CN110017686B - 一种新型内环墙结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型内环墙结构，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斜面，且相邻2层耐火材料砌块之间通过沟舌结构咬合连接。组成所述沟舌结构的相配合的砖沟、砖舌具有向外发散的涡旋状结构。本发明通过在组成内环墙的耐火材料砌体上设置斜面及涡旋状的砖沟、砖舌，使内环墙承受侧向力时可向外放散性地发生位移，由内环墙顶部的环向滑动结构吸收来自下部膨胀产生的旋转位移，从而使内环墙具有自稳定功能，有效抵抗热膨胀及侧向力对墙体的影响，延长内环墙的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及气固换热式竖炉的炉体结构，尤其涉及一种新型内环墙结构。
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
本发明提供了一种新型内环墙结构，通过在组成内环墙的耐火材料砌体上设置斜面及涡旋状的砖沟、砖舌，使内环墙承受侧向力时可向外放散性地发生位移，由内环墙顶部的环向滑动结构吸收来自下部膨胀产生的旋转位移，从而使内环墙具有自稳定功能，有效抵抗热膨胀及侧向力对墙体的影响，延长内环墙的使用寿命。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种新型内环墙结构，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斜面，且相邻2层耐火材料砌块之间通过沟舌结构咬合连接。
组成所述沟舌结构的相配合的砖沟、砖舌具有向外发散的涡旋状结构。
所述内环墙最顶层的耐火材料砌块的上表面设弧形凸起，与内环墙相连接的牛腿砖的下表面设弧形凹槽，两者配合形成环向滑动结构。
所述内环墙的底部外侧设坡面结构，在内环墙的底部形成环向加强结构。
所述环向加强结构由3～5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斜面，且相邻2层耐火材料砌块之间通过沟舌结构咬合连接；组成该沟舌结构的砖沟、砖舌也具有向外发散的涡旋状结构，但其发散方向与组成内环墙的耐火材料砌块上砖沟、砖舌的涡旋状结构的发散方向相反。
所述内环墙的底部外侧沿周向设有多道加强筋，加强筋由多层耐火砖砌筑而成，加强筋与内环墙之间设竖向的伸缩缝或滑动缝。
所述气固换热式竖炉为干熄焦炉。
所述耐火材料砌块为耐火砖或耐火浇注料块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)改变了内环墙砌体的受力方式，通过具有斜面的耐火材料砌块使内环墙所承受的重力产生向竖炉中心的分力，从而抵抗炉内物料对内环墙的侧向力，同时依靠所形成的拱形支撑使内环墙自稳定在设计位置上；当竖炉检修时，可利用自身重力的分力和内环墙的环形挤压结构使内环墙吸收热胀冷缩对墙体的破坏，提高结构的稳定性；
2)改变了内环墙砌体的变形方式，使内环墙砌体可以存在相对位移和滑动，少量的位移不会破坏墙体的强度，却可以有效吸收热膨胀；
3)改变了内环墙砌体的热膨胀和收缩方式，在耐火材料砌块上、下表面设置的向外发散的涡旋状砖沟、砖舌，能够使受热膨胀的砌体沿相配合的沟舌结构均匀向外发散型膨胀，降温后在重力作用下沿沟舌结构收缩回复原状；
4)改变了内环墙砌体耐受应力集中的方式，当某处砌体出现应力集中或者变形集中时，可通过向外发散的涡旋状沟舌使应力均匀释放在相邻砌体上，而具有向内下方倾斜面的涡旋状沟舌的强度明显优于普通的水平面沟舌结构。
附图说明
图1是本发明所述一种新型内环墙结构的结构示意图一。
图2是图1中的Ⅰ部放大图。
图3是图1中的A-A视图。
图4是本发明所述一种新型内环墙结构的结构示意图二。
图5是图4中的B-B视图。
图6是图4中的C-C视图。
图7是本发明所述耐火材料砌块的立体结构示意图。
图8是图7的俯视图。
图9是图8中的D-D视图。
图10是本发明所述耐火材料砌块的连接示意图。
图11是图10的局部俯视图。
图中：1.内环墙 2.耐火材料砌块 3.砖沟 4.砖舌 5.牛腿砖 6.环向滑动结构 7.环向加强结构 8.加强筋 9.竖向滑动缝 10.竖缝沟舌结构 11.竖缝斜面配合结构
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、图4所示，本发明所述一种新型内环墙结构，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，耐火材料砌块2的上表面、下表面均为向外上方倾斜的斜面，且相邻2层耐火材料砌块2之间通过沟舌结构咬合连接。
如图3、图5所示，组成所述沟舌结构的相配合的砖沟3、砖舌4具有向外发散的涡旋状结构。
如图1、图4、图6所示，所述内环墙1最顶层的耐火材料砌块2的上表面设弧形凸起，与内环墙1相连接的牛腿砖5的下表面设弧形凹槽，两者配合形成环向滑动结构6。
如图1、图3所示，所述内环墙1的底部外侧设坡面结构，在内环墙1的底部形成环向加强结构7。
所述环向加强结构7由3～5层耐火材料砌块2砌筑而成，耐火材料砌块2的上表面、下表面均为向外上方倾斜的斜面，且相邻2层耐火材料砌块2之间通过沟舌结构咬合连接；组成该沟舌结构的砖沟3、砖舌4也具有向外发散的涡旋状结构，但其发散方向与组成内环墙1的耐火材料砌块2上砖沟3、砖舌4的涡旋状结构的发散方向相反。
如图4-图6所示，所述内环墙1的底部外侧沿周向设有多道加强筋8，加强筋8由多层耐火砖砌筑而成，加强筋8与内环墙1之间设竖向的伸缩缝或滑动缝。
所述气固换热式竖炉为干熄焦炉。
所述耐火材料砌块2为耐火砖或耐火浇注料块。
如图8-图11所示，本发明所述一种新型内环墙结构，用于砌筑内环墙1的耐火材料砌块2的上表面、下表面均为向内下方倾斜的斜面，耐火材料砌块2的上表面、下表面上分别设置具有向外发散的涡旋状的砖沟3、砖舌4；具有这种结构的内环墙1在承受侧向力时，可向外侧放散性地发生位移，在内环墙1的顶部设置的环形滑动结构6，用于吸收来自下部膨胀产生的旋转位移。采用沟舌结构能增强砌体的严密性。
本发明所述一种新型内环墙结构中，内环墙1可分层设置横向滑动缝，或分段设置竖向滑动缝9，使内环墙1根据砌体厚度、高度，形成内、外层或上、下段结构。
本发明所述一种新型内环墙结构中，内环墙1可设置为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6。也可在内环墙1底部沿圆周方向设置数道加强筋8，加强筋8的立面可为三角形或者梯形，加强筋8与内环墙1之间设置竖向的滑动缝或膨胀缝，以保证该加强筋8能有效抑制内环墙1的外倾趋势，同时使砌体在热膨胀下能实现微变形的旋转、外扩。
所述内环墙1沿周向的相邻2块耐火材料砌块2之间也可通过竖缝沟舌结构10或/及竖缝配合斜面结构11连接。
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 (4)
1.一种内环墙结构，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斜面，且相邻2层耐火材料砌块之间通过沟舌结构咬合连接；组成所述沟舌结构的相配合的砖沟、砖舌具有向外发散的涡旋状结构；内环墙最顶层的耐火材料砌块的上表面设弧形凸起，与内环墙相连接的牛腿砖的下表面设弧形凹槽，两者配合形成环向滑动结构；内环墙的底部外侧设坡面结构，在内环墙的底部形成环向加强结构；环向加强结构由3～5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斜面，且相邻2层耐火材料砌块之间通过沟舌结构咬合连接；组成该沟舌结构的砖沟、砖舌也具有向外发散的涡旋状结构，但其发散方向与组成内环墙的耐火材料砌块上砖沟、砖舌的涡旋状结构的发散方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种内环墙结构，其特征在于，所述内环墙的底部外侧沿周向设有多道加强筋，加强筋由多层耐火砖砌筑而成，加强筋与内环墙之间设竖向的伸缩缝或滑动缝。
3.根据权利要求1所述的一种内环墙结构，其特征在于，所述气固换热式竖炉为干熄焦炉。
4.根据权利要求1所述的一种内环墙结构，其特征在于，所述耐火材料砌块为耐火砖或耐火浇注料块。
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