CN204918641U

CN204918641U - 一种格子砖

Info

Publication number: CN204918641U
Application number: CN201520520183.XU
Authority: CN
Inventors: 王长春; 萨伯丁·安东; 贾冰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2015-12-30
Anticipated expiration: 2025-07-17

Abstract

本实用新型涉及一种格子砖，它具有相互平行的上表面和下表面，并且具有4个或6个垂直于上表面和下表面的侧表面，至少有1对相互对立的等长侧面；并包括贯穿上表面和下表面的第一格孔和第三格孔，第一格孔和第三格孔形状相同，均为上小下大的圆锥形；其中第一格孔的数量为至少15个，第三格孔的数量为至少2个；还包括环绕在第三格孔周围的定位凸起和定位凹槽。该格子砖具有最佳的格孔形状以及蓄热室外环格子砖形状，解决了格孔砌筑时的错台问题，提高热风炉的燃烧效率，提高了蓄热室实际蓄热面积，改善蓄热室气流分布。

Description

一种格子砖

技术领域

本实用新型涉及一种适于黑金属、有色金属冶炼高炉热风炉用的格子砖，特别涉及一种蓄热室热风炉用的格子砖。

背景技术

在中国的实用新型（CN200520031144.X）公开了一种十九孔蜂窝状格子砖，该格子砖上设置有十九个圆孔，孔径范围为ф33mm－ф20mm。这类格子砖无法获得最佳热交换参数，这是此类产品的不足。

比较接近于本实用新型的产品是一种37孔格子砖（此后称其为“原型格子砖”）（ZL200620113576.X），它拥有两个相互平行的上下表面，和6个与它们垂直的侧表面；有37个上下通透的格孔，其直径为Φ33mm、Φ30mm、Φ28mm、Φ23mm或Φ20mm。

还有一种接近于本实用新型的产品是一种高炉热风炉蓄热室用37孔格子砖（参见俄罗斯专利No.80126），它拥有两个相互平行的上下表面、和几个与它们垂直的侧表面；有37个上下通透的格孔，其与侧表面相互平行。格子砖上面所有通透格孔之间的距离是一定的，它们相互之间的距离符合格孔间距与格孔半径的比例关系式：

t=10+25/R(1)

其中，t为相邻圆柱型的格孔内表面之间的距离，通过测量相邻的两个格孔横截面中心两点之间的距离得到，单位是毫米（mm）；

R是格孔半径，范围在8.5mm-11.5mm之间。

根据比例关系式（1），这种格子砖格孔间壁厚度范围确定为12mm-13mm。

原型格子砖的缺点在于：

1.热风炉蓄热室是用大量的格子砖逐层砌筑而成，在砌筑时上下层格子砖的格孔之间极易出现错台，这些错台实际上减小了格子砖格孔可用于通风的横截面积，因此会加大蓄热室的通风阻力，降低热风炉工作效率；

2.由于热风炉蓄热室具有圆柱体内腔，支撑格子砖的炉箅子也为圆盘体，因此，最外环的正六边形原型格子砖并不能将炉箅子外环铺满，因而影响蓄热室的实际蓄热面积，同时降低了蓄热室气流的均匀性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种格子砖，该格子砖具有最佳的格孔形状以及蓄热室外环格子砖形状，解决了格孔砌筑时的错台问题，提高热风炉的燃烧效率，提高了蓄热室实际蓄热面积，改善蓄热室气流分布。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种格子砖，它具有相互平行的上表面和下表面，并且具有4个或6个垂直于上表面和下表面的侧表面，至少有1对相互对立的等长侧面；

并包括贯穿上表面和下表面的第一格孔和第三格孔，第一格孔和第三格孔形状相同，均为上小下大的圆锥形；其中第一格孔的数量为至少15个，第三格孔的数量为至少2个；

还包括环绕在第三格孔周围的定位凸起和定位凹槽，定位凸起布置在所述第三格孔的下端，所述定位凹槽布置在所述第三格孔的上端。

所述第一格孔和第三格孔的规格均为：上表面横截面直径为17mm~21mm，下表面横截面直径为19mm~23mm。

优选得，该格子砖包括34个第一格孔、3个第三格孔、以及3对定位凸起和定位凹槽，该格子砖横截面的外形轮廓为等边六边形。

所述第三格孔相对等边六边形的中心对称分布。

优选得，在靠近热风炉蓄热室格子砖边缘的最外环，设计一种不等边的六边形格子砖。该格子砖包括60个第一格孔、5个第三格孔、以及5对定位凸起和定位凹槽，该格子砖横截面的外形轮廓为不等边六边形。

或者该格子砖包括62个第一格孔、3个第三格孔、3对定位凸起和定位凹槽，该格子砖横截面的外形轮廓为不等边六边形。

所述格子砖的侧表面设置有半圆锥形的第二格孔，并且其形状和半径与第一格孔相同。

本实用新型具有如下的技术效果：

上述各个方案中，首先，本发明解决了小孔格子砖砌筑时通孔率低、因而蓄热室阻力大的问题。

对于小孔径格子砖来说，推广应用中最大的问题就是砌筑时难以避免格孔错台。在正常砌筑施工时，因为定位用的凸台和凹槽之间存在必要的间隙，因此会导致上下层格子砖对应的格孔产生水平位移，即格孔错台，这会减小格孔间通风的有效截面积，因而增加了蓄热室阻力。格子砖孔径越小，这种格孔错台产生的影响越大。对于热风炉来说，蓄热室的气流阻力低，就意味着燃烧器可以在较低的煤气压力下正常工作，燃烧效率得以大大提高。

本发明通过设计了一种上小下大的圆锥形格孔，并且根据定位凸台凹槽的间隙和误差，确定了这种圆锥形格孔的尺寸范围，因此保证了下层格子砖格孔的上表面开口不会被对应的上层格子砖遮挡，使得气流沿格孔可以正常流动，不会增加风阻。

对于热风炉来说，通常蓄热室都具有圆柱体内腔，支撑格子砖的炉箅子也为圆盘体。长期以来，最外环的格子砖都不能将炉箅子外环铺满，因而蓄热室的实际蓄热面积低于设计值，同时降低了蓄热室气流的均匀性，这就将小孔格子砖的优势打了折扣。有一种方案是使用半块格子砖来填充这些空隙，但这些半块的格子砖只有1对定位凸台和凹槽，因为稳定性很差。

在本发明中，提供了一种新型的外环格子砖的技术方案，可以保证所有的外环格子砖至少有2对定位凸起和定位凹槽，这就大大提高了格子砖砌筑稳定性。在本发明中，外环格子砖基本上可以铺满圆形的炉箅子，这也意味着实际蓄热面积的增加（增加比例达到6~8%），由此提高了热风炉蓄热室实际的蓄热面积，这有利于提高风温或者延长高风温的送风时间。

高炉热风炉能将空气加热到900-1300℃及更高，在高温高压的工作条件下，对格子砖的通孔率和稳定性要求更高，蓄热室实际蓄热面积的提高有利于增加高炉热风炉输送高风温的能力。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明

图1为等边六边形锥形格孔格子砖的俯视图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为是等边六边形锥形格孔格子砖配合图；

图4为图3中的D-D剖面图；

图5为一种不等边六边形锥形格孔格子砖的俯视图。

图6为另一种不等边六边形锥形格孔格子砖的俯视图。

具体实施方式

实施例1

如图1-4所示，格子砖是等边六边形直柱体，其上表面2与下表面3平行，有六个侧平面4与上表面2和下表面3接近于垂直。该格子砖设有34个上下通透、呈上小下大圆锥形的第一格孔5，其圆锥形格孔的上表面的口径为17mm~21mm，下表面的口径为19mm~23mm。格子砖上的相邻的侧表面4相互之间的夹角为120度，任意一对对立侧面的垂直间距为215mm-255mm，上表面2和下表面3之间的高度为55mm~125mm。这个尺寸范围可以保证单块格子砖不至于过重而影响砌筑施工。

在六个侧表面4上设有24个半圆锥形的第二格孔6，其形状和半径与完整的圆锥形的第一格孔5相同。在图1格子砖中，第一格孔5和相邻的第一格孔5、第一格孔5和第二格孔6、以及第二格孔6和相邻的第二格孔6的第一间壁厚度为t。半圆锥形第二格孔6可以与热风炉蓄热室内同一层相邻的格子砖一起，形成完整的圆锥形格孔，用于气体通过（如图3所示）。

如图1，相对于上表面2的中心对称分布有三个第三格孔9、10、11。格子砖的上表面2、下表面3上分别设有定位凹槽7和定位凸起8，其为圆柱形，有锥形坡面，围绕在3个圆锥形的第三格孔9、10、11周围。定位凹槽7在格子砖的上表面2上，定位凸起8在格子砖的下表面3上。定位凸起8和定位凹槽7分别布置在同一个通透格孔的上下两端，环绕在这个格孔的周围。这保证了热风炉蓄热室砌筑时格子砖之间的相互固定。图1格子砖相互间的定位使得热风炉蓄热室各相邻层的格子砖圆锥形的第一格孔5和半圆柱形的第二格孔6的空隙相互对准（图3），形成蓄热室上下通透的用于气体通过的格孔。

被定位凸起8和定位凹槽7包围的三个圆柱形的第三格孔9、10、11的形状和直径与第一格孔相同。

如图2所示，格子砖的高度L是指相互平行的上表面2和下表面3之间的垂直距离。图2中格子砖的高度L的尺寸范围在55mm-125mm之间，例如可以为60mm、80mm或者120mm。

图2中所示的定位凹槽7和定位凸起8围绕在三个圆锥形第三格孔9、10、11周围布置，这些第三格孔的圆锥形状和直径均与第一格孔5相同。这样，每一个定位凸起8的最大直径可以在格子砖1的下表面3上水平测量，尺寸范围为46mm-50mm。

在图5,6中示出的格子砖为两种不规则的六边形直柱体，图5为具有65个圆锥形通透的格孔，62个第一格孔、3个第三格孔；图6为62个第一格孔、3个第三格孔。

图1-4所示格子砖按下面的方式工作。在热风炉的一个工作周期内，加热到相应温度的烟气（燃烧产物）通过铺设在热风炉蓄热室中的格子砖，经过第一、第二、第三格孔将热量传递给每块格子砖；在热风炉的另一个工作周期，需要加热的气体（空气）通过第一、第二、第三格孔，在与各个格孔表面接触时，将每块格子砖上的热量带走。在这种情况下，格子砖呈上小下大的圆锥形格孔避免了格孔错台，提高了格子砖格孔通孔率，每块格子砖至少有2对定位凸台和凹槽，便于砌筑，使蓄热室具有更高的稳定性。

图5-6格子砖则是用于砌筑外环，即经过切割后铺设于每层格子砖的外环，外环以内则使用图1格子砖砌筑。这样，由多层格子砖砌筑而成的蓄热室的外形就可能最接近炉箅子的圆形上表面，从而提高了蓄热室的实际蓄热面积，保证热风炉稳定可靠和高效运行。

本领域技术人员将会认识到，在不偏离本实用新型的保护范围的前提下，可以对上述实施方式进行各种修改、变化和组合，并且认为这种修改、变化和组合是在独创性思想的范围之内的。

Claims

1.一种格子砖，它具有相互平行的上表面和下表面，并且具有4个或6个垂直于上表面和下表面的侧表面，其特征在于：

至少有1对相互对立的等长侧面；

还包括环绕在第三格孔周围的定位凸起和定位凹槽，定位凸起布置在所述第三格孔的下端，所述定位凹槽布置在所述第三格孔的上端；

所述第一格孔和第三格孔的规格均为：上表面横截面直径为17mm~21mm，下表面横截面直径为19mm~23mm。

2.如权利要求1所述的格子砖，其特征在于，该格子砖包括34个第一格孔、3个第三格孔、以及3对定位凸起和定位凹槽，该格子砖横截面的外形轮廓为等边六边形。

3.如权利要求2所述的格子砖，其特征在于，所述第三格孔相对等边六边形的中心对称分布。

4.如权利要求1所述的格子砖，其特征在于，该格子砖包括60个第一格孔、5个第三格孔、以及5对定位凸起和定位凹槽，该格子砖横截面的外形轮廓为不等边六边形。

5.如权利要求1所述的格子砖，其特征在于，该格子砖包括62个第一格孔、3个第三格孔、3对定位凸起和定位凹槽，该格子砖横截面的外形轮廓为不等边六边形。

6.如权利要求1-5中任一项所述的格子砖，其特征在于，所述格子砖的侧表面设置有半圆锥形的第二格孔，并且其形状和半径与第一格孔相同。