异型抗坍塌热回收焦炉集气管的制作方法

本技术涉及一种清洁型热回收炼焦炉，尤其涉及热回收焦炉具有增强的结构稳定性和较高抗坍塌性能的集气管。

背景技术：

1、清洁型热回收焦炉集气管输送的废气温度均在10000c以上，甚至达13000c，且废气中含有水蒸汽、so2、co等有害腐蚀性气体，因此热回收焦炉集气管的输气工作环境十分恶劣；其保温隔热衬料极易发生体积收缩或脱落，产生裂纹缝隙，抗湍流冲刷能力变差，加剧有害高温废气对保温衬料以至钢管的侵蚀，严重影响集气管的使用寿命和保温性能。

2、目前大都清洁型热回收焦炉集气管截面呈圆管结构，在圆形钢板管体内砌筑成管内面热隔热层，再在面热隔热层和管壁间设置衬以硅酸铝纤维折叠块或硅钙板，这种结构虽然增强了集气管的机械强度和抗热震性能。但集气管壁在高温腐蚀气体的反复冲刷作用下，以及管壁体积收缩不均匀和较大温度梯度的反复作用下，使管壁砖极易产生收缩缝隙而松动，既加剧着高温废气侵入管壁砖体，又加速管壁开裂松动和掉砖剥落；尤其是集气管的上半管壁不仅承受更高的高温热冲击，而且上半管由于同样是圆形管壁，其在自身重力的作用下，更易松动掉落，很容易形成壁砖脱落和坍塌，直接影响集气管的使用寿命。

技术实现思路

1、针对现技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是一种具有较高保温耐热性和抗坍塌性的异型抗坍塌热回收焦炉集气管。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型的异型抗坍塌热回收焦炉集气管，包括底管部和顶管部，所述底管部和顶管部相扣而形成管腔，在底管部和顶管部的外管壁上包覆有管壳，所述底管部为半圆管，该底管部的管壁从外向里依次为管壳、底管铺垫层、底管隔热层和底管面热层；所述顶管部由两半径相等且对称设置的扇形管壁相对而构成，扇形管壁内管壁面所在圆的圆心位于底管部直径下方，顶管部的管壁从外向里依次为管壳、顶管铺垫层，顶管隔热层、顶管面热层。

3、在上述结构中，由于管壁采用了铺垫层、隔热层，面热层等多层结构，形成高热阻结构，有效地减少集气管高温废气热量的散发，不仅保证了焦炉高温废气热能的充分利用，而且改善了操作环境，延长集气管的使用寿命。又由于顶管部采用两半径相等且对称设置的扇形管壁，从而提高了顶管部管壁的拱高，增强了管壁的垂直承压能力，降低管壁的水平推力，提高了输气管的结构稳定性，使管壁砖的承压能力得到更好的发挥，输气管具有更高的抗坍塌性能。同时由于输气管在运行中顶管部受高温和重力的双重作用更易掉砖和坍塌，而采用底管部为半圆管，顶管部采用扇形高拱壁结构，可以在保持底管部不变或少维护量的情况下，仅重新砌筑顶管部，可以大大降低输气管的维护工作，缩短维护周期，提高输气效率。

4、本实用新型的优选实施方式，所述顶管部扇形管壁内管壁面所在圆半径为r，所述底部管部内管壁面所在圆半径为r，r＝(1.6—2.0)r。所述顶管部扇形管壁内管壁面所在圆圆心距底管部半圆管直径距离为a，该圆心距底管部半圆管竖直对称轴距离为b，a＝(0.30—0.45)r，b＝(0.70—0.82)r。具有较为合理的管壁拱高，既具有较高抗脱落和坍塌性，又便于砌筑。

5、本实用新型的进一步实施方式，所述顶管部的顶管铺垫层下端砌有顶管脚砖，该顶管铺垫层上端砌有顶管头砖。所述顶管隔热层的下端支撑于底管隔热层的对应侧管壁上，顶管隔热层的上端为顶管隔热头砖，在两相对设置的顶管隔热头砖之间插装有顶管隔热榫条。所述顶管面热层的下端支撑于底管面热层的对应侧管壁上，顶管面热层的上端为顶管面热头砖，在两相对设置的顶管面热头砖之间插装有顶管面热榫条。有利于增强输气管壁的结构稳定性。

6、本实用新型的优选实施方式，所述底管铺垫层和顶管铺垫层由陶瓷纤维毡铺设而成。所述底管隔热层和顶管隔热层由莫来石隔热砖砌筑而成，所述底管面热层和顶管面热层由抗侵蚀莫来石耐火砖砌筑而成。所述顶管脚砖和顶管头砖为莫来石隔热砖，所述顶管隔热榫条和顶管面热榫条为条状莫来石隔热砖，所述管壳由碳素钢板卷制而成。

技术特征：

1.一种异型抗坍塌热回收焦炉集气管，包括底管部和顶管部，所述底管部和顶管部相扣而形成管腔，在底管部和顶管部的外管壁上包覆有管壳(1)，其特征在于：所述底管部为半圆管，该底管部的管壁从外向里依次为管壳(1)、底管铺垫层(2)、底管隔热层(3)和底管面热层(4)；所述顶管部由两半径相等且对称设置的扇形管壁相对而构成，扇形管壁内管壁面所在圆的圆心位于底管部直径下方，顶管部的管壁从外向里依次为管壳(1)、顶管铺垫层(6)，顶管隔热层(7)、顶管面热层(8)。

2.根据权利要求1所述的异型抗坍塌热回收焦炉集气管，其特征在于：所述顶管部扇形管壁内管壁面所在圆半径为r，所述底管部内管壁面所在圆半径为r，r＝(1.6—2.0)r。

3.根据权利要求2所述的异型抗坍塌热回收焦炉集气管，其特征在于：所述顶管部扇形管壁内管壁面所在圆圆心距底管部半圆管直径距离为a，该圆心距底管部半圆管竖直对称轴距离为b，a＝(0.30—0.45)r，b＝(0.70—0.82)r。

4.根据权利要求1、2或3所述的异型抗坍塌热回收焦炉集气管，其特征在于：所述顶管部的顶管铺垫层(6)下端砌有顶管脚砖(5)，该顶管铺垫层(6)上端砌有顶管头砖(9)。

5.根据权利要求4所述的异型抗坍塌热回收焦炉集气管，其特征在于：所述顶管隔热层(7)的下端支撑于底管隔热层(3)的对应侧管壁上，顶管隔热层(7)的上端为顶管隔热头砖(11)，在两相对设置的顶管隔热头砖(11)之间插装有顶管隔热榫条(10)。

6.根据权利要求1、2或3所述的异型抗坍塌热回收焦炉集气管，其特征在于：所述顶管面热层(8)的下端支撑于底管面热层(4)的对应侧管壁上，顶管面热层(8)的上端为顶管面热头砖(13)，在两相对设置的顶管面热头砖(13)之间插装有顶管面热榫条(12)。

7.根据权利要求1所述的异型抗坍塌热回收焦炉集气管，其特征在于：所述底管铺垫层(2)和顶管铺垫层(6)由陶瓷纤维毡铺设而成。

8.根据权利要求1所述的异型抗坍塌热回收焦炉集气管，其特征在于：所述底管隔热层(3)和顶管隔热层(7)由莫来石隔热砖砌筑而成，所述底管面热层(4)和顶管面热层(8)由抗侵蚀莫来石耐火砖砌筑而成。

9.根据权利要求5所述的异型抗坍塌热回收焦炉集气管，其特征在于：所述顶管脚砖(5)和顶管头砖(9)为莫来石隔热砖，所述顶管隔热榫条(10)和顶管面热榫条(12)为条状莫来石隔热砖，所述管壳(1)由碳素钢板卷制而成。

技术总结本技术公开了一种异型抗坍塌热回收焦炉集气管，包括底管部和顶管部，所述底管部和顶管部相扣而形成管腔，在底管部和顶管部的外管壁上包覆有管壳，所述底管部为半圆管，该底管部的管壁从外向里依次为管壳、底管铺垫层、底管隔热层和底管面热层；所述顶管部由两半径相等且对称设置的扇形管壁相对而构成，扇形管壁内管壁面所在圆的圆心位于底管部直径下方，顶管部的管壁从外向里依次为管壳、顶管铺垫层，顶管隔热层、顶管面热层。顶管部扇形管壁内管壁面所在圆半径为R，所述底部管部内管壁面所在圆半径为r，R＝(1.6—2.0)r。该集气管具有较高保温耐热性、结构稳定性和抗坍塌性，特别适用于热回收焦炉集气管的砌筑和维护修理。技术研发人员：刘鹏程,徐溶,宋扬,何洁,徐广平,何爱进受保护的技术使用者：江苏中磊节能科技发展有限公司技术研发日：20230513技术公布日：2024/1/22