CN2916553Y

CN2916553Y - 一种三十一孔格子砖

Info

Publication number: CN2916553Y
Application number: CN 200620008222
Authority: CN
Inventors: 李富朝; 李建涛; 陈泉锋
Original assignee: ZHENGZHOU ANNEC INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: ZHENGZHOU ANNEC INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2016-03-17

Abstract

本实用新型是关于一种三十一孔格子砖，包括一种三十一孔圆孔六边形格子砖和一种三十一孔多边型孔六边形格子砖。主要用于炼铁高炉热风炉作为蓄热体，也可以用于其他高温蓄热式换热器或热交换炉。本实用新型通过改进格子砖结构形式，较好优化了现有格子砖热工参数，解决了现有格子砖单位重量的加热面积小或单位重量的格子砖体积大的问题，具有提高热风炉送风温度和减少热风炉投资的优点。

Description

一种三十一孔格子砖

技术领域

本实用新型涉及一种钢铁冶金和节能技术领域，特别是涉及一种能提高炼铁高炉热风炉送风温度和减少热风炉投资的一种热风炉蓄热体用格子砖。

背景技术

热风炉是高炉炼铁的辅助设施，其作用是向高炉提供热风。其工作原理是通过热风炉的燃烧器燃烧煤气而产生高温烟气，将热风炉内的蓄热体加热，然后是冷风通过蓄热体，与蓄热体进行热交换而变成热风(高温空气)，其中蓄热体有多种形状和结构，例如平板型、波纹板型、五孔块状、七孔块状、一十九孔块状以及耐火球型等。

其中平板型、波纹板型由于在热风炉蓄热室内砌筑成蓄热体后，结构稳定性差，蓄热体易倾斜、倒塌，已被块状格子砖或球体型耐火球代替。

五孔块状热工性能较差、砌筑稳定性也不好，已极少应用。

七孔块状和一十九孔块状格子砖目前应用较多，但是其热工性能一般，已不能满足技术发展的需要。

耐火球型蓄热体与五孔块状、七孔块状和一十九孔块状格子砖相比，单位砖重的蓄热体加热面积大，在小型高炉上得到了普遍应用。但是耐火球型蓄热体的阻力损失大，随使用时间延长耐火球趋于紧密排列，阻力损失大进一步增加，一般使用2-3年必须更换，增加了检修费用和时间。

由此可见，上述现有的热风炉蓄热体存在着一定缺陷和不足，而亟待加以进一步改进。如何优化热风炉蓄热体的热工性能，是热风炉实现高风温的关键之一。通过减小格子砖的格孔直径和减小格子砖的格孔间距，格子砖的热工性能得到大幅度提升。

有鉴于上述现有热风炉蓄热体存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实践经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构热风炉格子砖，能够改进现有常规格子砖的结构，优化其热工性能，使其更具有实用性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，优化现有的格子砖热工性能，而提供一种新型结构格子砖。所要解决的主要技术问题是通过改进格子砖的结构，使其热工性能得到提高，从而提高热风炉送风温度，减少热风炉投资。

本实用新型的另一目的在于，提供一种新型结构格子砖，使其更具有实用性，能够取代耐火球蓄热体。

本实用新型的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种三十一孔格子砖，格子砖形状近似为六边形柱状体。

六边形内有31个完整格子孔，格子砖的孔型为圆柱状或/和圆锥状，也可已是多边形柱状或/和多棱锥状。

格子砖的六边形内共有31个完整格孔，六边形的每条边上有1个半格孔，每块格子砖六边形的角上有1个三分之一格孔。格孔分布(相邻三个格孔)为等边三角形。当多块格子砖砌筑在一起时，每2个半格孔组成1个完整格孔，每3个三分之一格孔组成1个完整格孔，使整个蓄热体格子砖的格孔分布都符合同一规律。

格子砖的上表面有三个凸台，下表面有三个凹槽，当多块格子砖砌筑在一起时，上层格子砖的凹槽与下层格子砖的凸台咬合在一起，保证蓄热体的整体稳定性。

格子砖的格孔直径为10-43mm，格子砖的相邻格孔间距为10-60mm。六边形柱状体高度80-200mm。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可以采用以下技术措施来进一步实现。

根据权利要求1所述的一种三十一孔格子砖，其特征在于其中所述的格孔形状可以是多边形柱状或棱锥状，比圆柱状或圆锥状格孔进一步增加了加热面积。

根据权利要求1所述的一种三十一孔格子砖，其特征在于其中所述格子砖形状为六边形柱状，也可以是等边三角形柱状(三棱柱状)或菱形柱状。

格子砖的格孔直径、加热面积、活面积、和当量厚度是格子砖的热工参数，其中任何两个参数确定后，其他参数即为定值。在一定的格孔直径条件下，得到最大格子砖加热面积和适当的格子砖重量是是格子砖优化的目标。加热面积保证在单位时间内格子砖和流体具有足够的热交换量，格子砖重量保证充足的热储存量。

由于采用了上述技术方案，本案能够获得如下技术效果：

1、本实用新型能够提高热风炉送风温度

采用前述一种三十一孔格子砖，热工性能优化，同等耐火材料重量用量或同等蓄热室容积条件下，可以大幅度提高加热面积，为提高热风炉送风温度创造有利条件。

2、本实用新型能够降低热风炉投资

采用前述一种三十一孔格子砖，相同加热面积条件下，格子砖重量减少，可减少格子砖投资，蓄热室容积减小，从而减少了热风炉本体的投资。

3、本实用新型能够减小热风炉阻力损失

采用前述一种三十一孔格子砖替代耐火球，格子砖蓄热体均为从上到下的通孔，流体阻力小。而耐火球蓄热体呈自然堆积状态，孔隙比格子砖小的多且为不规则形状，阻力损失大，故采用三十一孔格子砖可以大幅度减小阻力损失。

4、本实用新型能够彻底解决更换耐火球问题

耐火球蓄热体运行一段时间需要清理、更换耐火球，而采用前述一种三十一孔格子砖替代耐火球，格子砖寿命可以达到高炉两代炉役以上，不存在更换耐火球问题。

5、本实用新型适应性强

前述一种三十一孔格子砖，可以适应各种容积新建或改造高炉工程的热风炉使用，特别是当现有采用传统格子砖热风炉的高炉进行扩容改造时，采用三十一孔格子砖作为蓄热体可以大幅度提高热风炉的加热能力。

综上所述，本实用新型所述的三十一孔格子砖，具有上述诸多的优点及实用价值，不论在结构上或性能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的传统格子砖或耐火球具有增进的多项功效，从而更加实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚阐述本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是本实用新型的平面结构示意图。

图2是本实用新型沿图1的A-A剖面结构示意图。

图3是本实用新型的砌筑结构图。

图号说明

1、完整格孔

2、半格孔

3、三分之一格孔

4、凹槽

5、凸台

6上层格子砖

7下层格子砖

8凹槽和凸台咬合结构

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种三十一孔格子砖具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1、图2所示，本实用新型较佳实施例的一种三十一孔格子砖，其主要包括：31个完整格孔1，6个半格孔2和6个三分之一格孔3，格子砖为六边形，蓄热室每一层格子砖有数量众多的单块格子砖砌筑而成。每两块格子砖边上的半格孔组合成一个完整格孔，每三块格子砖角上的三分之一格孔组成一个完整格孔。砌筑完成后每一层格子砖的格孔呈等边三角形规则排列。请参阅图3所示，蓄热室由若干层格子砖砌筑而成，上层格子砖6的凸台5与下层格子砖7的凹槽4咬合，组成凸台和凹槽咬合结构8。第三层格子砖的凸台5再与其相邻层格子砖的凹槽4咬合，依此类推，格子砖块与块想接，层与层相扣，组成结构稳定的蓄热体。

实施例1

新建高炉工程，采用前述的一种三十一孔格子砖IV，三十一孔格子砖IV与其他形式格子砖热工性能对比见下表。，

不同形式格子砖热工性能

格子砖类型	传统七孔格子砖	一十九孔格子砖	新型三十一孔格子砖IV
格子砖类型	传统七孔格子砖	一十九孔格子砖	新型三十一孔格子砖IV	格孔直径，mm	φ43	φ30	φ25
加热面积，m²/m³	38.08	48.54	62.80	格孔直径，mm	φ43	φ30	φ25
加热面积，m²/m³	38.08	48.54	62.80	活面积，m²/m²	0.409	0.364	0.393
当量厚度	0.031	0.026	0.015	活面积，m²/m²	0.409	0.364	0.393

新型三十一孔格子砖与传统七孔砖相比，由于三十一孔格子砖加热面积大，活面积小即填充系数(格子砖重量)大，在相同的蓄热室空间内，装入的格子砖重量和加热面积更大，即更有效地利用了热风炉炉内空间。

对于新建热风炉，在蓄热室格子砖重量相同的条件下，总蓄热面积可以增加60.57％，相同条件下，通过计算，可以得出：[(62.80/(1-0.393)-38.08/(1-0.409))/(38.08/(1-0.409))＝60.57％]，格子砖体积(即蓄热室容积)减少2.64％，[(1/(1-0.409)-1/(1-0.393))/(1/(1-0.409))＝2.64％，即同样重量的格子砖，采用本实用新型三十一孔格子砖可以获得更大的加热面积和需要较小的蓄热室容积，相应可以提高热风温度，减少了热风炉投资。

实施例2

旧有热风炉改造工程，蓄热室不动，在相同蓄热室容积条件下，采用新型三十一孔格子砖比采用传统七孔砖加热面积增加64.92％，[(62.80-38.08)/38.08＝64.92％]，格子砖总重量增加2.71％，[((1-0.393)-(1-0.409))/(1-0.409)＝2.71％]。即在不改变热风炉蓄热室容积条件下，采用本实用新型三十一孔格子砖可以获得更大的加热面积和并可以增加格子砖重量，相应可以提高热风温度，特别适合高炉扩容和热风炉加热能力不足的场合。

实施例3

新建高炉工程，热风炉蓄热体采用本实用新型三十一孔格子砖与采用耐火球热工性能对比见下表。

新型三十一孔格子砖与耐火球热工性能

热工性能	格孔或耐火球直径	活面积	填充系数	加热面积	当量厚度
热工性能	格孔或耐火球直径	活面积	填充系数	加热面积	当量厚度	单位	mm	m²/m²	m³/m³	m²/m³	m
三十一孔格子砖I	25	0.314	0.686	50.21	0.027	单位	mm	m²/m²	m³/m³	m²/m³	m
三十一孔格子砖I	25	0.314	0.686	50.21	0.027	三十一孔格子砖II	25	0.337	0.663	53.95	0.025
三十一孔格子砖III	25	0.363	0.637	58.13	0.022	三十一孔格子砖II	25	0.337	0.663	53.95	0.025
三十一孔格子砖III	25	0.363	0.637	58.13	0.022	三十一孔格子砖IV	25	0.393	0.607	62.80	0.019
三十一孔格子砖V	20	0.377	0.623	75.50	0.016	三十一孔格子砖IV	25	0.393	0.607	62.80	0.019
三十一孔格子砖V	20	0.377	0.623	75.50	0.016	耐火球I	75	0.37	0.630	50.40
耐火球II	70	0.37	0.630	54.00		耐火球I	75	0.37	0.630	50.40
耐火球II	70	0.37	0.630	54.00		耐火球III	65	0.37	0.630	58.15
耐火球IV	60	0.37	0.630	63.00		耐火球III	65	0.37	0.630	58.15
耐火球IV	60	0.37	0.630	63.00		耐火球V	50	0.37	0.630	75.60

三十一孔格子砖与耐火球相比，在耐火材料重量用量基本相同条件下，三十一孔格子砖可以达到常用规格耐火球的加热面积水平，即完全可以用三十一孔格子砖代替耐火球，从而彻底解决耐火球换球问题，并大幅度减少蓄热体阻力损失，减少热风炉运行成本。

综上所述，无论是新建工程，还是改造工程，采用本实用新型所述的一种三十一孔格子砖作为热风炉蓄热体，比采用传统七格子砖、一十九孔格子砖或耐火球都具有明显优势。

Claims

1、一种三十一孔格子砖，其特征在于：该格子砖为一种形状近似为六边形柱状体，六边形内有31个完整格子孔。

2、根据权利要求1所述的三十一孔格子砖，其特征在于：格子孔为圆柱状、圆锥状、多边形柱状、多棱锥形状中的一种。

3、根据权利要求1所述的三十一孔格子砖，其特征在于：该格子砖外边缘设置有6个半格孔和6个三分之一格孔。

4、根据权利要求1所述的三十一孔格子砖，其特征在于：所述格子砖的上表面有三个凸台，下表面有三个凹槽，该格子砖的该凹槽与该凸台形状咬合在一起。