一高度内均用同一砖型砌筑。目前国内外使用的格子砖每米3的加热面积由18到30米2／米3左右，而每米3格子砖的重量，就粘土材质而言由1180到1580公斤／米3左右。格子砖的加热面积和重量是矛盾的，就同种砖型而言，一般加热面积增大则砖重减小，这也是为什么格孔均设计为直通式的原因。例如格孔尺寸为80×80毫米的平板型格子砖，由于每米3加热面积小(18.93米2／米3)，而每米2加热面所负担的砖重则大(72.1公斤／米2)，在蓄热室热交换过程中，这时必须增大加热面积。又如格孔尺寸较小壁厚较薄的块状格子砖，流体力学直径为44.8毫米，当量厚度小于20毫米，其加热面积可达45米2／米3，而每米2加热面积所负担的砖重只有22.4公斤／米2，这时需要增大砖重。在大型热风炉上，一般分段采用不同尺寸的多孔块状格子来统一上述矛盾。为了大大增加加热面积，目前在许多小高炉上，使用球式热风炉，因为一米3球床的加热面积很大。如φ40毫米的球为94.5米2／米3，φ30毫的球为126米2／米3。这种热风炉的优点是投资小，送风温度高，它的缺点是砖重不够，送风时间较短，风温下降快，而且上部球床易渣化结块，隔一定时间需放球清洗灰渣。最大的问题是它无法直接推广到中型和大型高炉的热风炉上。本技术为了克服上述不足，提供了一种大大提高单位体积内的加热面积和保持原有砖重的同时，使用单一高炉煤气而设备不变的条件下，提高风温水平和炉子热效率，从而达到节能和节焦目的的热风炉子格子体。本技术是采用这样的方法实现的高炉热风炉格子体，是在同一空间内采用两种格子砖组合而成的，一种为耐火球，一种为带长方台梯型断面条块砖，把这两种砖砌在热风炉蓄热室(或蓄热式预热装置)中，砌筑的结构第一层，一排为带长方台梯型断面条块砖，一排为耐火球，耐火球置于两条块砖之间，而第二层相对与第一层交错砌筑，顺次以此类推，使整个格子体结构稳定，气体是在各两条块砖中间通过，绕过耐火球而流动，因而使气流产生较大的紊流。因此这种格子体内部外部传热条件都比较理想，外部传热条件由于气流紊流程度较大，比现有的大为改善；而内部蓄热和放热均比较快，容易加热和冷却。使用后，在热风炉内部尺寸不变更的条件下，会因蓄热面积大大增加而提高热风温度和降低废气出炉温度，因为热风炉中空气预热温度是与总蓄热面积成正比，而废气出炉温度与总蓄热面积成反比，因此采用这种格子砖后，能提高送风温度和降低废气出炉温度，故能降低高炉焦比和提高热风炉热效率。本技术与已有的技术相比，具有综合统一了两种矛盾，能够提高风温水平和炉子热效率，达到节能、节焦的目的，并且两种砖型结构简单，制作方便，造价低廉，容易保证质量。这种高效格子砖可以用于高炉炼铁的热风炉中，或者类似的预热空气或煤气以及其他气体的蓄热式预热装置中。对本技术的具体结构及实施例由以下附图给出。附图说明图1是本技术高炉热风炉格子体的垂直剖面结构示意图；图2是本技术高炉热风炉格子体的水平剖面结构示意图；图3是本技术高炉热风炉格子体的带长方台梯型断面条块砖的单体结构示意图。以下结合附图对本技术的具体结构及实施例作以进一步说明。见图1、2、3所示在热风炉蓄热室中(或蓄热式预热装置)采用两种格子砖组合而成，一种为耐火球(2)，一种为带长方台梯型断面条块砖(1)，把这两种砖砌在热风炉蓄热室(或蓄热式预热装置)中，砌筑的结构第一层一排为带长方台梯型断面条块砖(1)，一排为耐火球(2)，耐火球(2)置于两条砖(1)之间，构成平面为等间隔排列；第二层相对第一层条块砖(1)交错砌筑，顺次以此类推，构成垂直剖面为交错排列，使整个格子体结构稳定，气体是在各两条块砖中间通过，绕过耐火球而流动，因此使气流产生较大的紊流。平面间隔排列，一排为耐火球(2)，另一排为带长方台梯型断面条块砖(1)，耐火球(2)在两个带长方台梯型断面条块砖(1)之间，两球之间距离为0－20mm。在热风炉蓄热室(或蓄热式预热装置)中，条块砖(1)垂直剖面为交错排列，层数可为100－500层。耐火球(2)与条块砖(1)，一般耐火材料厂均能产生。根据不同尽寸的耐火球(2)和条块砖(1)可以组成单位体积内不同的加热面积和砖重。以φ40毫米的球为例，根据球间间距不同，每米3体积内的加热面积由61.3到52.5米2／米3，对粘土材质而言，每米3体积内砖的重量由1456到1332公斤／米3，更重要的是在此情况下，每米2加热面积负担的砖重不大，由23到25公斤／米2，因此这种格子体内部外部传热条件都比较理想。显然这种格子体的热工特性是介乎现有格子体和耐火球床之间。因此燃烧废气通过格子体的气流阻力损失要比现有格子体大些，但比石球床的阻损要小得多，因为石球床的空隙度一般为0.37，而这种格子体最窄气流断面处的孔隙度根据不同的球间距离可由0.23到0.51，而且这时的气流是一个逐渐收缩和逐渐扩大的过程，没有石球床内那样的气流碰撞和急拐弯。在石球床内对φ40毫米的球，孔隙中流体力学直径为15.6毫米，而本技术可由22到30毫米。估计每米砖格子高的阻力损失平均增加40－60帕斯卡，即大型高炉的阻损增加1000－1500帕斯卡，中型高炉的增加800－1000帕斯卡，至于小型高炉用它取代球式热风炉，则阻损比球式热风炉低，助燃风机不必更换。在各种情况下格子体的阻力损失，可用球间间距或条块砖斜面的设计来大幅度调整。由于热风炉工作时间较长，即使煤气含尘量小于10毫克／米3，生产实践证明，砖格子上表以下六米以内均有渣化现象，因此小高炉在5米以下，中高炉在8米以下，大高炉在10－15米以下，使用本技术的格子体，以防渣化，发挥其传热特点和延长使用寿命。另外根据稳定高炉送风温度的要求，须加大上部格子体的砖重，减小综合传热系数，因此上部使用现有一般砖重较大的格子砖，实属两全其美，这时用一层或两层断面为长方形的条形过渡砖就能实现。权利要求1.一种高炉热风炉格子体，其由五孔砖或蜂窝砖以及板砖所构成，其特征在于在热风炉蓄热室内具有带长方台梯型断面的耐火材料条块砖(1)和耐火球(2)构成的格子体。2.按权利要求1所述的高炉热风炉格子体，其特征在于格子体的第一层结构，一排为带长方台梯型断面条块砖(1)，一排为耐火球(2)，耐火球(2)置于两条块砖(1)之间，构成平面为等间隔排列，第二层为第一层条块砖(1)交错砌筑，顺次以此类推，构成垂直剖面为交错排列。3.按权利要求2所述的高炉热风炉格子体，其特征在于耐火球(2)在两个带长方台梯型断面条块砖(1)之间，两球之间距离为0－20mm。4.按权利要求2所述的高炉热风炉格子体，其特征在于条块砖(1)垂直剖面为交错排列，层数为100－500层。专利摘要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉热风炉格子体，其由五孔砖或蜂窝砖以及板砖所构成，其特征在于：在热风炉蓄热室内具有带长方台梯型断面的耐火材料条块砖（１）和耐火球（２）构成的格子体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：康日章，
申请(专利权)人：康日章，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]