[发明专利]一种自稳定的内环墙结构

说明书

本发明涉及一种自稳定的内环墙结构，包括设于气固换热式竖炉环形风道区的内环墙；所述内环墙由沿高向设置的多层耐火材料砌块砌筑而成；所述耐火材料砌块的上表面、下表面相互平行，且均为向外上方倾斜的斜面；同层的耐火材料砌块之间通过多个锁扣装置连接；相邻2层的耐火材料砌块之间设有横向滑动缝。本发明通过将耐火材料砌块的上下表面设置为斜面，同时在耐火材料砌块之间设置锁扣装置，使耐火材料砌块之间允许产生微小的相对位移，相比于仅用火泥连接的方式，墙体在受拉后仍旧保持一个整体，并可使膨胀力和收缩力均匀地分布在墙体上，避免局部集中拉裂。

技术领域

本发明涉及气固换热式竖炉技术领域，尤其涉及一种自稳定的内环墙结构。

背景技术

在气固换热式竖炉如干熄焦炉的炉体结构中，位于环形风道区的内环墙容易发生损毁、外倾，其原因包括以下几点：1)炉内物料下落时对内环墙的冲击；2)炉内填满物料后产生的侧向力挤压；3)反复停炉检修时冷热膨胀对内环墙整体的拉裂。

目前，加强环形风道结构强度的方法常通过在内环墙墙砖上加设复杂沟舌结构，使砖墙固定在各自位置上。该方法虽然能增强内环墙的整体性，但却没有从原理上入手解决内环墙的稳定性问题，主要原因如下：1)在设计中内环墙可简化为直立墙，作为直立墙的内环墙仅在底部固定，因内环墙底部设有滑动层，顶部不具备固定作用；2)内环墙承受炉内填装物料对墙体的侧向压力，一旦墙体变形向外倾斜则侧向压力和物料重力会持续加剧墙体的外倾；3)工作状态下，内环墙墙体的工作温度高达1000℃，该温度下墙体耐材会产生约5‰的热膨胀，而当干熄焦炉停炉检修时墙体耐材将收缩至原长度，累计的收缩量将在砖缝薄弱处集中释放，造成墙体拉裂，该裂纹不会自动恢复并在恢复生产时成为墙体的薄弱处，在该处更容易造成外倾。

综合上述原因，提高环形风道内环墙使用寿命的关键在于如何使砌体结构更合理，而不是单纯的提高耐材质量或强行固定墙体。

发明内容

本发明提供了一种自稳定的内环墙结构，通过将耐火材料砌块的上下表面设置为斜面，同时在耐火材料砌块之间设置锁扣装置，使耐火材料砌块之间允许产生微小的相对位移，相比于仅用火泥连接的方式，墙体在受拉后仍旧保持一个整体，并可使膨胀力和收缩力均匀地分布在墙体上，避免局部集中拉裂。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种自稳定的内环墙结构，包括设于气固换热式竖炉环形风道区的内环墙；所述内环墙由沿高向设置的多层耐火材料砌块砌筑而成；所述耐火材料砌块的上表面、下表面相互平行，且均为向外上方倾斜的斜面；同层的耐火材料砌块之间通过多个锁扣装置连接；相邻2层的耐火材料砌块之间设有横向滑动缝。

所述耐火材料砌块为耐火砖或耐火浇注料块。

所述同层耐火材料砌块之间的锁扣装置沿周向交错设置，锁扣装置由不锈钢铰链及设于耐火材料砌块上的锁砖柱组成，不锈钢铰链的两端分别套设在相邻2块耐火材料砌块的锁砖柱上。

所述内环墙沿周向相邻2排耐火材料砌块之间还设有竖向滑动缝。

所述内环墙的底部厚度大于上部厚度，形成环形支撑结构。

所述内环墙的底部外侧没周向设有多个支撑筋。

所述支撑筋的横截面形状为三角形、梯形或半圆柱形。

所述锁扣装置为金属锁扣装置或耐火材料锁扣装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)改变了内环墙砌体的受力方式，通过耐火材料砌块上的斜面使内环墙所承受的重力产生向竖炉中心的分力，从而抵抗炉料填装时对内环墙的侧向力，同时依靠环形支撑结构或支撑筋使内环墙自稳定在初始位置上；当竖炉检修时，可利用自身重力的分力和内环墙的环形支撑结构/支撑筋，使内环墙吸收热胀冷缩对墙体的破坏，提高整体的稳定性；