清洁型热回收焦炉高温烟道的制作方法

本实用新型涉及一种清洁型热回收炼焦炉，尤其涉及下排式热回收焦炉中连接燃烧室与集气管的高温余热输送通道。

背景技术：

清洁型热回收焦炉是将炼焦过程中产生的焦炉煤烟气、化学产品及一些有害物质在炼焦炉内部合理充分燃烧，回收高温废气的热量用来发电或其他用途的一种新型焦炉。清洁型热回收焦炉在炼焦过程中不仅热能被充分利用，而且不外排烟尘，对生态环境基本没有污染，因而得到广泛的关注和应用。

清洁型热回收焦炉主要包括炭化室、燃烧室及集气管等关键部分，燃烧室位于炭化室的底部，集气管则位于整个焦炉的顶部；在目前的结构中，燃烧室内的高温废气需要经过焦炉炉体上的上升火道送至焦炉顶部的集气管和集气总管，最终将高温废气送至余热锅炉产生蒸汽发电。现在这种焦炉结构，建造和维护时均需要在焦炉顶部进行施工作业，不仅加大了施工维护难度和工程造价，而且使得焦炉的高温废气输送管道的空间布置复杂，占据空间大。因此业界逐步设计出一种具有下排式结构的热回收焦炉，在这种热回收焦炉中，集气管和集气总管布置地面以下，燃烧室的高温废气经过高温道烟被输送到集气管或集气总管中。由于高温烟道中的废气温度高达1300℃—1350℃，是整个热回收焦炉温度最高的部位，且废气中含有水蒸汽、SO2、CO等有害腐蚀性气体，烟道中高温热浪气流湍急，急速的高温气流对烟道壁面会产生强烈的冲击和严重侵蚀，高温烟道的窑顶耐火砖或砌块很容易产生开裂和脱落，而且烟道的侧壁同样高温有害气体的冲击侵蚀，产生移位和变形，久而久之会导致窑顶侧壁的陷落甚至塌陷，严重影响窑炉的使用寿命和生产的正常进行。

技术实现要素：

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构稳定牢固，能有效抵御高温气流冲击的清洁型热回收焦炉高温烟道。

为了解决上述技术问题，本实用新型的清洁热回收焦炉高温烟道，包括钢壳，以及铺设于钢壳内壁的保温层，在保温层上垒筑有烟道底面、烟道侧壁和烟道拱顶，该烟道底面、烟道拱顶及位于两侧的烟道侧壁围成高温气流通道；所述烟道拱顶由拱顶中间砖、拱顶侧砖和拱顶脚砖砌筑而成，拱顶中间砖的两侧分别砌筑有拱顶侧砖，拱顶侧砖支承于对应的拱顶脚砖上；所述烟道侧壁由若干侧壁砖沿竖直方向堆砌而成；所述烟道底面由底面中间砖和底面钩砖构成，底面钩砖砌筑于底面中间砖的两侧。

在上述结构中，输送高温废气的高温气流通道由烟道拱顶、烟道侧壁和烟道底面围成，由于烟道拱顶是由拱顶中间砖、拱顶侧砖和拱顶脚砖砌筑而形成的弧形拱式结构，且拱顶中间砖两侧分别砌筑有拱顶侧砖，而拱顶侧砖又支承于对应的拱顶脚砖上，由于砖块本身重力原因拱顶中间砖、拱顶侧砖和拱顶脚砖之间越贴越紧密，不仅不易变形和开裂，而且形成稳定牢固的拱顶结构，更能耐受高温气流的冲击和侵蚀，同样这样结构也方便砌筑施工和维修更换；具有使用寿命长，抗热冲击和机械强度高的特点。又由于烟道底面由底面中间砖和底面钩砖构成，底面钩砖位于底面中间砖的两侧，底面钩砖的台阶面与拱顶侧壁砌砖之间形成钩接，钩砖台阶面有效地阻止了拱顶侧壁砌砖因受热变形等原因所引起的开裂和移位，使拱顶侧壁的结构更加稳固，有效阻止侧壁砖的向内或向外侧滑。还由于围成高温气流通道的烟道拱顶、烟道侧壁和烟道底面垒筑于钢壳内的保温层上，从而形成了高热阻结构，有效地减少了高温烟道中高温废气热量的散发，大大降低了烟道钢壳表面温度，不仅保证了焦炉高温废气热能的充分利用，而且改善了操作环境，延长了集气管的使用寿命，同时铺设于钢壳内壁上的保温层，不仅进一步增强了隔热保温效果，而且使钢壳管壁铺设面变得更加平整，有利于耐火隔热砖的砌筑。

本实用新型的进一步实施方式，所述烟道底面砌筑于保温垫层上，该保温垫层由垫层砖铺设而成。该结构既能增强烟道的保温效果，又方便垒筑铺设。

本实用新型的优选实施方式，所述钢壳为截面呈矩形的钢管。便于砌筑施工和维护，结构更为合理。

本实用新型的优选实施方式，所述拱顶中间砖包括中间砖顶面、中间砖底面和对称于两侧的中间砖折面，该中间砖折面由相交的竖直侧面和侧斜面构成。所述拱顶侧砖包括侧砖顶面、侧砖底面以及位于两侧的侧砖折面，侧砖底面与侧砖顶面相互倾斜设置，位于外侧的侧砖折面由相交的外竖直面和外坡面构成，位于内侧的侧砖折面由相交的内竖直面和内坡面构成。所述拱顶脚砖包括顶面、侧平面、底面和侧折面，所述侧平面分别与顶面和底面垂直相交，在底面上设有插榫，所述侧折面由依次相交的短侧面斜坡面和内敛坡面构成。所述拱顶侧砖以其内竖直面和内坡面与中间砖对应侧的竖直侧面和侧斜面相扣合，该拱顶侧砖以其外竖直面和外坡与拱顶脚砖的短侧面和斜坡面相扣合。该项结构形成了拱顶中间砖、侧砖及拱脚砖间的斜面相互匹配贴合，不仅密封性好，而且支撑稳定性强，提升了拱顶结构的稳定性和抗坍塌能力。

本实用新型的优选实施方式，所述烟道底面的底面中间砖为长方体砖，所述底面钩砖呈“L”型端面结构，该底面钩砖包括台阶顶面、底面和两个侧面，该台阶顶面由钩砖顶面、钩砖台阶侧面和钩砖台阶面构成，在钩砖台阶面上设有榫槽。能有效抵抗烟道侧壁在高温输送过程中的开裂、变形和移位，具有稳定牢固的结构。

本实用新型进一步实施方式，所述侧壁砖为长方体砖，在侧壁砖的底面上设置有凸榫；位于烟道侧壁底端的侧壁砖的凸榫插接于对应底面钩砖的榫槽中。以凸榫和榫槽相互榫接，使侧壁墙体砖块间啮合紧密，结合连接力强，侧壁整体性也，而且能有效阻断高温气体的渗透和串通，具有极强的保温效果。

本实用新型的进一步实施方式，所述烟道侧壁的顶端垒砌有拱顶座砖，该拱顶座砖的顶面上设有插槽，所述拱顶脚砖的插榫插接于拱顶座砖的插槽中，拱顶座砖的底面上设置有凸榫。该结构的支撑连接效果好，结构更加牢固稳定，且又能阻断高温气体的渗透和串通，提高了保温隔热效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型清洁型热回收焦炉高温烟道作进一步说明。

图1是本实用新型清洁型热回收焦炉高温烟道一种具体实施方式的截面结构示意图；

图2是图1所示实施方式中拱顶脚砖的端面结构示意图；

图3是图1所示实施方式中拱顶侧砖的端面结构示意图；

图4是图1所示实施方式中拱顶中间砖的端面结构示意图；

图5是图1所示实施方式中拱顶座砖的端面结构示意图；

图6是图1所示实施方式中底面钩砖的端面结构示意图；

图中，1—钢壳；2—保温层；3—拱顶脚砖、31—侧平面、32—顶面、33—短侧面、34—斜坡面、35—内敛坡面、36—插榫；4—拱顶侧砖、41—外坡面、42—外竖直面、43—侧砖顶面、44—内竖直面、45—内坡面、46—侧砖底面；5—拱顶中间砖、51—侧斜面、52—竖直侧面、53—中间砖顶面、54—中间砖底面；6—拱顶座砖、61—插槽、62—凸榫；7—侧壁砖；8—底面钩砖、81—钩砖榫槽、82—钩砖台阶面、83—钩砖台阶侧面、84—钩砖顶面；9—垫层砖；10—底面中间砖；11—高温气流通道。

具体实施方式

在如图1所示的清洁型热回收焦炉高温烟道中，包括钢壳1，该钢壳1是由薄钢板构成的矩形截面钢管，在钢壳1的管内四壁上铺设有二层陶瓷纤维毯而形成保温层2，在四个壁面上的保温层2上分别垒筑有位于管壁两内侧的烟道侧壁，管壁底部的烟道底面和管壁顶部的烟道拱顶。上述的两侧烟道侧壁、烟道拱顶和烟道底面围成了输送高温气体的高温气流通道11。烟道拱顶由拱顶中间砖5、拱顶侧砖4和拱顶脚砖3贴合砌筑而形成弧拱形的高温气流通道顶部，其中拱顶中间砖5位于拱顶的中间位置，拱顶中间砖5的两侧分别砌筑有拱顶侧砖4，拱顶侧砖4则支承垒筑于拱顶脚砖3上，拱顶脚砖3则堆筑于对应侧烟道侧壁的顶部位置，烟道侧壁的顶端为拱顶座砖6，拱顶脚砖3是通过对应侧的拱顶座砖6支承于烟道侧壁上的。烟道侧壁由若干块侧壁砖7沿竖直方向依次堆砌而成。烟道底面由底面中间砖10和底面钩砖8构成，底面钩砖8位于底面中间砖10的两侧，烟道侧壁则垒筑于对应的底面钩砖8上。

如图2所示，构成烟道拱顶的拱顶脚砖3为莫来石耐火保温砖，拱顶脚砖3呈多棱柱结构，其两端的端面相互平行，该拱顶脚砖3还包括有顶面32、侧平面31、底面和侧折面；侧平面31分别与两端面、顶面32和底面相互垂直相交。在底面上设有插榫36，该插榫36的截面呈矩形，插榫36在底面上从一端贯通至另一端；侧折面包括短侧面33、斜坡面34和内敛坡面35，该短侧面33、斜坡面34和内敛坡面35从上向下依次相交。

如图3所示，拱顶侧砖4为一呈多棱柱结构的莫来石耐火保温砖，该拱顶侧砖4的两端面相互平行。拱顶侧砖4包括侧砖顶面43，侧砖底面46以及位于两侧的侧砖折面，侧砖顶面43与侧砖底面46所在的平面相互倾斜设置，位于侧砖本体外侧的侧砖折面由相交的外竖直面42和外坡面41构成，位于侧砖本体内侧的侧砖折面由相交的内竖直面44和内坡面45构成。拱顶侧砖4外侧的外竖直面42和外坡面41与对应拱顶脚砖3的短侧面33和斜坡面34相匹配贴合；拱顶侧砖4内侧的内竖直面44和内坡面45则与对应拱顶中间砖5的竖直侧面52和侧斜面51相匹配贴合。

如图4所示，拱顶中间砖5是一呈对称多棱柱结构的莫来石耐火保温砖，拱顶中间砖5的两端端面同样相互平行。该拱顶中间砖5包括中间砖顶面53、中间砖底面54，以及对称地位于砖本体两侧的中间砖折面，中间砖折面由相交的竖直侧面52和侧斜面51构成。

如图5所示，拱顶座砖6垒砌于烟道侧壁的顶端，该拱顶座砖6为一呈对称棱柱结构的莫来石耐火保温砖，其两端端面相互平行。拱顶座砖6垒砌于堆砌成烟道侧壁的侧壁砖7上，侧壁砖7呈长方体结构，其顶面上设有用于榫接的榫槽，底面上则设有凸榫，凸榫与榫槽形状和尺寸相互吻合。拱顶座砖6的顶面设有矩形的插槽61，拱顶脚砖3的插榫36则插接于拱顶座砖6的插槽61中。拱顶座砖6的底面上设置有凸榫62，该凸榫62榫接于对应侧的侧壁砖7的榫槽中。

如图6所示，底面钩砖8也为一呈多棱柱结构的莫来石耐火保温砖，底面钩砖8的两端端面相互平行，其端面呈“L”型结构；底面钩砖8对称地砌筑于底面中间砖10的两侧，底面中间砖10为长方体砖。底面钩砖8包括有台阶顶面、底面和两个侧面，台阶顶面则由钩砖顶面84、钩砖台阶侧面83和钩砖台阶面82构成，在钩砖台阶面82上设有钩砖榫槽81，烟道侧壁最下端侧壁砖7的凸榫插接于钩砖台阶面82上的钩砖榫槽81中，该侧壁砖7的内侧面和底面分别与对应底面钩砖8的钩砖台阶侧面83和钩砖台阶面82相匹配贴合。

在烟道底面与对应管壁保温层2之间砌筑有垫层，该垫层由垫层砖9构成，垫层砖9为长方体的莫来石隔热砖。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，该所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型基本原理的前提下，还可以作出许多的改进和变换，从而形成多个具体的实施例，这些变换和改进均落入本实用新型的保护范围内。