CN100593680C - 一种热风炉热风管道膨胀节内衬结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热风炉热风管道膨胀节内衬结构，包括波纹管、外壳、内胆、伸缩节、耐火喷涂料层、保温砖层、耐火砖层，波纹管焊接于外壳上，伸缩节连接于波纹管内胆中的一段，耐火喷涂料层喷涂于内胆与保温砖层之间，在保温砖层的内侧靠工作面砌筑耐火砖层。该结构不但在耐火砖层上留有膨胀缝，还在耐火砖层与波纹管之间至少设有一条滑动缝。该内衬结构可有效地解决热风炉热风管道长期使用过程中管道内热风直冲伸缩节，而造成金属外壳体发红，乃至开裂、漏气的现象；同时也克服了第二种传统的管道内衬结构存在的在耐火砖砌筑过程中的砖缝开裂问题；此外，还可使内衬耐火砖在管道的轴向可以随温度变化自由伸缩，以防止出现结构热应力破损。

Description

一种热风炉热风管道膨胀节内衬结构

技术领域

本发明涉及炼铁高炉系统热风炉设备中的热风管道系统，更具体地指一种热风炉热风管道膨胀节内衬结构，该内衬结构能有效地解决热风炉热风管道中位于波纹管处管道内衬的耐火砖砌体结构裂缝问题。

背景技术

高炉炼铁生产中，请参见图1，高炉1需要的热风来自于热风炉2，热风炉2输出的热风经过热风支管3、热风总管4进入高炉1，从结构稳定性角度出发，在热风支管3和总管4中，一般都间隔设计有多个膨胀节5，用于吸收由于温度变化而在管道系统中产生的轴向位移变形。由于支管3、总管4内的高温空气温度高达1100℃-1300℃，因此，在支管3以及总管4内衬砌筑有耐火材料，包括有耐火喷涂料、保温砖和耐火砖等。膨胀节5的管道结构(即为波纹管处的管道结构)请参见图2所示，图中，50是波纹管，51是内衬工作层耐火砖，52外壳，53是内胆，54是伸缩节，55是耐火喷涂料层，56是保温砖，57是耐火盖砖(盖于膨胀缝上)，58是耐火砖膨胀缝。建设施工时，通常是把波纹管50焊接在外壳52上，绅缩节54则设于内胆53内，管道内衬的耐火砖及保温砖是砌筑在管道内，考虑到这些耐火材料的热胀冷缩性，设计中一般都按照耐火材料的特性，根据设计规范，在膨胀节5的管道内间断式设置膨胀缝58，盖砖58及伸缩节54则置于膨胀缝58上方。这就是为了解决膨胀节5部位的内衬结构易产生裂缝的第一种内衬结构。即，该结构是把膨胀缝58设置在对应伸缩节54的下方位置的内衬结构，这种内衬结构的存在的问题是，在实际使用过程中，由于膨胀缝58紧靠波纹管50下的伸缩节54，管道内的高温气体容易通过尚未闭合的膨胀缝58，冲击伸缩节54，制作伸缩节54的材料在长期高温环境下失去弹性，发生开裂，致使管道内高温气体穿出管道耐火材料内衬，在内衬结构中的耐火材料与管道金属外壳52之间形成高温热气通道，最后造成金属外壳体52发红，乃至开裂、漏气，构成严重生产事故。这种案例在钢铁厂的同类结构的热风炉系统中多有发生。为了解决此问题，又有第二种管道内衬结构出现。

第二种管道结构的内衬则是设置了两个膨胀缝58，把这两个膨胀缝58的留设部位放在波纹管50的两侧，对应于波纹管50下方的位置不留膨胀缝，其余的结构与第一种基本相同。见图3所示，以这种内衬结构来解决第一种内衬结构中存在的热风直冲伸缩节的问题。但是，这种内衬结构在施工过程中又存在以下问题：按照施工工序，先在金属外壳52内喷涂耐火涂料层55，然后砌筑保温砖56，以及内衬工作层耐火砖51。在砌筑内衬工作层耐火砖51过程中发现，当天砌筑完好的耐火砖51，到了第二天，在对应于伸缩节54的位置处出现了细小裂纹，随后每天扩大成裂缝，在拆除重新砌筑后，结果依旧，裂缝始终出现，而且越来越大，最严重的裂缝直通金属外壳52，这样对于长期处于高温工作状态下的膨胀节及总管来说，显然是内衬结构严重的隐患。

传统的管道结构存在的上述问题，长期以来一直没有能够得到真正有效地解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种热风炉热风管道膨胀节内衬结构，该内衬结构能解决热风管道位于波纹管部位的内衬结构易产生裂缝现象以及避免因该裂缝而可能引发的安全事故。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该热风炉热风管道膨胀节内衬结构包括从外到内设置的波纹管、外壳、内胆、伸缩节、耐火喷涂料层、保温砖层、耐火砖层，波纹管焊接于外壳上，伸缩节连接于波纹管内胆中的一段，耐火喷涂料层喷涂于内胆与保温砖层之间，在保温砖层的内侧靠工作面砌筑耐火砖层，所述的耐火砖层上留有膨胀缝，位于膨胀缝上方的保温砖层上设有耐火砖，

所述的耐火砖层上至少设有一条滑动缝，滑动缝位于波纹管的下方。

在保温砖层且位于所述的滑动缝的上方设有耐火砖，该耐火砖同时压住耐火砖层的滑动缝和伸缩节下方的内胆。

位于所述的滑动缝与伸缩节之间的耐火砖与相邻的保温砖也设有滑缝，该滑缝与滑动缝相通。

在本发明的技术方案中，该内衬结构包括了从外到内设置的波纹管、外壳、内胆、伸缩节、耐火喷涂料层、保温砖层、耐火砖层，波纹管焊接于外壳上，伸缩节连接于波纹管内胆中的一段，耐火喷涂料层喷涂于内胆与保温砖层之间，在保温砖层的内侧靠工作面砌筑耐火砖层。该结构不但在耐火砖层上留有耐火砖膨胀缝，还在耐火砖层上且位于波纹管下方位置至少设有一条滑动缝。因此，本发明真正有效地解决长期使用过程中管道内热风直冲伸缩节，在内衬结构中的耐火材料与管道金属外壳之间形成高温热气通道，而造成金属外壳体发红，乃至开裂、漏气的现象；同时也克服了传统的管道内衬结构存在的在耐火砖砌筑过程中的裂缝问题；此外，还可使内衬耐火砖在管道的轴向可以随温度变化自由伸缩，以防止出现结构热应力破损。

附图说明

图1为传统的高炉系统热风炉热风总管结构示意图。

图2为传统的膨胀节的管道内衬结构示意图之一。

图3为传统的膨胀节的管道内衬结构示意图之二。

图4为本发明的膨胀节的管道内衬结构示意图。

具体实施方式

请参阅图4所示，

实施例1

在该实施例中，本发明的热风炉热风管道膨胀节(波纹管处)内衬结构与传统的膨胀节处的管道内衬结构一样，它也包括从外到内设置的波纹管50、外壳52、内胆53、伸缩节54、耐火喷涂料层55、保温砖层56、耐火砖层51。同样，将波纹管50焊接于外壳52上，伸缩节54连接于波纹管50内胆53中的一段，耐火喷涂料层55喷涂于内胆53与保温砖层56之间，在保温砖层56的内侧靠工作面砌筑耐火砖层51，所述的耐火砖层51上留有两条耐火砖膨胀缝58，在位于膨胀缝58上方的保温砖层56上各设有一耐火砖57。与传统的膨胀节管道结构不一样的是，所述的耐火砖层上设有一条滑动缝59，该滑动缝59位于波纹管50的下方，此外，在保温砖层56且位于所述的滑动缝59的上方设有耐火砖60，该耐火砖60同时压住耐火砖层的滑动缝59和伸缩节54下方的内胆53。

实施例2

在该实施例中，膨胀节的管道结构与实施例1相同，也包括从外到内设置的波纹管50、外壳52、内胆53、伸缩节54、耐火喷涂料层55、保温砖层56、耐火砖层51。其中波纹管50、外壳52、内胆53、伸缩节54、耐火喷涂料层55、保温砖层56、耐火砖层51之间的位置关系，以及基本布局也与前实施例相同，在此就不累述了。所不同的是，只在所述的耐火砖层51上留有一条耐火砖膨胀缝58(可参看图4)，在该条膨胀缝58上方的保温砖层56上设有一耐火砖57；在所述的耐火砖层上设有两条滑动缝59(图4中未示意出)，两条滑动缝59均位于波纹管50的下方，在保温砖层56且位于所述的两条滑动缝59的上方均设有耐火砖60，耐火砖60同时压住耐火砖层的两条滑动缝59和伸缩节54下方的内胆53。

需要说明的是，上述的两个实施例中，位于所述的滑动缝59与伸缩节54之间的耐火砖60与保温砖层56的中相邻的保温砖也设有滑缝61，该滑缝61与滑动缝59相通。

此外，上述的滑动缝设计为非粘接性砖缝，非粘接性砖缝，是指在两块耐火砖中，一侧与耐火砖粘接住，而与另一侧耐火砖呈非粘接状。这样，既能满足耐火泥缝两侧的耐火砖能够相对移动，又能保证耐火砖砖缝的连续和一致。在砌筑时，采用单面打耐火泥，另一面粘贴防水滑动纸，以保证当波纹管进入工作状态后，由于砖缝失去耐火泥的粘接性，伸缩节的变形量只向这一部位传递，即裂缝不发生在其他部位。

把保温砖层中，将位于滑动缝上方改为高等级的耐火砖，保证该耐火砖能同时压住滑动缝和内旦及伸缩节，以保证即使在耐火砖层中的耐火砖滑动缝发生开裂后，管道内的高温高压气体所能影响到的只是高耐火度的高等级耐火砖。

综上所述，本发明的管道内衬结构是针对传统的膨胀节管道存在的问题而设计，能有效地消除耐火砖砌筑过程中的裂缝问题，以及解决长期使用过程中管道内热风直冲伸缩节问题。此外，还可使内衬耐火砖在管道的轴向可以随温度变化自由伸缩，以防止出现结构热应力破损。

Claims (3)

1，一种热风炉热风管道膨胀节内衬结构，包括从外到内设置的波纹管、外壳、内胆、伸缩节、耐火喷涂料层、保温砖层、耐火砖层，波纹管焊接于外壳上，伸缩节连接于波纹管内胆中的一段，耐火喷涂料层喷涂于内胆与保温砖层之间，在保温砖层的内侧靠工作面砌筑耐火砖层，所述的耐火砖层上留有膨胀缝，位于膨胀缝上方的保温砖层上设有耐火砖，

其特征在于：

所述的耐火砖层上至少设有一条滑动缝，滑动缝位于波纹管的下方。

2，如权利要求1所述的热风炉热风管道膨胀节内衬结构，

其特征在于：

在保温砖层且位于所述的滑动缝的上方设有耐火砖，该耐火砖同时压住耐火砖层的滑动缝和伸缩节下方的内胆。

3，如权利要求2所述的热风炉热风管道膨胀节内衬结构，

其特征在于：

位于所述的滑动缝与伸缩节之间的耐火砖与相邻的保温砖也设有滑缝，该滑缝与滑动缝相通。

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