CN209910369U - 一种自稳定的内环墙结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种自稳定的内环墙结构，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；所述耐火材料砌块的上表面、下表面相互平行，且均为向外上方倾斜的斜面；同层的耐火材料砌块之间通过多个锁扣装置连接；相邻2层的耐火材料砌块之间设有横向滑动缝。本实用新型通过将耐火材料砌块的上下表面设置为斜面，同时在耐火材料砌块之间设置锁扣装置，使耐火材料砌块之间允许产生微小的相对位移，相比于仅用火泥连接的方式，墙体在受拉后仍旧保持一个整体，并可使膨胀力和收缩力均匀地分布在墙体上，避免局部集中拉裂。
Description
技术领域
本实用新型涉及气固换热式竖炉技术领域，尤其涉及一种自稳定的内环墙结构。
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
本实用新型提供了一种自稳定的内环墙结构，通过将耐火材料砌块的上下表面设置为斜面，同时在耐火材料砌块之间设置锁扣装置，使耐火材料砌块之间允许产生微小的相对位移，相比于仅用火泥连接的方式，墙体在受拉后仍旧保持一个整体，并可使膨胀力和收缩力均匀地分布在墙体上，避免局部集中拉裂。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种自稳定的内环墙结构，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；所述耐火材料砌块的上表面、下表面相互平行，且均为向外上方倾斜的斜面；同层的耐火材料砌块之间通过多个锁扣装置连接；相邻2层的耐火材料砌块之间设有横向滑动缝。
所述耐火材料砌块为耐火砖或耐火浇注料块。
所述同层耐火材料砌块之间的锁扣装置沿周向交错设置，锁扣装置由不锈钢铰链及设于耐火材料砌块上的锁砖柱组成，不锈钢铰链的两端分别套设在相邻2块耐火材料砌块的锁砖柱上。
所述内环墙沿周向相邻2排耐火材料砌块之间还设有竖向滑动缝。
所述内环墙的底部厚度大于上部厚度，形成环形支撑结构。
所述内环墙的底部外侧没周向设有多个支撑筋。
所述支撑筋的横截面形状为三角形、梯形或半圆柱形。
所述锁扣装置为金属锁扣装置或耐火材料锁扣装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)改变了内环墙砌体的受力方式，通过耐火材料砌块上的斜面使内环墙所承受的重力产生向竖炉中心的分力，从而抵抗炉料填装时对内环墙的侧向力，同时依靠环形支撑结构或支撑筋使内环墙自稳定在初始位置上；当竖炉检修时，可利用自身重力的分力和内环墙的环形支撑结构/支撑筋，使内环墙吸收热胀冷缩对墙体的破坏，提高整体的稳定性；
2)改变了内环墙砌体的连接方式，在耐火材料砌块之间设置锁扣装置，允许耐火材料砌块之间产生微小的相对位移，相比于仅用火泥连接的方式，墙体在受拉后仍旧保持一个整体，并可使膨胀力和收缩力均匀地分布在墙体上，避免局部集中拉裂；
3)改变了内环墙砌体的变形方式，通过横向滑动缝和竖向滑动缝使内环墙砌体可以沿径向和周向产生微小的相对位移和滑动，少量的位移不会破坏墙体的强度，却可以有效吸收热膨胀。
附图说明
图1是本实用新型所述一种自稳定的内环墙结构的示意图一。
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是本实用新型所述一种自稳定的内环墙结构的示意图二。
图5是图4中的B-B视图。
图6是本实用新型所述锁扣装置的布置图。
图7是本实用新型所述由不锈钢铰链及锁砖柱组成的锁扣装置的连接示意图。
图中：1.内环墙 2.耐火材料砌块 3.环形支撑结构 4.横向滑动缝 5.竖向滑动缝6.支撑筋 7.锁扣装置 8.不锈钢铰链 9.锁砖柱
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1、图4所示，本实用新型所述一种自稳定的内环墙结构，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；所述耐火材料砌块2的上表面、下表面相互平行，且均为向外上方倾斜的斜面；如图6所示，同层的耐火材料砌块2之间通过多个锁扣装置7连接；相邻2层的耐火材料砌块2之间设有横向滑动缝4(如图2所示)。
所述耐火材料砌块2为耐火砖或耐火浇注料块。
如图7所示，所述同层耐火材料砌块2之间的锁扣装置7沿周向交错设置，锁扣装置7由不锈钢铰链8及设于耐火材料砌块2上的锁砖柱9组成，不锈钢铰链8的两端分别套设在相邻2块耐火材料砌块2的锁砖柱9上。
如图3所示，所述内环墙1沿周向相邻2排耐火材料砌块2之间还设有竖向滑动缝5。
如图1、图3所示，所述内环墙1的底部厚度大于上部厚度，形成环形支撑结构3。
所图4、图5所示，所述内环墙1的底部外侧没周向设有多个支撑筋6。
所述支撑筋6的横截面形状为三角形、梯形或半圆柱形。
所述锁扣装置7为金属锁扣装置或耐火材料锁扣装置。
本实用新型所述一种自稳定的内环墙结构，所述内环墙1的上、下层之间或同层的耐火材料砌块2之间还可通过沟舌结构进一步提高砌体结构的整体稳定性。
内环墙1内的耐火材料砌块2之间设置料锁扣装置7，该锁扣装置7使耐火材料砌块2之间具有硬性连接，但允许产生微小位移。耐火材料砌块2上预设铰链沟和锁砖柱9，耐热的不锈钢铰链8设置在铰链沟内，两端套设在相邻2块耐火材料砌块2预设的锁砖柱9上，实现耐火材料砌块2之间的硬性连接。在耐火材料砌块2受热膨胀或冷缩时，不锈钢铰链8也同步发生变形，从而保证内环墙1的稳定性。
所述内环墙1可按高度或厚度，根据需要分层或分段设置横向滑动缝4或竖向滑动缝5，使墙体受力或受热变形时能够沿径向或周向滑动，当外部因素消除后再沿滑动缝回复到原位，从而实现自稳定。
所述气固换热式竖炉如干熄焦炉。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种自稳定的内环墙结构，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；所述耐火材料砌块的上表面、下表面相互平行，且均为向外上方倾斜的斜面；同层的耐火材料砌块之间通过多个锁扣装置连接；相邻2层的耐火材料砌块之间设有横向滑动缝。
2.根据权利要求1所述的一种自稳定的内环墙结构，其特征在于，所述耐火材料砌块为耐火砖或耐火浇注料块。
3.根据权利要求1所述的一种自稳定的内环墙结构，其特征在于，所述同层耐火材料砌块之间的锁扣装置沿周向交错设置，锁扣装置由不锈钢铰链及设于耐火材料砌块上的锁砖柱组成，不锈钢铰链的两端分别套设在相邻2块耐火材料砌块的锁砖柱上。
4.根据权利要求1所述的一种自稳定的内环墙结构，其特征在于，所述内环墙沿周向相邻2排耐火材料砌块之间还设有竖向滑动缝。
5.根据权利要求1所述的一种自稳定的内环墙结构，其特征在于，所述内环墙的底部厚度大于上部厚度，形成环形支撑结构。
6.根据权利要求1所述的一种自稳定的内环墙结构，其特征在于，所述内环墙的底部外侧没周向设有多个支撑筋。
7.根据权利要求6所述的一种自稳定的内环墙结构，其特征在于，所述支撑筋的横截面形状为三角形、梯形或半圆柱形。
8.根据权利要求1所述的一种自稳定的内环墙结构，其特征在于，所述锁扣装置为金属锁扣装置或耐火材料锁扣装置。
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