專利名稱：一種帶有環(huán)形凹槽的新型三十七孔格子磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高爐熱風(fēng)爐用的格子磚，尤其涉及一種帶有環(huán)形凹槽的新型三十七孔格子磚。
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，它通過格孔與氣流間的換熱與自身的質(zhì)量，在一個(gè)周期性的熱交換過程中完成熱能的吸收與放出，有效地將高溫?zé)煔獾臒崃哭D(zhuǎn)變?yōu)楦郀t熱鼓風(fēng)的熱量。在格子磚的使用實(shí)踐中，不同孔徑、不同形狀的格子磚不勝枚舉，其目的不外是選擇孔徑增強(qiáng)氣流與格孔間的換熱、選擇合理的孔間距以減小傳導(dǎo)熱阻和留下合理的實(shí)體以保證充足的熱容。從結(jié)構(gòu)上講，組合成蓄熱體的格子磚的上下通暢的格孔是用來完成氣流與格子磚之間的熱量交換的。但由于各種誤差會(huì)導(dǎo)致組合格孔通道并不暢通，這勢(shì)必影響換熱效果與增加流動(dòng)阻力，其次蓄熱室的截面積通常 較大，從燃燒器進(jìn)入的氣流分布難以均勻，而從冷風(fēng)室進(jìn)入蓄熱體下部的氣流分布就更是做不到均勻。為此，提高格子磚堆放后格孔的通孔率，以及造成格孔與格孔之間的一定程度的相互串通就成為改進(jìn)格子磚的方向。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型在于解決現(xiàn)有格子磚存在的技術(shù)缺陷，提供一種在格子磚端面上開設(shè)環(huán)形凹槽實(shí)現(xiàn)格孔之間互通的新結(jié)構(gòu)格子磚，其外形是端面平行的正六棱柱，兩端面之間開有按正三角形排列的通孔，孔形為錐形，也就是一個(gè)端面孔徑大、另一個(gè)端面孔徑小，在端面上完整的開孔數(shù)目為三十七個(gè)，這就是通常所說的三十七孔格子磚。本實(shí)用新型所述的一種帶有環(huán)形凹槽的新型三十七孔格子磚，包括短六棱柱體、格孔、環(huán)形凹槽、定位凹槽、凸塊，其特征在于格孔為錐形通孔，按正三角形開設(shè)排列在短六棱柱體的端面上；環(huán)形凹槽按正六邊形開設(shè)于短六棱柱體端面上，連通各格孔；定位凹槽設(shè)于短六棱柱體凹面上，凸塊設(shè)于于定位凹槽對(duì)應(yīng)的另一平行面上。本實(shí)用新型所述的一種帶有環(huán)形凹槽的新型三十七孔格子磚，借助于環(huán)形凹槽實(shí)現(xiàn)格孔互通與定位的，能在保證通過率的前提下，充分實(shí)現(xiàn)對(duì)氣流的調(diào)壓均流作用和改善氣流與格孔壁面之間的傳熱效果。

圖I是格子磚頂視結(jié)構(gòu)示意圖圖2是格子磚主視結(jié)構(gòu)圖圖3是格子磚俯視結(jié)構(gòu)圖圖4是格子磚凹槽面的立體結(jié)構(gòu)圖圖5是格子磚凸塊端面的立體結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施方式
下面就格子磚的設(shè)計(jì)構(gòu)造與組合堆砌，結(jié)合圖I 圖5對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的說明。本實(shí)用新型所述的一種帶有環(huán)形凹槽的新型三十七孔格子磚，包括短六棱柱體I、格孔2、環(huán)形凹槽3、定位凹槽4、凸塊5，其特征在于格孔2為錐形通孔，按正三角形開設(shè)排列在短六棱柱體I的端面上；環(huán)形凹槽3按正六邊形開設(shè)于短六棱柱體I端面上，連通各格孔2 ;定位凹槽4設(shè)于短六棱柱體I凹面上，凸塊5設(shè)于于定位凹槽對(duì)應(yīng)的另一平行面上。對(duì)于三十七孔格子磚，除中心格孔之外，連接其周圍的六個(gè)格孔的中心線可構(gòu)成第一個(gè)正六邊形，其外的十二個(gè)格孔可連成第二個(gè)正六邊形環(huán)，再外邊的十八個(gè)格孔可連成第三個(gè)正六邊形環(huán)，這樣就組成了三十七個(gè)完整孔的格子磚，加上四周的十八個(gè)半孔和六個(gè)1/3孔，一共有四十八個(gè)格孔，是一塊格子磚的有效流動(dòng)與傳熱的流通孔，其有效的傳 熱面積就是這四十八個(gè)孔的孔比面積之和。所述的格子磚的正六邊形的環(huán)形凹槽3就是設(shè)置在第二個(gè)六邊形環(huán)與第三個(gè)六邊形環(huán)之間，其槽口寬度為兩層格孔中心線的寬度，其槽底寬度為兩層格孔孔邊之間的寬度，這樣就使兩環(huán)的三十個(gè)格孔能相互串通起來，其截面成倒梯形狀。當(dāng)格子磚相互堆砌或碼放組成蓄熱體時(shí)，其相互的定位采用正三角形布置的凸塊5與定位凹槽4的嵌合結(jié)構(gòu),其凸塊5與定位凹槽4的截面為正六邊形,設(shè)計(jì)上定位凹槽4是開口面大而底面小，凸塊5是頂面小而底面大；為了定位凹槽4與凸塊5之間的配合，定位凹槽4的底面要大于凸塊5的頂面，而定位凹槽4的開口面要大于凸塊5的底面。由于定位用的三個(gè)凸凹槽的位置是以第二六邊形環(huán)頂角的格孔為中心，而六邊形環(huán)凹槽3與凸塊5也是以其環(huán)繞的六個(gè)孔的中心連線的六邊形為基準(zhǔn)設(shè)置的，因而三個(gè)定位凹槽4的一部分是與環(huán)形凹槽3重疊的，且由于凹槽的原因又有三個(gè)孔與凹槽連通。這樣格子磚與格子磚就可以采用錯(cuò)位排列的方式堆放，有效保證了堆放的穩(wěn)定性，以及實(shí)現(xiàn)了從上到下的格孔間的氣流互通，從而有效地調(diào)節(jié)氣流的壓力分布，實(shí)現(xiàn)格子磚蓄熱體中氣流流動(dòng)的均勻性。由于氣流流場(chǎng)在這種格子磚堆砌體中流動(dòng)要比沒有環(huán)形凹槽的格子磚中在氣流的分布上更加均勻、流型上更加復(fù)雜，因而蓄熱體的有效利用率得到提高，氣流與格孔間的傳熱得到加強(qiáng)。所述的格子磚，格孔2的直徑控制在30mm 50mm之間，格孔2可以是圓筒形狀、也可以是錐形孔。六邊形的環(huán)形凹槽3是開設(shè)在格子磚的一個(gè)端面上，它的邊口線就是鏈接十八個(gè)格孔的第三個(gè)六邊形環(huán)線和連接十二個(gè)格孔的第二個(gè)六邊形環(huán)線，其寬度就是孔間距，其底部就是孔邊距，深度控制在20mm之內(nèi)，定位凹槽4是以第二個(gè)六邊形環(huán)線的對(duì)應(yīng)頂角的孔為中心，并連接四周六個(gè)格孔中心線而構(gòu)成六邊形的凹槽4，由于部分與環(huán)形凹槽3重疊而變得不完整，這使得環(huán)形凹槽3與定位凹槽4組合成一個(gè)帶有三個(gè)向內(nèi)突出的環(huán)形槽。凸塊5設(shè)置在格子磚的另一個(gè)端面上，凸塊5的形狀是六邊形的凸臺(tái)，其頂面小于定位凹槽4的底面，而底面小與定位凹槽4的開口面，以便于定位凹槽4與凸塊5的結(jié)合；凸塊5的設(shè)置分為錯(cuò)位設(shè)置，即凸塊5與定位凹槽4相差60°角分兩端面設(shè)置。由于格子磚是采用一種堆放形式放置在蓄熱室中的，為了堆放的穩(wěn)定性，這里采用三塊拼接格子磚的上面對(duì)中放置一塊格子磚，其六個(gè)側(cè)面分別與下面三塊格子磚的六個(gè)側(cè)面對(duì)應(yīng)平行，這也就是下一層磚與上一層磚的堆放是按照這種錯(cuò)位方式放置的，而堆放的定位是由凸塊與凹槽的相互咬合實(shí)現(xiàn)的。由于凸塊5與定位凹槽有相差60°的錯(cuò)位，此時(shí)錯(cuò)位堆放就可以在三層格子磚之間交替進(jìn)行，有利于堆砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。具體實(shí)施時(shí)，格子磚將按照上述方式堆砌在熱風(fēng)爐中，在燃燒周期煙氣流將進(jìn)入格子磚組成的蓄熱體，此時(shí)格孔相互串通的凹槽會(huì)使得通過相鄰格孔的氣流的壓力逐步趨于平衡，對(duì)應(yīng)的速度分布就會(huì)逐步變檔均勻。這種格孔氣流通過凹槽實(shí)現(xiàn)互通而達(dá)到壓力平衡的功能，就使得蓄熱體中氣流分布變得均勻。由于凹槽和錐形格孔的共同作用，不僅提高了格子磚的通孔率，而且會(huì)產(chǎn)生一種復(fù)雜的管槽內(nèi)流動(dòng)模式，除有助于調(diào)節(jié)氣流壓力和均勻流速外，還使得煙氣中的粉塵因慣性力作用而向格 中心部位集中，以保證其順利進(jìn)入下層格子磚孔，避免凹槽中粉塵的堆積與粘結(jié)；同時(shí)，這種復(fù)雜的流態(tài)也使其與格孔之間的對(duì)流換熱過程得以強(qiáng)化。在送風(fēng)周期使用這種帶環(huán)形凹槽的格子磚，其作用尤為突出。由于受到結(jié)構(gòu)限制，在冷風(fēng)送入熱風(fēng)爐的過程中。冷風(fēng)室根本起不到均勻氣流分布的作用，當(dāng)不均勻氣流從下部進(jìn)入格子磚之后，只能經(jīng)過格子磚的凹槽互通而產(chǎn)生復(fù)雜的混合流動(dòng)而將蓄熱體斷面上的氣流分布逐步變得均勻，從而提高格子磚的利用率和增強(qiáng)氣流與格子磚之間的傳熱。這樣無論在送風(fēng)周期還是在燃燒周期，帶環(huán)形凹槽的格子磚都能在改變氣流分布的基礎(chǔ)上使之得以充分而有效的利用和發(fā)揮其強(qiáng)化傳熱的作用。
權(quán)利要求1.一種帶有環(huán)形凹槽的新型三十七孔格子磚，包括短六棱柱體(I)、格孔(2)、環(huán)形凹槽(3)、定位凹槽(4)、凸塊(5)，其特征在于格孔(2)為錐形通孔，按正三角形開設(shè)排列在短六棱柱體(I)的端面上；環(huán)形凹槽(3)按正六邊形開設(shè)于短六棱柱體(I)端面上，連通各格孔(2);定位凹槽(4)設(shè)于短六棱柱體(I)凹面上，凸塊(5)設(shè)于于定位凹槽對(duì)應(yīng)的另一平行面上。
2.根據(jù)權(quán)力要I所述的一種帶有環(huán)形凹槽的新型三十七孔格子磚，其特征在于，所述的格孔(2)截面形狀可以是圓形或六邊形；格孔(2)可以是圓筒形孔、也可以是錐形孔。
3.據(jù)權(quán)力要I所述的一種帶有環(huán)形凹槽的新型三十七孔格子磚，其特征在于，所述的定位凹槽(4)是以第二個(gè)六邊形環(huán)線的對(duì)應(yīng)頂角的格孔(2)為中心，并連接周圍六個(gè)格孔(2)的中心線而構(gòu)成的六邊形的凹槽，由于部分與環(huán)形凹槽(3)重疊而變得不完整，使得環(huán)形凹槽(3)與定位凹槽(4)組合成一個(gè)帶有三個(gè)向內(nèi)突出的環(huán)形槽。
4.據(jù)權(quán)力要I所述的一種帶有環(huán)形凹槽的新型三十七孔格子磚，其特征在于，所述的凸塊(5)設(shè)置在格子磚的另一個(gè)端面上，凸塊(5)的形狀是六邊形的凸臺(tái)，其頂面小與定位凹槽⑷底面而底面小于定位凹槽⑷的開口面，以便于定位凹槽⑷與凸塊(5)的接合；凸塊(5)的設(shè)置分為對(duì)應(yīng)設(shè)置與錯(cuò)位設(shè)置兩種，前者是凸塊(5)與定位凹槽(4)分別設(shè)置在同一軸線上的兩端、后者是凸塊(5)與定位凹槽(4)相差60°角分兩端設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶有環(huán)形凹槽的新型三十七孔格子磚，包括短六棱柱體、格孔、環(huán)形凹槽、定位凹槽、凸塊，其特征在于格孔為錐形通孔，按正三角形開設(shè)排列在短六棱柱體的端面上；環(huán)形凹槽按正六邊形開發(fā)于短六棱柱體端面上，連通各格孔；定位凹槽設(shè)于短六棱柱體凹面上，凸塊設(shè)于于定位凹槽對(duì)應(yīng)的另一平行面上。本實(shí)用新型所述的一種帶有環(huán)形凹槽的新型三十七孔格子磚，借助于環(huán)形凹槽實(shí)現(xiàn)格孔互通與定位的，能在保證通過率的前提下，充分實(shí)現(xiàn)對(duì)氣流的調(diào)壓均流作用和改善氣流與格孔壁面之間的傳熱效果。
文檔編號(hào)C21B9/02GK202543234SQ201220014389
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者樊海強(qiáng) 申請(qǐng)人:鄭州華鑫耐火材料實(shí)業(yè)有限公司