[实用新型]延长导风墙寿命的新型水梁

说明书

技术领域

本实用新型属于冶金和水泥球团竖炉炉体重要部位结构的技术领域，涉及一种能在球团竖炉内部高温环境下明显延长导风墙使用寿命的新型水梁。

背景技术

竖炉导风墙是我国竖炉工作者的独特发明，即：把冷却段的热风通过导风墙直接引入炉顶烘干床，用于烘干入炉的生球。具有降低炉内压力，促进气流合理分布，节电节能并提高质量产量的明显作用。

导风墙为中空结构，竖直安装在竖炉内中心线位置，其作用原理是把竖炉下部冷却段的部分高温热风通过导风墙内部空腔直接引入炉顶烘干床，用于入炉生球的干燥。导风墙由异形耐火砖砌筑而成，总重约35-60吨左右（视竖炉大小），作为导风墙承载体的导风墙水梁，一般由多根优质厚壁无缝钢管分两排叠加焊接组成，钢管内通水冷却，水梁上部焊有钢质托板，托板上砌筑导风墙。

导风墙水梁在炉内工作环境恶劣，受到高温含尘气流和高温氧化等多重侵蚀作用，以及热变形影响，使用寿命一般为10-12个月左右。现经我公司多次改进，对水梁隔板，箱体内端面钢板等原有缺陷进行了重新改进设计，取得了很好效果，钢管漏水问题基本得以解决，寿命延长至16个月以上，而且下线的旧水梁经简单翻修后可重复使用。

但随着导风墙水梁使用寿命的显著延长，导风墙底部砖迸裂脱落的问题则凸显出来：往往水梁尚完好可继续使用，但导风墙底部砖却因迸裂脱落形成孔洞，并逐渐扩大，危及到导风墙整体稳定；部分料流通过孔洞形成“短路”， 改变了炉内料流走向与气流分布，严重影响炉况，对球团矿产品的产量、质量带来不利影响。为保证竖炉正常运行，生产单位不得不停炉检修，将热料排空，待降温后进入炉内人工修补导风墙，每修补一次一般需停炉60小时以上，但仅能维持30天左右，对生产影响较大。

关于导风墙底部砖迸裂脱落的原因，经现场观察分析，与导风墙水梁的结构有直接关系，参见附图1。

原设计水梁顶部无缝钢管上焊有钢质托板，导风墙砖砌筑于托板之上。为防止导风墙在托板上横向位移，托板顶部又焊有定位半圆形凸台，与导风墙底层砖底面的凹槽相嵌合。

此类结构存在以下先天缺陷：

1.在钢管、托板和定位凸台间有较大的温度梯度，在持续高温环境下易导致钢结构连接处发生断裂或形变。

定位凸台和无缝钢管之间隔着钢托板，高温环境下吸收的热量难以被无缝钢管中的循环水带走，凸台的热变形量大于钢托板，致使凸台焊缝迸裂，凸台弯曲拱起，其弯曲拱起部分将导风墙底层砖沿凹槽内壁向外挤压，使其迸裂，同时产生若干裂缝，造成底层砖碎裂并局部脱落形成孔洞。而底层砖上面的砖层由于失去下层砖的支撑，在下行料流、熔块的作用下，逐渐塌落，使孔洞不断扩大。

托板的热量主要依靠两侧的焊缝传导到顶部无缝钢管上，然后由钢管内循环水带走。但仅有的两条焊缝形成的导热截面积偏小，托板温度远高于钢管温度，致使托板因热变形而凹凸不平，加剧了底层砖的崩塌脱落；为此曾将材质由锰钢板换为不锈钢板，但仍难消除凹凸不平现象。

2.导风墙底层砖朝向托板的一侧上设置凹槽有先天不足，在受到由内向外的侧向力时，凹槽内壁易形成应力集中而首先断裂，尤其在定位凸台弯曲拱起作用下，底层砖由凹槽处崩裂脱落几乎不可避免。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种可以有效避免底层导风墙砖的迸裂脱落，减少甚至消除托板热变形，从而延长导风墙寿命的新型水梁。

本实用新型延长导风墙寿命的新型水梁，包括若干根无缝钢管，所述无缝钢管分两排叠加焊接，两排无缝钢管顶部通过焊接的方式分别连接有钢质托板，托板上砌筑有导风墙砖，无缝钢管与托板之间通过焊缝连接；所述导风墙砖朝向托板的一面上设置有定位凸起，相对应的另一面上设置有定位凹槽，所述定位凸起的中心线与定位凹槽的中心线相互平行且位于同一竖直平面内；上、下相邻两导风墙砖中，一个导风墙砖上的定位凹槽与另一导风墙砖上的定位凸起相配合；

优选地，每一排无缝钢管顶部设置有两块相互平行的托板，且两托板之间设置有定位槽，所述定位槽的中心线与无缝钢管的中心线平行；导风墙砖设置有定位凸起的一面均朝向托板，且与托板相接触的导风墙砖为底层导风墙砖，底层导风墙砖上的定位凸起伸入定位槽并与定位槽相配合。

优选地，定位槽宽度为60mm，深度为30mm。

优选地，托板厚度为30mm。

优选地，无缝钢管与托板之间的焊缝设置为四条。

优选地，定位凸起的横截面为半圆形，且半径为28mm；所述定位凹槽为圆弧形凹槽，且半径为30mm。