凹槽连通的小孔径格子砖制造技术

本实用新型专利技术涉及凹槽连通的小孔径格子砖，可有效解决在砌筑时错孔能有效避免上下层格子砖孔间的错位所造成通孔率低甚至完全堵死得现象，又借助流场在通道中交替改变流速而达到增强传热的目的，其结构是，砖体为正六边形柱体，高为１００ｍｍ～１２０ｍｍ，在砖体内均匀开有通孔，通孔的轴线与断面垂直；上端面上为大孔，其与下端面的小孔联通，构成格子砖锥形通孔；同一块格子砖的大孔端面上有以七个砖孔为中心设置，沟通周围六个砖孔的圆形凹槽，其对应的小孔端面有一个凸块，凸块小于凹槽；所说的锥形通孔有３７个，凹槽为７个，凸块为３个，经凹槽孔孔互通；锥形通孔的横截面为圆形或正六边形，本实用新型专利技术格孔中的气流分布趋于均匀，增强了格子砖孔表面与气流间的传热。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高炉热风炉用的格子砖，特别是一种提高小孔径格子砖通孔性能 的凹槽连通的小孔径格子砖。二
技术介绍
热风炉格子砖是作为蓄热-传热介质用于热风炉中的重要材料，为了降低热风炉 高度和增强传热效果，格子砖孔的直径逐步向小尺寸方向发展。这样做带来的问题是砌筑 上通孔率极低和运行中容易出现表层灰堵。结果是高度降低了而传热效果不佳，造成排烟 温度高、送风时间短、送风压降大，甚至因阻力过大而不能正常燃烧。如何保证格子砖孔在 小直径下的通畅，而又不影响其传热效果并实现有效地降低格子砖高度，就成为格子砖结 构设计需要解决的问题。三
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本技术之目的就是提供一种新型的凹 槽连通的小孔径格子砖，也就是在一块格子砖上采用小直径的锥形格孔，从整体组合上构 成的一个上下通孔总是小直径出口对着大直径进口。这样的锥形通道组合既是在砌筑时错 孔能有效避免上下层格子砖孔间的错位所造成通孔率低甚至完全堵死得现象，又借助流场 在通道中交替改变流速而达到增强传热的目的。同时，利用较大的圆形凹槽把数个锥形格 孔相互连通，既提高通孔率又调节了孔间流速。有效解决既能提高小孔径格子砖通孔率，又 能有效改善传热效果，还能调节格子砖孔间的流体流速，并一定程度上防止粉尘堵塞的格 子砖的问题。其解决的技术方案是，包括砖体和砖孔，砖体1为正六边形柱体，高为IOOmm 120mm，在砖体内均勻开有通孔，通孔的轴线与断面垂直；上端面上为大孔3，其与下端面的 小孔2联通，构成格子砖锥形通孔4 ；同一块格子砖的大孔3端面上有以七个砖孔为中心设 置，沟通周围六个砖孔的圆形凹槽5，其对应的小孔2端面有一个凸块6，凸块6小于凹槽； 所说的锥形通孔4有37个，凹槽为7个，凸块为3个，经凹槽孔孔互通；锥形通孔4的横截 面为圆形或正六边形。当烟气流从燃烧室进入由格子砖组成的蓄热体时，气流总是从格子砖大孔径端 以逐渐收缩的流动方式达到格子砖的小孔径端，当气流在加速流出下端面而进入下一层格 子砖时，是进入大孔径端，由于直径的差异，流体流动是减速的，其程度取决于格子砖孔锥 度的大小；同时由于是小孔径进入大孔径，气流中的粉尘没法堆积与粘附。注意到7个孔有 一个沟通的凹槽，气流进入后就会形成互混，有效调节了它们间的速度差异，尤其是没有凸 块的4个凹槽，调节作用更大。通过一层一层的凹槽对气流速度的调节，使各个格孔中的气 流分布趋于均勻，同时复杂的流动也增强了格子砖孔表面与气流间的传热。四附图说明图1为本技术凹槽互通的小锥孔格子砖结俯视构。图2为本技术的凹槽互通的小锥孔格子砖纵截面主视图。图3为本技术的凹槽互通的小锥孔格子砖堆放图。五具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作详细说明。由图1-3给出，本技术的砖体为正六边形柱体，与格子砖高度方向平行的均 勻布置的格子砖孔被设计成上面大下面小的圆锥孔；在大孔径端面以一个孔为中心做一个 能沟通周围六个孔的圆形凹槽，造成这一组格子砖孔间气流的互通；对于一块有37个完整 孔的格子砖上，可以做出7个这样的圆形凹槽，几乎实现了不同程度的孔孔互 通；而在小孔 径端面的对应位置只设置3个凸块(也就是一周的6个凹槽对应位置相间地布置3个凸 块)；砖体上下两端面均开有连通的锥形通孔4 (锥孔)，锥形通孔4轴线与断面垂直；上端 面上是大孔3，其与下端面的小孔2联通结合成有一定锥度的格子砖锥形通孔4 ；而在同一 块格子砖的大孔径端面上以七个格子砖孔为中心设置沟通周围六个格子砖孔的圆形凹槽 5，其对应的小孔径端面设置(或少设置)圆形凸块6，其直径小于凹槽6mm左右；对于有37 个完整格子砖孔的格子砖而言，就有七个凹槽和三个凸块；在凹槽的作用下实现孔孔互通； 锥形通孔4的横截面可以是圆形，也可以是正六边形。在具体实施时，其中，所说的大孔3和小孔2是格子砖锥孔两个端面的孔，其大小 直径的差值构成锥孔的锥度，大孔直径为19. 5-16mm，小孔直径为18_13mm，大小孔径差为 2 5mm;所说的圆形凹槽5的一个圆形凹槽与七个锥形通孔4相通，其相通面积不小于锥 形通孔截面积的1/4，圆形凹槽深度不小于12mm，对应的凸块高度< 6mm ；所说的圆形凹槽5 有7个，一个在格子砖中心，其余六个呈正六边形均勻排列在中心圆形凹槽的周围，中心的 圆形凹槽与其周围六个格子砖的锥形通孔相通，圆形凸块每三个按正三角形排列；所说的 锥形通孔4每排锥形通孔之间的中心连线为直线排列，交错直线通过锥形通孔中心的连线 排列后，全部形成等边平行四边形或者正三角形；所说的砖体上端面有三个定位凸块，按正 三角形排列，下端面有以中心凹槽为基准沿周向等距排列的七个凹槽，每个凹槽与凹槽间 中心距相等，凹槽和凸块的形状是圆形或正六边形。将上述结构的格子砖上下堆砌后组成整个蓄热体。当高温烟气流从燃烧室进入蓄 热体时，气流以逐渐缩小的流动方式从大孔3处进入到锥形通孔4，逐步加速从小孔2处流 出；在进入下一层格子砖的大孔3之前，因凹槽的作用流体会减速与互混，尤其是没有遇到 凸块的凹槽，相互混合的效果更好(因为是七个凹槽三个凸块，基本上凹槽的七个孔是两 层就会相互掺混一次，而且除最外一圈格孔外每个格子砖孔都与两个凹槽相通)；这样气 流会以一种复杂的流动形态出现，起到了调节气流速度的作用，数层之后格子砖中气流的 速度分布将变得十分均勻；而粉尘则因惯性力大而保持流速顺利进入下层格子砖孔，避免 凹槽中粉尘的堆积与粘结。由于每一块格子砖的六个侧面都有半孔，且留有一定的缝隙，在 与相邻格子砖组合成一个个的带缝隙的上下互通的孔，这有助于将几个格子砖孔在某一层 的相互连通，由于它们在错位排列中是移动的，结合凹槽的作用，最终造成格子砖锥孔的孔 孔之间都是相互连通的。 总之，采用这种格子砖及其组合，并合理地选取格子砖锥孔的锥度、圆形凹槽与圆 形凸块的大小、以及侧边凹槽的深度，就能充分保证小孔格子砖通孔率，通过形成比较复杂 的流场结构而使格子砖中气流速度分布很快趋于均勻，且有效避免气流中粉尘的沉降与堆 积，进而增强格子砖孔壁与气流之间的热交换过程和提高格子砖的利用率。权利要求一种凹槽连通的小孔径格子砖，包括砖体和砖孔，其特征在于，砖体(1)为正六边形柱体，高为100mm～120mm，在砖体内均匀开有通孔，通孔的轴线与断面垂直；上端面上为大孔(3)，其与下端面的小孔(2)联通，构成格子砖锥形通孔(4)；同一块格子砖的大孔(3)端面上有以七个砖孔为中心设置，沟通周围六个砖孔的圆形凹槽(5)，其对应的小孔(2)端面有一个凸块(6)，凸块(6)小于凹槽；所说的锥形通孔(4)有37个，凹槽为7个，凸块为3个，经凹槽孔孔互通；锥形通孔(4)的横截面为圆形或正六边形。2.根据权利要求1所述的凹槽连通的小孔径格子砖，其特征在于，所说的大孔(3)和 小孔(2)是格子砖锥孔两个端面的孔，其大小直径的差值构成锥孔的锥度，大孔直径为 19. 5-16mm，小孔直径为18_13mm，大小孔径差为2_5mm。3.根据权利要求1所述的凹槽连通的小孔径格子砖，其特征在于，所说的圆形凹槽(5) 的一个圆形凹槽与七个锥形通孔(4)相通，其相通面积不小于锥形通孔截面积的1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凹槽连通的小孔径格子砖，包括砖体和砖孔，其特征在于，砖体（１）为正六边形柱体，高为１００ｍｍ～１２０ｍｍ，在砖体内均匀开有通孔，通孔的轴线与断面垂直；上端面上为大孔（３），其与下端面的小孔（２）联通，构成格子砖锥形通孔（４）；同一块格子砖的大孔（３）端面上有以七个砖孔为中心设置，沟通周围六个砖孔的圆形凹槽（５），其对应的小孔（２）端面有一个凸块（６），凸块（６）小于凹槽；所说的锥形通孔（４）有３７个，凹槽为７个，凸块为３个，经凹槽孔孔互通；锥形通孔（４）的横截面为圆形或正六边形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世聚，亚波卡卢金，
申请(专利权)人：郑州豫兴耐火材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]