專利名稱：導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁及球團豎爐導風墻的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種球團豎爐的導風墻及大梁，特別是涉及一種導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁及球團豎爐導風墻。
二.
背景技術：
鐵礦粉球團化是高爐煉鐵的高效、長壽、節能的關鍵技術之一，鐵礦粉球團化后必須進行烘干，燒結，豎爐是燒結技術中的先進工藝。豎爐法具有結構簡單、投資少、熱效率高、操作維修方便、作業率高等優點。烘干床置于豎爐爐頂處，工作時具有一定粒度的生球用皮帶機輸送別豎爐頂部，通過布料機連續不斷的、均勻的布入烘干床內，進入豎爐內的生球以某一速度下降，燃燒室內的高熱氣體從火口噴入爐內，自下而上進行熱交換。換熱后的大部分冷卻風(熱風)通過導風墻，與燃燒室的廢氣(熱交換后)在烘干床的爐篦下匯合——干燥生球，然后從爐口引出，經過防塵，通入煙囪排放。生球首先在豎爐上部烘干床內經過干燥脫水預熱氧化，然后進入焙燒帶，在高溫下發生固結；經過均熱帶，完成全部固結過程；固結好的球團與下部鼓入爐內后上升的冷卻風進行熱交換而得到冷卻；冷封后的成品球團從爐底排出；完成球團的整個焙燒過程。
烘干床主要由烘干床支撐梁和干燥篦組成。多數為單層，極少數為人字形交叉多層。烘干床支撐梁均采用水冷卻，稱為烘床水梁，烘床水梁俗稱小水梁，是支托干燥篦子用的，梁要求能夠承受500-600℃，個別情況達到900~C的高溫，同時耐水汽和其它酸性氣體腐蝕；承受約lt/m的均布負荷，因此梁的性能、壽命關系到燒結成本、能源消耗及勞動生產率。早期的烘床水梁是用角鋼焊接的矩形結構，焊縫容易開裂漏水。后改為厚壁無縫鋼管，避免了開裂漏水。烘床水梁在高溫條件下工作，采用水冷卻具有以下缺陷(1)耗水量大，這個問題隨著水資源的緊張越來越突出；(2)隨著水垢的沉積，冷卻效果變差，導致壁溫升高而使水梁彎曲；3)在突然停電時，使水梁斷水而燒壞；(4)耗電量大，由于烘干床所處的位置標高很高，大大增加了冷卻水泵的揚程，在水量相同的條件下水泵的功率、電耗都大大增加，另外約三分之一的熱能被水帶走，降低了熱效率，造成了熱能浪費和水資源的消耗。
針對這種情況，中國專利(公開號為CN1600879A，申請號為200410086129.5)公開了一種“鐵礦粉球團燒結豎爐烘床無水梁”，該梁的截面由上部的半圓拱形和下部矩形組合而成，其中心部分是由增強增韌陶瓷材料構成的基體(1)與內部布置的高溫合金骨架(2)相結合的鋼筋陶瓷梁體；在梁體周圍均勻包覆硅酸鋁纖維絕熱材料(3)，起絕熱作用；絕熱材料外包覆不銹耐熱鋼保護罩(4)，表面噴漆Y2O3·ZrO2熱障涂層(5)，該梁具有良好的耐熱性能、力學性能和化學性能，取代目前球團燒結豎爐烘床使用的無縫鋼管水冷梁，取消豎爐生產龐大的強制供水冷卻系統，實現豎爐烘床的無水操作，達到減少基建投資，節約水資源，提高能源利用率，提高產品產質與質量的目的。但是，該梁為直線柱形，大跨度時，中間的強度弱，如果需要提高整個梁的強度，需要增加梁的粗度，增加成本。
三.
發明內容
本發明的目的克服現有技術的缺陷，提供一種設計合理、結構簡單、強度高的導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁，并且提供一種使用該導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁的球團豎爐導風墻，它取消了豎爐烘床龐大復雜的強制供水冷卻系統，降低了燒結成本。
本發明的技術方案一種導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁，含有拱形或折線拱形梁體，所述拱形或折線拱形梁體由耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚砌筑構成，根據設計要求，以拱形或折線拱形梁體的中心弧線為基準，向外和向內分別砌筑一定層數的耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚，以形成拱形或折線拱形梁體的整體厚度，同層相鄰的耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚的側面相匹配且緊密接觸，所述耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚垂直截面的外表面弧長或弦長大于其內表面弧長或弦長，使所述耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚的兩側面的延長平面相交于一條直線，每一耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚中均設置有通風孔，不同層的耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚錯位排列，并且其通風孔相匹配且上下貫通，根據拱形或折線拱形梁體上表面的不同位置，分別砌筑有垂直截面不同的頂部異形耐火磚，所述頂部異形耐火磚的相鄰側面緊密接觸，其上表面砌筑有長方體耐火磚，其下表面形狀與耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚的上表面形狀相匹配，所有最上層長方體耐火磚的上表面近似處于同一個平面，根據拱形或折線拱形梁體兩端部表面的不同位置，分別砌筑有垂直截面不同的端部異形耐火磚，所述端部異形耐火磚的內側面與相接觸的耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚的表面形狀相匹配，其外側面為平面，以形成一個柱狀端部，便于安裝固定，頂部異形耐火磚和長方體耐火磚中分別設置有與耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚中通風孔相匹配且上下貫通的通風孔。
所述通風孔的形狀為近似正方形，或為近似長方形，或為近似多邊形，或為圓形。所述梁體的拱高是拱長的1/6～1/3。
所述耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚的垂直截面為弧形扇環形或近似等腰梯形；所述頂部異形耐火磚和端部異形耐火磚的垂直截面為近似直角三角形，或為近似直角梯形，或為近似長方形，或為上述形狀的組合。
一種含有所述導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁的球團豎爐導風墻，還含有墻體和封頂，并且墻體中設置有通風孔，墻體上端或封頂上設置有排風口，所述導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁上端的長方體耐火磚上設置有墻體，墻體上表面設置有封頂，所述墻體含有由長方體墻體耐火磚構成的磚層和由T型墻體耐火磚構成的磚層，其中，長方體墻體耐火磚層和T型墻體耐火磚層交替排列，并且相鄰層的長方體墻體耐火磚和T型墻體耐火磚錯位排列，以增加強度，所述長方體墻體耐火磚上設置有通風孔，同層的相鄰T型墻體耐火磚的內端圍成通風孔，長方體墻體耐火磚的通風孔、T型墻體耐火磚內端圍成的通風孔均和耐火材料預制拱形或折線拱形磚、頂部異形耐火磚、長方體耐火磚中分別設置的通風孔相匹配且上下貫通。
所述長方體墻體耐火磚和T型墻體耐火磚的上、下表面兩側且沿梁體的長度方向分別設置有相匹配的凸起和凹槽，便于定位。
所述長方體墻體耐火磚的兩側面分別設置有相匹配的突起和凹槽，便于定位。
所述封頂由耐火磚砌成，為一層，或為一層以上。
本發明的有益效果1.本發明的導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁設計合理、強度高，其梁體為拱形，由耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚砌筑而成，采用拱形結構大大增加其承載強度，并且節約建筑材料，成本較低。
2.本發明的導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁不用通水冷卻，取消了水冷鋼管梁龐大的強制供水系統，降低基建費用，同時，由于不用水冷，熱能利用率高，可有效降低生產成本，消除污染，保護環境。同時避免了高溫下因缺水、斷水而引起的水梁斷裂、導風墻倒塌等事故。
3.本發明的導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁經濟效益好，普通鋼結構梁的使用壽命在一年左右，而本發明的梁體使用壽命在一年半以上，降低更換的頻率，節約成本，并且每套本發明的梁體比普通鋼結構梁每年節約150萬元，效益顯著4.本發明的導風墻結實耐用，其墻體的長方體墻體耐火磚層和T型墻體耐火磚層交替排列，并且相鄰層的長方體墻體耐火磚和T型墻體耐火磚錯位排列，強度高。另外，所述長方體墻體耐火磚和T型墻體耐火磚上分別設置有相匹配的凸起和凹槽，便于定位。
5.本發明使用范圍廣，特別是適用于大跨度的球團豎爐，易于推廣，具有較好的社會和經濟效益。
四.
圖1為導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁的結構示意圖之一；圖2為圖1所示導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁的俯視圖；圖3為導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁的結構示意圖之二；圖4為球團豎爐導風墻的結構示意圖；圖5為圖4所示球團豎爐導風墻的俯視圖；圖6為圖4所示球團豎爐導風墻的左視圖。
五.
具體實施例方式實施例一參見圖1和圖2，圖中，導風墻拱形砌筑磚砌筑大梁的梁體由耐火材料預制拱形磚3、6分兩層砌筑而成，并且耐火材料預制拱形磚3、6錯位排列，增加強度，耐火材料預制拱形磚3的兩端砌筑有配形耐火磚8，耐火材料預制拱形磚3上表面砌筑頂部異形耐火磚2、5、7，頂部異形耐火磚2、5、7上表面設置有長方體耐火磚1，異形耐火磚2、5、7下表面與耐火材料預制拱形磚3上表面相匹配，其上端面與長方體耐火磚1相匹配，相鄰異形耐火磚2、5、7的左、右端面相匹配，使梁體的上端形成一個水平面，異形耐火磚2、5、7的垂直截面分別是近似直角梯形、近似長方形、近似直角三角形，梁體的耐火材料預制拱形磚3、6、頂部異形耐火磚2、5、7和長方體耐火磚1同一位置上分別設置有相匹配的通風孔4，通風孔4與梁體的弦線垂直；梁體的兩端分別設置有端部異形耐火磚9、10，端部異形耐火磚9、10內側面與相接觸的耐火材料預制拱形磚3、6的表面形狀相匹配，其外側面為平面，垂直截面形狀為近似直角梯形，以形成一個方柱形端部，便于安裝固定在球團豎爐的爐體上。
另外，梁體可以由一層耐火材料預制拱形磚砌筑而成；也可以由一層以上耐火材料預制拱形磚砌筑而成，例如三層、四層或五層，多層時，相鄰層的耐火材料預制磚錯位分布，增加梁的強度。
梁體的拱高是拱長的1/6～1/3，根據具體情況確定。同層相鄰的耐火材料預制拱形磚3、6的側面相匹配且緊密接觸，耐火材料預制拱形磚3、6垂直截面為弧形扇環形，其外弧長大于其內弧長，使耐火材料預制拱形磚3、6的兩側面的延長平面相交于一條直線。
實施例二參見圖3，圖中編號與實施例一相同的，代表的意義相同，相同之處不重述，不同之處在于梁體的耐火材料預制拱形磚3、6、頂部異形耐火磚2、5、7和長方體耐火磚1同一位置上分別設置有相匹配的通風孔4，并且耐火材料預制拱形磚3、6中的通風孔與耐火材料預制拱形磚3、6的弦線垂直；頂部異形耐火磚2、5、7和長方體耐火磚1中的通風孔4為上下豎直方向。
實施例三本實施例和實施例一或實施例二基本相同，相同之處不重述，不同之處在于導風墻拱形砌筑磚砌筑大梁的梁體由耐火材料預制折線拱形磚分兩層砌筑而成，同層相鄰的耐火材料預制折線拱形磚的側面相匹配且緊密接觸，耐火材料預制折線拱形磚垂直截面的外表面弦長大于其內表面弦長，使耐火材料預制折線拱形磚的兩側面的延長平面相交于一條直線，耐火材料預制折線拱形磚的垂直截面近似為等腰梯形。
實施例四參見圖4、圖5和圖6，圖中編號與實施例一相同的，代表的意義相同，相同之處不重述，球團豎爐導風墻含有導風墻拱形砌筑磚砌筑大梁、墻體和封頂，導風墻拱形砌筑磚砌筑大梁上端的長方體耐火磚1上設置有墻體，墻體上表面設置有封頂17，墻體為多層耐火磚層，其中單數層由長方體墻體耐火磚11構成，雙數層由中間的T型墻體耐火磚15和兩端的“]”形墻體耐火磚構成，其中，相鄰層的長方體墻體耐火磚11和T型墻體耐火磚15錯位排列，以增加強度，長方體墻體耐火磚11上設置有通風孔13，同層的相鄰T型墻體耐火磚內端圍成通風孔13，長方體墻體耐火磚11的通風孔13和T型墻體耐火磚15內端圍成的通風孔13相匹配，并且和耐火材料預制拱形磚3、6、頂部異形耐火磚2、5、7、長方體耐火磚1上分別設置的通風孔4相匹配，便于通風。墻體上端或封頂上設置有排風口(圖中未畫出)。
長方體墻體耐火磚11和T型墻體耐火磚15的上、下表面兩側且沿梁體的長度方向分別設置有相匹配的凸起和凹槽12，便于上下定位。并且長方體墻體耐火磚11的兩側面分別設置有相匹配的突起和凹槽14，便于左右定位。
另外，封頂17由耐火磚砌成，為一層，或為一層以上，根據需要確定，圖中為四層。
實施例五本實施例和實施例四基本相同，相同之處不重述，不同之處在于導風墻下端采用實施例一或實施例二所述的導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁。
改變耐火材料預制磚、頂部異形耐火磚、長方體耐火磚、長方體墻體耐火磚、T型墻體耐火磚的具體結構，以及改變梁體中耐火材料預制磚的層數、改變墻體、封頂的層數可以組成多個實施例，均屬于本發明的常見變化范圍，在此不一一詳述。
權利要求
1.一種導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁，含有拱形或折線拱形梁體，其特征是所述拱形或折線拱形梁體由耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚砌筑構成，根據設計要求，以拱形或折線拱形梁體的中心弧線為基準，向外和向內分別砌筑一定層數的耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚，以形成拱形或折線拱形梁體的整體厚度，同層相鄰的耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚的側面相匹配且緊密接觸，所述耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚垂直截面的外表面弧長或弦長大于其內表面弧長或弦長，使所述耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚的兩側面的延長平面相交于一條直線，每一耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚中均設置有通風孔，不同層的耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚錯位排列，并且其通風孔相匹配且上下貫通，根據拱形或折線拱形梁體上表面的不同位置，分別砌筑有垂直截面不同的頂部異形耐火磚，所述頂部異形耐火磚的相鄰側面緊密接觸，其上表面砌筑有長方體耐火磚，其下表面形狀與耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚的上表面形狀相匹配，所有最上層長方體耐火磚的上表面近似處于同一個平面，根據拱形或折線拱形梁體兩端部表面的不同位置，分別砌筑有垂直截面不同的端部異形耐火磚，所述端部異形耐火磚的內側面與相接觸的耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚的表面形狀相匹配，其外側面為平面，以形成一個柱狀端部，便于安裝固定，頂部異形耐火磚和長方體耐火磚中分別設置有與耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚中通風孔相匹配且上下貫通的通風孔。
2.根據權利要求1所述的導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁，其特征是所述通風孔的形狀為近似正方形，或為近似長方形，或為近似多邊形，或為圓形。
3.根據權利要求1所述的導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁，其特征是所述梁體的拱高是拱長的1/6～1/3。
4.根據權利要求1所述的導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁，其特征是所述耐火材料預制拱形磚或折線拱形磚的垂直截面為弧形扇環形或近似等腰梯形；所述頂部異形耐火磚和端部異形耐火磚的垂直截面為近似直角三角形，或為近似直角梯形，或為近似長方形，或為上述形狀的組合。
5.一種含有權利要求1所述導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁的球團豎爐導風墻，還含有墻體和封頂，并且墻體中設置有通風孔，墻體上端或封頂上設置有排風口，其特征是所述導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁上端的長方體耐火磚上設置有墻體，墻體上表面設置有封頂，所述墻體含有由長方體墻體耐火磚構成的磚層和由T型墻體耐火磚構成的磚層，其中，長方體墻體耐火磚層和T型墻體耐火磚層交替排列，并且相鄰層的長方體墻體耐火磚和T型墻體耐火磚錯位排列，以增加強度，所述長方體墻體耐火磚上設置有通風孔，同層的相鄰T型墻體耐火磚的內端圍成通風孔，長方體墻體耐火磚的通風孔、T型墻體耐火磚內端圍成的通風孔均和耐火材料預制拱形或折線拱形磚、頂部異形耐火磚、長方體耐火磚中分別設置的通風孔相匹配且上下貫通。
6.根據權利要求5所述的球團豎爐導風墻，其特征是所述長方體墻體耐火磚和T型墻體耐火磚的上、下表面兩側且沿梁體的長度方向分別設置有相匹配的凸起和凹槽，便于定位。
7.根據權利要求5所述的球團豎爐導風墻，其特征是所述長方體墻體耐火磚的兩側面分別設置有相匹配的突起和凹槽，便于定位。
8.根據權利要求5所述的球團豎爐導風墻，其特征是所述封頂由耐火磚砌成，為一層，或為一層以上。
全文摘要
本發明公開了一種導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁及其球團豎爐導風墻，導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁的梁體為拱形，由耐火材料預制磚砌筑而成，梁體上表面設置有頂部異形耐火磚和長方體耐火磚，使梁體的上端形成一個水平面，所述梁體的耐火材料預制磚、頂部異形耐火磚和長方體耐火磚同一位置上分別設置有相匹配的通風孔；梁體的兩端分別設置有端部異形耐火磚，以形成一個方柱形端部，便于安裝固定。球團豎爐導風墻含有導風墻拱形或折線拱形砌筑磚砌筑大梁、墻體和封頂，并且墻體中設置有相應的通風孔。本發明設計合理、結構簡單、強度高、成本低，使用范圍廣，特別是適用于大跨度的球團豎爐，易于推廣，具有較好的社會和經濟效益。
文檔編號C22B1/214GK1944693SQ200610048490
公開日2007年4月11日 申請日期2006年7月31日 優先權日2006年7月31日
發明者李建純, 王玉平, 李建三, 李建晉 申請人:鞏義市建業耐材有限公司