CN110006257B - 一种微变形自适应内环墙结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微变形自适应内环墙结构，内环墙由沿高向设置的多层耐火材料砌块砌筑而成；耐火材料砌块的上表面、下表面均为向外上方倾斜的折线形表面，相邻2层耐火材料砌块之间通过折线形表面咬合连接并可沿气固换热式竖炉的径向和周向滑移；位于内环墙外侧的耐火材料砌块上设灌浆孔，在靠近灌浆孔一侧，相邻2层耐火材料砌块的折线对合处形成驻浆槽，灌浆孔的底部出浆口与驻浆槽连通。本发明所述内环墙结构能够通过径向滑移和周向滑移产生微量变形抵消侧向力和热膨胀的拉力，即具有自稳定功能，从而有效抵抗热膨胀和侧向力对墙体结构强度的影响，延长内环墙使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种气固换热竖炉的炉体结构，尤其涉及一种微变形自适应内环墙结构。
背景技术
在气固换热式竖炉如干熄焦炉的炉体结构中，位于环形风道区的内环墙容易发生损毁、外倾，其原因包括以下几点：1）炉内物料下落时对内环墙的冲击；2）炉内填满物料后产生的侧向力挤压；3）反复停炉检修时冷热膨胀对内环墙整体的拉裂。
目前，加强环形风道结构强度的方法常通过在内环墙墙砖上加设复杂沟舌结构，使砖墙固定在各自位置上。该方法虽然能增强内环墙的整体性，但却没有从原理上入手解决内环墙的稳定性问题，主要原因如下：1）在设计中内环墙可简化为直立墙，作为直立墙的内环墙仅在底部固定，因内环墙底部设有滑动层，顶部不具备固定作用；2）内环墙承受炉内填装物料对墙体的侧向压力，一旦墙体变形向外倾斜则侧向压力和物料重力会持续加剧墙体的外倾；3）工作状态下，内环墙墙体的工作温度高达1000℃，该温度下墙体耐材会产生约5‰的热膨胀，而当干熄焦炉停炉检修时墙体耐材将收缩至原长度，累计的收缩量将在砖缝薄弱处集中释放，造成墙体拉裂，该裂纹不会自动恢复并在恢复生产时成为墙体的薄弱处，在该处更容易造成外倾。
综合上述原因，提高环形风道内环墙使用寿命的关键在于如何使砌体结构更合理，而不是单纯的提高耐材质量或强行固定墙体。
发明内容
本发明提供了一种微变形自适应内环墙结构，该内环墙结构能够通过径向滑移和周向滑移产生微量变形抵消侧向力和热膨胀的拉力，即具有自稳定功能，从而有效抵抗热膨胀和侧向力对墙体结构强度的影响，延长内环墙使用寿命。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种微变形自适应内环墙结构，包括设于气固换热式竖炉环形风道区的内环墙；所述内环墙由沿高向设置的多层耐火材料砌块砌筑而成；耐火材料砌块的上表面、下表面均为向外上方倾斜的折线形表面，相邻2层耐火材料砌块之间通过折线形表面咬合连接并可沿气固换热式竖炉的径向和周向滑移；位于内环墙外侧的耐火材料砌块上设灌浆孔，在靠近灌浆孔一侧，相邻2层耐火材料砌块的折线对合处形成驻浆槽，灌浆孔的底部出浆口与驻浆槽连通。
所述耐火材料砌块上表面、下表面的折线形表面由内斜面、连接面和外斜面组成，内斜面平行与外斜面，连接面与内斜面或外斜面的夹角为70º～90º。
所述耐火材料砌块上，上表面的内斜面与下表面的内斜面相互平行，上层耐火材料砌块下表面的内斜面与下层耐火材料砌块上表面的内斜面之间形成滑动缝；上表面的外斜面与下表面的外斜面相互平行，上层耐火材料砌块下表面的外斜面与下层耐火材料砌块上表面的外斜面之间形成驻浆槽；上层耐火材料砌块与下层耐火材料砌块上的连接面相互配合。
所述驻浆槽的间距为8～15mm，所述滑动缝的间距为2～5mm。
所述耐火材料砌块为耐火砖或耐火浇注料块。
所述内环墙的底部外侧设有坡面结构，在内环墙的底部形成环向加强结构。
所述内环墙的外侧底部沿气固换热式竖炉周向设多道加强筋。
所述灌浆孔为L形结构，由水平段和竖直段构成，水平段的一端为进浆口，另一端连接竖直段，竖直段的底部为出浆口，与驻浆槽连通。
所述气固换热式竖炉为干熄焦炉。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1）改变了内环墙墙体的受力及移动方式，即通过在组成内环墙的耐火材料砌块的表面设置整体倾斜的咬合结构，使墙体原本竖直向下的重力产生部分侧向分力，使墙体在热膨胀或侧向力作用下沿滑动缝产生少量位移，在外力消除后再自动回复至原位，从而形成自稳定结构；
2）改变了内环墙砌体的变形方式，组成内环墙的耐火材料砌块可以存在相对位移和滑动，少量的位移不会破坏墙体的整体强度，却可以有效吸收热膨胀；
3）在内环墙的外侧设灌浆孔，检修后替换的耐火材料砌体能够与原有结构有效连接。
附图说明
图1是本发明所述一种微变形自适应内环墙结构的示意图。
图2是图1中的A部放大图。
图3是本发明所述内环墙的局部立体结构示意图。
图中：1.内环墙 2.耐火材料砌块 3.滑动缝 4.驻浆槽 5.灌浆孔 9.环向加强结构
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1、图2所示，本发明所述一种微变形自适应内环墙结构，包括设于气固换热式竖炉环形风道区的内环墙1；所述内环墙1由沿高向设置的多层耐火材料砌块2砌筑而成；如图3所示，耐火材料砌块2的上表面、下表面均为向外上方倾斜的折线形表面，相邻2层耐火材料砌块2之间通过折线形表面咬合连接并可沿气固换热式竖炉的径向和周向滑移；位于内环墙1外侧的耐火材料砌块2上设灌浆孔5，在靠近灌浆孔5一侧，相邻2层耐火材料砌块2的折线对合处形成驻浆槽4，灌浆孔5的底部出浆口与驻浆槽4连通。
所述耐火材料砌块2上表面、下表面的折线形表面由内斜面、连接面和外斜面组成，内斜面平行与外斜面，连接面与内斜面或外斜面的夹角为70º～90º。
所述耐火材料砌块2上，上表面的内斜面与下表面的内斜面相互平行，上层耐火材料砌块下表面的内斜面与下层耐火材料砌块上表面的内斜面之间形成滑动缝3；上表面的外斜面与下表面的外斜面相互平行，上层耐火材料砌块下表面的外斜面与下层耐火材料砌块上表面的外斜面之间形成驻浆槽4；上层耐火材料砌块与下层耐火材料砌块上的连接面相互配合。
所述驻浆槽4的间距为8～15mm，所述滑动缝3的间距为2～5mm。
所述耐火材料砌块2为耐火砖或耐火浇注料块。
所述内环墙1的底部外侧设有坡面结构，在内环墙1的底部形成环向加强结构9。
所述内环墙1的外侧底部沿气固换热式竖炉周向设多道加强筋。
所述灌浆孔5为L形结构，由水平段和竖直段构成，水平段的一端为进浆口，另一端连接竖直段，竖直段的底部为出浆口，与驻浆槽4连通。
所述气固换热式竖炉为干熄焦炉。
本发明所述一种微变形自适应内环墙结构中，上、下2层耐火材料砌块2的咬合面为倾斜的折线形表面，从而使耐火材料砌块2能够在受力后沿干熄焦炉的周向或径向微量移动，外力撤销后其在重力作用下又可自动滑移回到原位，具有凹凸结构的咬合面位于耐火材料砌块2的中心部位。
本发明所述一种微变形自适应内环墙结构中，可根据内环墙1的高度、厚度及耐火材料砌块2规格的限制要求，在砌体上分层、分段、分区设置滑动缝3。
内环墙1可以是底部厚度大于上部厚度的堤状环形墙体即设置环向加强结构9，或在墙体外侧沿圆周方向设置数道用于抵抗外倾侧向力的加强筋。
由耐火材料砌块2砌筑而成的内环墙1外侧设置多处灌浆孔5，灌浆孔5自上至下与耐火材料砌块2上的驻浆槽4连通，用于向砖缝内注入泥浆，在内环墙1砌筑完成或检修后可进行灌浆操作，用于密实砌体中的空隙，提高内环墙的整体强度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种微变形自适应内环墙结构，包括设于气固换热式竖炉环形风道区的内环墙；其特征在于，所述内环墙由沿高向设置的多层耐火材料砌块砌筑而成；耐火材料砌块的上表面、下表面均为向外上方倾斜的折线形表面，相邻2层耐火材料砌块之间通过折线形表面咬合连接并可沿气固换热式竖炉的径向和周向滑移；位于内环墙外侧的耐火材料砌块上设灌浆孔，在靠近灌浆孔一侧，相邻2层耐火材料砌块的折线对合处形成驻浆槽，灌浆孔的底部出浆口与驻浆槽连通。
2.根据权利要求1所述的一种微变形自适应内环墙结构，其特征在于，所述耐火材料砌块上表面、下表面的折线形表面由内斜面、连接面和外斜面组成，内斜面平行与外斜面，连接面与内斜面或外斜面的夹角为70º～90º。
3.根据权利要求2所述的一种微变形自适应内环墙结构，其特征在于，所述耐火材料砌块上，上表面的内斜面与下表面的内斜面相互平行，上层耐火材料砌块下表面的内斜面与下层耐火材料砌块上表面的内斜面之间形成滑动缝；上表面的外斜面与下表面的外斜面相互平行，上层耐火材料砌块下表面的外斜面与下层耐火材料砌块上表面的外斜面之间形成驻浆槽；上层耐火材料砌块与下层耐火材料砌块上的连接面相互配合。
4.根据权利要求3所述的一种微变形自适应内环墙结构，其特征在于，所述驻浆槽的间距为8～15mm，所述滑动缝的间距为2～5mm。
5.根据权利要求1所述的一种微变形自适应内环墙结构，其特征在于，所述耐火材料砌块为耐火砖或耐火浇注料块。
6.根据权利要求1所述的一种微变形自适应内环墙结构，其特征在于，所述内环墙的底部外侧设有坡面结构，在内环墙的底部形成环向加强结构。
7.根据权利要求1所述的一种微变形自适应内环墙结构，其特征在于，所述内环墙的外侧底部沿气固换热式竖炉周向设多道加强筋。
8.根据权利要求1所述的一种微变形自适应内环墙结构，其特征在于，所述灌浆孔为L形结构，由水平段和竖直段构成，水平段的一端为进浆口，另一端连接竖直段，竖直段的底部为出浆口，与驻浆槽连通。
9.根据权利要求1所述的一种微变形自适应内环墙结构，其特征在于，所述气固换热式竖炉为干熄焦炉。
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