一种复合式干熄焦炉斜道牛腿结构制造技术

一种复合式干熄焦炉斜道牛腿结构，从下至上依次砌筑的斜道牛腿砌筑体包括外层保护结构、内层支撑主体，在外层保护结构与内层支撑主体之间设有缓冲缝，外层保护结构与内层支撑主体之间通过膨胀螺栓固定连接，或在外层保护结构上设置异型构造柱，通过将异型构造柱嵌入式砌筑在内层支撑主体中使二者固定连接。本发明专利技术的有益效果是：耐热耐磨浇注料的外层保护结构可有效耐受来自焦炭、循环气流的冲刷，也可以耐受温度波动和缓冲温度波动对内层支撑主体的影响，内层支撑主体因避免了气流、焦炭冲刷和温度波动，可保持原本的受力形式避免应力集中的发生，延长斜道牛腿主体使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种复合式干熄焦炉斜道牛腿结构
本专利技术涉及炼焦领域，尤其涉及一种复合式干熄焦炉斜道牛腿结构。
技术介绍
与传统的湿法熄焦相比，干法熄焦具有节能低耗、保护环境、可以提高焦炭质量的作用，因此得到越来越广泛的应用。干熄焦炉作为干法熄焦技术中的关键设备，自上而下包括预存区、环形风道区、斜道区以及冷却区，其中斜道区的牛腿是支撑干熄焦炉内外环墙的重要结构。在干熄焦运行过程中，由于牛腿立柱承重大、运行温度波动频繁、长期受到干熄焦炉内高温焦炭及含焦粉的高温循环气流的冲刷等原因，使牛腿立柱很容易磨损开裂，甚至倒塌。斜道牛腿立柱是由耐火材料砌筑成的砌体，受限于耐材的制作工艺和施工条件，砌筑斜道牛腿的耐材一般为15kg～40kg重，厚度100mm～300mm的块状耐火砖，各耐火砖由火泥粘结砌筑。由于牛腿立柱上耐火砖间的灰缝数量较多，在施工、烘炉、日常使用过程中，灰缝成为牛腿立柱的薄弱环节。灰缝的变形和灰缝间泥浆的流失使原本稳定的牛腿结构出现局部应力集中的情况，进而造成耐火砖的断裂或撕裂。斜道牛腿立柱在日常生产运行过程中需经受频繁温度波动，同时耐受焦炭、循环气流的冲刷，恶劣的使用环境是牛腿破损的另一个重要因素。近年来干熄焦炉检修的实践表明，耐磨耐火浇注在干熄焦炉牛腿的修复中获得广泛的应用并取得良好的使用效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种复合式干熄焦炉斜道牛腿结构，通过对牛腿结构进行区块化分解，使不同区域分别满足斜道牛腿的功能需求，以解决现有牛腿立柱因局部应力集中、温度波动频繁、磨损冲刷而发生断裂、损毁等问题。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种复合式干熄焦炉斜道牛腿结构，从下至上依次砌筑的斜道牛腿砌筑体包括外层保护结构、内层支撑主体，在外层保护结构与内层支撑主体之间设有缓冲缝，外层保护结构与内层支撑主体之间通过膨胀螺栓固定连接，或在外层保护结构上设置异型构造柱，通过将异型构造柱嵌入式砌筑在内层支撑主体中使二者固定连接。所述缓冲缝的宽度为0.5mm-25mm，在缓冲缝中填充耐火纤维制品或耐火泥浆用以缓冲膨胀应力和温度波动。所述外层保护结构是由多层的耐热耐磨浇注料预制块承插连接而成，在承插缝之间设置滑动缝和膨胀缝。所述预制块的厚度为25mm-400mm。所述预制块大于用于砌筑内层支撑主体的耐火砖。在所述外层保护结构上预设有膨胀螺栓孔/方形柱/楔形柱。在所述内层支撑主体上预留有膨胀螺栓孔或与外层保护结构上的异型构造柱相配合的异型缺口。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)耐热耐磨浇注料的外层保护结构可有效耐受来自焦炭、循环气流的冲刷，也可以耐受温度波动和缓冲温度波动对内层支撑主体的影响，同时预制块厚度适宜且块度较大，可有效减少牛腿气流面上灰缝的数量。上述保护作用可有效降低斜道牛腿因恶劣工况环境而破损的可能。2)内层支撑主体因避免了气流、焦炭冲刷和温度波动，可保持原本的受力形式避免应力集中的发生，延长斜道牛腿主体使用寿命。附图说明图1是复合式干熄焦炉斜道牛腿结构纵剖视图；图2是复合式干熄焦炉斜道牛腿结构A-A剖视图。图中：1-内层支撑主体；2-外层保护结构；3-膨胀缝；4-缓冲缝；5-膨胀螺栓；6-异型构造柱；7-滑动缝。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1-图2所示，一种复合式干熄焦炉斜道牛腿结构，从下至上依次砌筑的斜道牛腿砌筑体包括外层保护结构2、内层支撑主体1，在外层保护结构2与内层支撑主体1之间设有缓冲缝4，外层保护结构2与内层支撑主体1之间通过膨胀螺栓5固定连接，或在外层保护结构2上设置异型构造柱6，通过将异型构造柱6嵌入式砌筑在内层支撑主体1中使二者固定连接。本专利技术的复合式干熄焦斜道牛腿结构分为内层支撑主体1和外层保护结构2两部分构成，其中外层保护结构2用于实现牛腿耐磨损，耐焦粉、气流冲刷以及耐温度波动的功能需求；内层支撑主体1用于实现牛腿热膨胀系数小，抗压抗剪，支撑干熄焦炉内外环墙的功能需求。在内层支撑主体1的牛腿立柱根部及上部过顶砖上分别设有凹槽以便与外层保护结构2配合形成平滑干熄焦炉内表面，同时构成膨胀缝3。内层支撑主体1由耐火砖砌筑而成，砖与砖之间由火泥粘结，悬挑砌筑构成牛腿立柱结构。耐火砖可采用如A级莫来石碳化硅、莫来石红柱石、氮化硅结合碳化硅、β碳化硅等高耐压强度、小膨胀系数、高热震稳定性材质，以承担斜道过顶及其上部环形风道载荷。所述缓冲缝4的宽度为0.5mm-25mm，在缓冲缝4中填充耐火纤维制品或耐火泥浆用以缓冲膨胀应力和温度波动。耐火纤维制品可以采用陶瓷纤维制品或硅酸铝纤维制品。所述外层保护结构2是由多层的耐热耐磨浇注料预制块承插连接而成，在承插缝之间设置滑动缝7和膨胀缝3。承插连接的上下两个预制块之间的横向缝隙为用于吸收膨胀的膨胀缝3，纵向缝隙为缓冲膨胀的滑动缝7。所述预制块的厚度为25mm-400mm。所述预制块大于用于砌筑内层支撑主体1的耐火砖。由于预制块大于用于砌筑内层支撑主体的耐火砖，故而外层保护结构2的预制块层数会少于内层支撑主体1耐火砖的层数，用以减少砖缝数量。在所述外层保护结构2上预设有膨胀螺栓孔/异型构造柱6。异型构造柱6可以采用如图2中所示的方形柱与楔形柱。在所述内层支撑主体1上预留有膨胀螺栓孔或与外层保护结构2上的异型构造柱6相配合的异型缺口。外层保护结构2实质上为内层支撑主体1牛腿立柱的浇注料质保护性外壳，自斜道牛腿过顶以下，牛腿根部以上，完全包覆于内层支撑主体1的外侧。外层保护结构2自下至上可分为2～7层，上下层设有承插结构以隔绝外部循环气流或焦粉对接缝和内层支撑主体1的冲刷。耐火耐磨浇注料预制块可承受干熄焦炉内斜道区的温度波动和焦炭磨损，而浇注料预制块在厚度方向上为25mm～400mm，因此预制块可做的明显大于内层支撑主体1耐火砖大小，以减少浇注料块间的缝隙数量。构成外层保护结构2的浇注料预制块上设有异型构造柱6或膨胀螺栓安装孔以保证浇注料预制块与内层支撑主体1紧密连接。若浇注料预制块上设置异型构造柱6结构，相应内层支撑主体1的耐火砖砌体上要设置相应形状的缺口，缺口的大小应保证该耐火砖上不会出现严重的应力集中，同时也应考虑避免因灰缝压缩而造成浇注料预制块上柱形结构与耐火砖硬性挤压的情况。若浇注料预制块上设置膨胀螺栓安装孔或膨胀螺栓，相应内层支撑主体1的耐火砖上应预留膨胀螺栓固定孔。施工过程中，若外层保护结构2与内层支撑主体1以膨胀螺栓连接固定，则可先行施工内层支撑主体1，待支撑主体1完成养护后安装外层保护结构2，安装过程中外层保护结构2与内层支撑主体1间设有0.5mm～25mm宽缓冲缝4，缓冲缝4内以耐火纤维制品或耐火泥浆填充；若外层保护结构2与内层支撑主体1通过异型构造柱6连接固定，则可内层支撑主体1与外层保护结构2同时施工，施工过程中需同时考核内层与外层的砌筑精度，同时，内层支撑主体1与外层保护结构2间设有缓冲缝4，缓冲缝4内以耐火纤维制品或耐火泥浆填充，外层保护结构2的异型构造柱6结构与相应缺口配合砌筑时，应在缝隙间填充耐火纤维制品以防灰缝在载荷下发生变形使异型构造柱6结构硬性挤压耐火砖，造成应力集中，发生断裂。干熄焦炉斜道牛腿立柱整体施工完成后，应用耐火泥浆或胶泥对外层保护结构2上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合式干熄焦炉斜道牛腿结构，其特征在于，从下至上依次砌筑的斜道牛腿砌筑体包括外层保护结构、内层支撑主体，在外层保护结构与内层支撑主体之间设有缓冲缝，外层保护结构与内层支撑主体之间通过膨胀螺栓固定连接，或在外层保护结构上设置异型构造柱，通过将异型构造柱嵌入式砌筑在内层支撑主体中使二者固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种复合式干熄焦炉斜道牛腿结构，其特征在于，从下至上依次砌筑的斜道牛腿砌筑体包括外层保护结构、内层支撑主体，在外层保护结构与内层支撑主体之间设有缓冲缝，外层保护结构与内层支撑主体之间通过膨胀螺栓固定连接，或在外层保护结构上设置异型构造柱，通过将异型构造柱嵌入式砌筑在内层支撑主体中使二者固定连接。2.根据权利要求1所述的一种复合式干熄焦炉斜道牛腿结构，其特征在于，所述缓冲缝的宽度为0.5mm-25mm，在缓冲缝中填充耐火纤维制品或耐火泥浆用以缓冲膨胀应力和温度波动。3.根据权利要求1所述的一种复合式干熄焦炉斜道牛腿结构，其特征在于，所述外层保护结构是由...

【专利技术属性】
技术研发人员：景殿策，魏振东，王明登，杨俊峰，韩龙，陈伟，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21