热风炉蓄热室格子砖结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高炉炼铁领域，尤其涉及高炉的热风炉蓄热室格子砖结构。
【背景技术】
[0002]热风炉主要用于高炉炼铁领域，其主要作用就是向高炉提供高温高压的热空气。热风炉工作分为两个阶段，第I阶段为燃烧蓄热阶段，即通过燃烧煤气获得高温烟气，高温烟气流过蓄热室后把热量传给蓄热室内的蓄热体并保持下来；第2阶段为送风阶段，即低温冷空气通过蓄热室被蓄热体加热后得到高温热空气，这两个阶段是不断往复循环的。
[0003]目前，国内热风炉蓄热室内的蓄热体大多采用格子砖堆砌而成，所以蓄热室的蓄热能力、风温水平和传热效率自然取决于格子砖的性质，例如格子砖的材质、形状、格孔的大小都会对蓄热室的蓄热以及传热效率产生影响。目前蓄热体多采用上、下孔径相同的格子砖堆砌而成，也就是格子砖的格孔从上到下是等径直通的。由于介质沿蓄热室高度方向的温度是不同，也就是格子砖不同高度的格孔处温度不同，根据热风炉内传热原理，介质在不同高度的传热方式也就不同，上部高温段为强烈的辐射和对流传热，下部低温段以对流传热为主；格子砖上部和下部相同的孔径设计没有充分考虑上部高温段和下部低温段的传热特点和介质的流速变化，且相同的格子砖孔径设计会导致介质在格孔中的流速变化很大，影响蓄热体和介质间的传热效果，并增加了热风炉的阻损。
【实用新型内容】
[0004]针对上述问题，本实用新型提供一种提高蓄热体蓄热能力、传热效率的热风炉蓄热室格子砖结构。
[0005]为达到上述目的，本实用新型热风炉蓄热室格子砖结构，包括蓄热体，所述的蓄热体包括上下依次设置的孔径不同的若干段格子砖，且上段格子砖的孔径大于相邻下段格子砖的孔径，相邻不同孔径格子砖之间设置有过渡格子砖，所述的过渡段格子砖的格孔与相邻上、下段格子砖的格孔连通，所述过渡格子砖的孔径自上而下逐渐减小，且所述过渡格子砖格孔上端的孔径与相邻上端格子砖的孔径相同，所述过渡格子砖格孔下端的孔径与所述相邻下段的格子砖的孔径相同。
[0006]进一步地，所述的蓄热体包括上下设置的两段格子砖，上段为大格孔格子砖，下段为小格孔格子砖，所述大格孔格子砖与小格孔格子砖之间设置有过渡格子砖，所述的过渡段格子砖的格孔与所述的大格孔格子砖、小格孔格子砖的格孔连通。
[0007]进一步地，所述的大格孔格子砖的孔径为30?40mm，所述的小格孔格子砖的孔径为 20 ?30mm。
[0008]进一步地，所述的过渡格子砖设置在所述蓄热体高度方向的1/3?1/2处。
[0009]进一步地，所述的格子砖均由横截面积相同且横截面为六边形的格子砖连接而成。
[0010]进一步地，所述的格子砖为7孔6边形格子砖、19孔6边形格子砖或者37孔6边形格子砖。
[0011]进一步地，上下依次设置的格子砖为2?8段不同孔径的格子砖。
[0012]本实用新型热风炉蓄热室格子砖结构采用上段格孔大于下段格孔的格子砖堆砌而成，由于孔格的大小对介质传热速率具有较大的影响，上段大格孔可以增大介质的传热面积，增强介质在上部的辐射传热，而下段采用的格子砖为小格孔，增强了介质在下部的对流传热。本实用新型热风炉蓄热室格子砖结构根据热风炉不同高度位置处介质的传热特点设计不同的格子砖孔径，有效增加蓄热体和介质间的传热效果，减少热风炉的阻损，达到提高风温，降低能耗的作用。
【附图说明】
[0013]图1是实施例1热风炉蓄热室格子砖结构的示意图。
[0014]图2是图1的A部放大图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。
[0016]如图1，2所示，本实施例热风炉蓄热室格子砖结构包括由格子砖堆砌成的蓄热体，所述的蓄热体7设置在燃烧室I下面，包括上段大格孔格子砖、靠近冷风入口的下段小格孔格子砖，以及设置在大格孔格子砖与小格孔格子砖之间的过渡格子砖，大格孔格子砖的格孔8的直径为30mm，小格孔格子砖的格孔10的直径为20mm，过渡格子砖的格孔9类似倒圆锥形，也就是所述过渡格子砖的格孔9的直径自上而下逐渐减小，且过渡格子砖的上端孔径与所述大格孔格子砖格子砖的格孔8的直径相同为30mm，下端的孔径与所述小格孔格子砖格子砖的格孔10的直径相同为20mm。
[0017]本实施例热风炉蓄热室格子砖结构中大格孔格子砖、过渡格子砖、小格孔格子砖采用的横截面积相同的7孔6边形格子砖，且相邻段格子砖的格孔对应同轴连通，也就是过渡段格子砖与相邻上、下段格子砖的格孔对应设置，且每个相对应的格孔横截面的中心在同一条直线上，从而形成整个蓄热室从上到下的连通结构。
[0018]热风炉蓄热室的工作过程为:在热风炉燃烧阶段，燃烧后的高温烟气经燃烧室I进入蓄热室3。在蓄热室3内，高温烟气先经过大格孔格子砖的大格孔8，热量被蓄热体7吸收，中温烟气经过渡格孔9进入小格孔格子砖的小格孔10，在低温段热量继续被下部的蓄热体7吸收后变为低温烟气进入下腔室5，最后由烟气出口 4排出。
[0019]在热风炉送风阶段，低温冷空气经冷风入口 6进入下腔室5后进入蓄热室3。在蓄热室3内，低温冷空气进入小格孔格子砖的小格孔10，被蓄热体7加热后变为中温空气，中温空气经过渡格孔9进入大格孔格子砖的大格孔8，在高温段继续被蓄热体7加热变为高温热空气，然后进入燃烧室I经热风出口 2送至高炉内。
[0020]本实施例热风炉蓄热室格子砖结构根据热风炉内传热原理设计，上部高温段为强烈的辐射和对流传热，因而上部采用孔格直径比较大的格子砖，从而增大格子砖蓄热体的加热面积；下部低温段以对流传热为主，选择较小孔径并且可以优选内壁粗糙的的格子砖提高气流速度和紊流程度，从而促进热量的传递，降低了热阻损耗，增加了蓄热体内热量的存储，从而在冷风通过蓄热体时可以获得较大的热能，有效的提高了热风出口处热风的温度，从而使燃烧炉内传出的热量得到较大的利用。应用本实施例热风炉蓄热室格子砖结构，由于其较好的传热率，与现有技术相比，当需要的热风出口处热风的温度相同时，可以降低燃烧炉的供热量，从而可以使能源得到较好的利用，有利于资源的有效利用。
[0021]本实用新型热风炉蓄热室格子砖结构适用于内燃式热风炉、外燃式热风炉、顶燃式热风炉，使用过程中均可以提高蓄热室的传热率，提高风温。
[0022]优选的，本实施例热风炉蓄热室格子砖结构的过渡格子砖可以设置在整个蓄热体高度方向的1/3?1/2处，这个高度的介质温度辐射传热和对流传热的效率接近，所以设置渐变的过渡段格子孔径，既可以作为大格孔格子砖大格孔与小格孔格子砖小格孔的对接连通段，又可以实现在该位置段的热量传递速率最大。
[0023]本实施例热风炉蓄热室格子砖结构的各层格子砖也可以选用19孔6边形格子砖或者37孔6边形格子砖；大格孔格子砖与小格孔格子砖格孔的孔径也可以是32mm与22mm，35mm与24mm,或40mm与30mm等的组合，也就是在本实用新型中大格孔格子砖的孔径可以选用30mm?40mm之间的任意值，小格孔格子砖的孔径可以选用20mm?30mm任意值，但是要保证大格孔格子砖格孔的孔径大于小格孔格子砖格孔的孔径。
[0024]同时本实用新型热风炉蓄热室格子砖结构也不局限于仅仅是两种孔径的结构，可以根据不同热风炉的高度以及传热特点设计为多段，可以根据实际应用优选的选择2-8种不同孔径的格子砖进行设置，格子砖的孔径由上到下分段递减，每不同孔径格子砖段之间设置相应的过渡段。
[0025]以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种热风炉蓄热室格子砖结构，其特征在于:包括蓄热体，所述的蓄热体包括上下依次设置的孔径不同的若干段格子砖，且上段格子砖的孔径大于相邻下段格子砖的孔径，相邻不同孔径格子砖之间设置有过渡格子砖，所述的过渡段格子砖的格孔与相邻上、下段格子砖的格孔连通，所述过渡格子砖的孔径自上而下逐渐减小，且所述过渡格子砖格孔上端的孔径与相邻上端格子砖的孔径相同，所述过渡格子砖格孔下端的孔径与所述相邻下段的格子砖的孔径相同。2.根据权利要求1所述的热风炉蓄热室格子砖结构，其特征在于:所述的蓄热体包括上下设置的两段格子砖，上段为大格孔格子砖，下段为小格孔格子砖，所述大格孔格子砖与小格孔格子砖之间设置有过渡格子砖，所述的过渡段格子砖的格孔与所述的大格孔格子砖、小格孔格子砖的格孔连通。3.根据权利要求2所述的热风炉蓄热室格子砖结构，其特征在于:所述的大格孔格子砖的孔径为30?40mm，所述的小格孔格子砖的孔径为20?30mm。4.根据权利要求2所述的热风炉蓄热室格子砖结构，其特征在于:所述的过渡格子砖设置在所述蓄热体高度方向的1/3?1/2处。5.根据权利要求1所述的热风炉蓄热室格子砖结构，其特征在于:所述的格子砖均由横截面积相同且横截面为六边形的格子砖连接而成。6.根据权利要求1所述的热风炉蓄热室格子砖结构，其特征在于:所述的格子砖为7孔6边形格子砖、19孔6边形格子砖或者37孔6边形格子砖。7.根据权利要求1所述的热风炉蓄热室格子砖结构，其特征在于:上下依次设置的格子砖为2?8段不同孔径的格子砖。
【专利摘要】本实用新型公开一种热风炉蓄热室格子砖结构，主要为了提高蓄热室内介质的传热率而设计，本实用新型热风炉蓄热室格子砖结构包括蓄热体，所述的蓄热体包括上下依次设置的孔径不同的多段格子砖，且上段格子砖的孔径大于相邻下段格子砖的孔径，相邻不同孔径格子砖之间设置有过渡格子砖，所述的过渡段格子砖的格孔与相邻上、下段格子砖的格孔连通。本实用新型热风炉蓄热室格子砖结构根据热风炉蓄热室上部和下部介质的传热特点设计不同的格子砖孔径，可以有效增强蓄热体和介质间的传热效果，减少热风炉的阻损，达到提高风温，降低能耗的作用。
【IPC分类】C21D9/02
【公开号】CN204874646
【申请号】CN201520620338
【发明人】沈涛, 黄东升
【申请人】中冶华天工程技术有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月17日