專利名稱：凹槽連通的小孔徑格子磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及高爐熱風(fēng)爐用的格子磚，特別是一種提高小孔徑格子磚通孔性能 的凹槽連通的小孔徑格子磚。
二背景技術(shù)：
熱風(fēng)爐格子磚是作為蓄熱-傳熱介質(zhì)用于熱風(fēng)爐中的重要材料，為了降低熱風(fēng)爐 高度和增強傳熱效果，格子磚孔的直徑逐步向小尺寸方向發(fā)展。這樣做帶來的問題是砌筑 上通孔率極低和運行中容易出現(xiàn)表層灰堵。結(jié)果是高度降低了而傳熱效果不佳，造成排煙 溫度高、送風(fēng)時間短、送風(fēng)壓降大，甚至因阻力過大而不能正常燃燒。如何保證格子磚孔在 小直徑下的通暢，而又不影響其傳熱效果并實現(xiàn)有效地降低格子磚高度，就成為格子磚結(jié) 構(gòu)設(shè)計需要解決的問題。
三
實用新型內(nèi)容針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本實用新型之目的就是提供一種新型的凹 槽連通的小孔徑格子磚，也就是在一塊格子磚上采用小直徑的錐形格孔，從整體組合上構(gòu) 成的一個上下通孔總是小直徑出口對著大直徑進口。這樣的錐形通道組合既是在砌筑時錯 孔能有效避免上下層格子磚孔間的錯位所造成通孔率低甚至完全堵死得現(xiàn)象，又借助流場 在通道中交替改變流速而達到增強傳熱的目的。同時，利用較大的圓形凹槽把數(shù)個錐形格 孔相互連通，既提高通孔率又調(diào)節(jié)了孔間流速。有效解決既能提高小孔徑格子磚通孔率，又 能有效改善傳熱效果，還能調(diào)節(jié)格子磚孔間的流體流速，并一定程度上防止粉塵堵塞的格 子磚的問題。其解決的技術(shù)方案是，包括磚體和磚孔，磚體1為正六邊形柱體，高為IOOmm 120mm，在磚體內(nèi)均勻開有通孔，通孔的軸線與斷面垂直；上端面上為大孔3，其與下端面的 小孔2聯(lián)通，構(gòu)成格子磚錐形通孔4 ；同一塊格子磚的大孔3端面上有以七個磚孔為中心設(shè) 置，溝通周圍六個磚孔的圓形凹槽5，其對應(yīng)的小孔2端面有一個凸塊6，凸塊6小于凹槽； 所說的錐形通孔4有37個，凹槽為7個，凸塊為3個，經(jīng)凹槽孔孔互通；錐形通孔4的橫截 面為圓形或正六邊形。當(dāng)煙氣流從燃燒室進入由格子磚組成的蓄熱體時，氣流總是從格子磚大孔徑端 以逐漸收縮的流動方式達到格子磚的小孔徑端，當(dāng)氣流在加速流出下端面而進入下一層格 子磚時，是進入大孔徑端，由于直徑的差異，流體流動是減速的，其程度取決于格子磚孔錐 度的大??；同時由于是小孔徑進入大孔徑，氣流中的粉塵沒法堆積與粘附。注意到7個孔有 一個溝通的凹槽，氣流進入后就會形成互混，有效調(diào)節(jié)了它們間的速度差異，尤其是沒有凸 塊的4個凹槽，調(diào)節(jié)作用更大。通過一層一層的凹槽對氣流速度的調(diào)節(jié)，使各個格孔中的氣 流分布趨于均勻，同時復(fù)雜的流動也增強了格子磚孔表面與氣流間的傳熱。四
圖1為本實用新型凹槽互通的小錐孔格子磚結(jié)俯視構(gòu)。圖2為本實用新型的凹槽互通的小錐孔格子磚縱截面主視圖。圖3為本實用新型的凹槽互通的小錐孔格子磚堆放圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。由圖1-3給出，本實用新型的磚體為正六邊形柱體，與格子磚高度方向平行的均 勻布置的格子磚孔被設(shè)計成上面大下面小的圓錐孔；在大孔徑端面以一個孔為中心做一個 能溝通周圍六個孔的圓形凹槽，造成這一組格子磚孔間氣流的互通；對于一塊有37個完整 孔的格子磚上，可以做出7個這樣的圓形凹槽，幾乎實現(xiàn)了不同程度的孔孔互 通；而在小孔 徑端面的對應(yīng)位置只設(shè)置3個凸塊(也就是一周的6個凹槽對應(yīng)位置相間地布置3個凸 塊)；磚體上下兩端面均開有連通的錐形通孔4 (錐孔)，錐形通孔4軸線與斷面垂直；上端 面上是大孔3，其與下端面的小孔2聯(lián)通結(jié)合成有一定錐度的格子磚錐形通孔4 ；而在同一 塊格子磚的大孔徑端面上以七個格子磚孔為中心設(shè)置溝通周圍六個格子磚孔的圓形凹槽 5，其對應(yīng)的小孔徑端面設(shè)置(或少設(shè)置)圓形凸塊6，其直徑小于凹槽6mm左右；對于有37 個完整格子磚孔的格子磚而言，就有七個凹槽和三個凸塊；在凹槽的作用下實現(xiàn)孔孔互通； 錐形通孔4的橫截面可以是圓形，也可以是正六邊形。在具體實施時，其中，所說的大孔3和小孔2是格子磚錐孔兩個端面的孔，其大小 直徑的差值構(gòu)成錐孔的錐度，大孔直徑為19. 5-16mm，小孔直徑為18_13mm，大小孔徑差為 2 5mm;所說的圓形凹槽5的一個圓形凹槽與七個錐形通孔4相通，其相通面積不小于錐 形通孔截面積的1/4，圓形凹槽深度不小于12mm，對應(yīng)的凸塊高度< 6mm ；所說的圓形凹槽5 有7個，一個在格子磚中心，其余六個呈正六邊形均勻排列在中心圓形凹槽的周圍，中心的 圓形凹槽與其周圍六個格子磚的錐形通孔相通，圓形凸塊每三個按正三角形排列；所說的 錐形通孔4每排錐形通孔之間的中心連線為直線排列，交錯直線通過錐形通孔中心的連線 排列后，全部形成等邊平行四邊形或者正三角形；所說的磚體上端面有三個定位凸塊，按正 三角形排列，下端面有以中心凹槽為基準(zhǔn)沿周向等距排列的七個凹槽，每個凹槽與凹槽間 中心距相等，凹槽和凸塊的形狀是圓形或正六邊形。將上述結(jié)構(gòu)的格子磚上下堆砌后組成整個蓄熱體。當(dāng)高溫?zé)煔饬鲝娜紵疫M入蓄 熱體時，氣流以逐漸縮小的流動方式從大孔3處進入到錐形通孔4，逐步加速從小孔2處流 出；在進入下一層格子磚的大孔3之前，因凹槽的作用流體會減速與互混，尤其是沒有遇到 凸塊的凹槽，相互混合的效果更好(因為是七個凹槽三個凸塊，基本上凹槽的七個孔是兩 層就會相互摻混一次，而且除最外一圈格孔外每個格子磚孔都與兩個凹槽相通)；這樣氣 流會以一種復(fù)雜的流動形態(tài)出現(xiàn)，起到了調(diào)節(jié)氣流速度的作用，數(shù)層之后格子磚中氣流的 速度分布將變得十分均勻；而粉塵則因慣性力大而保持流速順利進入下層格子磚孔，避免 凹槽中粉塵的堆積與粘結(jié)。由于每一塊格子磚的六個側(cè)面都有半孔，且留有一定的縫隙，在 與相鄰格子磚組合成一個個的帶縫隙的上下互通的孔，這有助于將幾個格子磚孔在某一層 的相互連通，由于它們在錯位排列中是移動的，結(jié)合凹槽的作用，最終造成格子磚錐孔的孔 孔之間都是相互連通的。[0013] 總之，采用這種格子磚及其組合，并合理地選取格子磚錐孔的錐度、圓形凹槽與圓 形凸塊的大小、以及側(cè)邊凹槽的深度，就能充分保證小孔格子磚通孔率，通過形成比較復(fù)雜 的流場結(jié)構(gòu)而使格子磚中氣流速度分布很快趨于均勻，且有效避免氣流中粉塵的沉降與堆 積，進而增強格子磚孔壁與氣流之間的熱交換過程和提高格子磚的利用率。
權(quán)利要求一種凹槽連通的小孔徑格子磚，包括磚體和磚孔，其特征在于，磚體(1)為正六邊形柱體，高為100mm～120mm，在磚體內(nèi)均勻開有通孔，通孔的軸線與斷面垂直；上端面上為大孔(3)，其與下端面的小孔(2)聯(lián)通，構(gòu)成格子磚錐形通孔(4)；同一塊格子磚的大孔(3)端面上有以七個磚孔為中心設(shè)置，溝通周圍六個磚孔的圓形凹槽(5)，其對應(yīng)的小孔(2)端面有一個凸塊(6)，凸塊(6)小于凹槽；所說的錐形通孔(4)有37個，凹槽為7個，凸塊為3個，經(jīng)凹槽孔孔互通；錐形通孔(4)的橫截面為圓形或正六邊形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹槽連通的小孔徑格子磚，其特征在于，所說的大孔(3)和 小孔(2)是格子磚錐孔兩個端面的孔，其大小直徑的差值構(gòu)成錐孔的錐度，大孔直徑為 19. 5-16mm，小孔直徑為18_13mm，大小孔徑差為2_5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹槽連通的小孔徑格子磚，其特征在于，所說的圓形凹槽(5) 的一個圓形凹槽與七個錐形通孔(4)相通，其相通面積不小于錐形通孔截面積的1/4，圓形 凹槽深度不小于12mm，對應(yīng)的凸塊高度彡6mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹槽連通的小孔徑格子磚，其特征在于，所說的圓形凹槽(5) 有7個，一個在格子磚中心，其余六個呈正六邊形均勻排列在中心圓形凹槽的周圍，中心的 圓形凹槽與其周圍六個格子磚的錐形通孔相通，圓形凸塊每三個按正三角形排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹槽連通的小孔徑格子磚，其特征在于，所說的錐形通孔(4) 每排錐形通孔之間的中心連線為直線排列，交錯直線通過錐形通孔中心的連線排列后，全 部形成等邊平行四邊形或者正三角形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹槽連通的小孔徑格子磚，其特征在于，所說的磚體上端面 有三個定位凸塊，按正三角形排列，下端面有以中心凹槽為基準(zhǔn)沿周向等距排列的七個凹 槽，每個凹槽與凹槽間中心距相等，凹槽和凸塊的形狀是圓形或正六邊形。專利摘要本實用新型涉及凹槽連通的小孔徑格子磚，可有效解決在砌筑時錯孔能有效避免上下層格子磚孔間的錯位所造成通孔率低甚至完全堵死得現(xiàn)象，又借助流場在通道中交替改變流速而達到增強傳熱的目的，其結(jié)構(gòu)是，磚體為正六邊形柱體，高為100mm～120mm，在磚體內(nèi)均勻開有通孔，通孔的軸線與斷面垂直；上端面上為大孔，其與下端面的小孔聯(lián)通，構(gòu)成格子磚錐形通孔；同一塊格子磚的大孔端面上有以七個磚孔為中心設(shè)置，溝通周圍六個磚孔的圓形凹槽，其對應(yīng)的小孔端面有一個凸塊，凸塊小于凹槽；所說的錐形通孔有37個，凹槽為7個，凸塊為3個，經(jīng)凹槽孔孔互通；錐形通孔的橫截面為圓形或正六邊形，本實用新型格孔中的氣流分布趨于均勻，增強了格子磚孔表面與氣流間的傳熱。
文檔編號F27D1/04GK201672805SQ20102013071
公開日2010年12月15日 申請日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者亞·波·卡盧金, 劉世聚 申請人:鄭州豫興耐火材料有限公司