专利名称：冶炼球团竖炉导风墙的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冶金行业中生产氧化球团竖炉，特别是涉及用在烧结球团机械竖炉上的冶炼球团竖炉导风墙。
背景技术：
目前我国大型钢铁厂冶炼高炉所用原料球团全部用机械竖炉生产。因其具有产量 高、质量好，并能利用高炉自身在冶炼生产中产生的废气做燃料等几大优点，近年来已逐步 取代了陈旧式烧结方式。在现有技术中承托导风墙的大梁(又称之为大水梁)，是由两根无 缝钢管在一头用弯头焊接组成，冷却水由下管进入经弯头由上管返回，此时管内成为水和 水蒸气的混合物，为大梁的一道冷却水循环过程，照此把三道水循环摞在一起，大梁的一侧 焊接成高1. 1米左右，再用钢板把两侧连接成宽0. 78米，并分隔成孔径为0. 4米左右的近 正方型九孔便成为大梁整体，把大梁悬空横担于竖炉的炉体墙两端。在竖炉中起通风作用的导风墙通风孔内通过的被气流裹带的大颗粒粉尘及球矿 碎渣，因粒度较大质量较高不能被气流从导风墙内带出，在自身重量和向上气流的双重作 用下，悬浮于大梁和导风墙下部，因大梁及导风墙的通风孔为矩形，大颗粒物在离心力的作 用下，存留于通风孔四角不容易顺旋转中的气流转动，在此处与水管和筋板的焊接处进行 徘徊式磨擦，产生与金属管道除锈冲沙相同的现象，直至颗粒物被磨细，当气流上推力大于 自身重力时才逐渐带出炉外。周而复始直至损坏到不能继续使用，大梁隔板因无水冷却首 先被冲刷消失，其它部位也因被磨薄，在不断的气滞振动下产生疲劳裂纹，在水蒸气压力的 作用下开裂漏水或变型，一般使用周期在6个月或随时修补至1年左右，其更换时间不能和 导风墙砖同步，而且大梁的更换必须拆除仍能使用的导风墙砖。其寿命短而严重的影响了 生产。现有导风墙的宽度和大梁一致，高不足4米、耐火材料总重30多吨，是由三百块孔 径、孔距和大梁相同的高铝质、框棱型耐火砖砌筑而成。每层每孔一块成九孔烟筒状垂直砌 筑在大梁上面，因其面积大于普通压力机台面而无法成型，现有技术只能用震动成型机制 作，用震动来弥补其压力的不足。而震动加压需要在配料中将水分和细粉比例加大，其程度 很难控制，因以上种种原因使产品在烧制过程中出现收缩变型、薄厚不一、层裂或断裂等现 象，造成产品合格率极低。在现有技术中只能用降低烧成温度来保证其产品能达到砌筑标 准，但产品并未能达到结合强度。因此而导致在使用过程中细粉最先被冲刷掉，使骨料颗粒 裸露而被逐渐冲刷掉，周而复始形成洞状，其洞状又给颗粒物在通风孔内的旋转造成了阻 力，致使颗粒物与墙体的冲刷和摩擦力加大，其中耐火砖所脱落的骨料颗粒因硬度大，冲刷 和摩擦力也就更大，恶性循环直至损坏到不能继续使用。干燥床上的生球团是由皮带输送机在干燥床上顶部进行往复布料机布料到达一 端时，另一端顶部的生料已经无料或料薄，气流在干燥床下在压力的作用下向此处移动并 大量排出、造成热源流失，还会引起此处生球团因水份大、受热温度高崩裂而产生碎渣颗粒 影响通风透气，给预热和焙烧造成困难，在排料至冷却带时被高压风裹带进导风墙通风孔与其孔砖进行冲刷和磨擦的恶性循环。为此申请人发明了一种“冶炼球团竖炉”专利号ZL200920148129. 1，基本弥补了 上述现有技术的不足，但是由于其导风墙仍设置大梁，没有底托和支撑柱组成的承托装置， 并且导风墙体砖、盖板砖的结构单一，劳动强度大，不能完全满足生产需要。
实用新型内容本实用新型的目的就是要解决冶炼竖炉由于导风墙大梁、导风墙砖体积大笨重， 不易搬运使用寿命短，大梁更换麻烦致使产量低、成本高的问题，提供一种用耐热金属由一 体或分体结构制作的底托或托梁，其上面是新型砖块砌筑的导风墙体，其下面是承托结构， 取消现有冶炼竖炉的大梁，节约生产成本，降低竖炉事故率的冶炼球团竖炉导风墙。实现上述发明目的采用以下技术方案一种冶炼球团竖炉导风墙，所述的导风墙墙体用若干层耐火砖砌筑成上拱下平状 或拱状结构，其上设置有多个导风墙通风孔，导风墙通风孔内均装有通风孔内衬套，按层叠 加上下贯通为烟囱状，通风孔内衬套的外表面，刷涂有防粘间隙层，在每环拱形砌筑导风墙 两侧设置拱角砖，其墙体内的两通风孔内衬套之间装有金属拉杆，导风墙墙体两侧设有孔 径与金属拉杆规格相同的耐热金属夹板，耐热金属夹板与金属拉杆紧固连接，导风墙上部 设有出风口并盖有盖板砖，盖板砖上浇注有三角形状的浇注料顶，按照导风墙墙体的层数 和位置选择砌筑用耐火砖型，砌筑导风墙墙体的耐火砖包括竖楔型、T字型、L型、一字型耐 火砖以及中间是通风孔的衬套砖，所述的导风墙体的底部设置有承托装置，该承托装置的 组成包括耐热金属底托和底托下支撑柱，所述的耐热金属底托上设置有与导风墙通风孔相 垂直并贯通的底托通风孔，耐热金属底托的两侧分别用底托下支撑柱支撑，该底托下支撑 柱的上端插入卡板套内，卡板套的下部与耐热金属底托用连接件连接，卡板套的上部与导 风墙体的金属拉杆连接，底托下支撑柱的另一端插于炉体墙内与其为一体。与现有技术相比，本实用新型的显著优点在于本实用新型导风墙墙体采用的耐火砖是竖楔型、T字型、L型、直砖、一字型长条砖 以及中间是通风孔的内衬套砖，按层数和位置铺设砌筑成导风墙体，铺设结构合理，缝隙小 致使导风墙体的密闭性能优于同类导风墙。而且新型的砖体体积小重量轻便于搬运操作。 在导风墙的下部设置了承托装置，起承托作用的底托或托梁用耐热金属一体或分体制作， 并用底托下支撑柱支撑，不但耐热性能好、容易制作安装，而且承托力量大。导风墙砌筑为 拱型，在其重烧线的变化下、墙体砌块的澎胀和其砌筑泥缝的收缩可相互抵消，底托或托梁 与墙之间和墙体层与层之间互相不会形成压力，底托和托梁不变型。提高了导风墙的使用 寿命。根据生产实际，导风墙及底托或托梁适当加长或加高，在操作人员及设备不在增加的 情况下，扩大窑炉容积增加球矿产量，并可使球矿吨耗燃料比例降低，使机械球团竖炉的大 型化向前迈了一大步。
图1是本实用新型炉体的正面剖视图。图2是本实用新型侧视结构示意图。图3是本实用新型底托或托梁正视图。图2的俯视示意图。[0015]图4是图3的俯视图。图5是本实用新型底托支撑柱的主视图。图6是本实用新型拱角的主视图。图7是本实用新型奇数层结构示意图。图8是本实用新型偶数层结构示意图。图9是T型砖示意图。图10是L型砖示意图。图11是一型砖示意图。图12是竖楔型砖示意图。图13是通风孔内衬套的主视图。图14是图13的侧视图。图15是图13的俯视图。图中，通风口内衬套1、耐热金属底托2、底托通风孔3、导风墙通风孔4、竖楔型砖 5、底托下炉体端墙砖6、炉体端墙外加固柱7、底托炉外液压顶压力表8、底托拉杆9、拱角 10、炉体外液压顶及压力表11、水拱角墙外顶杆12、竖楔型砖外侧浇注料13、上部炉体端墙 14、T型砖15、一字型砖16、出风口上盖板砖17、支撑砖18、通风孔出风口 19、浇注料20、拱 角下底托空心内垫砖21、导风墙两侧炉体砖22、烘干床承托梁23、导风墙上支撑柱24、耐热 金属拉杆25、卡板套26、底托下支撑柱27、L型砖28、横缝29、直砖30、竖缝31。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。本实施例是一种冶炼球团竖炉导风墙，见图1，按照导风墙墙体的层数和位置选择 砌筑用耐火砖型，砌筑导风墙墙体的耐火砖是竖楔型、T字型、L型、一字型耐火砖以及中间 是通风孔的衬套砖，按层数和位置铺设砌筑成导风墙体。导风墙上设置有多个导风墙通风 孔4，导风墙通风孔4内均装有导风墙通风孔内衬套1，按层叠加上下贯通为烟@状，通风孔 内衬套1的外表面，刷涂有防粘间隙层或厚度相同的塑料套或板、角以便于对其进行更换。 在每环拱形砌筑导风墙墙体内的两通风孔之间装有金属拉杆25，导风墙墙体两侧设有孔径 与金属拉杆25规格相同的耐热金属夹板，耐热金属夹板与金属拉杆25紧固连接，两通风孔 内衬套1之间用磷酸盐或其它高强防爆浇注料20充填。在冶炼球团竖炉内，导风墙的上部 用导风墙上支撑住24支撑。导风墙的上端设置有用于导风墙和耐热金属底托(或托梁)2 的通风孔出风口 19，通风孔出风口 19上盖出风口盖板砖17，出风口盖板砖17是矩型或雁 翅形结构的耐火砖。出风口盖板砖17上浇注有三角形状的浇注料顶，出风口盖板砖17下 垫支撑砖18以承托盖板砖和制约风的走向。雁翅形盖板砖的斜角可把现有技术导风墙口 的由直吹变为向下斜吹。位于导风墙下部的耐热金属底托2用金属材料制作，其结构如图3和图4，耐热金 属底托2是中间带进风口的矩形结构或拱形结构或者是上拱下平形状的耐热金属托梁。其 上设置若干与导风墙通风孔4相垂直并贯通的底托通风孔3，底托通风孔3也是导风墙通风 孔的进风口，也可以将导风墙耐热金属底托或托梁2下面的底托通风孔3做成八字形，其进 风效果更好。耐热金属底托(或托梁)2的两端设有拱角垫砖孔及底托炉外拉杆9及炉外液压顶压力表8。为便于制作安装其底托(或托梁)2既可一体制作，也可分体制作，而后用 各种方式连接。耐热金属底托(或托梁)2的两侧分别用若干根如图5所示的上部是三角形下部 为矩形的五边形长条的底托下支撑柱27支撑，位于炉体内。底托下支撑柱27上部两端分 别插入预制好的耐热金属卡板套26中间，卡板套26的下部与导风墙耐热金属底托2用螺 栓连接并焊牢，卡板套26的上部与导风墙体的耐热金属拉杆25连接并紧固，使导风墙自中 央部位墙、托、柱成为一体，底托下支撑柱27的另一端又呈50%角的斜度插于导风墙两侧 炉体砖22的两侧，底托下支撑柱27对导风墙起到了承重、稳定作用，将导风墙体的压力由 炉体墙两端部位部分转移到炉体墙两侧，导风墙整体跨度由此也缩短了一半。另外，在底耐 热金属底托(或托梁)2上设有底托拉杆9，底托拉杆9的两端用螺母固定。见图1，图2，图3和图4，烘干床用烘干床承托梁23承托，位于炉体内的上部。导风墙的砌筑结构见图1，图7和图8，导风墙体的砌筑结构分为奇、偶数层和拱形部分。导风墙拱形 部分用竖楔型砖5砌筑，导风墙的奇数层用一字型耐火砖16和通风孔内衬套1砌筑，偶数 层用T字型砖15砌筑。导风墙拱形部分的砌筑结构在耐热金属底托(或托梁)2的每个底托通风孔3上 面，垂直放置若干个通风孔内衬套1，使其上下贯通成烟 状，在底托或托梁2的两端各放 置拱角10或耐热金属制作的水拱角，并浇注竖楔型砖外侧浇注料13，竖楔型砖外侧浇注料 13浇注料13上是上部炉体端墙14。然后把预制好长短不一的第一环竖楔型砖5由两端拱 角10处按所编排顺序依次向中间部位砌筑，使之成为下面平齐上面错凳起拱如图1的形 状。两通风孔内衬套1中间空隙部位相对的两侧的竖楔型砖，预留出能从两侧穿入耐热金 属拉杆25的圆孔，每环竖楔型砖5两通风孔内衬套1中间空隙内都设有一带螺丝扣的金属 拉杆25，金属拉杆25的两端从与其相对的位于导风墙两侧的竖楔型砖5的圆孔中穿出，并 用耐热金属卡板套26和螺母紧固，然后用两衬套间浇注料20将两衬套间的空隙填平，并用 震捣棒震实。两衬套间浇注料20是高强防爆浇注料。导风墙的奇数层砌筑结构见图7 自下而上延续砌筑成垂直摞列的通风孔内衬套 1上面继续摞列奇数层通风孔内衬套1，然后在两通风孔内衬套1之间的空隙内放置直砖 30，通风孔内衬套1两侧各放一字型砖16组合成若干带通风孔的矩形块。在交叉砌筑至偶 数层上面层位时，直砖30将偶数层两通风孔内衬套1间隙内的中间部位的T字形砖15和 其两端L型砖28尾尾相对的衔接横缝29压盖，通风孔内衬套1两侧也各砌筑一字形砖16， 其中间部位也将位于偶数层通风孔内衬套1两侧的“工工”相对形成的衔接竖缝31压盖。导风墙的偶数层的砌筑见图8，在底托通风孔与导风墙拱形砖通风孔的共同位置 的奇数层通风孔内衬套上垂直摞列通风孔内衬套1，然后在两内衬套之间和两侧各放置一 块T字型砖15，该偶数层的两端用L型砖28封头，所述T字形砖15的中间横竖交叉部位， 将位于奇数层通风孔内衬套两侧的两块一字形砖16的衔接的竖缝31压盖，并将位于两通 风孔内衬套之间的直砖30和位于其两侧的一字形16砖衔接的横缝压盖。见图1，导风墙是用竖楔型耐火砖在其底托上面砌筑成上拱下平结构，导风墙两端 用拱角10砌筑来限制角度和承重，其外侧可不封闭，直接紧贴墙外加固柱7，在炉体端墙外 加固柱7上设置拱角墙外顶杆12和拱角炉体外液压顶压力表11顶住拱角10。升温和降温时，根据拱角炉体外液压顶压力表11的指数，松、紧顶丝。位于其下面的耐火耐热金属底托 拉杆9也根据其拱角拱角炉体外液压顶压力表11的显示松、紧其顶丝螺母。见图6，导风墙的拱角10采用耐火材料、耐热金属或锅炉板均可，拱角10是两侧留 有斜角的矩形，面向炉外一侧、上部留出水口下部留进水口，用管道泵进行水循环冷却。其 下面底板应宽于导风墙体不少于200mm，两侧各插入端墙两侧各不少于100mm的拱角，位于 导风墙底板下面的耐热金属底托2的空心内放略高于耐热金属底托2的拱角下底托空心内 垫砖21，拱角下底托空心内垫砖21的下部是炉体端墙6。由拱角下底托空心内垫砖21来承 托拱角10，使耐热金属底托2不受压，以利于冷热伸缩。因导风墙是拱型砌筑，且中心部位 又有底托支撑拄27承托，使得耐热金属底托2并不承受压力。而且冷却风自耐热金属底托 2的通风孔3通过，对耐热金属底托2进行散热。由于被冷却风吹上来的大颗粒球团碎渣已 风冷变硬，其冲刷力和磨损也最大，耐热金属底托(或托梁)2的设置，不但在砌筑时起到了 胎模作用，对导风墙的冲刷也起到了保护作用，其通风孔(进风口)3的下沿大于导风墙衬 套进风口，可使通风孔3进风量超大1/3以上，不但生球得到了充足的热量，还增大了风压， 加大了上推力，使较大颗粒球渣易于排出导风墙，减轻了其对导风墙的磨擦，并且可避免意 外外砖体脱落时，对下面检修人员造成的伤害。在耐热金属底托的路体外安装底托炉外液 压顶压力表8。T字型耐火砖15的结构如图9，是完整的“T”字结构。L型耐火砖28的结构如图 10，是完整的“L”字结构。一字型耐火砖16的结构如图11，是矩形结构，竖楔型耐火砖5的 结构如图12，是上宽下窄的楔形结构。本实用新型所有用砖的砌筑面，都可以制做成砖沟和 砖舌。本实用新型的工作原理导风墙一般外径宽780mm分九孔，通风孔冷却球团的余热高压风自导风墙下耐热 金属底托或托梁2的底托通风孔3顺导风墙通风孔4上升，自上面导风墙通风孔出风口 19 排出，在球团烘干床23下起干燥作用，其出风口盖板砖17是矩型或雁翅形结构的耐火砖， 起通风孔封顶并迫使风向转为平吹或盖雁翅型盖板砖斜吹的作用。因导风墙是竖楔型砖拱形砌筑，而其导风墙通风孔4又垂直于耐热金属底托或 托梁2的通风孔3并与其贯通，所以在两拱型砖墙中间设制通风孔内衬套1，其结构见图 13-15，通风孔内衬套1采用耐热金属、碳化硅或其他耐火硬质材料制作，两通风孔衬套砖 的连接处制作成子母口。因碳化硅成本较高，上部通风孔内衬套1可选用其他材质制作，但 其外侧四周刷涂防粘间隙层1 2mm，(碳化硅材质坚硬不需刷涂可对上部衬套起承托作 用)或套同以上间隙相同厚度的塑料套使其能在受热后融化出现间隙。在使用过程中因普 通材质衬套下面部位易损坏，只要在随时检修过程中把其损坏衬套自下面取出，在从上面 加入或顶入新的衬套既可节省了资金，又不影响生产。通风孔内衬套1与用竖楔型耐火砖砌筑的导风墙是隔层的两体，浙青融化后形成 间隙使导风墙体和通风孔内衬套1各承受各自的工作温度。因此，在同一块砖体上不会产 生大的温差和断裂，用耐热金属拉杆25对导风墙支撑和紧固加强了导风墙的牢固和稳定 性。本实用新型导风墙耐热金属底托(或托梁)2因其上面导风墙下平面和其通风孔 (进风口)3承受被高压风裹带的大颗粒球渣、及粉沫冲刷磨擦力也最大。其导风墙底托(或托梁)2的耐热金属梁体表层，不但起到了增强导风墙中心部位承重压力的作用，其高温时 的耐磨特点对底托下平面和通风孔口起到了保护作用，并且在其被磨损严重时便于用焊接 方式修补，使其底托或托梁2和导风墙体长久使用。
权利要求一种冶炼球团竖炉导风墙，所述的导风墙墙体用若干层耐火砖砌筑成上拱下平状或拱状结构，其上设置有多个导风墙通风孔，导风墙通风孔内均装有通风孔内衬套，按层叠加上下贯通为烟囱状，通风孔内衬套的外表面，刷涂有防粘间隙层，在每环拱形砌筑的导风墙两侧设置有拱角砖，其墙体内的两通风孔内衬套之间装有金属拉杆，导风墙墙体两侧设有孔径与金属拉杆规格相同的耐热金属夹板，耐热金属夹板与金属拉杆紧固连接，导风墙上部设有出风口并盖有盖板砖，盖板砖上浇注有三角形状的浇注料顶，其特征在于按照导风墙墙体的层数和位置选择砌筑用耐火砖型，砌筑导风墙墙体的耐火砖包括竖楔型、T字型、L型、一字型耐火砖以及中间是通风孔的衬套砖，所述的导风墙体的底部设置有承托装置，该承托装置的组成包括耐热金属底托和底托下支撑柱，所述的耐热金属底托上设置有与导风墙通风孔相垂直并贯通的底托通风孔，耐热金属底托的两侧分别用底托下支撑柱支撑，该底托下支撑柱的上端插入卡板套内，卡板套的下部与耐热金属底托用连接件连接，卡板套的上部与导风墙体的金属拉杆连接，底托下支撑柱的另一端插于炉体墙内与其为一体。
2.根据权利要求1所述的冶炼球团竖炉导风墙，其特征在于，所述的耐热金属底托是 中间带进风口的矩形或拱形结构或者是上拱下平形状的耐热金属托梁，其两端设有拱角垫 砖孔及底托炉外拉杆、液压顶压力表。
3.根据权利要求1所述的冶炼球团竖炉导风墙，其特征在于，所述的盖板砖是矩型或 雁翅形结构的耐火砖。
专利摘要一种冶炼球团竖炉导风墙，属于冶炼球团竖炉领域。所述导风墙墙体为上拱下平状或拱状结构，砌筑导风墙墙体的耐火砖是竖楔形、T字型、L型、一字型耐火砖以及中间是通风孔的内衬套，按层数和位置铺设砌筑成导风墙体，该导风墙体的底部用耐热金属底托和底托下支撑柱承托。导风墙上部盖盖板砖，盖板砖上浇注有三角形状的浇注料顶。本实用新型按层数和位置铺设砌筑耐火砖，铺设结构合理，缝隙小致使导风墙体的密闭性能优于同类导风墙。而且新型的砖体体积小重量轻便于搬运操作。在导风墙的下部设置了承托装置，不但耐热性能好，而且承托力量大。
文档编号F27D1/04GK201589516SQ20102004616
公开日2010年9月22日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者刘宗合, 卜敏, 孙鲁滨, 赵忠文 申请人:唐山市盈心耐火材料有限公司