一種帶有中心凹槽的新型格子磚制造技術

本實用新型專利技術公開了一種帶有中心凹槽的新型格子磚，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，孔數為19的錐形孔，其中心凹槽是以中心孔為中心設置在其周圍的六個格孔內，大小控制在四周六個格孔的外邊緣以內，凹槽截面呈倒梯形狀，堆砌時其相互的定位采用凸塊與凹槽的配合結構。借助于中心凹槽和錯位的凸塊與凹槽定位實現堆砌蓄熱體格孔互通與穩定，本實用新型專利技術能有效保證格子磚堆放的穩定性，重在提高格子磚堆放后格孔的通孔率，讓格孔之間有一定的相互串通，使用這種新型格子磚能在保證通孔率的前提下，充分實現對氣流的調壓均流作用和改善氣流與格孔壁面之間的傳熱效果。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及高爐熱風爐用的一種新結構格子磚，特別涉及一種帶有中心凹槽的新型格子磚。
技術介紹
熱風爐格子磚是作為蓄熱-傳熱介質用于熱風爐中的重要材料，它通過格孔與氣流間的換熱與自身的質量，在一個周期性的熱交換過程中完成熱能的吸收與放出，有效地將高溫煙氣的熱量轉變為高爐熱鼓風的熱量。從結構上講，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；但由于各種誤差會導致組合格孔通道并不暢通，這勢必影響換熱效果與增加流動阻力，其次蓄熱室的截面積通常較大，從燃燒器進入的氣流分布難以均勻，而從冷風室進入蓄熱體下部的氣流分布就更是做不到均勻。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本技術提供一種結構簡單，能在磚堆放后提高格孔的通孔率，讓格孔之間有一定的相互串通的一種帶有中心凹槽的新型格子磚。本技術所述的一種帶有中心凹槽的新型格子磚，由短六棱柱體、格孔(通孔)、中心凹槽、圓形凹槽和圓形凸塊構成，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，即一個端面孔徑大而另一個端面孔徑小，在端面上完整地開孔數目為19個，這就是通常說的19孔格子磚。對于19孔格子磚，除中心格孔之外，連接其周圍的六個格孔的中心線可構成第一個正六邊形環，其外的12個格孔可連成第二個正六邊形環，這樣就組成了 19個完整孔的格子磚，加上四周的12個半孔和6個1/3孔，一共有27個格孔是一塊格子磚的有效流動與傳熱的流通孔，其有效的傳熱面積就是這27個孔的孔比面積之和。所述的19孔格子磚的中心凹槽就是以中心孔為中心設置在其周圍的六個格孔內，凹槽大小控制在四周六個格孔的外邊緣之內，其形狀可以是圓形、六邊形或三角形，目的在于實現中心格孔與其四周的六個格孔在端面上互相串通，凹槽開口面大而底面小，其截面呈倒梯形狀。當格子磚相互堆砌或碼放組成蓄熱體時，其相互的定位采用正三角形布置凸塊與凹槽的配合結構，其凸塊與凹槽的端面為圓形，設計上凹槽是開口面大而底面小，凸塊是頂面小而底面大；為了凹槽與凸塊之間的配合且實現所在位置的四個格孔的互相串通，凹槽的底面要大于凸塊的頂面，而凹槽的開口面要大于凸塊的底面，且凹槽的深度大于凸塊的高度，其間隙為格孔孔徑的1/5 1/6 ;由于定位用的三個凸凹槽的位置是在第一和第二個六邊形環的頂點連線的中心，于是圓形凹槽就與其周圍的四個格孔相通而圓形凸塊就被其周圍的四個格孔切去一部分，由于三個定位凹槽的一部分是與中心凹槽重疊，這樣就構成在格子磚的端面上16個格孔的相互連通；基于定位凹槽與凸塊在格子磚的兩個端面上是錯位60°放置，只要堆放兩層所有19個格孔就能全部互通。本技術借助于中心凹槽和錯位的凸塊與凹槽定位實現堆砌蓄熱體格孔互通與穩定的格子磚；使用這種新型格子磚能在保證通孔率的前提下，充分實現對氣流的調壓均流作用和改善氣流與格孔壁面之間的傳熱效果。通過中心凹槽與定位凹槽、格子磚間留有的膨脹縫隙、以及上下層格子磚相差60°定位，就能有效保證格子磚堆放的穩定性，以及實現了從上到下的格孔間的氣流互通，從而有效地調節氣流的壓力分布，實現格子磚蓄熱體中氣流流動的均勻。由于氣流流場在這種格子磚堆砌體中流動要比沒有中心凹槽的格子磚中在氣流的分布上更加均勻，流型上更加復雜，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。在送風周期使用這種帶環形凹槽的格子磚，其作用尤為突出。由于受到結構限制在冷風送入熱風爐的過程中，冷風室根本起不到均勻氣流分布的作用，當不均勻氣流從下部進入格子磚之后，只能經過格子磚的凹槽互通而產生復雜的混合流動而將蓄熱體斷面上的氣流分布逐步地變得均勻，從而提高格子磚的利用率和增強氣流與格子磚之間的傳熱。這樣無論在送風周期還是在燃燒周期，帶環形凹槽的格子磚都能在改變氣流分布的基礎上使之得到充分而有效的利用和發揮其強化傳熱的作用。附圖說明圖I是19孔格子磚結構頂視圖圖2格子磚結構主視圖圖3格子磚結構的俯視圖圖4格子磚結構凹槽面的立體圖圖5格子磚結構凸臺面的立體圖具體實施方式下面就格子磚的設計構造與組合堆砌，結合圖I 圖5對本技術的具體實施方式作進一步的說明。如上所述，本技術提出的一種新結構的格子磚，由短六棱柱體I、和其端面上的按正三角形排列開有通孔，即格孔2、在端面中心開設正六邊形或圓形的凹槽3、以及定位凹槽4和定位凸塊5構成。格孔2的截面形狀可以是圓形或六邊形，格孔2的直徑控制在30mm到15mm之間，格孔可以是圓筒形孔，也可以是錐形孔，格孔布置按正三角形排列，以中心孔為基準向外第一圈為正六邊形布置的6個格孔，第二圈為正六邊形布置的12個格孔。圓形、六邊形或三角形的中心凹槽3是設在格子磚一個端面上，以格子磚中心孔為定位，其大小在中心孔周圍的第一圈6個格孔的外邊緣之內，其開口面大而底面小，深度控制在20mm之內。格子磚堆砌定位的三個圓形定位凹槽4與三個圓形定位凸塊5分別設置在格子磚的兩端面上的，其中心位于六邊形格子磚三條對角線連接第一圈6個格孔和第二圈對應的6個格孔中心的線段的中點，并各自相間選擇3個點，其開口直徑為孔間距加上格孔直徑，并與四周4個格孔實現互通，而定位凸塊5就被其周圍的四個格孔切去一部分，三個定位凹槽4的一部分是與中心凹槽3重疊，構成在格子磚的端面上16個格孔的相互連通；圓形定位凹槽4開口面大于底面且深度控制在20mm之內，圓形定位凸塊5就是一個小圓臺，其頂面小于定位凹槽4底面，而底面小于定位凹槽4的開口面，其高度小于定位凹槽深度1/5 1/6的格孔直徑，以便于定位凹槽4與定位凸塊5的接合和實現格孔之間的互通；定位凸塊5的設置分為同軸設置與錯位設置兩種，即凸塊與凹槽同軸對應兩端面設置或對應相差60角分兩端面設置。由于格子磚是采用一種堆放形式放置在蓄熱室中的，為了堆放的穩定性，這里采用凡三塊拼接格子磚的上面對中放置一塊格子磚，其六個側面分別與下面三塊格子磚的六個側面對應平行，這也就是下一層磚與上一層磚的堆放是按這種錯位方式放置的，而堆放的定位是由凸塊與凹槽的相互咬合而實現的。由于凸塊與凹槽設置的位置不同，錯位堆放 就可以在兩層或三層格子磚之間交替進行，除完成19個格孔之間的互通外，也有利于堆砌結構的穩定。具體實施時，格子磚將按上述方式堆砌在熱風爐中，在燃燒周期煙氣流將進入格子磚組成的蓄熱體，此時，由于借助于中心凹槽、定位凹槽、格子磚膨脹間隙與錯位堆砌做到了格孔間的相互串通，使得通過相鄰格孔的氣流間的壓力會逐步趨于平衡，對應的速度分布就會逐步變得均勻一致。這種格孔氣流通過凹槽與間隙而實現互通來達到壓力平衡的功能，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，而且會產生一種復雜的管槽內縮放式的混流流動模型，除有助于調節氣流壓力和均勻流速外，還會使得煙氣中的粉塵因慣性力作用而向格孔中心部位集中，以保證其順利進入下層格子磚孔，避免凹槽中粉塵的堆積與粘結；同時，這種復雜的流態也使其與格孔之間的對流換熱過程得以強化。權利要求1.一種帶有中心凹槽的新型格子磚，由短六棱柱體(I)、格孔(2)、中心凹槽(3)、圓形凹槽(4)和圓形凸塊(5)構成，其特征在于所說的格孔(2)的截面形狀是圓形或六邊形，格孔⑵的直徑控制在3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶有中心凹槽的新型格子磚，由短六棱柱體(1)、格孔(2)、中心凹槽(3)、圓形凹槽(4)和圓形凸塊(5)構成，其特征在于：所說的格孔(2)的截面形狀是圓形或六邊形，格孔(2)的直徑控制在30mm到15mm之間；格孔(2)可以是圓筒形孔或是錐形孔，格孔(2)布置按正三角形排列，以中心孔為基準向外第一圈為正六邊形布置的6個格孔，第二圈為正六邊形布置的12個格孔，加上中心孔一共19個完整的格孔。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：樊海強，
申請(專利權)人：鄭州華鑫耐火材料實業有限公司，
類型：實用新型
國別省市：