本實(shí)用新型涉及煉焦領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合式干熄焦?fàn)t斜道牛腿結(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)能低耗、保護(hù)環(huán)境、可以提高焦炭質(zhì)量的作用，因此得到越來(lái)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)外環(huán)墻的重要結(jié)構(gòu)。在干熄焦運(yùn)行過(guò)程中，由于牛腿立柱承重大、運(yùn)行溫度波動(dòng)頻繁、長(zhǎng)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，使牛腿立柱很容易磨損開裂，甚至倒塌。

斜道牛腿立柱是由耐火材料砌筑成的砌體，受限于耐材的制作工藝和施工條件，砌筑斜道牛腿的耐材一般為15kg～40kg重，厚度100mm～300mm的塊狀耐火磚，各耐火磚由火泥粘結(jié)砌筑。由于牛腿立柱上耐火磚間的灰縫數(shù)量較多，在施工、烘爐、日常使用過(guò)程中，灰縫成為牛腿立柱的薄弱環(huán)節(jié)。灰縫的變形和灰縫間泥漿的流失使原本穩(wěn)定的牛腿結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部應(yīng)力集中的情況，進(jìn)而造成耐火磚的斷裂或撕裂。斜道牛腿立柱在日常生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中需經(jīng)受頻繁溫度波動(dòng)，同時(shí)耐受焦炭、循環(huán)氣流的沖刷，惡劣的使用環(huán)境是牛腿破損的另一個(gè)重要因素。

近年來(lái)干熄焦?fàn)t檢修的實(shí)踐表明，耐磨耐火澆注在干熄焦?fàn)t牛腿的修復(fù)中獲得廣泛的應(yīng)用并取得良好的使用效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合式干熄焦?fàn)t斜道牛腿結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)牛腿結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)塊化分解，使不同區(qū)域分別滿足斜道牛腿的功能需求，以解決現(xiàn)有牛腿立柱因局部應(yīng)力集中、溫度波動(dòng)頻繁、磨損沖刷而發(fā)生斷裂、損毀等問(wèn)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)：

一種復(fù)合式干熄焦?fàn)t斜道牛腿結(jié)構(gòu)，從下至上依次砌筑的斜道牛腿砌筑體包括外層保護(hù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)層支撐主體，在外層保護(hù)結(jié)構(gòu)與內(nèi)層支撐主體之間設(shè)有緩沖縫，外層保護(hù)結(jié)構(gòu)與內(nèi)層支撐主體之間通過(guò)膨脹螺栓固定連接，或在外層保護(hù)結(jié)構(gòu)上設(shè)置異型構(gòu)造柱，通過(guò)將異型構(gòu)造柱嵌入式砌筑在內(nèi)層支撐主體中使二者固定連接。

所述緩沖縫的寬度為0.5mm-25mm，在緩沖縫中填充耐火纖維制品或耐火泥漿用以緩沖膨脹應(yīng)力和溫度波動(dòng)。

所述外層保護(hù)結(jié)構(gòu)是由多層的耐熱耐磨澆注料預(yù)制塊承插連接而成，在承插縫之間設(shè)置滑動(dòng)縫和膨脹縫。

所述預(yù)制塊的厚度為25mm-400mm。

所述預(yù)制塊大于用于砌筑內(nèi)層支撐主體的耐火磚。

在所述外層保護(hù)結(jié)構(gòu)上預(yù)設(shè)有膨脹螺栓孔/方形柱/楔形柱。

在所述內(nèi)層支撐主體上預(yù)留有膨脹螺栓孔或與外層保護(hù)結(jié)構(gòu)上的異型構(gòu)造柱相配合的異型缺口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1)耐熱耐磨澆注料的外層保護(hù)結(jié)構(gòu)可有效耐受來(lái)自焦炭、循環(huán)氣流的沖刷，也可以耐受溫度波動(dòng)和緩沖溫度波動(dòng)對(duì)內(nèi)層支撐主體的影響，同時(shí)預(yù)制塊厚度適宜且塊度較大，可有效減少牛腿氣流面上灰縫的數(shù)量。上述保護(hù)作用可有效降低斜道牛腿因惡劣工況環(huán)境而破損的可能。

2)內(nèi)層支撐主體因避免了氣流、焦炭沖刷和溫度波動(dòng)，可保持原本的受力形式避免應(yīng)力集中的發(fā)生，延長(zhǎng)斜道牛腿主體使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是復(fù)合式干熄焦?fàn)t斜道牛腿結(jié)構(gòu)縱剖視圖；

圖2是復(fù)合式干熄焦?fàn)t斜道牛腿結(jié)構(gòu)A-A剖視圖。

圖中：1-內(nèi)層支撐主體；2-外層保護(hù)結(jié)構(gòu)；3-膨脹縫；4-緩沖縫；5-膨脹螺栓；6-異型構(gòu)造柱；7-滑動(dòng)縫。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1-圖2所示，一種復(fù)合式干熄焦?fàn)t斜道牛腿結(jié)構(gòu)，從下至上依次砌筑的斜道牛腿砌筑體包括外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2、內(nèi)層支撐主體1，在外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2與內(nèi)層支撐主體1之間設(shè)有緩沖縫4，外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2與內(nèi)層支撐主體1之間通過(guò)膨脹螺栓5固定連接，或在外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2上設(shè)置異型構(gòu)造柱6，通過(guò)將異型構(gòu)造柱6嵌入式砌筑在內(nèi)層支撐主體1中使二者固定連接。

本實(shí)用新型的復(fù)合式干熄焦斜道牛腿結(jié)構(gòu)分為內(nèi)層支撐主體1和外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2兩部分構(gòu)成，其中外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2用于實(shí)現(xiàn)牛腿耐磨損，耐焦粉、氣流沖刷以及耐溫度波動(dòng)的功能需求；內(nèi)層支撐主體1用于實(shí)現(xiàn)牛腿熱膨脹系數(shù)小，抗壓抗剪，支撐干熄焦?fàn)t內(nèi)外環(huán)墻的功能需求。在內(nèi)層支撐主體1的牛腿立柱根部及上部過(guò)頂磚上分別設(shè)有凹槽以便與外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2配合形成平滑干熄焦?fàn)t內(nèi)表面，同時(shí)構(gòu)成膨脹縫3。

內(nèi)層支撐主體1由耐火磚砌筑而成，磚與磚之間由火泥粘結(jié)，懸挑砌筑構(gòu)成牛腿立柱結(jié)構(gòu)。耐火磚可采用如A級(jí)莫來(lái)石碳化硅、莫來(lái)石紅柱石、氮化硅結(jié)合碳化硅、β碳化硅等高耐壓強(qiáng)度、小膨脹系數(shù)、高熱震穩(wěn)定性材質(zhì)，以承擔(dān)斜道過(guò)頂及其上部環(huán)形風(fēng)道載荷。

所述緩沖縫4的寬度為0.5mm-25mm，在緩沖縫4中填充耐火纖維制品或耐火泥漿用以緩沖膨脹應(yīng)力和溫度波動(dòng)。耐火纖維制品可以采用陶瓷纖維制品或硅酸鋁纖維制品。

所述外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2是由多層的耐熱耐磨澆注料預(yù)制塊承插連接而成，在承插縫之間設(shè)置滑動(dòng)縫7和膨脹縫3。承插連接的上下兩個(gè)預(yù)制塊之間的橫向縫隙為用于吸收膨脹的膨脹縫3，縱向縫隙為緩沖膨脹的滑動(dòng)縫7。

所述預(yù)制塊的厚度為25mm-400mm。

所述預(yù)制塊大于用于砌筑內(nèi)層支撐主體1的耐火磚。由于預(yù)制塊大于用于砌筑內(nèi)層支撐主體的耐火磚，故而外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2的預(yù)制塊層數(shù)會(huì)少于內(nèi)層支撐主體1耐火磚的層數(shù)，用以減少磚縫數(shù)量。

在所述外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2上預(yù)設(shè)有膨脹螺栓孔/異型構(gòu)造柱6。異型構(gòu)造柱6可以采用如圖2中所示的方形柱與楔形柱。

在所述內(nèi)層支撐主體1上預(yù)留有膨脹螺栓孔或與外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2上的異型構(gòu)造柱6相配合的異型缺口。

外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2實(shí)質(zhì)上為內(nèi)層支撐主體1牛腿立柱的澆注料質(zhì)保護(hù)性外殼，自斜道牛腿過(guò)頂以下，牛腿根部以上，完全包覆于內(nèi)層支撐主體1的外側(cè)。外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2自下至上可分為2～7層，上下層設(shè)有承插結(jié)構(gòu)以隔絕外部循環(huán)氣流或焦粉對(duì)接縫和內(nèi)層支撐主體1的沖刷。耐火耐磨澆注料預(yù)制塊可承受干熄焦?fàn)t內(nèi)斜道區(qū)的溫度波動(dòng)和焦炭磨損，而澆注料預(yù)制塊在厚度方向上為25mm～400mm，因此預(yù)制塊可做的明顯大于內(nèi)層支撐主體1耐火磚大小，以減少澆注料塊間的縫隙數(shù)量。

構(gòu)成外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2的澆注料預(yù)制塊上設(shè)有異型構(gòu)造柱6或膨脹螺栓安裝孔以保證澆注料預(yù)制塊與內(nèi)層支撐主體1緊密連接。若澆注料預(yù)制塊上設(shè)置異型構(gòu)造柱6結(jié)構(gòu)，相應(yīng)內(nèi)層支撐主體1的耐火磚砌體上要設(shè)置相應(yīng)形狀的缺口，缺口的大小應(yīng)保證該耐火磚上不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中，同時(shí)也應(yīng)考慮避免因灰縫壓縮而造成澆注料預(yù)制塊上柱形結(jié)構(gòu)與耐火磚硬性擠壓的情況。若澆注料預(yù)制塊上設(shè)置膨脹螺栓安裝孔或膨脹螺栓，相應(yīng)內(nèi)層支撐主體1的耐火磚上應(yīng)預(yù)留膨脹螺栓固定孔。

施工過(guò)程中，若外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2與內(nèi)層支撐主體1以膨脹螺栓連接固定，則可先行施工內(nèi)層支撐主體1，待支撐主體1完成養(yǎng)護(hù)后安裝外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2，安裝過(guò)程中外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2與內(nèi)層支撐主體1間設(shè)有0.5mm～25mm寬緩沖縫4，緩沖縫4內(nèi)以耐火纖維制品或耐火泥漿填充；若外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2與內(nèi)層支撐主體1通過(guò)異型構(gòu)造柱6連接固定，則可內(nèi)層支撐主體1與外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2同時(shí)施工，施工過(guò)程中需同時(shí)考核內(nèi)層與外層的砌筑精度，同時(shí)，內(nèi)層支撐主體1與外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2間設(shè)有緩沖縫4，緩沖縫4內(nèi)以耐火纖維制品或耐火泥漿填充，外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2的異型構(gòu)造柱6結(jié)構(gòu)與相應(yīng)缺口配合砌筑時(shí)，應(yīng)在縫隙間填充耐火纖維制品以防灰縫在載荷下發(fā)生變形使異型構(gòu)造柱6結(jié)構(gòu)硬性擠壓耐火磚，造成應(yīng)力集中，發(fā)生斷裂。

干熄焦?fàn)t斜道牛腿立柱整體施工完成后，應(yīng)用耐火泥漿或膠泥對(duì)外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2上的縫隙(除膨脹縫)和孔洞進(jìn)行密封，提高外層保護(hù)結(jié)構(gòu)2的整體性和嚴(yán)密性。