[發明專利]全耐材結構支撐格子磚爐體結構及砌筑工藝方法

有效

• 申請號: 201410274223.7
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104073582A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 蘇蔚;劉爽;戰奇;徐吉林
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團工程技術有限公司
• 主分類號: C21B9/02
• 分類號: C21B9/02
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及高溫熱風爐和加熱爐結構，尤其涉及全耐材結構支撐格子磚爐體結構及砌筑工藝方法。

背景技術

目前在冶金行業和石化行業的加熱爐中普遍采用合金鑄鐵爐箅子、橫梁和支柱支撐格子磚蓄熱體，鑄鐵支撐方式對煙氣溫度有嚴格限制，即煙氣溫度要低于400℃，因而具有局限性。

石化行業加熱爐在爐箅子低溫區析碳結焦較為嚴重，每年都需要用明火燒掉積碳和結焦，合金鑄鐵制成的爐箅子、橫梁和支柱在燒焦燒積碳時要嚴格控制溫度低于600℃，溫度超過600℃時，橫梁強度下降40％，出現下撓變形直至斷裂。燒焦作業通常是在送風期結束后直接從拱頂燃燒器通入助燃空氣進行燒積碳和燒焦，隨著燒焦過程的進行，爐箅子區溫度逐漸升高，當溫度超過600℃時停止燒焦。此時用燒損法只能部分清除積碳結焦，還需要人工清除大量剩余的積碳結焦，耗費人力和工時，且作業環境惡劣。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種全耐材結構支撐格子磚爐體結構及工藝方法。適用于冶金和石化等行業的高溫熱風爐和加熱爐，即滿足石化行業加熱爐在爐箅子下方明火燒積碳的特殊要求，同時也滿足冶金行業提高煙氣溫度預熱空氣和煤氣的要求。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

全耐材結構支撐格子磚爐體結構，包括爐底板，爐底板上表面為用耐火磚砌筑的方形支柱，方形支柱之間是澆注的耐熱混凝土，耐熱混凝土與方形支柱形成一個整體，方形支柱上表面為砌筑的耐材一次拱形橫梁，一次拱形橫梁的上面沿90°垂直方向為砌筑的耐材二次拱形橫梁，在二次拱形橫梁上為過渡磚，過渡磚上面為格子磚。

所述的一次拱形橫梁為橫向貫通，由拱形磚和在拱形磚上面砌筑拱形保護磚組成。拱形磚徑向自然楔緊，磚與磚之間采用凸臺和凹槽配合，以保證拱形的整體穩定。

所述的二次拱形橫梁為橫向貫通，由橫梁拱形磚和在橫梁拱形磚上面砌筑橫梁拱形保護磚組成。橫梁拱形磚為徑向自然楔緊，磚與磚之間采用凸臺和凹槽配合，以保證拱形的整體穩定。二次拱形橫梁的寬度和間距與其上面的過渡磚匹配。

所述的過渡磚為特殊格子磚，過渡磚中間孔為直孔，兩邊孔為導流孔，導流孔上部為直孔，下部為與相鄰中間直孔相連的斜孔，從而保證蓄熱室格子磚通孔率為100％。過渡磚上面帶凹槽，用于定位蓄熱室格子磚，下方帶凸臺鑲入二次拱形橫梁砌磚之間，從而保證整個砌體的穩定性。

所述的格子磚的磚孔與其下方的過渡磚磚孔一一對應，被二次拱形橫梁砌磚堵住的孔通過導流孔與相鄰通孔相連，將氣流導入橫梁砌磚的空區。

全耐材結構支撐格子磚爐體結構砌磚工藝方法，具體步驟如下：

1)在爐底板上表面用耐火磚砌筑方形支柱，方形支柱砌筑完成后，在爐底板上表面澆注耐熱混凝土，使耐熱混凝土與支柱形成一個整體，以保持支柱的整體穩定性。

2)在爐底板上澆注的耐熱混凝土固結后，在方形支柱上表面砌筑耐材拱形橫梁。耐材拱形橫梁由拱形磚和拱形保護磚組成。拱形磚徑向自然楔緊，磚與磚之間采用凸臺和凹槽配合，以保證拱形的整體穩定。在拱形磚上面砌筑拱形保護磚，拱形磚與拱形保護磚共同形成橫向貫通的一次拱形橫梁。

3)在一次拱形橫梁的上面沿90°垂直方向砌筑二次拱形橫梁，二次拱形橫梁由橫梁拱形磚和橫梁拱形保護磚組成。橫梁拱形磚為徑向自然楔緊，磚與磚之間采用凸臺和凹槽配合，以保證拱形的整體穩定。在橫梁拱形磚上面砌筑橫梁拱形保護磚，與橫梁拱形磚一起共同形成橫向貫通的二次拱形橫梁。二次拱形橫梁的寬度和間距與其上面的過渡磚應匹配，同時要具有足夠的抗彎強度。

4)在二次拱形橫梁上砌筑過渡磚，過渡磚為特殊格子磚，過渡磚中間孔為直孔，兩邊孔為導流孔，導流孔上部為直孔，下部為與相鄰中間直孔相連的斜孔，從而保證蓄熱室格子磚通孔率為100％。過渡磚上面帶凹槽，用于定位蓄熱室格子磚，下方帶凸臺鑲入二次拱形橫梁砌磚之間，從而保證整個砌體的穩定性。

5)過渡磚上面砌筑格子磚，格子磚孔與其下方的過渡磚孔一一對應，被二次拱形橫梁砌磚堵住的孔通過導流孔與相鄰通孔相連，將氣流導入橫梁砌磚的空區。

與現有的技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明采用雙層拱形結構確保了支撐系統具有足夠的強度以支撐上部格子磚蓄熱體，并通過特殊結構的過渡磚實現上部蓄熱格子磚和下部拱形橫梁有效銜接，即保證了整體結構的穩定性，又實現了蓄熱體格子磚孔的全部貫通，比傳統的板磚蓄熱體提高單位蓄熱面積近1倍，提高蓄熱能力20％。