一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构及其施工方法，所述牛腿结构包括斜道区自下向上依次砌筑的多排牛腿砖；还包括耐磨浇注料层和耐热钢锚；所述耐磨浇注料层设于牛腿砖的迎面砖外侧；耐磨浇注料层与迎面砖之间采用耐热钢锚固定。本发明专利技术用于解决现有技术中牛腿迎面砖因砖缝间火泥的流失而受到剪切力作用发生断裂，导致牛腿甚至干熄炉使用寿命缩短的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构及其施工方法
本专利技术涉及一种干熄焦炉斜道区牛腿结构，尤其涉及一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构及其施工方法。
技术介绍
与传统的湿法熄焦相比，干法熄焦具有节能降耗、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环墙的重要装置。而在干熄焦炉运行过程中，由于牛腿承重大、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，使得牛腿很容易磨损开裂，甚至倒塌。因此，牛腿是干熄焦炉耐材的寿命瓶颈，有的牛腿寿命只有1年多，远小于干熄焦炉5年左右的检修时间。对牛腿的频繁检修，大大降低了干熄焦生产效率，造成了使用成本的增加。斜道区牛腿是由耐火材料砌成的砌体，现有的延长牛腿使用寿命的措施，主要是改进牛腿的耐火砖材质和火泥强度。然而，耐火材质和火泥强度的改进使得成本大大增加，且改进空间有限，效果并不显著，即使采用强度很大的氮化硅结合碳化硅砖也同样会发生牛腿砖损坏的现象。因此改进耐火材料并不是解决牛腿损坏的最佳方法，需要通过更加有效的方式延长牛腿的使用寿命。由于牛腿是由牛腿砖层层砌筑而成，存在灰缝且干后灰缝体积可能因收缩而产生一定的缝隙。其中迎面砖灰缝长期受高温循环气体的直接冲刷和焦炭粉尘的磨损，灰缝中的耐火泥更容易被逐渐冲刷掉，产生空隙。通过牛腿的结构特点可知，干熄炉内环墙的重力主要作用在牛腿迎面砖上，当迎面砖下面出现空缝时，空缝上面的迎面砖就会出现剪切应力的作用，应力集中位置在迎面砖的薄弱点沟舌处。而通过对大量干熄焦牛腿损坏的分析，我们可以发现，牛腿的损坏也主要发生在牛腿迎面砖上，特别是在牛腿迎面砖沟舌处发生断裂，这与分析结果相符。当牛腿迎面砖间出现空缝时，空缝上面的迎面砖在沟舌处会产生剪应力作用，而耐火砖的抗剪能力比较差，迎面砖受到剪切力的作用，容易在牛腿迎面砖的薄弱点沟舌处发生断裂，断裂的迎面砖又会导致与上一层迎面砖之间的空隙增大，产生连锁效应，致使上面所有的牛腿砖发生断裂，严重的会使整个牛腿迎面砖甚至内环墙发生坍塌。
技术实现思路
本专利技术提供了一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构及其施工方法，用于解决现有技术中牛腿迎面砖因砖缝间火泥的流失而受到剪切力作用发生断裂，导致牛腿甚至干熄炉使用寿命缩短的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构，包括斜道区自下向上依次砌筑的多排牛腿砖；还包括耐磨浇注料层和耐热钢锚；所述耐磨浇注料层设于牛腿砖的迎面砖外侧；耐磨浇注料层与迎面砖之间采用耐热钢锚固定。所述耐磨浇注料层沿高向分段，每段之间设膨胀缝；最上段的耐磨浇注料层顶部及最下段的耐磨浇注料层底部分别设膨胀缝，膨胀缝用陶瓷纤维毡填充。所述耐磨浇注料层沿高向分为2～5段，每个膨胀缝的高度为3～10mm。所述耐热钢锚由耐热钢钉及耐热钢筋组成，耐热钢钉的头部穿过耐磨浇注料层与迎面砖的结合面后后嵌入迎面砖中，耐热钢钉的尾部设至少2个耐热钢筋，耐热钢筋的另一端向外侧斜伸形成爪形结构。所述耐热钢钉向外上方倾斜设置，其与水平方向的夹角为5～20°。一种可以延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构的施工方法，包括如下步骤：1)按照常规方法砌筑完干熄炉斜道区的牛腿砖后，按照耐热钢锚的设置距离在迎面砖上打孔，并在每个孔中斜着打入耐热钢钉，耐热钢钉露出迎面砖表面的长度为10～100mm；然后在露出的耐热钢钉尾部焊接耐热钢筋，使多个耐热钢筋在耐热钢钉尾部形成爪形结构；耐热钢筋的长度为50～200mm；2)将迎面砖与耐磨浇注料层结合面5清理干净，并用粘合剂涂刷一遍；3)按照耐磨浇注料层的设置厚度在迎面砖外侧铺设模板；4)耐磨浇注料与粘合剂按常规比例混合后浇注入模板内并捣实，达到保养时间、耐磨浇注料完全凝结后拆除模板。5)耐磨浇注料层的分段及膨胀缝在浇注时形成，膨胀缝内分别填充耐火陶瓷纤维毡；耐火陶瓷纤维毡的厚度为膨胀缝高度+2～5mm，填充时将耐火陶瓷纤维毡压紧，然后填充到膨胀缝中。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)本专利技术所述牛腿结构可以有效维护牛腿柱迎面砖的整体结构，避免砖缝间的火泥因受到高温循环气体的直接冲刷和焦炭粉尘的磨损而造成流失，因而可以有效的避免迎面砖因受到剪切力而造成的的断裂、坍塌等问题，延长干熄焦炉牛腿的使用寿命以及干熄焦炉的停炉检修周期；2)结构简单、投资小，见效快，适用于现有干熄焦炉的改造以及新建干熄焦炉的施工。附图说明图1是本专利技术所述一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构的结构示意图。图中：1.牛腿砖2.底部膨胀缝3.耐磨浇注料层4.中部膨胀缝5.迎面砖与耐磨浇注料层的接合面6.耐热钢锚，7.顶部膨胀缝8.牛腿过顶砖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所示，本专利技术所述一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构，包括斜道区自下向上依次砌筑的多排牛腿砖1；还包括耐磨浇注料层3和耐热钢锚6；所述耐磨浇注料层3设于牛腿砖1的迎面砖外侧；耐磨浇注料层3与迎面砖之间采用耐热钢锚6固定。所述耐磨浇注料层3沿高向分段，每段之间设膨胀缝4；最上段的耐磨浇注料层顶部及最下段的耐磨浇注料层底部分别设膨胀缝7、2，膨胀缝4、7、2用陶瓷纤维毡填充。所述耐磨浇注料层3沿高向分为2～5段，每个膨胀缝4、7、2的高度为3～10mm。所述耐热钢锚6由耐热钢钉及耐热钢筋组成，耐热钢钉的头部穿过耐磨浇注料层与迎面砖的结合面5后嵌入迎面砖中，耐热钢钉的尾部设至少2个耐热钢筋，耐热钢筋的另一端向外侧斜伸形成爪形结构。所述耐热钢钉向外上方倾斜设置，其与水平方向的夹角为5～20°。一种可以延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构的施工方法，包括如下步骤：1)按照常规方法砌筑完干熄炉斜道区的牛腿砖1后，按照耐热钢锚6的设置距离在迎面砖上打孔，并在每个孔中斜着打入耐热钢钉，耐热钢钉露出迎面砖表面的长度为10～100mm；然后在露出的耐热钢钉尾部焊接耐热钢筋，使多个耐热钢筋在耐热钢钉尾部形成爪形结构；耐热钢筋的长度为50～200mm；2)将迎面砖与耐磨浇注料层结合面5清理干净，并用粘合剂涂刷一遍；3)按照耐磨浇注料层3的设置厚度在迎面砖外侧铺设模板；4)耐磨浇注料与粘合剂按常规比例混合后浇注入模板内并捣实，达到保养时间、耐磨浇注料完全凝结后拆除模板。5)耐磨浇注料层3的分段及膨胀缝4、7、2在浇注时形成，膨胀缝4、7、2内分别填充耐火陶瓷纤维毡；耐火陶瓷纤维毡的厚度为膨胀缝高度+2～5mm，填充时将耐火陶瓷纤维毡压紧，然后填充到膨胀缝中。如图1所示，是本专利技术所述一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构的一种具体结构形式，牛腿由斜道区自下至上依次成排砌筑的13层牛腿砖1，以及在迎面砖一侧浇筑的耐磨浇注料层3组成。如图1所示，耐磨浇注料层3沿高向分为2段，每段耐磨浇注料层3与牛腿迎面砖之间采用3个耐热钢锚6进行固定连接。上段耐磨浇注料层3的顶部和下段耐磨浇注料层3的底部各设置了顶部膨胀缝7和底部膨胀缝2，避免因牛腿过顶砖8和牛腿拖砖板对耐磨浇注料层3产生的作用力而导致耐磨浇注料层3脱落。图1中，2段耐磨浇注料层3之间还设置了1个中间膨胀缝4，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构，包括斜道区自下向上依次砌筑的多排牛腿砖；其特征在于，还包括耐磨浇注料层和耐热钢锚；所述耐磨浇注料层设于牛腿砖的迎面砖外侧；耐磨浇注料层与迎面砖之间采用耐热钢锚固定。

【技术特征摘要】
1.一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构，包括斜道区自下向上依次砌筑的多排牛腿砖；其特征在于，还包括耐磨浇注料层和耐热钢锚；所述耐磨浇注料层设于牛腿砖的迎面砖外侧；耐磨浇注料层与迎面砖之间采用耐热钢锚固定。2.根据权利要求1所述的一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构，其特征在于，所述耐磨浇注料层沿高向分段，每段之间设膨胀缝；最上段的耐磨浇注料层顶部及最下段的耐磨浇注料层底部分别设膨胀缝，膨胀缝用陶瓷纤维毡填充。3.根据权利要求2所述的一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构，其特征在于，所述耐磨浇注料层沿高向分为2～5段，每个膨胀缝的高度为3～10mm。4.根据权利要求1所述的一种延长干熄焦炉使用寿命的牛腿结构，其特征在于，所述耐热钢锚由耐热钢钉及耐热钢筋组成，耐热钢钉的头部穿过耐磨浇注料层与迎面砖的结合面后嵌入迎面砖中，耐热钢钉的尾部设至少2个耐热钢筋，耐热钢筋的另一端向外侧斜伸形成爪形结构。5.根据权利要求5所述的一种延长干熄焦炉使用寿命...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，杨俊峰，韩龙，赵殿辉，
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