专利名称：宽堆砌缝隙的格子砖组合结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高炉热风炉用的一种宽堆砌缝隙的格子砖组合结构。
背景技术：
热风炉格子砖作为蓄热-传热介质是用于热风炉中的重要材料，它通过格孔与气流间的换热与自身的质量，在一个周期性的热交换过程中完成热能的吸收与放出，有效地将高温烟气的热量转变为高炉热鼓风的热量。在格子砖的使用实践中，不同孔径、不同形状的格子砖不胜枚举，其目的不外是选择孔径增强气流与格孔间的换热、选择合理的孔间距以减小传导热阻和留下合理的实体以保证充足的热容。从结构上讲，组合成蓄热体的格子
砖的上下通畅的格孔是用来完成气流与格子砖之间的热量交换的。但由于各种误差会导致个格子砖堆砌后的组合格孔通道并不畅通，这势必影响换热效果与增加流动阻力，其次蓄热室的截面积通常较大，从燃烧器进入的气流分布难以均匀，而从冷风室进入蓄热体下部的气流分布就更是做不到均匀。为此，提高格子砖堆砌后的格孔的通孔率，以及实现格孔与格孔之间的一定程度的相互串通就成为改进格子砖的方向。
发明内容针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种宽堆砌缝隙的格子砖组合结构，可有效解决格子砖堆砌后的格孔的通孔率低，气流公布不均匀的问题。本实用新型解决的技术方案是，由上格子砖和下格子砖呈上下错位扣合堆砌在一起构成，每三块中心连线呈等边三角形排列的下格子砖上面有置于中心的上格子砖，上格子砖的每两个对应侧面分别与下面的三块下格子砖的每两个对应侧面相平行，上格子砖和下格子砖的结构形状大小相同，是由六棱柱体和上下两端面上的按正三角形排列的通孔(又称格孔)、定位用的凹槽和凸块构成，六棱柱体的外壁呈平面状，凹槽置于六棱柱体的下端面上，凸块置于上端面上，和凹槽上、下相对应或相交错，每一块上格子砖的凹槽扣装在三块下格子砖的凸块上，三块下格子砖之间有缝隙，缝隙间距为通孔直径的0. 5 I倍。本实用新型错位排列堆砌的结构，除有效保证了堆砌的稳定性外，更好地加强了从上到下的格孔间的气流互通，从而有效地调节气流的压力分布，实现格子砖蓄热体中气流流动的均匀性，由于气流流场在这种格子砖堆砌体中流动要比其它结构的格子砖中的分布上更加均匀，流型上更加复杂，因而蓄热体的有效利用率得到提高，气流与格孔间的传热得到加强，有效解决了格子砖堆砌后的格孔的通孔率低的问题。
图I为本实用新型的结构主视图。图2为本实用新型19孔格子砖的结构俯视图。图3为本实用新型图2的A-A向剖视图。[0009]图4为本实用新型图2的B-B向剖视图。图5为本实用新型19孔格子砖的结构仰视图。图6为本实用新型37孔格子砖的结构俯视图。图7为本实用新型图6的C-C向剖视图。图8为本实用新型图6的D-D向剖视图。图9为本实用新型37孔格子砖的结构仰视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型具体实施方式
作详细说明。由图I-图9给出，本实用新型由上格子砖和下格子砖呈上下错位扣合堆砌在一起构成，每三块中心连线呈等边三角形排列的下格子砖上面有置于中心的上格子砖，上格子砖的每两个对应侧面分别与下面的三块下格子砖的每两个对应侧面相平行，上格子砖和下格子砖的结构形状大小相同，是由六棱柱体I和上下两端面上的按正三角形排列的通孔2、定位用的凹槽3和凸块4构成，六棱柱体的外壁呈平面状，凹槽置于六棱柱体的下端面上，凸块置于上端面上，和凹槽上、下相对应或相交错，每一块上格子砖的凹槽扣装在三块下格子砖的凸块上，三块下格子砖之间有缝隙5，缝隙间距为通孔直径的0. 5 I倍。所述的通孔2的截面呈圆形或六边形，直径为15mm-30mm，孔体是圆筒形或锥形；所述的通孔2有19个时，上格子砖和下格子砖均为19孔格子砖，19孔格子砖上的外圈通孔中心点连接构成第一六边形环线，第二圈通孔中心点连接构成第二六边形环线，第一六边形环线和第二六边形环线上对应19孔格子砖顶角有6对通孔，该6对通孔中相间均布的3对通孔中每一对通孔的中心点均为凹槽的中心，凹槽和周边四个通孔相连通而构成圆形凹槽，19孔格子砖的下端面上有和凹槽在同一中心线上的凸块；所述的通孔2有37个时，上格子砖和下格子砖均为37孔格子砖，37孔格子砖上的外圈通孔中心点连接构成第一六边形环线，第二圈通孔中心点连接构成第二六边形环线，第二六边形环线上对应37孔格子砖顶角有6个通孔，该6个通孔中相间均布的3个通孔的中心点均为凹槽的中心，凹槽和周边六个通孔相连通而构成圆形凹槽，37孔格子砖的下端面上有和凹槽上下相间布置的凸块，凸块和凹槽中心线夹角为60度；所述的凹槽3的底面和口部均为圆形，且底面直径小于口部的直径，侧面倾斜角度小于25度；所述的凸块4呈圆台形，顶面小于凹槽3底面，凸块的底面小于凹槽的口部，凹槽和凸块的大小形状相配合。本实用新型堆砌的定位是由凸块与凹槽的相互咬合而实现的，如果格子砖的凸块与凹槽是分别在两个端面上对应设置(对于19孔格子砖)，那么错位堆砌就是在两层之间交替进行，如果凸块与凹槽有相差60°的错位设置(对于37孔格子砖)，此时错位堆砌就可以在三层格子砖之间交替进行；基于格子砖六棱柱的侧面为平面，故相邻的格子砖组合时留下足够宽的缝隙，多块格子砖错位堆砌之后形成有正六边形网状的缝隙槽，同时也使得格子砖中没有经定位凹槽互通的格孔达到了相互串通。由于是按上述错位方式堆砌，所形成的正六边形网状的缝隙槽在格子砖层与层之间也对应错位120度角(对于19孔格子砖)或60度角(对于37孔格子砖)，这样格子砖间的缝隙不仅起到调节其自身体积膨胀的功能，也能发挥其实现格孔互通和增强传热的作用，更在于其结构更加简单、制作更为方便，对于19孔格子砖，除中心格孔之外，连接其周围的六个格孔的中心线构成第二六边形环线，其外的12个格孔连成第一六边形环线，就组成了 19个完整格孔的19孔格子砖，而一块格子砖有效流通面积就是19个格孔表面积与六棱柱六个侧面面积之和；对于37孔格子砖，除中心格孔之外，连接其周围的六个格孔的中心线构成第三六边形环线，其外的12个格孔连成第二六边形环线，再其外的18个格孔可连成第一六边形环线，组成了 37个完整格孔的格子砖，而一块格子砖有效流通面积就是37个格孔表面积与六棱柱六个侧面面积之和。当具体实施时，格子砖将按上述方式堆砌在热风炉中，在燃烧周期烟气流将进入格子砖组成的蓄热体，此时格孔相互串通的凸凹槽缝隙以及格子砖之间的较大的网状缝隙会使得通过相邻格孔的气流的压力逐步趋于平衡，对应的速度分布就会逐步变得均匀。由于凸凹槽、锥形格孔、以及格子砖间的缝隙的共同作用，不仅提高了格子砖的通孔率，而且会产生一种有规律的复杂的管槽内流动模式，除有助于调节气流压力和均匀流速外，还会使得烟气中的粉尘因惯性力作用而向格孔中心部位集中，以保证其顺利进入下层格子砖孔，避免凹槽中粉尘的堆积与粘结；同时，这种复杂的流态也使其与格孔之间的对流换热过程得以强化。 在送风周期使用这种格子砖，其作用尤为突出。由于受到结构限制在冷风送入热风炉的过程中，冷风室根本起不到均匀气流分布的作用，当不均匀气流从下部进入格子砖之后，只能经过格子砖的凸凹槽互通缝隙和堆砌的网状缝隙而产生复杂的混合流动而将蓄热体断面上的气流分布逐步地变得均匀，从而提高格子砖的利用率和增强气流与格子砖之间的传热。这样无论在送风周期还是在燃烧周期，宽缝隙格子砖都能在改变气流分布的基础上使之得到充分而有效的利用和发挥其强化传热的作用。本实用新型提出了一种六棱柱形侧面留有堆砌宽缝的格子砖组合结构，借助堆砌边缝实现格孔间气流的互通，使用这种新型格子砖结构简单便于加工制作，能在保证通孔率的前提下，充分实现对气流的调压均流作用和改善气流与格孔壁面之间的传热效果。
权利要求1.一种宽堆砌缝隙的格子砖组合结构，其特征在于，由上格子砖和下格子砖呈上下错位扣合堆砌在一起构成，每三块中心连线呈等边三角形排列的下格子砖上面有置于中心的上格子砖，上格子砖的每两个对应侧面分别与下面的三块下格子砖的每两个对应侧面相平行，上格子砖和下格子砖的结构形状大小相同，是由六棱柱体(I)和上下两端面上的按正三角形排列的通孔(2)、定位用的凹槽(3)和凸块(4)构成，六棱柱体的外壁呈平面状，凹槽置于六棱柱体的下端面上，凸块置于上端面上，和凹槽上、下相对应或相交错，每一块上格子砖的凹槽扣装在三块下格子砖的凸块上，三块下格子砖之间有缝隙(5)，缝隙间距为通孔直径的0. 5 I倍。
2.根据权利要求I所述的宽堆砌缝隙的格子砖组合结构，其特征在于，所述的通孔(2)的截面呈圆形或六边形，直径为15mm-30mm，孔体是圆筒形或锥形。
3.根据权利要求I所述的宽堆砌缝隙的格子砖组合结构，其特征在于，所述的通孔(2)有19个时，上格子砖和下格子砖均为19孔格子砖，19孔格子砖上的外圈通孔中心点连接构成第一六边形环线，第二圈通孔中心点连接构成第二六边形环线，第一六边形环线和第二六边形环线上对应19孔格子砖顶角有6对通孔，该6对通孔中相间均布的3对通孔中每一对通孔的中心点均为凹槽的中心，凹槽和周边四个通孔相连通而构成圆形凹槽，19孔格子砖的下端面上有和凹槽在同一中心线上的凸块。
4.根据权利要求I所述的宽堆砌缝隙的格子砖组合结构，其特征在于，所述的通孔(2)有37个时，上格子砖和下格子砖均为37孔格子砖，37孔格子砖上的外圈通孔中心点连接构成第一六边形环线，第二圈通孔中心点连接构成第二六边形环线，第二六边形环线上对应37孔格子砖顶角有6个通孔，该6个通孔中相间均布的3个通孔的中心点均为凹槽的中心，凹槽和周边六个通孔相连通而构成圆形凹槽，37孔格子砖的下端面上有和凹槽上下相间布置的凸块，凸块和凹槽中心线夹角为60度。
5.根据权利要求I所述的宽堆砌缝隙的格子砖组合结构，其特征在于，所述的凹槽(3)的底面和口部均为圆形，且底面直径小于口部的直径，侧面倾斜角度小于25度。
6.根据权利要求I所述的宽堆砌缝隙的格子砖组合结构，其特征在于，所述的凸块(4)呈圆台形，顶面小于凹槽(3)底面，凸块的底面小于凹槽的口部，凹槽和凸块的大小形状相配合。
专利摘要本实用新型涉及宽堆砌缝隙的格子砖组合结构，可有效解决格子砖堆砌后的格孔的通孔率低，气流公布不均匀的问题，由上格子砖和下格子砖呈上下错位扣合堆砌在一起构成，每三块中心连线呈等边三角形排列的下格子砖上面有置于中心的上格子砖，上格子砖的每两个对应侧面分别与下面的三块下格子砖的每两个对应侧面相平行，上格子砖和下格子砖的结构形状大小相同，是由六棱柱体和上下两端面上的按正三角形排列的通孔、定位用的凹槽和凸块构成，凹槽置于六棱柱体的下端面上，凸块置于上端面上，和凹槽上、下相对应或相交错，下格子砖之间有缝隙，本实用新型保证了堆砌的稳定性，气流互通，蓄热体的有效利用率得到提高，传热加强。
文档编号C21B9/02GK202808852SQ20122048511
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者陈维汉 申请人:陈维汉