一种带中心凹槽的阶梯型19孔格子砖制造技术

本实用新型专利技术涉及带中心凹槽的阶梯型19孔格子砖，可有效解决格子砖通孔率的问题，砖体的外形为阶梯状六棱柱体，纵截面为倒“T”形，砖体的下端表面为大端面，砖体的上端表面由小端面和小端面外周相连的环形端面构成，大端面和小端面呈正六边形，砖体的上端表面和下端表面上均有按正三角形排列的通孔，大端面上以砖体中心的通孔为中心，开设有正六边形的中心凹槽，中心凹槽的周边连通有开在大端面上的定位凹槽，小端面上设置有和定位凹槽上、下相对应或相间的定位凸块，本实用新型专利技术借助中心凹槽实现格孔互通，并通过阶梯形六棱柱结构加强横向气流流通，在保证通孔率的前提下，更充分实现对气流的调压均流作用和改善气流与格砖之间的传热效果。（*该技术在2022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一种带中心凹槽的阶梯型19孔格子砖。
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，它通过格孔与气流间的换热与自身的质量，在一个周期性的热交换过程中完成热能的吸收与放出，有效地将高温烟气的热量转变为高炉热鼓风的热量。在格子砖的使用实践中，不同孔径、不同形状的格子砖不胜枚举，其目的不外是选择孔径增强气流与格孔间的换热、选择合理的孔间距以减小传导热阻和留下合理的实体以保证充足的热容。从结构上讲，组合成蓄热体的格子砖的上下通畅的格孔是用来完成气流与格子砖之间的热量交换的。但由于各种误差会导致组合格孔通道并不畅通，这势必影响换热效果与增加流动阻力，其次蓄热室的截面积通常较大，从燃烧器进入的气流分布难以均匀，而从冷风室进入蓄热体下部的气流分布就更是 做不到均匀。为此，提高格子砖堆放后格孔的通孔率，以及造成格孔与格孔之间的一定程度的相互串通就成为改进格子砖的方向，此外，随着多孔介质燃烧技术的发展，以及逐步在热风炉上得到一定程度的应用，格子砖就成为一种在热风炉中可实现燃烧过程的多孔结构。为满足多孔介质燃烧对热风炉格子砖的要求，故改进和创新势在必行。
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带中心凹槽的阶梯型19孔格子砖，可有效解决格子砖通孔率的问题。本技术解决的技术方案是，砖体的外形为阶梯状六棱柱体，纵截面为倒“T”形，砖体的下端表面为大端面，砖体的上端表面由小端面和小端面外周相连的环形端面构成，大端面和小端面呈正六边形，砖体的上端表面和下端表面上有按正三角形排列的上、下连通的通孔(又称格孔)，大端面上以砖体中心的通孔为中心，开设有正六边形的中心凹槽，中心凹槽的周边连通有开在大端面上的定位凹槽，小端面上设置有和定位凹槽上、下相对应或相间的定位凸块。本技术是一种新结构格子砖，借助于中心凹槽实现格孔互通，并通过阶梯形六棱柱结构加强横向气流流通，使用这种格子砖能在保证通孔率的前提下，更充分实现对气流的调压均流作用和改善气流与格砖之间的传热效果，并为在格子砖中实现燃烧过程创造了条件。附图说明图I为本技术的结构仰视图。图2为本技术图I的A-A向结构剖视图。图3为本技术的结构俯视图。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I-图3给出，本技术的结构是，砖体I的外形为阶梯状六棱柱体，纵截面为倒“T”形，砖体的下端表面为大端面2，砖体的上端表面由小端面3和小端面外周相连的环形端面4构成，大端面2和小端面3呈正六边形，砖体的上端表面和下端表面上有按正三角形排列的上、下连通的通孔5，大端面2上以砖体中心的通孔为中心，开设有正六边形的中心凹槽6，中心凹槽6的周边连通有开在大端面2上的定位凹槽7，小端面3上设置有和定位凹槽上、下相对应或相间的定位凸块8。所述的通孔5的截面形状是圆形或六边形，直径为15_-30_，通孔为圆筒形或锥形；所述的通孔5有19个，以砖体中心的通孔为中心，其余18个通孔由内向外呈两圈均布在砖体上，第一圈由6个通孔的中心线相连构成第一圈六边形环线，第二圈置于第一圈的外周，由12个通孔的中心线相连构成第二圈六边形环线，中心凹槽6开在大端面上，置于第 个通孔两边相邻的通孔连接在一起构成的棱形槽体，定位凹槽有3个，相间布置在大端面上；所述的定位凸块8与定位凹槽7相间错位60。角布置，定位凸块8的顶部小于定位凹槽7的底部，定位凸块的底部小于定位凹槽的口部，以便于相互的配合；所述的中心凹槽6顶点的通孔与定位凹槽7内顶点的通孔呈重合状，中心凹槽6与3个定位凹槽7相互的连通；所述的大端面2的面积等于小端面和环形端面的面积之和。从上述可知，本技术格子砖的外形为正六棱柱组合的倒“T”形结构，该格子砖有相互平行大小不同的两个正六边形端面和一个正六边形的环形端面，且正六边形小端面与正六边形环形端面的面积之和是等于正六边形大端面的面积，格子砖平行端面之间开有按正三角形排列的通孔(格孔)，孔形为锥形，也就是一个端面孔径大而另一个端面孔径小，在大端面上完整地开孔数目为19个，在小端面上完整地开孔数目为7个，而正六边形环形端面上没有完整的开孔，小端面上的开孔与环形端面的开孔相组合，构成19个开孔。对于这种格子砖而言，因大端面上有完整的19个格孔，因而除中心的格孔之外，连接其周围的六个格孔的中心线可构成第一个正六边形环，其外的12个格孔可连成第二个正六边形环，其外边的12个切去一半的格孔和六个切去2/3的格孔的中心线也可连成第三个正六边形环，这就是格子砖六棱柱边线或者是大端面的边线。于是19个完整格孔，力口上四周的12个半孔和6个1/3孔，是一块格子砖的有效流动与传热的流通孔，其有效的传热面积就是这些格孔的孔内壁面面积之和，中心凹槽就是设置在第一个正六边形环之内，其槽口宽度为此六边形环的宽度，其槽底宽度略小于槽口的宽度，这样就使7个格孔能相互串通起来，其截面呈倒梯形状。当格子砖相互堆砌或码放组成蓄热体时，其相互的定位是采用正三角形布置定位凸块与定位凹槽相互配合的结构，其定位凸块与定位凹槽的截面为两个正三边形组成的棱形，其棱边也就是相邻四个格孔中心的连线，由于格孔的存在，定位凹槽与定位凸块是没有四角的棱形。在设计上定位凹槽是开口面大而底面小，定位凸块是顶面小而底面大；为了定位凹槽与定位凸块之间的配合，定位凹槽的底面要大于定位凸块的顶面，而定位凹槽的开口面要大于定位凸块的底面。由于六边形中心凹槽的顶点与定位凹槽的内顶点是共用的，因而使得与三个定位凹槽相连通的9个格孔也与中心凹槽的7格孔相互连通。将这样的格子砖采用错位排列的方式堆放，除有效保证了堆放的结构稳定外，还因格子砖的中心凹槽和阶梯形格子砖堆砌出来的六边形的环形槽的存在，实现了从上到下格孔之间气流的互通，从而有效调节了气流的压力分布，达到了格子砖蓄热体中气流流动的均匀性。由于气流流场在这种格子砖堆砌体中的流动要比没有中心凹槽和环形槽的格子砖中的流动在气流的分布上变得更加均匀，且格孔中的流型也更为复杂，因而除蓄热体的有效利用率得到有效提高外，气流与格孔间的传热得到显著增强。更主要的是格子砖内流动的多样性(指流动方向)，为在格子砖中实现超绝热燃烧温度创造了有利条件。在使用时采用一种堆放形式放置在蓄热室中的，为了堆放的稳定性，这里采用凡三块拼接格子砖的上面对中放置一块格子砖，其六个侧面分别与下面三块格子砖的六个侧面对应平行，这也就是下一层砖与上一层砖的堆放是按这种错位方式放置的，而堆放的定位是由定位凸块8与定位凹槽7的相互咬合而最终实现的。如果定位凸块与定位凹槽有相差60°的错位，此时错位堆放就可以在三层格子砖之间交替进行，有利于堆砌结构的稳定 性。如果定位凸块与定位凹槽是对应设置，此时错位堆放就是在两层格子砖之间交替进行；其堆砌的稳定性仍然能保证。由于本技术格子砖的纵截面是阶梯形状(即倒“T”形)，对齐的结果就形成一个连一个正六边形的环形水平通道，再加上中心凹槽的作用，格子砖格孔的相互连通的效果就非常好，且格孔的气流通道就更加复杂。具体实施时，格子砖将按上述方式堆砌在热风炉中，在燃烧周期烟气流将进入格子砖组成的蓄热体，此时格孔相互连通的状态会使得通过相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带中心凹槽的阶梯型19孔格子砖，其特征在于,砖体（1）的外形为阶梯状六棱柱体，纵截面为倒“T”形，砖体的下端表面为大端面（2），砖体的上端表面由小端面（3）和小端面外周相连的环形端面（4）构成，大端面（2）和小端面（3）呈正六边形，砖体的上端表面和下端表面上有按正三角形排列的上、下连通的通孔（5），大端面（2）上以砖体中心的通孔为中心，开设有正六边形的中心凹槽（6），中心凹槽（6）的周边连通有开在大端面（2）上的定位凹槽（7），小端面（3）上设置有和定位凹槽上、下相对应或相间的定位凸块（8）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云鹤，杨海涛，
申请(专利权)人：陈维汉，
类型：实用新型
国别省市：