CN110055090A - 干熄焦炉内环墙加固结构及加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是焦炉设备领域的一种干熄焦炉内环墙加固结构及加固方法，包括由内环墙和外环墙构成的环状结构体，整个环状结构体的下端由牛腿进行支撑，所述内环墙的外侧面设有多根沿竖直方向布置的加固柱，多根加固柱绕内环墙的轴线均匀分布，所述加固柱与外环墙之间均匀设有多根支撑梁。本发明的有益效果是：通过在干熄焦炉的内环墙上设置多根加固柱，并在加固柱与外环墙之间设置支撑梁的结构形式来对内环墙进行支护，使外环墙能够在径向上阻止内环墙向外凸出位移，大大降低了内环墙上出现贯通缝的几率，有效防止了内环墙穿孔、垮塌等设备事故。

Description

干熄焦炉内环墙加固结构及加固方法

技术领域

本发明涉及焦炉设备领域，尤其涉及一种干熄焦炉内环墙加固结构及加固方法。

背景技术

干法熄焦是目前国外较为广泛应用的一项节能技术，其英文名称为CDQ。其原理是利用冷的惰性气体，在干熄焦炉中与赤热红焦换热，从而冷却红焦，吸收了红焦热量的惰性气体将热量通过环形风道和一次除尘进入干熄焦锅炉，干熄焦锅炉产生的蒸汽送去发电。

干熄焦炉环形风道内环墙高度约5米，0°和180°方向有两道内环挡墙，内环墙受高温气流温度不均匀、不均衡、波动幅度大影响，热应力破坏明显，攀钢3、4#干熄焦炉曾因90°部位内环墙穿孔被迫停产，其它干熄焦炉也出现不同程度内环墙向外凸出现象。根据现场观察及查阅资料发现，内环墙最凸出处离出风口平面高约2m，凸出最小部位为0°和180°挡墙部位，90°和270°方向的凸出最大。由于生产工艺决定了干熄焦炉中部热应力最大，环形风道中下部热应力也较大，而内环墙又没有径向方向的固定约束，容易出现砌体发生位移、砖与火泥处于分离状态等现象。因此，内环墙异常垮塌、穿孔等的主要原因在于砖的凸出和位移，相邻耐火砖及上下层耐火砖间形成贯通缝，造成耐火砖间火泥处于分离和悬空状态，易被气体吹空，然而贯通缝的形成就容易造成穿孔事故。为防止内环墙穿孔垮塌被迫停产，需要对内环墙进行加固处理。

发明内容

为克服现有干熄焦炉内环墙易出现穿孔垮塌等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种能防止内环墙砖垮塌、延长内环墙使用寿命的干熄焦炉内环墙加固结构及加固方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

干熄焦炉内环墙加固结构，包括由内环墙和外环墙构成的环状结构体，整个环状结构体的下端由牛腿进行支撑，所述内环墙的外侧面设有多根沿竖直方向布置的加固柱，多根加固柱绕内环墙的轴线均匀分布，所述加固柱与外环墙之间均匀设有多根支撑梁。

进一步的是，所述加固柱包括至少12根。

进一步的是，所述加固柱为16根。

进一步的是，所述多根支撑梁的布置间距不大于2m。

进一步的是，所述加固柱和支撑梁均为钢筋混凝土结构，钢筋使用材质为1Cr18Ni9Ti的耐热钢筋，受力钢筋直径不小于10㎜，箍筋直径不小于6㎜。

进一步的是，所述加固柱和支撑梁均采用莫来石进行浇筑。

进一步的是，所述支撑梁靠近外环墙的一端应至少深入外环墙30mm。

进一步的是，所述支撑梁与外环墙接触的一端还设有不小于10mm厚度的膨胀垫层。

进一步的是，所述膨胀垫层为含锆纤维毯。

采用上述加固结构对干熄焦炉内环墙进行加固的方法，包括以下步骤：

a、根据干熄焦炉内环墙尺寸设计制作好支撑梁和加固柱用的钢筋、模板、木方和架管等；

b、以0°和180°方向的两处内环挡墙为起点，沿内环墙圆周方向每间隔22.5°设置一根加固柱，然后架设支撑梁，相邻支撑梁间距为2m，支撑梁与外环墙接触部位扣30㎜深的方槽，方槽内贴10㎜的含锆纤维毯作为支撑梁水平方向的膨胀缝；

c、方槽扣好后进行支撑梁和加固柱的钢筋安装、整体支模，模板支设要牢固可靠，防止涨模、漏料；

d、模板支设完成后进行支撑梁和加固柱的浇注，浇注完成后常温养护24小时即可脱模，完整整个加固过程。

本发明的有益效果是：通过在干熄焦炉的内环墙上设置多根加固柱，并在加固柱与外环墙之间设置支撑梁的结构形式来对内环墙进行支护，使外环墙能够在径向上阻止内环墙向外凸出位移，大大降低了内环墙上出现贯通缝的几率，有效防止了内环墙穿孔、垮塌等设备事故。

附图说明

图1是本发明结构主视图。

图2是本发明结构俯视图。

图中标记为，1-内环墙，2-外环墙，3-牛腿，4-加固柱，5-支撑梁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1、图2所示，本发明的干熄焦炉内环墙加固结构，包括由内环墙1和外环墙2构成的环状结构体，整个环状结构体的下端由牛腿3进行支撑，所述内环墙1的外侧面设有多根沿竖直方向布置的加固柱4，多根加固柱4绕内环墙1的轴线均匀分布，所述加固柱4与外环墙2之间均匀设有多根支撑梁5。

传统的干熄焦炉内环墙1与外环墙2之间没有足够的径向支撑力，导致内环墙1在受力不均的情况下向外凸出位移，形成贯通缝甚至墙面穿孔垮塌等事故。本申请通过在内环墙1外围圆周面上设置加固柱4，并在加固柱4与外环墙2之间设置支撑梁5，从而将内环墙1受到的向外的作用力分散到外环墙2上，由此避免了内环墙1向外凸出位移，大大降低了内环墙1出现贯通缝和穿孔的几率，延长了干熄焦炉的使用寿命。

为了使外环墙2能对内环墙1提供足够均匀的环向作用力，在设置加固柱4时就应尽量增加加固柱4的数量。综合考虑成本和受力情况，加固柱4的数量应至少为12根，优选16根，即相邻两根加固柱4之间的夹角为22.5°，该布置形式的性价比最好。

由于内环墙1的高度一般为5米左右，为了使受力均匀，支撑梁5应至少设置两根，即相邻两根支撑梁5的间距不能大于2米。

为了保证加固柱4和支撑梁5自身结构的强度和稳定性，所述加固柱4和支撑梁5均采用钢筋混凝土结构，并且由于干熄焦炉内工作温度较高，钢筋最好选用材质为1Cr18Ni9Ti的耐热钢筋，为满足强度要求，受力钢筋直径不小于10㎜，箍筋直径不小于6㎜。

由于莫来石浇注料具有联锁的晶粒结构特征，拥有较低的热传导系数和热膨胀系数、高的抗蠕变和热震稳定性、优良的化学稳定性和高温强度等优良特性，所以最好选用莫来石代替混凝土作为浇注料，有利于提高加固柱4和支撑梁5的结构稳定性。

支撑梁5作为主要的力传递件，在设置支撑梁5时，一定要保证其两端分别与加固柱4和外环墙2连接的可靠性，与加固柱4相连的一端可通过钢筋直径相连，然后一体成型浇筑，而与外环墙2相连的一端则最好深入外环墙2不小于30mm，以保证连接的可靠性。

干熄焦炉在工作和停机两个过程中内环墙1和外环墙2以及加固柱4和支撑梁5都会有一定的热胀冷缩，为了适应内环墙1合理的热胀冷缩，在所述支撑梁5与外环墙2接触的一端设置有不小于10mm厚度的膨胀垫层，该彭胀垫层的优选材料为含锆纤维毯，该材料耐高温，且具有一定伸缩性。有了膨胀垫层就能使支撑梁5具有一定伸缩功能，从而补偿内环墙1的合理的热胀冷缩量。

采用上述加固结构对干熄焦炉内环墙进行加固的方法，主要包括以下步骤：

a、根据干熄焦炉内环墙尺寸设计制作好支撑梁5和加固柱4用的钢筋、模板、木方和架管等；

b、以0°和180°方向的两处内环挡墙为起点，如图2所示，沿内环墙圆周方向每间隔22.5°设置一根加固柱4，然后架设支撑梁5，相邻支撑梁5间距为2m，支撑梁5与外环墙2接触部位扣30㎜深的方槽，方槽内贴10㎜的含锆纤维毯作为支撑梁5水平方向的膨胀缝；

c、方槽扣好后进行支撑梁5和加固柱4的钢筋安装、整体支模，钢筋与方槽相连的一端应位于方槽的中心位置，模板支设要牢固可靠，防止涨模、漏料；

d、模板支设完成后进行支撑梁5和加固柱4的浇注，浇注完成后常温养护24小时即可脱模，完整整个加固过程。

采用本申请所述的干熄焦炉内环墙加固结构及加固方法，在实际应用中取得了很好的加固效果，攀钢3、4#干熄焦炉在2015年加固后，使用至今还没有出现明显的内环墙穿孔和垮塌事故，设备运行良好，相比之前至少减少了两次设备维护，节约成本45万左右。该加固结构可在国内外干熄焦炉中进行广泛的应用和推广，具有很好的实用性和应用前景，经济效果显著。

Claims (10)

1.干熄焦炉内环墙加固结构，包括由内环墙(1)和外环墙(2)构成的环状结构体，整个环状结构体的下端由牛腿(3)进行支撑，其特征是：所述内环墙(1)的外侧面设有多根沿竖直方向布置的加固柱(4)，多根加固柱(4)绕内环墙(1)的轴线均匀分布，所述加固柱(4)与外环墙(2)之间均匀设有多根支撑梁(5)。

2.如权利要求1所述的干熄焦炉内环墙加固结构，其特征是：所述加固柱(4)包括至少12根。

3.如权利要求2所述的干熄焦炉内环墙加固结构，其特征是：所述加固柱(4)为16根。

4.如权利要求1所述的干熄焦炉内环墙加固结构，其特征是：所述多根支撑梁(5)的布置间距不大于2m。

5.如权利要求1所述的干熄焦炉内环墙加固结构，其特征是：所述加固柱(4)和支撑梁(5)均为钢筋混凝土结构，钢筋使用材质为1Cr18Ni9Ti的耐热钢筋，受力钢筋直径不小于10㎜，箍筋直径不小于6㎜。

6.如权利要求1所述的干熄焦炉内环墙加固结构，其特征是：所述加固柱(4)和支撑梁(5)均采用莫来石进行浇筑。

7.如权利要求1～6任意一项权利要求所述的干熄焦炉内环墙加固结构，其特征是：所述支撑梁(5)靠近外环墙的一端应至少深入外环墙30mm。

8.如权利要求7所述的干熄焦炉内环墙加固结构，其特征是：所述支撑梁(5)与外环墙(2)接触的一端还设有不小于10mm厚度的膨胀垫层。

9.如权利要求8所述的干熄焦炉内环墙加固结构，其特征是：所述膨胀垫层为含锆纤维毯。

10.采用如权利要求9所述的加固结构对干熄焦炉内环墙进行加固的方法，其特征是，包括以下步骤：

a、根据干熄焦炉内环墙尺寸设计制作好支撑梁(5)和加固柱(4)用的钢筋、模板、木方和架管等；

b、以0°和180°方向的两处内环挡墙为起点，沿内环墙(1)圆周方向每间隔22.5°设置一根加固柱(4)，然后架设支撑梁(5)，相邻支撑梁(5)间距为2m，支撑梁(5)与外环墙(2)接触部位扣30㎜深的方槽，方槽内贴10㎜的含锆纤维毯作为支撑梁水平方向的膨胀缝；

c、方槽扣好后进行支撑梁(5)和加固柱(4)的钢筋安装、整体支模，模板支设要牢固可靠，防止涨模、漏料；

d、模板支设完成后进行支撑梁(5)和加固柱(4)的浇注，浇注完成后常温养护24小时即可脱模，完整整个加固过程。