熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高爐煉鐵領(lǐng)域，尤其涉及高爐的熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]熱風(fēng)爐主要用于高爐煉鐵領(lǐng)域，其主要作用就是向高爐提供高溫高壓的熱空氣。熱風(fēng)爐工作分為兩個(gè)階段，第I階段為燃燒蓄熱階段，即通過(guò)燃燒煤氣獲得高溫?zé)煔猓邷責(zé)煔饬鬟^(guò)蓄熱室后把熱量傳給蓄熱室內(nèi)的蓄熱體并保持下來(lái)；第2階段為送風(fēng)階段，即低溫冷空氣通過(guò)蓄熱室被蓄熱體加熱后得到高溫?zé)峥諝?，這兩個(gè)階段是不斷往復(fù)循環(huán)的。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)熱風(fēng)爐蓄熱室內(nèi)的蓄熱體大多采用格子磚堆砌而成，所以蓄熱室的蓄熱能力、風(fēng)溫水平和傳熱效率自然取決于格子磚的性質(zhì)，例如格子磚的材質(zhì)、形狀、格孔的大小都會(huì)對(duì)蓄熱室的蓄熱以及傳熱效率產(chǎn)生影響。目前蓄熱體多采用上、下孔徑相同的格子磚堆砌而成，也就是格子磚的格孔從上到下是等徑直通的。由于介質(zhì)沿蓄熱室高度方向的溫度是不同，也就是格子磚不同高度的格孔處溫度不同，根據(jù)熱風(fēng)爐內(nèi)傳熱原理，介質(zhì)在不同高度的傳熱方式也就不同，上部高溫段為強(qiáng)烈的輻射和對(duì)流傳熱，下部低溫段以對(duì)流傳熱為主；格子磚上部和下部相同的孔徑設(shè)計(jì)沒(méi)有充分考慮上部高溫段和下部低溫段的傳熱特點(diǎn)和介質(zhì)的流速變化，且相同的格子磚孔徑設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)在格孔中的流速變化很大，影響蓄熱體和介質(zhì)間的傳熱效果，并增加了熱風(fēng)爐的阻損。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種提高蓄熱體蓄熱能力、傳熱效率的熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)，包括蓄熱體，所述的蓄熱體包括上下依次設(shè)置的孔徑不同的若干段格子磚，且上段格子磚的孔徑大于相鄰下段格子磚的孔徑，相鄰不同孔徑格子磚之間設(shè)置有過(guò)渡格子磚，所述的過(guò)渡段格子磚的格孔與相鄰上、下段格子磚的格孔連通，所述過(guò)渡格子磚的孔徑自上而下逐漸減小，且所述過(guò)渡格子磚格孔上端的孔徑與相鄰上端格子磚的孔徑相同，所述過(guò)渡格子磚格孔下端的孔徑與所述相鄰下段的格子磚的孔徑相同。
[0006]進(jìn)一步地，所述的蓄熱體包括上下設(shè)置的兩段格子磚，上段為大格孔格子磚，下段為小格孔格子磚，所述大格孔格子磚與小格孔格子磚之間設(shè)置有過(guò)渡格子磚，所述的過(guò)渡段格子磚的格孔與所述的大格孔格子磚、小格孔格子磚的格孔連通。
[0007]進(jìn)一步地，所述的大格孔格子磚的孔徑為30?40mm，所述的小格孔格子磚的孔徑為 20 ?30mm。
[0008]進(jìn)一步地，所述的過(guò)渡格子磚設(shè)置在所述蓄熱體高度方向的1/3?1/2處。
[0009]進(jìn)一步地，所述的格子磚均由橫截面積相同且橫截面為六邊形的格子磚連接而成。
[0010]進(jìn)一步地，所述的格子磚為7孔6邊形格子磚、19孔6邊形格子磚或者37孔6邊形格子磚。
[0011]進(jìn)一步地，上下依次設(shè)置的格子磚為2?8段不同孔徑的格子磚。
[0012]本實(shí)用新型熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)采用上段格孔大于下段格孔的格子磚堆砌而成，由于孔格的大小對(duì)介質(zhì)傳熱速率具有較大的影響，上段大格孔可以增大介質(zhì)的傳熱面積，增強(qiáng)介質(zhì)在上部的輻射傳熱，而下段采用的格子磚為小格孔，增強(qiáng)了介質(zhì)在下部的對(duì)流傳熱。本實(shí)用新型熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)根據(jù)熱風(fēng)爐不同高度位置處介質(zhì)的傳熱特點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的格子磚孔徑，有效增加蓄熱體和介質(zhì)間的傳熱效果，減少熱風(fēng)爐的阻損，達(dá)到提高風(fēng)溫，降低能耗的作用。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是實(shí)施例1熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0014]圖2是圖1的A部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
[0016]如圖1，2所示，本實(shí)施例熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)包括由格子磚堆砌成的蓄熱體，所述的蓄熱體7設(shè)置在燃燒室I下面，包括上段大格孔格子磚、靠近冷風(fēng)入口的下段小格孔格子磚，以及設(shè)置在大格孔格子磚與小格孔格子磚之間的過(guò)渡格子磚，大格孔格子磚的格孔8的直徑為30mm，小格孔格子磚的格孔10的直徑為20mm，過(guò)渡格子磚的格孔9類似倒圓錐形，也就是所述過(guò)渡格子磚的格孔9的直徑自上而下逐漸減小，且過(guò)渡格子磚的上端孔徑與所述大格孔格子磚格子磚的格孔8的直徑相同為30mm，下端的孔徑與所述小格孔格子磚格子磚的格孔10的直徑相同為20mm。
[0017]本實(shí)施例熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)中大格孔格子磚、過(guò)渡格子磚、小格孔格子磚采用的橫截面積相同的7孔6邊形格子磚，且相鄰段格子磚的格孔對(duì)應(yīng)同軸連通，也就是過(guò)渡段格子磚與相鄰上、下段格子磚的格孔對(duì)應(yīng)設(shè)置，且每個(gè)相對(duì)應(yīng)的格孔橫截面的中心在同一條直線上，從而形成整個(gè)蓄熱室從上到下的連通結(jié)構(gòu)。
[0018]熱風(fēng)爐蓄熱室的工作過(guò)程為:在熱風(fēng)爐燃燒階段，燃燒后的高溫?zé)煔饨?jīng)燃燒室I進(jìn)入蓄熱室3。在蓄熱室3內(nèi)，高溫?zé)煔庀冉?jīng)過(guò)大格孔格子磚的大格孔8，熱量被蓄熱體7吸收，中溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)渡格孔9進(jìn)入小格孔格子磚的小格孔10，在低溫段熱量繼續(xù)被下部的蓄熱體7吸收后變?yōu)榈蜏責(zé)煔膺M(jìn)入下腔室5，最后由煙氣出口 4排出。
[0019]在熱風(fēng)爐送風(fēng)階段，低溫冷空氣經(jīng)冷風(fēng)入口 6進(jìn)入下腔室5后進(jìn)入蓄熱室3。在蓄熱室3內(nèi)，低溫冷空氣進(jìn)入小格孔格子磚的小格孔10，被蓄熱體7加熱后變?yōu)橹袦乜諝?，中溫空氣?jīng)過(guò)渡格孔9進(jìn)入大格孔格子磚的大格孔8，在高溫段繼續(xù)被蓄熱體7加熱變?yōu)楦邷責(zé)峥諝猓缓筮M(jìn)入燃燒室I經(jīng)熱風(fēng)出口 2送至高爐內(nèi)。
[0020]本實(shí)施例熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)根據(jù)熱風(fēng)爐內(nèi)傳熱原理設(shè)計(jì)，上部高溫段為強(qiáng)烈的輻射和對(duì)流傳熱，因而上部采用孔格直徑比較大的格子磚，從而增大格子磚蓄熱體的加熱面積；下部低溫段以對(duì)流傳熱為主，選擇較小孔徑并且可以優(yōu)選內(nèi)壁粗糙的的格子磚提高氣流速度和紊流程度，從而促進(jìn)熱量的傳遞，降低了熱阻損耗，增加了蓄熱體內(nèi)熱量的存儲(chǔ)，從而在冷風(fēng)通過(guò)蓄熱體時(shí)可以獲得較大的熱能，有效的提高了熱風(fēng)出口處熱風(fēng)的溫度，從而使燃燒爐內(nèi)傳出的熱量得到較大的利用。應(yīng)用本實(shí)施例熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)，由于其較好的傳熱率，與現(xiàn)有技術(shù)相比，當(dāng)需要的熱風(fēng)出口處熱風(fēng)的溫度相同時(shí)，可以降低燃燒爐的供熱量，從而可以使能源得到較好的利用，有利于資源的有效利用。
[0021]本實(shí)用新型熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)適用于內(nèi)燃式熱風(fēng)爐、外燃式熱風(fēng)爐、頂燃式熱風(fēng)爐，使用過(guò)程中均可以提高蓄熱室的傳熱率，提高風(fēng)溫。
[0022]優(yōu)選的，本實(shí)施例熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)的過(guò)渡格子磚可以設(shè)置在整個(gè)蓄熱體高度方向的1/3?1/2處，這個(gè)高度的介質(zhì)溫度輻射傳熱和對(duì)流傳熱的效率接近，所以設(shè)置漸變的過(guò)渡段格子孔徑，既可以作為大格孔格子磚大格孔與小格孔格子磚小格孔的對(duì)接連通段，又可以實(shí)現(xiàn)在該位置段的熱量傳遞速率最大。
[0023]本實(shí)施例熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)的各層格子磚也可以選用19孔6邊形格子磚或者37孔6邊形格子磚；大格孔格子磚與小格孔格子磚格孔的孔徑也可以是32mm與22mm，35mm與24mm,或40mm與30mm等的組合，也就是在本實(shí)用新型中大格孔格子磚的孔徑可以選用30mm?40mm之間的任意值，小格孔格子磚的孔徑可以選用20mm?30mm任意值，但是要保證大格孔格子磚格孔的孔徑大于小格孔格子磚格孔的孔徑。
[0024]同時(shí)本實(shí)用新型熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)也不局限于僅僅是兩種孔徑的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)不同熱風(fēng)爐的高度以及傳熱特點(diǎn)設(shè)計(jì)為多段，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用優(yōu)選的選擇2-8種不同孔徑的格子磚進(jìn)行設(shè)置，格子磚的孔徑由上到下分段遞減，每不同孔徑格子磚段之間設(shè)置相應(yīng)的過(guò)渡段。
[0025]以上，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括蓄熱體，所述的蓄熱體包括上下依次設(shè)置的孔徑不同的若干段格子磚，且上段格子磚的孔徑大于相鄰下段格子磚的孔徑，相鄰不同孔徑格子磚之間設(shè)置有過(guò)渡格子磚，所述的過(guò)渡段格子磚的格孔與相鄰上、下段格子磚的格孔連通，所述過(guò)渡格子磚的孔徑自上而下逐漸減小，且所述過(guò)渡格子磚格孔上端的孔徑與相鄰上端格子磚的孔徑相同，所述過(guò)渡格子磚格孔下端的孔徑與所述相鄰下段的格子磚的孔徑相同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的蓄熱體包括上下設(shè)置的兩段格子磚，上段為大格孔格子磚，下段為小格孔格子磚，所述大格孔格子磚與小格孔格子磚之間設(shè)置有過(guò)渡格子磚，所述的過(guò)渡段格子磚的格孔與所述的大格孔格子磚、小格孔格子磚的格孔連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的大格孔格子磚的孔徑為30?40mm，所述的小格孔格子磚的孔徑為20?30mm。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的過(guò)渡格子磚設(shè)置在所述蓄熱體高度方向的1/3?1/2處。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的格子磚均由橫截面積相同且橫截面為六邊形的格子磚連接而成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的格子磚為7孔6邊形格子磚、19孔6邊形格子磚或者37孔6邊形格子磚。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)，其特征在于:上下依次設(shè)置的格子磚為2?8段不同孔徑的格子磚。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)，主要為了提高蓄熱室內(nèi)介質(zhì)的傳熱率而設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)包括蓄熱體，所述的蓄熱體包括上下依次設(shè)置的孔徑不同的多段格子磚，且上段格子磚的孔徑大于相鄰下段格子磚的孔徑，相鄰不同孔徑格子磚之間設(shè)置有過(guò)渡格子磚，所述的過(guò)渡段格子磚的格孔與相鄰上、下段格子磚的格孔連通。本實(shí)用新型熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚結(jié)構(gòu)根據(jù)熱風(fēng)爐蓄熱室上部和下部介質(zhì)的傳熱特點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的格子磚孔徑，可以有效增強(qiáng)蓄熱體和介質(zhì)間的傳熱效果，減少熱風(fēng)爐的阻損，達(dá)到提高風(fēng)溫，降低能耗的作用。
【IPC分類】C21D9/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204874646
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520620338
【發(fā)明人】沈濤, 黃東升
【申請(qǐng)人】中冶華天工程技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月17日