一种电极焙烧炉料箱结构.pdf

本发明公开了石墨电极生产领域的电极焙烧炉，特别是涉及一种电极焙烧炉料箱结构。电极焙烧炉料箱结构包括边料箱、料箱格子砖、中间料箱，其中边料箱的角部结构为：料箱格子砖与炉室砌体围成的角部设有角砖，在角砖上设有烟气孔洞，角砖与料箱格子砖咬合的两个边上设有膨胀缝。本发明具有以下优点：它有效增加边料箱的整体强度。可有效防止边料箱角部开裂，避免由于填充料泄漏引起的焙烧产品氧化。防止料箱上涨产生的应力对料箱的破坏。可有效提高整个料箱的使用寿命。可有效消除边料箱角部的低温死角，大大提高整个炉室中的水平温度均匀性，有利于提高焙烧产品质量。

1、  一种电极焙烧炉料箱结构，它包括边料箱(2)、料箱格子砖(5)和中间料箱(10)，其特征在于边料箱(2)的角部结构为：料箱格子砖(5)与炉室砌体(1)围成的角部设有角砖(4)，在角砖(4)上设有烟气孔洞(8)，角砖(4)与料箱格子砖(5)咬合的两个边上设有膨胀缝。

2、  根据权利要求1所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的角砖(4)和料箱格子砖(5)与炉室砌体(1)之间设有膨胀空缝(3)，膨胀空缝(3)宽度为3～50mm。

3、  根据权利要求2所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的角砖(4)的两个相邻边与料箱格子砖(5)之间设有梯形插头(6)和梯形插口(7)。

4、  根据权利要求3所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的梯形插头(6)的凸台和梯形插口(7)的凹槽的方向，砌筑时逐层变换，只有隔层时才方向一致。

5、  根据权利要求3所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的梯形插头(6)的凸台高度为5～60mm，其梯形边与其直形边的夹角范围为0.5～90°。

6、  根据权利要求3所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的梯形插口(7)的凹槽深度为5～60mm，其梯形边与其三形边的夹角范围为0.5～90°。

7、  根据权利要求1所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的膨胀缝为燕尾形膨胀缝(9)。

8、  根据权利要求7所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的燕尾形膨胀缝(9)内填塞耐火纤维材料。

9、  根据权利要求1所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的烟气孔洞(8)贯通角砖(4)上下表面。

10、  根据权利要求1或9所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的烟气孔洞(8)的形状是圆形、矩形、多边形或梯形；烟气孔洞(8)的直径或边长尺寸为10～200mm。

11、  根据权利要求1或9所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的角砖(4)的上下表面分别设有位置对应的子母口。

12、  根据权利要求11所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的子母口的截面形状是半圆形、梯形或三角形。

13、  根据权利要求11所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的子母口的子口凸台的高度或凹槽的深度尺寸为2～30mm。

14、  根据权利要求11所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的角砖(4)上下表面所设的子母口是围绕烟气孔洞(8)矩形布置或围绕烟气孔洞(8)环形布置。

15、  根据权利要求1所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的角砖(4)与料箱格子砖(5)厚度相同。

16、  根据权利要求1所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的中间料箱(10)的顶部结构包括炉室砌体(1)、顶部砖(12)，其特征在于顶部砖(12)与料箱格子砖(13)连接，在顶部砖(12)与料箱格子砖(13)咬合处设有燕尾形膨胀缝(17)，顶部砖(12)与料箱格子砖(13)组成的中间料箱砖与炉室砌体(1)之间设有膨胀空缝(11)。

17、  根据权利要求16所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的燕尾形膨胀缝(17)是由顶部砖(12)与料箱格子砖(13)的三个边上设有的梯形插头(14)和梯形插口(15)相咬合形成的。

18、  根据权利要求17所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的梯形插头(14)的凸台高度范围为5～60mm，其梯形边与其直形边的夹角范围为1～90°。

19、  根据权利要求17所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的梯形插口(15)的凹槽深度范围为5～60mm，其梯形边与其直形边的夹角范围为1～90°。

20、  根据权利要求16所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的顶部砖(12)上设有贯通其上下表面的烟气孔洞(16)。

21、  根据权利要求20所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的烟气孔洞(16)的形状是圆形、矩形、多边形或梯形。

22、  根据权利要求21所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的烟气孔洞(16)的直径或边长尺寸范围为10～200mm。

23、  根据权利要求16所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的顶部砖(12)的上下表面分别设有子母口。

24、  根据权利要求23所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的子母口的截面形状是半圆形、梯形或三角形。

25、  根据权利要求24所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的子母口凸台的高度或凹槽的深度尺寸范围为2～30mm。

26、  根据权利要求21所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的子母口围绕烟气孔洞(16)矩形布置或围绕烟气孔洞环形布置。

27、  根据权利要求16所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的膨胀空缝(11)的宽度范围为3～50mm。

28、  根据权利要求17所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的燕尾形膨胀缝(17)内填塞耐火纤维材料。

29、  根据权利要求28所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的耐火纤维材料的深度为50～300mm。

30、  根据权利要求16所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述顶部砖(12)及料箱格子砖(13)的梯形凸台和梯形凹槽的方向与上下层的顶部砖(12)及料箱格子砖(13)的梯形凸台和梯形凹槽的方向相反。

31、  根据权利要求1或16所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的料箱格子砖结构如下：在格子砖主体(18)上设有贯通其上下表面的格子砖孔(19)，在格子砖主体(18)的上下表面设有子口(21)和母口(20)，在格子砖主体(18)的两端头分别设有梯形插头(22)和梯形插口(23)。

32、  根据权利要求31所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的子口(21)设在格子砖主体(18)的上表面，数量为1～6条。

33、  根据权利要求31所述的电极焙烧炉料箱结构，其特征在于所述的子口(21)的截面形状是半圆形、梯形或三角形；子口(21)的高度范围为2～30mm。

34、  根据权利要求31所述的电极焙烧炉料箱格子砖，其特征在于所述的母口(20)设在格子砖主体(18)的下表面，数量为1～6条。

35、  根据权利要求31所述的电极焙烧炉料箱格子砖，其特征在于所述的母口(20)的截面形状是半圆形、梯形或三角形，线型立口的高度范围为2～30mm。

36、  根据权利要求31所述的一种电极焙烧炉料箱格子砖，其特征在于所述的梯形插头(22)的凸台高度范围为5～60mm，其梯形边与格子砖主体(18)中心线夹角范围为1～90°。

37、  根据权利要求1所述的一种电极焙烧炉料箱格子砖，其特征在于所述的梯形插口(23)的凹槽深度范围为5～60mm，其梯形边与格子砖主体(18)中心线夹角范围为1～90°。

38、  根据权利要求1所述的一种电极焙烧炉料箱格子砖，其特征在于所述的格子砖孔(19)的数量范围为1～5个。

一种电极焙烧炉料箱结构
技术领域
本发明涉及石墨电极生产领域的电极焙烧炉，特别是涉及一种电极焙烧炉料箱结构。
背景技术
电极焙烧炉料箱，是采用多种不同型号的料箱格子砖和角部异型砖砌筑而成，特别是边料箱的角部砌体，在实际生产中受到来自横向和纵向两个方向热应力的作用，极易产生变形和裂缝，对于电极焙烧炉使用寿命、焙烧产品质量的影响极大。
现有的电极焙烧炉，其边料箱的角部砌体，采用了一种实心体的、可滑动的异型砖斜面接触结构。这种结构从保护料箱格子砖的目的出发，利用边料箱角部异型砖可滑动斜面，释放来自料箱体横向和纵向的热膨胀推力，确保料箱格子砖在热膨胀应力作用下不产生破裂。这种边料箱角部结构的缺点是：1、边料箱角部的组成结构不合理，其采用的斜面滑动措施反而恶化了料箱格子砖的受力状态；2、边料箱的角部异型砖与炉墙之间呈“硬接触”结构，未采取任何受力缓冲措施，为边料箱角部格子砖破裂埋下了隐患；3、在料箱的大面格子砖与炉墙接触面上，留设了20mm厚的膨胀缝，受力时又允许格子砖墙向外移动，会引起边料箱角部自然“张口”；4、边料箱角部异型砖与炉墙之间的“硬接触”结构，致使高温下的料箱砌体上涨受阻，将会对整个料箱砌体结构受到应力破坏；5、由于上述原因，当料箱中的格子砖砌体在高温下产生膨胀时，应力最集中的边料箱角部将首先出现破裂，使料箱内的填充料不断漏入料箱底的炕面下燃烧，进一步加剧边料箱角部的破损，形成恶性循环；6、边料箱角部的破损漏料严重时，可致使料箱中的焙烧品裸露在火焰中，引起产品氧化，出现焙烧废品；7、由于结构上的限制，其边料箱的角部结构呈实心砌体，成为料箱格子砖孔分布的盲区，也就成为整个料箱中的烟气流通盲区，形成低温死角，造成了料箱温度不均，影响产品焙烧质量。
发明内容
本发明就是为了解决上述技术问题而提供一种电极焙烧炉料箱结构，目的是解决现有电极焙烧炉边料箱角部结构不合理、无受力缓冲措施、不利于料箱受热膨胀时产生的上涨、角部实心砌体带来的低温死角的问题。
为达到上述目的本发明是这样实现的：一种电极焙烧炉料箱结构，包括边料箱、中间料箱和料箱格子砖，其中边料箱的角部结构为：料箱格子砖与炉室砌体围成的角部设有角砖，在角砖上设有烟气孔洞，角砖与料箱格子砖咬合的两个边上设有膨胀缝。
所述的角砖和料箱格子砖与炉室砌体之间设有膨胀空缝，膨胀空缝宽度为3～50mm。
所述的角砖的两个相邻边与料箱格子砖之间设有梯形插头和梯形插口。
所述的梯形插头的凸台高度为5～60mm，其梯形边与其直形边的夹角为0.5～90°；梯形插口的凹槽深度范围为5～60mm，其梯形边与其三形边的夹角范围为0.5～90°。
所述的膨胀缝为燕尾形膨胀缝。
所述的烟气孔洞贯通角砖上下表面，烟气孔洞的形状是圆形、矩形、多边形或梯形。
所述的烟气孔洞的直径或边长尺寸范围为10～200mm。
所述的角砖的上下表面分别设有位置对应的子母口，子母口的截面形状是半圆形、梯形或三角形；子口凸台的高度或凹槽的深度尺寸范围为2～30mm。
所述的角砖上下表面所设的子母口是围绕烟气孔洞矩形布置或围绕烟气孔洞环形布置。
所述的燕尾形膨胀缝内填塞耐火纤维材料。
所述的梯形插头的凸台和梯形插口的凹槽的方向，砌筑时逐层变换，隔层时才方向一致。
所述的角砖与料箱格子砖厚度相同。
现有的电极焙烧炉中间料箱顶部结构也不合理、无受力缓冲措施、不利于料箱受热膨胀时产生的上涨的问题。
为了解决上述现有电极焙烧炉中间料箱的技术问题，本发明采用如下电极焙烧炉中间料箱结构。
所述的中间料箱其顶部结构包括炉室砌体和顶部砖，其中顶部砖与料箱格子砖连接，在顶部砖与料箱格子砖咬合处设有燕尾形膨胀缝，顶部砖与料箱格子砖组成的中间料箱砖与炉室砌体之间设有膨胀空缝。
所述的燕尾形膨胀缝是由顶部砖与料箱格子砖的三个边上设有的梯形插头和梯形插口相咬合形成的。
所述的梯形插头的凸台高度范围为5～60mm，其梯形边与其直形边的夹角范围为1～90°。
所述的梯形插口的凹槽深度范围为5～60mm，其梯形边与其直形边的夹角范围为1～90°。
所述的顶部砖上设有贯通其上下表面的烟气孔洞。
所述的烟气孔洞的形状是圆形、矩形、多边形或梯形。
所述的烟气孔洞的直径或边长尺寸范围为10～200mm。
所述的顶部砖的上下表面分别设有子母口。
所述的子母口的截面形状是半圆形、梯形或三角形。
所述的子母口凸台的高度或凹槽的深度尺寸范围为2～30mm。
所述的子母口围绕烟气孔洞矩形布置或围绕烟气孔洞环形布置。
所述的膨胀空缝的宽度范围为3～50mm。
所述的燕尾形膨胀缝内填塞耐火纤维材料。
所述顶部砖及料箱格子砖的梯形凸台和梯形凹槽的方向与上下层的顶部砖及料箱格子砖的梯形凸台和梯形凹槽的方向相反。
所述的料箱格子砖结构如下：格子砖主体上设有贯通其上下表面的格子砖孔，在格子砖主体的上下表面设有子口和母口，在格子砖主体的两端头分别设有梯形插头和梯形插口。
所述的子口设在格子砖主体的上表面，数量为1～6条。
所述的子口的截面形状是半圆形、梯形或三角形；子口的高度范围为2～30mm。
所述的母口设在格子砖主体的下表面，数量为1～6条。
所述的母口的截面形状是半圆形、梯形或三角形，线型立口的高度范围为2～30mm。
所述的梯形插头的凸台高度范围为5～60mm，其梯形边与格子砖主体中心线夹角范围为1～90°。
所述的梯形插口的凹槽深度范围为5～60mm，其梯形边与格子砖主体中心线夹角范围为1～90°。
所述的格子砖孔数量范围为1～5个。
本发明具有以下优点：
本发明电极焙烧炉料箱采用上述边料箱的角部结构将有效增加边料箱的整体强度；并可有效防止边料箱角部开裂，防止填充料漏入料箱底的炉底烟气通道中燃烧所产生的高温对料箱的进一步破坏，同时还可避免由于填充料泄漏引起的焙烧产品氧化；保证整个料箱受热时自由上涨，防止料箱上涨产生的应力对料箱的破坏；有效提高整个料箱的使用寿命，进而延长电极焙烧炉的使用寿命，降低电极焙烧的生产成本；有效消除边料箱角部的低温死角，大大提高整个炉室中的水平温度均匀性，有利于提高焙烧产品质量。
本发明上述技术方案解决了电极焙烧炉边料箱角部结构强度差、易于开裂、严重时沿裂缝漏入炉底炕面下的填充料燃烧、产生的高温导致料箱底跨塌的问题；同时还可用以解决该部位实心结构引起的低温死角，影响电极产品质量等问题。
采用本发明上述结构的中间料箱顶部结构在顶部砖与料箱格子砖咬合处设有燕尾形膨胀缝，将有效增加中间料箱的整体强度。可有效防止中间料箱顶部开裂，防止填充料漏入料箱底的炉底烟气通道中燃烧所产生的高温对中间料箱的进一步破坏，同时还可避免由于填充料泄漏引起的焙烧产品氧化。可保证整个料箱受热时自由上涨，防止料箱上涨产生的应力对料箱的破坏。可有效提高整个料箱的使用寿命，进而延长电极焙烧炉的使用寿命，降低电极焙烧的生产成本。可有效消除中间料箱顶部的低温死角，大大提高整个炉室中的水平温度均匀性，有利于提高焙烧产品质量。
采用本发明上述料箱格子砖结构梯形插头和梯形插口使料箱砌体上的立砖缝均为燕尾形，有利于阻止填充料漏入开裂的砖缝中，防止已开裂砖缝进一步扩大。采用本发明使料箱砌体上的每一块格子砖，在其上下层间、相邻格子砖间，均受到咬合结构的强力制约，大大提高了料箱格子砖墙的整体性和抗变形能力。将会明显延长料箱砌体的使用寿命，进而延长整台电极焙烧炉的使用寿命，有效降低电极生产成本。其结构简单，易于实施。
附图说明
图1是本发明电极焙烧炉料箱结构平面示意图。
图2是本发明电极焙烧炉中间料箱顶部结构的料箱左视结构示意图。
图3是本发明料箱格子砖的立面结构示意图。
图4是本发明料箱格子砖的正面结构示意图。
图中，1、炉室砌体；2、边料箱；3、膨胀空缝；4、角砖；5、料箱格子砖；6、梯形插头；7、梯形插口；8、烟气孔洞；9、燕尾形膨胀缝；10、中间料箱；11、膨胀空缝；12、顶部砖；13、料箱格子砖；14、梯形插头；15、梯形插口；16、烟气孔洞；17、燕尾形膨胀缝；18、格子砖主体；19、格子砖孔；20、母口；21、子口；22、梯形插头；23、梯形插口。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
如图1和图2所示，本发明一种电极焙烧炉料箱结构，包括边料箱2、料箱格子砖5、中间料箱10，其中边料箱2的角部结构为：料箱格子砖5与炉室砌体1围成的角部设有角砖4，在角砖4上设有烟气孔洞8，烟气孔洞8贯通角砖4上下表面，烟气孔洞8的形状是圆形、矩形、多边形或梯形，烟气孔洞8的直径或边长尺寸可以为10～200mm，作为烟气流动的通道，烟气孔洞8与料箱底炕面砖以下的炉底烟气通道相连接，以消除边料箱2中的低温死角；角砖4与料箱格子砖5咬合的两个边上设有膨胀缝，膨胀缝为燕尾形膨胀缝9，燕尾形膨胀缝9内填塞耐火纤维材料，深度为50～300mm，以防止杂物落入，角砖4与料箱格子砖5采用耐火泥浆砌筑而成，角砖4与料箱格子砖5具有相同的厚度，角砖4和料箱格子砖5与炉室砌体1之间设有膨胀空缝3，膨胀空缝3宽度可以为3～50mm，角砖4的两个相邻边与料箱格子砖5之间设有梯形插头6和梯形插口7，并分别与相邻料箱格子砖5的相应部位咬合，梯形插头6的凸台高度可以为5～60mm，其梯形边与其直形边的夹角为0.5～90°；梯形插口7的凹槽深度为5～60mm，其梯形边与其三形边的夹角为0.5～90°，梯形插头6的凸台和梯形插口7的凹槽的方向，砌筑时逐层变换，只有隔层时才方向一致，因此边料箱角部没有贯通料箱上下的通缝；角砖4的上下表面分别设有位置对应的子母口，用以防止角砖受力后的分层移位，保证角砖部位的烟气通道畅通，增加料箱砌体的结构强度，子母口的截面形状是半圆形、梯形或三角形；子口凸台的高度或凹槽的深度尺寸为2～30mm，角砖4上下表面所设的子母口是围绕烟气孔洞8矩形布置或围绕烟气孔洞8环形布置。
如图2所示，本发明种电极焙烧炉中间料箱10顶部结构是设置在炉室中的中间料箱10的两个顶部角上，它同与其相邻的边料箱2以及火井、炕面、炕墩等一同组成炉室。中间料箱10顶部结构为：它包括炉室砌体1、中间料箱10、顶部砖12，顶部砖12与料箱格子砖13连接，在顶部砖12与料箱格子砖13咬合处设有燕尾形膨胀缝17，燕尾形膨胀缝17内填塞耐火纤维材料，为以防止杂物落入，填塞耐火纤维材料的深度在50～300mm为佳，顶部砖12与料箱格子砖13组成的中间料箱砖与炉室砌体1之间设有膨胀空缝11，使整个料箱在高温下能够自由上涨，膨胀空缝11的宽度范围为3～50mm。上述燕尾形膨胀缝17是由顶部砖12与料箱格子砖13的三个边上设有的梯形插头14和梯形插口15相咬合形成的，梯形插头14的凸台高度范围为5～60mm，其梯形边与其直形边的夹角范围为1～90°，梯形插口15的凹槽深度范围为5～60mm，其梯形边与其直形边的夹角范围为1～90°；顶部砖12上设有贯通其上下表面的烟气孔洞16，作为烟气流动的通道，以消除边料箱中的低温死角，烟气孔洞16的形状是圆形、矩形、多边形或梯形，烟气孔洞16的直径或边长尺寸范围为10～200mm，顶部砖12的上下表面分别设有子母口，子母口的截面形状是半圆形、梯形或三角形，子母口凸台的高度或凹槽的深度尺寸范围为2～30mm，子母口围绕烟气孔洞16矩形布置或围绕烟气孔洞16环形布置，顶部砖12及料箱格子砖13的梯形凸台和梯形凹槽的方向与上下层的顶部砖12及料箱格子砖13的梯形凸台和梯形凹槽的方向相反；顶部砖12与料箱格子砖13具有相同的厚度。
如图3和图4所示，上述的料箱格子砖5、13的结构如下：格子砖主体18上设有贯通其上下表面的格子砖孔19，格子砖孔19数量范围为1～5个，在格子砖主体18的上下表面设有子口21和母口20，子口21设在格子砖主体18的上表面，数量为1～6条，子口21的截面形状是半圆形、梯形或三角形，子口21的高度范围为2～30mm，母口20设在格子砖主体18的下表面，数量为1～6条，母口20的截面形状是半圆形、梯形或三角形，线型立口的高度范围为2～30mm；子口21与母口20相匹配；在格子砖主体18的两端头分别设有梯形插头22和梯形插口23，梯形插头22的凸台高度范围为5～60mm，其梯形边与格子砖主体18中心线夹角范围为1～90°，梯形插口23的凹槽深度范围为5～60mm，其梯形边与格子砖主体18中心线夹角范围为1～90°。
砌筑料箱时，各层格子砖上的格子砖孔均须上下对齐，形成若干个贯通到电极焙烧炉炕面以下的通孔；格子砖下表面的母口，与其下层格子砖的子口相咬合，格子砖上表面的子口，与其上层格子砖的母口相咬合；格子砖的梯形插头，与其相邻格子砖的梯形插口相咬合，格子砖的梯形插口与其相邻格子砖的插头相咬合，这样左右相邻的格子砖间也形成燕尾形立砖缝，这将大大增强相邻格子砖间的咬合强度。上下砖层间的子母口卧砖缝和燕尾形立砖缝，均须采用耐火泥浆填充粘结。