专利名称：顶燃式热风炉组合式燃烧口装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种炼铁用顶燃式热风炉燃烧口装置，特别适用于顶燃式或球式热风炉燃烧口。
技术背景提高风温是现代高炉炼铁的重要技术特征，高风温是高炉降低燃料消耗，提高产量的有效技术措施。
热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。现代高炉采用蓄热式热风炉，其工作原理是先采用煤气燃烧，产生高温烟气用于加热热风炉内的耐火格子砖，再使空气通过炽热的格子砖而被加热，每座高炉配置3～4座热风炉，轮流交替地进行燃烧和送风，使高炉连续不断地获得高温鼓风。
顶燃式热风炉又称无燃烧室热风炉，是蓄热式热风炉的一种形式，是将燃烧装置设置在蓄热室顶部的热风炉，利用热风炉拱顶空间进行燃烧，其结构特点是完全取消了内部、外部燃烧室。
燃烧口是顶燃式热风炉的关键部位，是煤气、助燃空气混合、燃烧的通道。顶燃式热风炉的顶部燃烧方式，使燃烧口的工作环境异常恶劣。如92234047.1专利中设计的大功率燃烧装置，其燃烧口全部是采用单一的耐火砖砌筑而成的，生产使用中耐火砖出现了过早破损。燃烧口耐火砖出现过早破损的主要原因是(1)燃烧口的耐火材料砌体必须承受换炉操作时的急冷急热工况，频繁的换炉操作降低了耐火材料的高温稳定性和理化性能，造成燃烧口耐火材料砌体异常破损、塌落；(2)煤气中携带的水分和粉尘的混合物进入到燃烧口耐火材料砌体中，对耐火材料造成侵蚀；(3)现有技术中，燃烧口设计结构不合理，使耐火材料在急冷急热的工况条件下产生热应力，在与炉壳相接触的部位即燃烧口水平短节处，最先出现局部破损、断裂，直至整个燃烧口耐火砖坍塌、脱落。
生产实践证实，顶燃式热风炉的燃烧口在耐火材料材质、结构等方面均进行了许多改进和完善，但平均使用寿命也仅有4～5年。根本无法达到使燃烧口使用寿命与热风炉寿命相适应的目标，而且，由于燃烧口的过早破损，造成炉壳发红、窜风等一系列问题，对提高风温造成了严重的影响。
发明内容
本实用新型的目的就是要克服现有顶燃式热风炉燃烧口短寿的技术缺陷，从而设计出一种能够满足热风炉生产要求，使其使用寿命达到或超过10年以上的新型燃烧口装置。
本实用新型涉及一种顶燃式热风炉组合式燃烧口装置，包括冷却套、托砖圈、燃烧口组合砖、自流浇注料，将冷却套安装在燃烧口水平短节处，且在燃烧口组合砖上部设置托砖圈，用于支撑拱顶耐火砖，冷却套、托砖圈、燃烧口组合砖之间用自流浇注料填充，冷却套与燃烧口组合砖之间设有沉降缝，自流浇注料与托砖圈之间设有陶瓷纤维。
冷却套为内设蛇形冷却水管；燃烧口组合砖采用花瓣型锁砖结构，每块组合砖上设有用于组合砖之间的固定联接的凹凸榫槽。
燃烧口组合砖上部设置托砖圈，用于支撑拱顶耐火砖。
在顶燃式热风炉燃烧口水平段，采用内设蛇形冷却水管的铸铁、铸钢或铸铜冷却套，将冷却套安装在燃烧口短节上，取代现有技术中采用的耐火材料，冷却套直接与煤气、助燃空气接触，从而彻底解决由于急冷急热恶劣的工况条件对耐火材料造成的破坏。燃烧口斜段采用高性能优质耐火材料组合砖，这种组合砖具有优异的耐急冷急热性能，并且每块组合砖均采用凹凸楔型榫槽结构，以提高组合砖砌体的整体稳定性。为解决燃烧口组合砖受力结构不合理的问题，消除或减轻拱顶上部砖衬对燃烧口组合砖产生的压力，在燃烧口组合砖的上部设置一个水平托砖圈，用于支撑拱顶上部的耐火砖衬，从而彻底解决由于燃烧口组合砖受力不合理而造成的坍塌、脱落问题。
本实用新型不但可以克服现有技术的缺陷，同时还可以做到结构设计合理、制造施工简便、制造成本低、使用寿命长。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的剖面结构图。
图中1.冷却套，2.耐火喷涂料，3.锚固钩，4.燃烧口水平短节，5.拱顶耐火砖，6.炉壳，7.托砖圈，8.陶瓷纤维，9.燃烧口组合砖，10.自流浇注料，11.进出水管，12.蛇形冷却水管，13.沉降缝。
具体实施方式
在
图1中，冷却套(1)安装在燃烧口水平短节(4)中，在燃烧口短节(4)上点焊锚固钩(3)，使耐火喷涂料(2)能够稳定地喷涂在燃烧口水平短节(4)上，防止燃烧口水平短节(4)过热变形、发红。冷却套(1)内设有蛇形冷却水管(12)，其进出水管(11)与燃烧口水平短节(4)焊接。燃烧口斜段采用燃烧口组合砖(9)，每块组合砖均采用凹凸楔型榫槽结构，为消除水平热应力，在冷却套(1)与燃烧口组合砖(9)之间设有沉降缝(13)。燃烧口组合砖(9)上部的托砖圈(7)与炉壳(6)焊接，托砖圈(7)用于支撑燃烧口组合砖(9)上部的拱顶耐火砖(5)，消除或减轻拱顶耐火砖(5)对燃烧口组合砖(9)产生的压力。在炉壳(6)与燃烧口水平短节(4)联接处，填充自流浇注料(10)，为消除燃烧口组合砖(9)和自流浇注料(10)受热所产生的纵向热膨胀，在自流浇注料(10)与托砖圈(7)之间设一层陶瓷纤维(8)，用于吸收纵向热膨胀，防止燃烧口组合砖(9)、自流浇注料(10)的产生的热应力破坏以及托砖圈(7)的热应力变形。
权利要求1.一种顶燃式热风炉组合式燃烧口装置，包括冷却套、托砖圈、燃烧口组合砖、自流浇注料，其特征在于将冷却套(1)安装在燃烧口水平短节(4)处，且在燃烧口组合砖(9)上部设置托砖圈(7)，用于支撑拱顶耐火砖(5)，冷却套(1)、托砖圈(7)、燃烧口组合砖(9)之间用自流浇注料(10)填充，冷却套(1)与燃烧口组合砖(9)之间设有沉降缝(13)，自流浇注料(10)与托砖圈(7)之间设有陶瓷纤维(8)。
2.如权利要求1所述的顶燃式热风炉组合式燃烧口装置，其特征在于冷却套(1)为内设蛇形冷却水管(12)。
3.如权利要求1所述的顶燃式热风炉组合式燃烧口装置，其特征在于燃烧口组合砖(9)采用花瓣型锁砖结构，每块组合砖上设有用于组合砖之间的固定联接的凹凸榫槽。
4.如权利要求1所述的顶燃式热风炉组合式燃烧口装置，其特征在于燃烧口组合砖(9)上部设置托砖圈(7)，用于支撑拱顶耐火砖(5)。
专利摘要本实用新型涉及一种顶燃式热风炉组合式燃烧口装置，特别适用于顶燃式或球式热风炉燃烧口。本实用新型包括冷却套、托砖圈、燃烧口组合砖、自流浇注料。主要特征是在燃烧口水平短节处采用冷却套结构，燃烧口组合砖上部设置托砖圈用以支撑拱顶上部的耐火砖衬，冷却套、燃烧口组合砖、托砖圈之间用自流浇注料填充，以提高燃烧口组合砖的整体稳定性。本实用新型同现有技术相比具有整体结构设计合理、制造施工简便、生产维护量低的特点，可以大幅度延长顶燃式热风炉燃烧口的使用寿命和拱顶砖衬寿命。
文档编号C21B9/00GK2656426SQ0324905
公开日2004年11月17日 申请日期2003年9月26日 优先权日2003年9月26日
发明者张福明, 毛庆武 申请人:首钢总公司