專利名稱：頂燃式熱風(fēng)爐的一種支撐臂結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金工業(yè)的高爐熱風(fēng)爐領(lǐng)域，特別是涉及頂燃式熱風(fēng)爐的一種支撐臂結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
熱風(fēng)爐是煉鐵工序中的重要設(shè)施，目前國內(nèi)熱風(fēng)爐主要有內(nèi)燃式、外燃式、球式和頂燃式熱風(fēng)爐四種類型。近幾年，頂燃式熱風(fēng)爐以其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、風(fēng)溫高、壽命長、投資省的優(yōu)勢得到國內(nèi)煉鐵界致認(rèn)可，并廣泛應(yīng)用于新建熱風(fēng)爐工程中，取得了良好的效果。但在頂燃式熱風(fēng)爐的實(shí)際應(yīng)用過程中，也出現(xiàn)了一些結(jié)構(gòu)上的小缺陷，需要進(jìn)一步的完善與優(yōu)化。缺陷之一就是頂燃式熱風(fēng)爐的支撐臂結(jié)構(gòu)。頂燃式熱風(fēng)爐主要由燃燒器、燃燒室、蓄熱室三部分自上而下組合而成，燃燒室的大墻砌體支撐在下部蓄熱室爐殼的支撐臂上，從而使蓄熱室大墻的熱膨脹對燃燒室大墻沒有應(yīng)力破壞，已達(dá)到保護(hù)燃燒室爐墻的目的。傳統(tǒng)的頂燃式熱風(fēng)爐支撐臂結(jié)構(gòu)是由頂部環(huán)板、蓄熱室爐殼錐段、蓄熱室爐殼內(nèi)襯板共同圍成的倒圓錐形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部空腔填充耐火混凝土以增加強(qiáng)度。由于爐殼內(nèi)襯板內(nèi)表面接觸蓄熱室人墻，外表面埋在耐火混凝土當(dāng)中，為了爐殼內(nèi)襯板的散熱，耐火混凝土當(dāng)中還要填充鐵屑以增加耐火混凝土的導(dǎo)熱性。此種結(jié)構(gòu)存在以下兩個弊病1、耐火混凝土必須選用重質(zhì)剛玉莫來石質(zhì)骨料以承受高溫高壓，再填充鐵屑填料，造價(jià)非常高，達(dá)到9000元/噸；而以IOOOm3高爐配套的頂燃式熱風(fēng)爐為例，支撐臂耐火混凝凝土使用量達(dá)到160噸，造價(jià)144萬元。2、即使加了鐵屑也不利于爐殼內(nèi)襯板散熱，爐殼內(nèi)襯板內(nèi)表面的溫度最高可達(dá)600 V，長期散熱不利有可能強(qiáng)度降低發(fā)生垮塌危險(xiǎn)。所以為了頂燃式熱風(fēng)爐能夠達(dá)到兩代高爐爐齡(30年)的壽命，必須對支撐臂結(jié)構(gòu)作出改進(jìn)，更加適應(yīng)熱風(fēng)爐的工作環(huán)境需要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于使用一種新的支撐臂結(jié)構(gòu)來代替原有混凝土的支撐臂結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)頂燃式熱風(fēng)爐的 長壽化。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為首先保留頂燃式熱風(fēng)爐支撐臂的倒圓錐鋼結(jié)構(gòu)，取消耐火混凝土，在圓錐空腔里焊接一定數(shù)量加勁板用來加強(qiáng)支撐臂的強(qiáng)度，代替耐熱混凝土。在加勁板的布置上，首先用ANSYS軟件計(jì)算支撐臂三部分結(jié)構(gòu)(頂部環(huán)板、蓄熱室爐殼錐段、蓄熱室爐殼內(nèi)襯板)的應(yīng)力狀態(tài)，然后根據(jù)應(yīng)力狀態(tài)在頂部環(huán)板下部均布不同數(shù)量的加勁板，從而穩(wěn)定支撐上部爐殼和大墻砌體載荷。在蓄熱室爐殼錐段圓錐面上還要開一定數(shù)量的孔，保證爐殼內(nèi)襯板的散熱。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明克服了傳統(tǒng)頂燃式熱風(fēng)爐支撐臂的缺陷，具有以下有益效果1、使用加勁板大大降低了支撐臂造價(jià)，還以IOOOm3高爐配套的頂燃式熱風(fēng)爐為例，支撐臂加勁板使用量為5噸，8000元/噸，造價(jià)僅4萬元，比混凝土支撐臂節(jié)省投資140Jl 7 ο2、由于取消了耐火混凝土，爐殼內(nèi)襯板直接接觸空氣，散熱大大加強(qiáng)，保證了壽命O
以下結(jié)合附圖利具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

圖1為傳統(tǒng)頂燃式熱風(fēng)爐支撐臂結(jié)構(gòu)圖；圖2為改進(jìn)后的頂燃式熱風(fēng)爐支撐臂結(jié)構(gòu)圖；圖中1.頂部環(huán)板 2.蓄熱室爐殼錐段 3.蓄熱室爐殼內(nèi)襯板4.錨固釘 5.耐熱混凝土 6.加勁板 7.燃燒室大墻砌體
具體實(shí)施方式如圖2所示，保留倒圓錐段結(jié)構(gòu)1、2、3，在空腔內(nèi)部環(huán)焊加勁板6，加勁板數(shù)量要根據(jù)實(shí)際大墻砌體7的載荷來確定。在蓄熱室爐殼錐段2上開一定數(shù)量的孔以保證散熱。
權(quán)利要求1.頂燃式熱風(fēng)爐的一種支撐臂結(jié)構(gòu)，包括倒圓錐段結(jié)構(gòu)1、2、3和加勁板6在內(nèi)的整體結(jié)構(gòu)形式，其特征在于取消了耐火混凝土，用優(yōu)化的結(jié)構(gòu)來支撐上部燃燒室大墻砌體，并在蓄熱室爐殼錐段開孔以散熱。
2.如權(quán)利要求1所述的頂燃式熱風(fēng)爐的一種支撐臂結(jié)構(gòu)，其特征在于在頂燃式熱風(fēng)爐上應(yīng)用時(shí)，采用加勁板代替耐熱混凝泥土的改進(jìn)方式。
專利摘要本實(shí)用新型涉及冶金工業(yè)的高爐熱風(fēng)爐領(lǐng)域，目的在于提供頂燃式熱風(fēng)爐一種優(yōu)化的支撐臂結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)取消了耐火混凝土，用加勁板來代替耐火混過凝土保證強(qiáng)度，并在爐殼上開孔以利于散熱。
文檔編號C21B9/00GK202898444SQ20122022442
公開日2013年4月24日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者宋志順, 姚朝勝, 魏新民, 衣忠德, 劉紅軍, 王振東, 張益虎, 祝圣遠(yuǎn) 申請人:山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司