CN108165694A - 一种热风管道结构和热风输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热风管道结构和热风输送系统，该热风管道结构包括多个直段管道内衬段(4)、多个非直段管道内衬段(1)及多个挡砖装置(3)，挡砖装置(3)位于相邻的直段管道内衬段(4)和非直段管道内衬段(1)之间，挡砖装置(3)含有挡砖环(31)和挡砖部位可压缩材料层(33)，挡砖环(31)和挡砖部位可压缩材料层(33)均为环状结构，挡砖部位可压缩材料层(33)位于挡砖环(31)与非直段管道内衬段(1)之间。该热风管道结构使直段管道内衬段和非直段管道内衬段之间相互独立，有效的克服了现有热风管道(尤其是三岔口)上部内衬容易破损、脱落等缺点，有利于热风温度的提高和热风管道寿命的延长。

Description

一种热风管道结构和热风输送系统

技术领域

本发明涉及冶金辅助设备领域，具体的是一种热风管道结构，还是一种热风输送系统。

背景技术

热风炉是高炉炼铁生产的主要设施之一，其主要作用是向高炉连续不断的提供热风。将热风从热风炉送到高炉的热风管道内部温度高且由耐火材料内衬砌筑而成。耐火材料内衬砌筑结构的合理性对热风管道及内衬的寿命影响很大，对高炉的生产起到关键作用。随着现代高炉生产对热风温度的逐步提高，热风管道内衬(尤其是三岔口部位的内衬)极易破损、脱落，造成热风管道管皮温度过高甚至破损跑风，给高炉生产带来极大的安全隐患。

发明内容

为了解决现有热风管道的结构稳定性差的问题，本发明提供了一种热风管道结构和热风输送系统，该热风管道结构使直段管道内衬段和非直段管道内衬段之间相互独立，有效的克服了现有热风管道(尤其是三岔口)上部内衬容易破损、脱落等缺点，有利于热风温度的提高和热风管道寿命的延长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热风管道结构，包括多个直段管道内衬段、多个非直段管道内衬段及多个挡砖装置，挡砖装置位于相邻的直段管道内衬段和非直段管道内衬段之间，挡砖装置使相邻的直段管道内衬段和非直段管道内衬段之间相互独立，挡砖装置含有挡砖环和挡砖部位可压缩材料层，挡砖环和挡砖部位可压缩材料层均为环状结构，挡砖部位可压缩材料层位于挡砖环与非直段管道内衬段之间。

挡砖装置还含有挡砖区，挡砖区也呈环状结构，挡砖区套设于挡砖环的内侧，挡砖区的内径小于挡砖环的内径，挡砖区与非直段管道内衬段之间也设有挡砖部位可压缩材料层。

挡砖区的中心线与挡砖环的中心线重合，沿挡砖区的中心线方向，挡砖区含有依次连接大径段和小径段，挡砖区的大径段的内径和挡砖区的小径段的内径相同，挡砖区的大径段的外径大于挡砖区的小径段的外径，挡砖环套设于挡砖区的小径段外。

挡砖环的内径大于或等于挡砖区的小径段的外径，挡砖区的大径段的外径小于挡砖环的外径，且挡砖区的大径段的外径大于挡砖环的内径，挡砖环的一侧表面与挡砖区的大径段的一端抵接，挡砖区与非直段管道内衬段之间的挡砖部位可压缩材料层位于挡砖区的小径段与非直段管道内衬段之间。

非直段管道内衬段含有从内向外依次层叠套设的工作层、第一保温层、第二保温层和喷涂层，工作层的厚度等于挡砖区的小径段的外径与挡砖区的小径段的内径之差的二分之一，第一保温层的厚度、第二保温层的厚度和喷涂层的厚度之和等于挡砖环的外径与挡砖环的内径之差的二分之一。

直段管道内衬段含有从内向外依次层叠套设的工作层、第一保温层、第二保温层和喷涂层，工作层的厚度和第一保温层的厚度之和等于挡砖区的大径段的外径与挡砖区的小径段的内径之差的二分之一，第二保温层的厚度和喷涂层的厚度之和等于挡砖环的外径与挡砖区的大径段的外径之差的二分之一。

在直段管道内衬段内，第二保温层和喷涂层之间设有管道上部可压缩材料层，管道上部可压缩材料层位于直段管道内衬段的上部，工作层的中心线、第一保温层的中心线、第二保温层的中心线、管道上部可压缩材料层和喷涂层的中心线重合，管道上部可压缩材料层被垂直于直段管道内衬段的中心线的平面所截得到的图形为弧形，管道上部可压缩材料层所对应的圆心角为120°～180°。

在直段管道内衬段内，工作层、第一保温层、第二保温层内均设有直段管道可压缩材料层，直段管道可压缩材料层沿直段管道内衬段的周向设置，直段管道可压缩材料层为圆环形的片状结构，所述热风管道结构还包括管道钢壳，该管道钢壳位于直段管道内衬段的部位设有波纹管段。

所述热风管道结构还包括管道钢壳，直段管道内衬段、非直段管道内衬段及挡砖装置均套设于该管道钢壳内，挡砖装置的挡砖环的外侧边缘与该管道钢壳的内表面焊接，该管道钢壳的外表面固定有固定支座，固定支座位于非直段管道内衬段外。

一种热风输送系统，含有热风炉和上述的热风管道结构，该热风管道结构含有主管道与支管道，热风炉与该支管道连接，该主管道和支管道上均设有挡砖装置，该支管道上还设有热风阀，热风阀位于相邻的两个挡砖装置之间，沿挡砖环的中心线方向，热风阀、挡砖部位可压缩材料层、挡砖环和直段管道内衬段依次排列。

本发明的有益效果是：

1、整个热风管道内衬被挡砖装置分隔为多个非直段管道内衬段和直段管道内衬段，每个非直段管道内衬段和直段管道内衬段均为相对独立的结构，每个独立结构受热膨胀产生的位移量由设置于其内部的可压缩材料层吸收，对相邻的管道内衬不产生影响。

2、每个非直段管道内衬段均不受相邻的直段管道内衬段的影响，且外部管壳处均设置有固定支座，保证了特殊部位管道内衬的稳定性，有利于热风管道的寿命延长。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明所述热风管道结构的总体结构示意图。

图2是图1中Ⅰ部位的放大图。

图3是图1中Ⅱ部位的放大图。

图4是图2中沿A-A方向的剖视图。

图5是图2中沿B-B方向的剖视图。

图6是图2中沿C-C方向的剖视图。

1、非直段管道内衬段；2、热风阀；3、挡砖装置；4、直段管道内衬段；5、固定支座；6、波纹管段；7、热风炉；8、联络管；9、热风围管；10、倒流休风管；

11、热风出口内衬；12、三岔口管道内衬；13、联络管进出口内衬；14、热风围管进口内衬；15、倒流休风管进口内衬；

31、挡砖环；32、挡砖区；33、挡砖部位可压缩材料层；

41、工作层；42、第一保温层；43、第二保温层；44、喷涂层；45、管道上部可压缩材料层；46、直段管道可压缩材料层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种热风管道结构，包括多个直段管道内衬段4、多个非直段管道内衬段1及多个挡砖装置3，挡砖装置3位于相邻的直段管道内衬段4和非直段管道内衬段1之间，挡砖装置3使相邻的直段管道内衬段4和非直段管道内衬段1之间相互独立，挡砖装置3含有挡砖环31和挡砖部位可压缩材料层33，挡砖环31和挡砖部位可压缩材料层33均为环状结构，挡砖部位可压缩材料层33位于挡砖环31与非直段管道内衬段1之间，如图1和图2所示。

每个直段管道内衬段4的两端都被所述挡砖装置3阻挡，被所述挡砖装置3隔离的每个直段管道内衬段4和非直段管道内衬段1均为相对独立的结构，挡砖部位可压缩材料层33可以选用耐火纤维棉等耐高温可压缩的现有材料，非直段管道内衬段1受热膨胀产生的位移量均由挡砖部位可压缩材料层33吸收，不受相邻所述直段管道内衬段4的膨胀量影响。

本实施例中，所述非直段管道内衬段1是指3个热风出口内衬11、4个三岔口管道内衬12、2个联络管进出口内衬13、1个热风围管进口内衬14、1个倒流休风管进口内衬15。该热风管道结构含有主管道与支管道，该主管道和支管道上均设有挡砖装置3，如图1所示。

本实施例中，挡砖装置3还含有挡砖区32，挡砖区32也呈环状结构，挡砖区32套设于挡砖环31的内侧，挡砖区32的内径小于挡砖环31的内径，挡砖区32与非直段管道内衬段1之间也设有挡砖部位可压缩材料层33。

具体的，挡砖区32的中心线与挡砖环31的中心线重合，沿挡砖区32的中心线方向，挡砖区32含有依次连接大径段和小径段，挡砖区32的大径段的内径和挡砖区32的小径段的内径相同，挡砖区32的大径段的外径大于挡砖区32的小径段的外径，挡砖环31套设于挡砖区32的小径段外。

挡砖环31的内径大于或等于挡砖区32的小径段的外径，挡砖区32的大径段的外径小于挡砖环31的外径，且挡砖区32的大径段的外径大于挡砖环31的内径，挡砖环31的一侧表面与挡砖区32的大径段的一端抵接，即挡砖环31的一侧表面与挡砖区32的大径段的一端紧密接触，挡砖区32与非直段管道内衬段1之间的挡砖部位可压缩材料层33位于挡砖区32的小径段与非直段管道内衬段1之间，如图2所示。

所述挡砖环31是一个焊接于管道钢壳内表面的环形钢板，挡砖环31的材质与管道钢壳一致(如可以选择Q235C)，挡砖环31的厚度为20mm。挡砖区32是一个环状的由重质耐火材料组成的环形耐火材料内衬。挡砖部位可压缩材料层33的宽度根据耐火材料的实际膨胀量可调。挡砖区32可以由红柱石砖、低蠕变高铝砖重质浇注料等砌筑而成。挡砖区32和挡砖部位可压缩材料层33的材质均可以选用现有的耐火材料。

本实施例中，非直段管道内衬段1含有从内向外依次层叠套置的工作层41、第一保温层42、第二保温层43和喷涂层44。在非直段管道内衬段1中，工作层41的厚度等于挡砖区32的小径段的外径与挡砖区32的小径段的内径之差的二分之一，工作层41与挡砖区32的小径段相对应。第一保温层42的厚度、第二保温层43的厚度和喷涂层44的厚度之和等于挡砖环31的外径与挡砖环31的内径之差的二分之一，第一保温层42、第二保温层43和喷涂层44与挡砖环31相对应，如图2所示。

本实施例中，直段管道内衬段4也含有从内向外依次层叠套设的工作层41、第一保温层42、第二保温层43和喷涂层44。在直段管道内衬段4中，工作层41的厚度和第一保温层42的厚度之和等于挡砖区32的大径段的外径与挡砖区32的小径段的内径之差的二分之一，工作层41和第一保温层42与挡砖区32的大径段相对应。第二保温层43的厚度和喷涂层44的厚度之和等于挡砖环31的外径与挡砖区32的大径段的外径之差的二分之一，第二保温层43和喷涂层44与挡砖环31相对应，如图2所示。

本实施例中，在直段管道内衬段4内，第二保温层43和喷涂层44之间设有管道上部可压缩材料层45，管道上部可压缩材料层45位于直段管道内衬段4的上部，工作层41的中心线、第一保温层42的中心线、第二保温层43的中心线、管道上部可压缩材料层45和喷涂层44的中心线重合，管道上部可压缩材料层45被垂直于直段管道内衬段4的中心线的平面所截得到的图形为弧形，管道上部可压缩材料层45所对应的圆心角为120°～180°，如图4至图6所示。管道上部可压缩材料层45的材质可以于挡砖部位可压缩材料层33的材质相同。

本实施例中，在直段管道内衬段4内，工作层41、第一保温层42、第二保温层43内均设有直段管道可压缩材料层46，直段管道可压缩材料层46的材质可以于挡砖部位可压缩材料层33的材质相同，直段管道可压缩材料层46沿直段管道内衬段4的周向设置，直段管道可压缩材料层46为圆环形的片状结构，所述热风管道结构还包括管道钢壳，该管道钢壳位于直段管道内衬段4的部位设有长度不等、形式不同的波纹管段6，如图2所示。

其中，所述工作层41为耐高温的重质耐火材料，可以为重质耐火砖或者重质耐火浇注料等；所述第一保温层42和所述第二保温层43均为轻质隔热材料，可以为轻质隔热砖或者轻质隔热浇注料等；喷涂层44可以选用为喷涂的耐火涂料。工作层41、第一保温层42、第二保温层43和喷涂层44的材质均可以选用现有材料。

在本发明中，所述挡砖装置3将整个热风管道内衬分隔为多个所述非直段管道内衬段1和多个所述直段管道内衬段4；每个所述直段管道内衬段4的两边都被所述挡砖装置3阻挡，受热膨胀产生的位移量只能被设置在其内部的个数不等、宽度可调的直段管道可压缩材料层46吸收，不会对相邻的非直段管道内衬段1产生影响。每个非直段管道内衬段1的组成与直段管道内衬段4的组成相同。进一步的，被挡砖装置3隔离的非直段管道内衬段1均为相对独立的结构，其受热膨胀产生的位移量均由挡砖部位可压缩材料层33吸收，不受相邻所述直段管道内衬段4的膨胀量影响。

本实施例中，所述热风管道结构还包括管道钢壳，直段管道内衬段4、非直段管道内衬段1及挡砖装置3均套设于该管道钢壳内，挡砖装置3的挡砖环31的外侧边缘与该管道钢壳的内表面焊接，该管道钢壳的外表面固定有固定支座5，固定支座5位于非直段管道内衬段1外。在每个非直段管道内衬段1的钢壳外部设置不能移动的所述固定支座5，能够保证每个所述特殊部位管道内衬1相对固定，如图1所示。

下面介绍一种热风输送系统，该热风输送系统含有热风炉7和热风管道结构，该热风管道结构含有主管道与支管道，该主管道与支管道均呈水平状态，如图1和图2所示，热风炉7与该支管道连接，该主管道和支管道上均设有挡砖装置3，非直段管道内衬段1主要位于该主管道和支管道与其它管道的连接处，直段管道内衬段4位于该主管道和支管道的平直段，该支管道上还设有热风阀2，热风阀2位于相邻的两个挡砖装置3之间，沿挡砖环31的中心线方向，热风阀2、挡砖部位可压缩材料层33、挡砖环31和直段管道内衬段4依次排列，如图3所示。

本实施例中，在所述热风阀2的两侧亦设置有所述挡砖装置3，能够保证阀门两侧的管道内衬膨胀时不对所述热风阀2产生挤压。另外，所述热风炉7的座数不小于2，且可以为外燃式热风炉、内燃式热风炉、顶燃式热风炉等。该热风输送系统还含有联络管8、热风围管9、倒流休风管10。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种热风管道结构，其特征在于，所述热风管道结构包括多个直段管道内衬段(4)、多个非直段管道内衬段(1)及多个挡砖装置(3)，挡砖装置(3)位于相邻的直段管道内衬段(4)和非直段管道内衬段(1)之间，挡砖装置(3)使相邻的直段管道内衬段(4)和非直段管道内衬段(1)之间相互独立，挡砖装置(3)含有挡砖环(31)和挡砖部位可压缩材料层(33)，挡砖环(31)和挡砖部位可压缩材料层(33)均为环状结构，挡砖部位可压缩材料层(33)位于挡砖环(31)与非直段管道内衬段(1)之间。

2.根据权利要求1所述的热风管道结构，其特征在于，挡砖装置(3)还含有挡砖区(32)，挡砖区(32)也呈环状结构，挡砖区(32)套设于挡砖环(31)的内侧，挡砖区(32)的内径小于挡砖环(31)的内径，挡砖区(32)与非直段管道内衬段(1)之间也设有挡砖部位可压缩材料层(33)。

3.根据权利要求2所述的热风管道结构，其特征在于，挡砖区(32)的中心线与挡砖环(31)的中心线重合，沿挡砖区(32)的中心线方向，挡砖区(32)含有依次连接大径段和小径段，挡砖区(32)的大径段的内径和挡砖区(32)的小径段的内径相同，挡砖区(32)的大径段的外径大于挡砖区(32)的小径段的外径，挡砖环(31)套设于挡砖区(32)的小径段外。

4.根据权利要求3所述的热风管道结构，其特征在于，挡砖环(31)的内径大于或等于挡砖区(32)的小径段的外径，挡砖区(32)的大径段的外径小于挡砖环(31)的外径，且挡砖区(32)的大径段的外径大于挡砖环(31)的内径，挡砖环(31)的一侧表面与挡砖区(32)的大径段的一端抵接，挡砖区(32)与非直段管道内衬段(1)之间的挡砖部位可压缩材料层(33)位于挡砖区(32)的小径段与非直段管道内衬段(1)之间。

5.根据权利要求4所述的热风管道结构，其特征在于，非直段管道内衬段(1)含有从内向外依次层叠套设的工作层(41)、第一保温层(42)、第二保温层(43)和喷涂层(44)，工作层(41)的厚度等于挡砖区(32)的小径段的外径与挡砖区(32)的小径段的内径之差的二分之一，第一保温层(42)的厚度、第二保温层(43)的厚度和喷涂层(44)的厚度之和等于挡砖环(31)的外径与挡砖环(31)的内径之差的二分之一。

6.根据权利要求4所述的热风管道结构，其特征在于，直段管道内衬段(4)含有从内向外依次层叠套设的工作层(41)、第一保温层(42)、第二保温层(43)和喷涂层(44)，工作层(41)的厚度和第一保温层(42)的厚度之和等于挡砖区(32)的大径段的外径与挡砖区(32)的小径段的内径之差的二分之一，第二保温层(43)的厚度和喷涂层(44)的厚度之和等于挡砖环(31)的外径与挡砖区(32)的大径段的外径之差的二分之一。

7.根据权利要求6所述的热风管道结构，其特征在于，在直段管道内衬段(4)内，第二保温层(43)和喷涂层(44)之间设有管道上部可压缩材料层(45)，管道上部可压缩材料层(45)位于直段管道内衬段(4)的上部，工作层(41)的中心线、第一保温层(42)的中心线、第二保温层(43)的中心线、管道上部可压缩材料层(45)和喷涂层(44)的中心线重合，管道上部可压缩材料层(45)被垂直于直段管道内衬段(4)的中心线的平面所截得到的图形为弧形，管道上部可压缩材料层(45)所对应的圆心角为120°～180°。

8.根据权利要求6所述的热风管道结构，其特征在于，在直段管道内衬段(4)内，工作层(41)、第一保温层(42)、第二保温层(43)内均设有直段管道可压缩材料层(46)，直段管道可压缩材料层(46)沿直段管道内衬段(4)的周向设置，直段管道可压缩材料层(46)为圆环形的片状结构，所述热风管道结构还包括管道钢壳，该管道钢壳位于直段管道内衬段(4)的部位设有波纹管段(6)。

9.根据权利要求1所述的热风管道结构，其特征在于，所述热风管道结构还包括管道钢壳，直段管道内衬段(4)、非直段管道内衬段(1)及挡砖装置(3)均套设于该管道钢壳内，挡砖装置(3)的挡砖环(31)的外侧边缘与该管道钢壳的内表面焊接，该管道钢壳的外表面固定有固定支座(5)，固定支座(5)位于非直段管道内衬段(1)外。

10.一种热风输送系统，其特征在于，该热风输送系统含有热风炉(7)和权利要求1所述的热风管道结构，该热风管道结构含有主管道与支管道，热风炉(7)与该支管道连接，该主管道和支管道上均设有挡砖装置(3)，该支管道上还设有热风阀(2)，热风阀(2)位于相邻的两个挡砖装置(3)之间，沿挡砖环(31)的中心线方向，热风阀(2)、挡砖部位可压缩材料层(33)、挡砖环(31)和直段管道内衬段(4)依次排列。