本實(shí)用新型涉及一種干熄焦?fàn)t斜道區(qū)牛腿結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種延長干熄焦?fàn)t使用壽命的牛腿結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)的濕法熄焦相比，干法熄焦具有節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境、可以提高焦炭質(zhì)量的作用，因此得到越來越廣泛的應(yīng)用。
干熄焦?fàn)t作為干法熄焦技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備，自上而下包括預(yù)存區(qū)、環(huán)形風(fēng)道區(qū)、斜道區(qū)以及冷卻區(qū)，其中斜道區(qū)的牛腿是支撐干熄焦?fàn)t內(nèi)環(huán)墻的重要裝置。而在干熄焦?fàn)t運(yùn)行過程中，由于牛腿承重大、運(yùn)行溫度波動頻繁、長期受到干熄焦?fàn)t內(nèi)高溫焦炭及含焦粉的高溫循環(huán)氣流的沖刷等原因，使得牛腿很容易磨損開裂，甚至倒塌。因此，牛腿是干熄焦?fàn)t耐材的壽命瓶頸，有的牛腿壽命只有1年多，遠(yuǎn)小于干熄焦?fàn)t5年左右的檢修時間。對牛腿的頻繁檢修，大大降低了干熄焦生產(chǎn)效率，造成了使用成本的增加。
斜道區(qū)牛腿是由耐火材料砌成的砌體，現(xiàn)有的延長牛腿使用壽命的措施，主要是改進(jìn)牛腿的耐火磚材質(zhì)和火泥強(qiáng)度。然而，耐火材質(zhì)和火泥強(qiáng)度的改進(jìn)使得成本大大增加，且改進(jìn)空間有限，效果并不顯著，即使采用強(qiáng)度很大的氮化硅結(jié)合碳化硅磚也同樣會發(fā)生牛腿磚損壞的現(xiàn)象。因此改進(jìn)耐火材料并不是解決牛腿損壞的最佳方法，需要通過更加有效的方式延長牛腿的使用壽命。
由于牛腿是由牛腿磚層層砌筑而成，存在灰縫且干后灰縫體積可能因收縮而產(chǎn)生一定的縫隙。其中迎面磚灰縫長期受高溫循環(huán)氣體的直接沖刷和焦炭粉塵的磨損，灰縫中的耐火泥更容易被逐漸沖刷掉，產(chǎn)生空隙。通過牛腿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，干熄爐內(nèi)環(huán)墻的重力主要作用在牛腿迎面磚上，當(dāng)迎面磚下面出現(xiàn)空縫時，空縫上面的迎面磚就會出現(xiàn)剪切應(yīng)力的作用，應(yīng)力集中位置在迎面磚的薄弱點(diǎn)溝舌處。而通過對大量干熄焦牛腿損壞的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，牛腿的損壞也主要發(fā)生在牛腿迎面磚上，特別是在牛腿迎面磚溝舌處發(fā)生斷裂，這與分析結(jié)果相符。
當(dāng)牛腿迎面磚間出現(xiàn)空縫時，空縫上面的迎面磚在溝舌處會產(chǎn)生剪應(yīng)力作用，而耐火磚的抗剪能力比較差，迎面磚受到剪切力的作用，容易在牛腿迎面磚的薄弱點(diǎn)溝舌處發(fā)生斷裂，斷裂的迎面磚又會導(dǎo)致與上一層迎面磚之間的空隙增大，產(chǎn)生連鎖效應(yīng)，致使上面所有的牛腿磚發(fā)生斷裂，嚴(yán)重的會使整個牛腿迎面磚甚至內(nèi)環(huán)墻發(fā)生坍塌。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型提供了一種延長干熄焦?fàn)t使用壽命的牛腿結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中牛腿迎面磚因磚縫間火泥的流失而受到剪切力作用發(fā)生斷裂，導(dǎo)致牛腿甚至干熄爐使用壽命縮短的問題。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種延長干熄焦?fàn)t使用壽命的牛腿結(jié)構(gòu)，包括斜道區(qū)自下向上依次砌筑的多排牛腿磚；還包括耐磨澆注料層和耐熱鋼錨；所述耐磨澆注料層設(shè)于牛腿磚的迎面磚外側(cè)；耐磨澆注料層與迎面磚之間采用耐熱鋼錨固定。
所述耐磨澆注料層沿高向分段，每段之間設(shè)膨脹縫；最上段的耐磨澆注料層頂部及最下段的耐磨澆注料層底部分別設(shè)膨脹縫，膨脹縫用陶瓷纖維氈填充。
所述耐磨澆注料層沿高向分為2～5段，每個膨脹縫的高度為3～10mm。
所述耐熱鋼錨由耐熱鋼釘及耐熱鋼筋組成，耐熱鋼釘?shù)念^部穿過耐磨澆注料層與迎面磚的結(jié)合面后后嵌入迎面磚中，耐熱鋼釘?shù)奈膊吭O(shè)至少2個耐熱鋼筋，耐熱鋼筋的另一端向外側(cè)斜伸形成爪形結(jié)構(gòu)。
所述耐熱鋼釘向外上方傾斜設(shè)置，其與水平方向的夾角為5～20°。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：
1)本實(shí)用新型所述牛腿結(jié)構(gòu)可以有效維護(hù)牛腿柱迎面磚的整體結(jié)構(gòu)，避免磚縫間的火泥因受到高溫循環(huán)氣體的直接沖刷和焦炭粉塵的磨損而造成流失，因而可以有效的避免迎面磚因受到剪切力而造成的的斷裂、坍塌等問題，延長干熄焦?fàn)t牛腿的使用壽命以及干熄焦?fàn)t的停爐檢修周期；
2)結(jié)構(gòu)簡單、投資小，見效快，適用于現(xiàn)有干熄焦?fàn)t的改造以及新建干熄焦?fàn)t的施工。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型所述一種延長干熄焦?fàn)t使用壽命的牛腿結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1.牛腿磚 2.底部膨脹縫 3.耐磨澆注料層 4.中部膨脹縫 5.迎面磚與耐磨澆注料層的接合面 6.耐熱鋼錨7.頂部膨脹縫 8.牛腿過頂磚
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：
如圖1所示，本實(shí)用新型所述一種延長干熄焦?fàn)t使用壽命的牛腿結(jié)構(gòu)，包括斜道區(qū)自下向上依次砌筑的多排牛腿磚1；還包括耐磨澆注料層3和耐熱鋼錨6；所述耐磨澆注料層3設(shè)于牛腿磚1的迎面磚外側(cè)；耐磨澆注料層3與迎面磚之間采用耐熱鋼錨6固定。
所述耐磨澆注料層3沿高向分段，每段之間設(shè)膨脹縫4；最上段的耐磨澆注料層頂部及最下段的耐磨澆注料層底部分別設(shè)膨脹縫7、2，膨脹縫4、7、2用陶瓷纖維氈填充。
所述耐磨澆注料層3沿高向分為2～5段，每個膨脹縫4、7、2的高度為3～10mm。
所述耐熱鋼錨6由耐熱鋼釘及耐熱鋼筋組成，耐熱鋼釘?shù)念^部穿過耐磨澆注料層與迎面磚的結(jié)合面5后嵌入迎面磚中，耐熱鋼釘?shù)奈膊吭O(shè)至少2個耐熱鋼筋，耐熱鋼筋的另一端向外側(cè)斜伸形成爪形結(jié)構(gòu)。
所述耐熱鋼釘向外上方傾斜設(shè)置，其與水平方向的夾角為5～20°。
一種可以延長干熄焦?fàn)t使用壽命的牛腿結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟：
1)按照常規(guī)方法砌筑完干熄爐斜道區(qū)的牛腿磚1后，按照耐熱鋼錨6的設(shè)置距離在迎面磚上打孔，并在每個孔中斜著打入耐熱鋼釘，耐熱鋼釘露出迎面磚表面的長度為10～ 100mm；然后在露出的耐熱鋼釘尾部焊接耐熱鋼筋，使多個耐熱鋼筋在耐熱鋼釘尾部形成爪形結(jié)構(gòu)；耐熱鋼筋的長度為50～200mm；
2)將迎面磚與耐磨澆注料層結(jié)合面5清理干凈，并用粘合劑涂刷一遍；
3)按照耐磨澆注料層3的設(shè)置厚度在迎面磚外側(cè)鋪設(shè)模板；
4)耐磨澆注料與粘合劑按常規(guī)比例混合后澆注入模板內(nèi)并搗實(shí)，達(dá)到保養(yǎng)時間、耐磨澆注料完全凝結(jié)后拆除模板。
5)耐磨澆注料層3的分段及膨脹縫4、7、2在澆注時形成，膨脹縫4、7、2內(nèi)分別填充耐火陶瓷纖維氈；耐火陶瓷纖維氈的厚度為膨脹縫高度+2～5mm，填充時將耐火陶瓷纖維氈壓緊，然后填充到膨脹縫中。
如圖1所示，是本實(shí)用新型所述一種延長干熄焦?fàn)t使用壽命的牛腿結(jié)構(gòu)的一種具體結(jié)構(gòu)形式，牛腿由斜道區(qū)自下至上依次成排砌筑的13層牛腿磚1，以及在迎面磚一側(cè)澆筑的耐磨澆注料層3組成。
如圖1所示，耐磨澆注料層3沿高向分為2段，每段耐磨澆注料層3與牛腿迎面磚之間采用3個耐熱鋼錨6進(jìn)行固定連接。上段耐磨澆注料層3的頂部和下段耐磨澆注料層3 的底部各設(shè)置了頂部膨脹縫7和底部膨脹縫2，避免因牛腿過頂磚8和牛腿拖磚板對耐磨澆注料層3產(chǎn)生的作用力而導(dǎo)致耐磨澆注料層3脫落。
圖1中，2段耐磨澆注料層3之間還設(shè)置了1個中間膨脹縫4，可以有效的避免耐磨澆注料層3因溫度變化產(chǎn)生的伸縮應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性損壞。每個膨脹縫4、7、2的高度為3～ 10mm，膨脹縫4、7、2內(nèi)分別填充耐火陶瓷纖維氈；耐火陶瓷纖維氈的厚度為膨脹縫高度 +2～5mm，填充時將耐火陶瓷纖維氈壓緊后，填充到膨脹縫4、7、2中。
為了避免耐磨澆注料層3的脫落，砌筑完干熄焦?fàn)t牛腿磚1后，在迎面磚一側(cè)打孔，孔向外上方傾斜，且與水平面呈5°～20°夾角，然后在每個孔中打入耐熱鋼釘，耐熱鋼釘露出迎面磚(即迎面磚與耐磨澆注料層的接合面5)的長度為10～100mm；之后在露出的耐熱鋼釘尾部焊接耐熱鋼筋，組成爪形結(jié)構(gòu)，耐熱鋼筋的長度為50-200mm。耐熱鋼錨6 傾斜朝上托住凝結(jié)后的耐磨澆注料層3，爪形結(jié)構(gòu)能夠增強(qiáng)對耐磨澆注料層3的錨固效果。
此外，為了避免耐磨澆注料層3脫落，安裝完耐熱鋼錨6后，先將迎面磚與耐磨澆注料層結(jié)合面5的表面清理干凈，再用磷酸二氫鋁等粘合劑涂刷一遍，以保證耐磨澆注料層 3與牛腿迎面磚結(jié)合更加牢固；最后將耐磨澆注料與粘合劑按常規(guī)比例混合后澆注入模板內(nèi)并搗實(shí)，保養(yǎng)一段時間使?jié)沧⒘贤耆Y(jié)，然后拆除模板即可。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，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)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。