[发明专利]一种干熄焦炉牛腿结构

说明书

本发明涉及一种干熄焦炉牛腿结构，包括在干熄焦炉斜道区内由砌体组成的牛腿柱，所述砌体包括牛腿支撑砖和迎面砖；所述迎面砖为T型结构，T型迎面砖与对应侧的牛腿支撑砖间隔砌筑；T型迎面砖突出的两翼顺次相接，覆盖在牛腿支撑砖的外侧形成一层整体的保护层。本发明采用T型结构的迎面砖，T型迎面砖上突出的两翼能够将砌体上的灰缝进行覆盖遮挡，避免迎面砖一侧灰缝中的耐火泥因高温循环气体冲刷造成流失，解决了迎面砖因受剪切力作用而造成断裂、坍塌等问题，有效延长了干熄焦炉牛腿的使用寿命。

技术领域

本发明涉及炼焦技术领域，尤其涉及一种干熄焦炉牛腿结构。

背景技术

与传统的湿法熄焦相比，干法熄焦具有节能降耗、保护环境、可以提高焦炭质量的作用，因此得到越来越广泛的应用。

干熄焦炉作为干法熄焦技术中的关键设备，自上而下包括预存区、环形风道区、斜风道区以及冷却区，其中斜道区的牛腿是支撑干熄焦炉内环墙的重要装置。而在干熄焦炉运行过程中，由于牛腿承重大、运行温度波动频繁、长期受到干熄焦炉内高温焦炭及含焦粉的高温循环气流的冲刷等原因，使得牛腿很容易磨损开裂，甚至倒塌。因此，牛腿是干熄焦炉耐材的寿命瓶颈，有的寿命仅约1年多，远小于干熄焦炉5年左右的检修时间。对牛腿的频繁检修，大大降低了干熄焦生产效率，造成了使用成本的增加。

斜道区牛腿是由耐火材料砌成的砌体，现有的延长牛腿立柱使用寿命的措施，主要是改进牛腿的耐火砖材质和火泥强度。然而，耐火材质和火泥强度的改进使得成本大大增加，且改进空间有限，效果并不显著，即使采用强度很大的氮化硅结合碳化硅砖也同样会发生牛腿砖损坏的现象。因此改进耐火材料并不是解决牛腿损坏的最佳方法。

由于牛腿是由牛腿砖层层砌筑而成，存在灰缝且干后灰缝体积可能因收缩而产生一定的缝隙。而且迎面砖灰缝长期受高温循环气体的直接冲刷和焦炭粉尘的磨损，灰缝中的耐火泥更容易被逐渐冲刷掉，产生空隙。通过牛腿支柱的结构特点可知，干熄炉内环墙的重力主要作用在牛腿迎面砖上，当迎面砖下面出现空缝时，很容易受到剪切力的作用而发生断裂。我们对牛腿迎面砖进行了应力分析，结果如图1和图2所示，从图中可以发现，当迎面砖砖层间没有空缝时，整个牛腿迎面砖受力比较均匀(见图1)；但是，当迎面砖砖层间出现空缝11时，空缝11上部的迎面砖10会出现剪切应力集中现象，应力集中位置在沟舌处12(见图2)。而通过对大量干熄焦牛腿损坏的分析，我们可以发现，牛腿的损坏也主要发生在迎面砖10上，特别是在迎面砖沟舌12处发生断裂，这与模拟结果相符。

因此，牛腿迎面砖10处出现空缝是牛腿损坏的主要原因。当牛腿迎面砖砖层间出现空缝11时，空缝11上面的迎面砖10在沟舌12处会产生剪应力作用，而耐火砖的抗剪能力比较差，迎面砖10受到剪切力的作用，容易在薄弱点即沟舌12处发生断裂，断裂的迎面砖10又会导致与上一层迎面砖10之间的空隙11增大，产生连锁效应，致使其上面的迎面砖发生断裂，严重时整个牛腿迎面砖甚至内环墙都会发生坍塌。

发明内容

本发明提供了一种干熄焦炉牛腿结构，采用T型结构的迎面砖，T型迎面砖上突出的两翼能够将砌体上的灰缝进行覆盖遮挡，避免迎面砖一侧灰缝中的耐火泥因高温循环气体冲刷造成流失，解决了迎面砖因受剪切力作用而造成断裂、坍塌等问题，有效延长了干熄焦炉牛腿的使用寿命。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种干熄焦炉牛腿结构，包括在干熄焦炉斜道区内由砌体组成的牛腿柱，所述砌体包括牛腿支撑砖和迎面砖；所述迎面砖为T型结构，T型迎面砖与对应侧的牛腿支撑砖间隔砌筑；T型迎面砖突出的两翼顺次相接，覆盖在牛腿支撑砖的外侧形成一层整体的保护层。

所述T型迎面砖由主体及设置在主体一端并向两侧突出的翼板组成，主体水平砌筑，翼板倾斜设置，其倾斜角度与牛腿柱对应侧的砌筑角度相适应；与T形迎面砖间隔砌筑的牛腿支撑砖外侧面具有与翼板角度相配合的斜面。