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高炉炼铁设备

阅读：1060发布：2020-05-24

IPRDB可以提供高炉炼铁设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种高炉炼铁设备，涉及冶金炼铁设备技术领域，包括内层炉体、用于与内层炉体围合成用于炼铁的炉腔的外层炉体、底板以及若干个分别设置于内层炉体下部以及外层炉体下部的送风组件。本发明提供的高炉炼铁设备，利用内层炉体、外层炉体以及下方的底板围合成用于炼铁的炉腔，达到在环形的炉腔的内外两侧分别设置送风组件以提高送风效率的作用，避免了传统高炉内径过大造成的送风不力的问题，同时设置在内层炉体下部内侧以及设置于外层炉体下部外周的送风组件能够从环形的炉腔两侧对中部的炉腔进行有效的送风，提高了炼铁效率，避免了因炉内送风直径过大造成对中心处送风不力的问题，降低了送风要求，减少了生产成本。，下面是高炉炼铁设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.高炉炼铁设备，其特征在于：包括内层炉体(100)、套设于所述内层炉体(100)外周且用于与所述内层炉体(100)围合成用于炼铁的炉腔的外层炉体(200)、用于连接所述内层炉体(100)和所述外层炉体(200)下端的底板(400)以及若干个分别设置于所述内层炉体(100)下部以及所述外层炉体(200)下部且向所述炉腔开口的送风组件(300)。

2.如权利要求1所述的高炉炼铁设备，其特征在于：所述内层炉体(100)的外壁上以及所述外层炉体(200)的内壁上分别设有耐火组件(500)，所述耐火组件(500)包括耐火砖层以及分别设置于所述耐火砖层内部的冷却管(530)。

3.如权利要求2所述的高炉炼铁设备，其特征在于：所述耐火砖层主要由耐火砖(510)垒砌形成，所述冷却管(530)沿圆周方向贯穿所述耐火砖(510)的内部。

4.如权利要求3所述的高炉炼铁设备，其特征在于：所述耐火砖(510)的上表面设有开口向上的凹槽(520)，所述冷却管(530)呈圆环状设置于所述凹槽(520)内。

5.如权利要求3或4所述的高炉炼铁设备，其特征在于：所述冷却管(530)的截面为矩形，且所述冷却管(530)为铜材质构件。

6.如权利要求4所述的高炉炼铁设备，其特征在于：所述凹槽(520)的中心至所述炉腔的距离大于所述凹槽(520)的中心至所述内层炉体(100)或所述外层炉体(200)的距离。

7.如权利要求1所述的高炉炼铁设备，其特征在于：所述送风组件(300)包括出口向下倾斜的第一送风管(310)以及出口向上倾斜的第二送风管(320)，位于所述内层炉体(100)上的所述第一送风管(310)和所述第二送风管(320)在所述内层炉体(100)的圆周方向上间隔设置，位于所述外层炉体(200)上的所述第一送风管(310)和所述第二送风管(320)在所述外层炉体(200)的圆周方向上间隔设置，位于所述内层炉体(100)上的所述第一送风管(310)与位于所述外层炉体(200)上的所述第一送风管(310)一一对应，位于所述内层炉体(100)上的所述第二送风管(320)与位于所述外层炉体(200)上的所述第二送风管(320)一一对应。

8.如权利要求7所述的高炉炼铁设备，其特征在于：位于所述内层炉体(100)上的所述第一送风管(310)在所述内层炉体(100)的圆周方向上均匀排布；位于所述外层炉体(200)上的所述第一送风管(310)在所述外层炉体(200)的圆周方向上均匀排布；位于所述内层炉体(100)上的所述第二送风管(320)在所述内层炉体(100)的圆周方向上均匀排布；位于所述外层炉体(200)上的所述第二送风管(320)在所述外层炉体(200)的圆周方向上均匀排布。

9.如权利要求7或8所述的高炉炼铁设备，其特征在于：位于所述内层炉体(100)上的所述第一送风管(310)的出口端凸出于所述内层炉体(100)的外壁设置；位于所述外层炉体(200)上的所述第一送风管(310)的出口端凸出于所述外层炉体(200)的内壁设置；位于所述内层炉体(100)上的所述第二送风管(320)的出口端与所述内层炉体(100)的外壁齐平；

位于所述外层炉体(200)上的所述第二送风管(320)的出口端与所述外层炉体(200)的内壁齐平。

10.如权利要求1所述的高炉炼铁设备，其特征在于：所述外层炉体(200)的下部设有若干个沿圆周方向均匀排布且与所述炉腔连通的出渣口(210)，所述外层炉体(200)的下部还设有若干个沿圆周方向均匀排布且与所述炉腔连通的出铁口(220)，所述出铁口(220)的高度低于所述出渣口(210)的高度。

说明书全文

高炉炼铁设备

技术领域

[0001] 本发明属于冶金炼铁设备技术领域，更具体地说，是涉及一种高炉炼铁设备。

背景技术

[0002] 应用焦炭、天然富块矿及烧结矿和球团矿等含铁矿石和石灰石、白云石等熔剂在竖式反应器也就是高炉内连续生产液态生铁的方法叫高炉炼铁，是现代钢铁生产的重要环节。目前高炉炼铁主要过程为：采用高碱度烧结矿、酸性球团配加少量天然块矿的炉料结构，燃料主要为焦炭和煤粉，通过鼓入1000-1250摄氏度的热风，完成含铁原料的还原，最终通过渣铁分离完成生铁的生产。

[0003] 随着高炉有效容积的不断扩大，炉缸的直径不断得到增大，气流穿越性变差，导致对高炉的中心位置吹风效果差，严重时还会在炉体中部出现不能进行有效冶炼的死料柱，为了保证煤气流的分布的合理性，虽然现在采用了富氧高风温鼓风的方式，但是其造成送风成本的大幅度提升，严重的提高了炼铁的生产成本。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供高炉炼铁设备，以解决现有技术中存在的高炉炼铁送风难度大、成本高的技术问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供高炉炼铁设备，包括内层炉体、套设于内层炉体外周且用于与内层炉体围合成用于炼铁的炉腔的外层炉体、用于连接内层炉体和外层炉体下端的底板以及若干个分别设置于内层炉体下部以及外层炉体下部且向炉腔开口的送风组件。

[0006] 作为进一步的优化，内层炉体的外壁上以及外层炉体的内壁上分别设有耐火组件，耐火组件包括耐火砖层以及分别设置于耐火砖层内部的冷却管。

[0007] 作为进一步的优化，耐火砖层包括若干个沿内层炉体的外周方向或外层炉体的内周方向顺次排布的耐火砖，冷却管沿圆周方向贯穿若干个耐火砖设置于耐火砖内部。

[0008] 作为进一步的优化，耐火砖的上表面设有开口向上的凹槽，冷却管呈圆环状设置于凹槽内。

[0009] 作为进一步的优化，冷却管的截面为矩形，且冷却管为铜材质构件。

[0010] 作为进一步的优化，凹槽的中心至炉腔的距离大于凹槽的中心至内层炉体或外层炉体的距离。

[0011] 作为进一步的优化，送风组件包括出口向下倾斜的第一送风管以及出口向上倾斜的第二送风管，位于内层炉体上的第一送风管和第二送风管在内层炉体的圆周方向上间隔设置，位于外层炉体上的第一送风管和第二送风管在外层炉体的圆周方向上间隔设置，位于内层炉体上的第一送风管与位于外层炉体上的第一送风管一一对应，位于内层炉体上的第二送风管与位于外层炉体上的第二送风管一一对应。

[0012] 作为进一步的优化，位于内层炉体上的第一送风管在内层炉体的圆周方向上均匀排布；位于外层炉体上的第一送风管在外层炉体的圆周方向上均匀排布；位于内层炉体上的第二送风管在内层炉体的圆周方向上均匀排布；位于外层炉体上的第二送风管在外层炉体的圆周方向上均匀排布。

[0013] 作为进一步的优化，位于内层炉体上的第一送风管的出口端凸出于内层炉体的外壁设置；位于外层炉体上的第一送风管的出口端凸出于外层炉体的内壁设置；位于内层炉体上的第二送风管的出口端与内层炉体的外壁齐平；位于外层炉体上的第二送风管的出口端与外层炉体的内壁齐平。

[0014] 作为进一步的优化，外层炉体的下部设有若干个沿圆周方向均匀排布且与炉腔连通的出渣口，外层炉体的下部还设有若干个沿圆周方向均匀排布且与炉腔连通的出铁口，出铁口的高度低于出渣口的高度。

[0015] 本发明提供的高炉炼铁设备的有益效果在于：本发明提供的高炉炼铁设备，利用内层炉体、外层炉体以及下方的底板围合成用于炼铁的炉腔，达到在环形的炉腔的内外两侧分别设置送风组件以提高送风效率的作用，避免了传统高炉内径过大造成的送风不力的问题，同时设置在内层炉体下部内侧以及设置于外层炉体下部外周的送风组件能够从环形的炉腔两侧对中部的炉腔进行有效的送风，提高了炼铁效率，避免了因炉内送风直径过大造成对中心处送风不力的问题，降低了送风要求，减少了生产成本。

附图说明

[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0017] 图1为本发明实施例提供的高炉炼铁设备的主视剖视结构示意图；

[0018] 图2为本发明实施例图1提供的外层炉体的主视剖视结构示意图；

[0019] 图3为本发明实施例图2中A-A的剖视结构示意图；

[0020] 图4为本发明实施例图1中B-B的剖视结构示意图；

[0021] 其中，图中各附图标记：

[0022] 100-内层炉体；200-外层炉体；210-出渣口；220-出铁口；300-送风组件；310-第一送风管；320-第二送风管；400-底板；500-耐火组件；510-耐火砖；520-凹槽；530-冷却管。

具体实施方式

[0023] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0024] 请一并参阅图1至图4，现对本发明提供的高炉炼铁设备进行说明。高炉炼铁设备，包括内层炉体100、套设于内层炉体100外周且用于与内层炉体100围合成用于炼铁的炉腔的外层炉体200、用于连接内层炉体100和外层炉体200下端的底板400以及若干个分别设置于内层炉体100下部以及外层炉体200下部且向炉腔开口的送风组件300。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0025] 通过在内层炉体100的内圈以及外层炉体200的外圈分别设置送风组件300的形式，能够有效的提高送风组件300的风量，使内层炉体100以及外层炉体200之间的炉腔内具有更充足的送风量，降低了对送风的温度、压力以及风量的要求，使送风气流得到根本的改善，明显的消除了原有炉缸中心的死料柱。

[0026] 本发明提供的高炉炼铁设备，与现有技术相比，本发明提供的高炉炼铁设备，利用内层炉体100、外层炉体200以及下方的底板400围合成用于炼铁的炉腔，达到在环形的炉腔的内外两侧分别设置送风组件300以提高送风效率的作用，避免了传统高炉内径过大造成的送风不力的问题，同时设置在内层炉体100下部内侧以及设置于外层炉体200下部外周的送风组件300能够从环形的炉腔两侧对中部的炉腔进行有效的送风，提高了炼铁效率，避免了因炉内送风直径过大造成对中心处送风不力的问题，降低了送风要求，减少了生产成本。

[0027] 作为本发明提供的高炉炼铁设备的一种具体实施方式，内层炉体100和外层炉体200可以设置横截面为圆形的形式，同时可以设置为三角形或矩形等各种形状的截面，就能实现喷吹组件的有效覆盖。

[0028] 请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的高炉炼铁设备的一种具体实施方式，内层炉体100的外壁上以及外层炉体200的内壁上分别设有耐火组件500，耐火组件500包括耐火砖层以及分别设置于耐火砖层内部的冷却管530。在本发明的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。传统的设置在高炉炉体内部的耐火砖在炼铁的热环境中，很容易造成脱落，影响了高炉的耐热性，不利于炼铁热量的保持，影响了冶炼的生产效率。本实施例中耐火组件500采用耐火砖层自下而上逐层设置的形式，实现对炉腔两侧的内层炉体100的外壁上以及外层炉体200的内壁进行有效的保护。内层炉体100和外层炉体200分别是钢板材质的炉壳结合冷却壁构成的，在冷却壁靠近炉腔的一侧设置的耐火组件能够与待冶炼原料进行直接接触，具有良好的耐热耐火效果，在耐火砖层中设置冷却管能够更好的延长耐火砖的寿命，避免耐火组件因高温造成的脱落，影响高炉的整体保温性能。

[0029] 请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的高炉炼铁设备的一种具体实施方式，耐火砖层包括若干个沿内层炉体100的外周方向或外层炉体200的内周方向顺次排布的耐火砖510，冷却管530沿圆周方向贯穿若干个耐火砖510设置于耐火砖510内部。耐火砖层是有圆周方向排布在内层炉体100的外周或外层炉体200的内周的多个耐火砖形成的，对应同一层的耐火砖设置一个冷却管，冷却管设置在多个耐火砖内部，形成环状，对应一个耐火砖层设置一个冷却管，保证自下而上的各个耐火砖层具有冷却管布设，保证良好的冷区降温效果。

[0030] 请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的高炉炼铁设备的一种具体实施方式，耐火砖510的上表面设有开口向上的凹槽520，冷却管530呈圆环状设置于凹槽520内。为了降低冷却管的安装难度，采用在耐火砖的上表面上设置凹槽的形式，将冷却管嵌套在凹槽内部，实现安装方便的作用。同一个耐火砖层也就是同一层的多个耐火砖的表面上的凹槽在圆周方向上相互贯通，便于实现冷却管从耐火砖上方进行嵌套。另外，凹槽也可以设置在耐火砖的下表面上，采用开口向下的形式，均能实现冷却管的有效安装。

[0031] 请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的高炉炼铁设备的一种具体实施方式，冷却管530的截面为矩形，且冷却管530为铜材质构件。冷却管采用截面为矩形的形式，便于在耐火砖510的表面进行凹槽的加工，同时冷却管也可以采用圆形截面的管材，对应在在耐火砖上表面设置U形开口用于容纳冷却管，同时或者采用其他截面的冷却管也可以。铜材质的使用是因为其具有良好的导热性，在内部冷却水的作用下具有更好的冷却效果。

[0032] 请一并参阅图1至图3，作为本发明提供的高炉炼铁设备的一种具体实施方式，凹槽520的中心至炉腔的距离大于凹槽520的中心至内层炉体100或外层炉体200的距离。凹槽距离炉腔一侧相对距离内层炉体100或外层炉体200要远，这是为了更好的保护冷却管，避免安装的过于靠近炉腔一侧造成耐火砖掉落以致于直接作用于冷却管的问题，最大限度的提高了耐火砖和冷却管的使用寿命。

[0033] 请一并参阅图1和图4，作为本发明提供的高炉炼铁设备的一种具体实施方式，送风组件300包括出口向下倾斜的第一送风管310以及出口向上倾斜的第二送风管320，位于内层炉体100上的第一送风管310和第二送风管320在内层炉体100的圆周方向上间隔设置，位于外层炉体200上的第一送风管310和第二送风管320在外层炉体200的圆周方向上间隔设置，位于内层炉体100上的第一送风管310与位于外层炉体200上的第一送风管310一一对应，位于内层炉体100上的第二送风管320与位于外层炉体200上的第二送风管320一一对应。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。送风组件的设置采用设有下倾角的第一送风管和设有上倾角的第二送风管间隔设置的方式，第一送风管用于活跃炉缸，促进原料以及燃料的反应，第二送风管用于保证良好的还原作用，促进渣铁的有效分离。第一送风管在内层炉体100和外层炉体200上相对设置，同时向下进行喷吹，对炉腔内部进行有效的活跃，第二送风管在内层炉体100和外层炉体200上相对设置，同时向上进行喷吹，对炉腔内的渣铁进行还原，保证渣铁的有效分离。

[0034] 请一并参阅图1和图4，作为本发明提供的高炉炼铁设备的一种具体实施方式，位于内层炉体100上的第一送风管310在内层炉体100的圆周方向上均匀排布；位于外层炉体200上的第一送风管310在外层炉体200的圆周方向上均匀排布；位于内层炉体100上的第二送风管320在内层炉体100的圆周方向上均匀排布；位于外层炉体200上的第二送风管320在外层炉体200的圆周方向上均匀排布。第一送风管在内层炉体100或外层炉体200的圆周方向进行均匀排布，能够有效地保证环形炉腔内圆周方向上的各处均能得到有效喷吹，促进炼铁反应的顺利进行，同时第二送风管采用均匀排布的形式，也实现了环形炉腔内部各处渣铁的有效分离，保证了良好的分离效果。本实施例中采用在内层炉体100或外层炉体200上设置6个第一送风管310，同时6个第二送风管320的形式，可以根据具体的内层炉体100或外层炉体200的尺寸设置相对应的其他个数的第一送风管310和第二送风管320，如在内层炉体100或外层炉体200分别设置所需个数的第一送风管310和第二送风管320的形式。

[0035] 请一并参阅图1和图4，作为本发明提供的高炉炼铁设备的一种具体实施方式，位于内层炉体100上的第一送风管310的出口端凸出于内层炉体100的外壁设置；位于外层炉体200上的第一送风管310的出口端凸出于外层炉体200的内壁设置；位于内层炉体100上的第二送风管320的出口端与内层炉体100的外壁齐平；位于外层炉体200上的第二送风管320的出口端与外层炉体200的内壁齐平。第一送风管310的向下的倾角为15°-30°，第二送风管320的向上的倾角为15°-20°。第一送风管采用伸入内层炉体100的炉腔侧或者外层炉体200的炉腔侧的形式，伸入长度为20-25cm，既实现了良好的喷吹，同时又避免了伸入值过大造成对第一送风管的影响。因为在炉腔内的高温环境下第一送风管的外壁外侧设有夹套，夹套中设置有冷却水，避免第一送风管受热过大造成损坏，如果伸入量过大则容易将夹套烧漏，造成内部冷却水的渗漏，进而影响炼铁的顺利进行。设有上倾角的第二送风管主要是为了促进渣铁分离，所以其出口端可以设置成与内层炉体100的外壁或外层炉体200的内壁齐平的形式，其采取的进风温度较低，能够对耐火材料也形成一定的保护作用。第一送风管
310的下倾角设置为15°-30°，能够保证对炉腔内反应物料的有效喷吹，提高炼铁效率，而第二送风管320的上倾角设置为15°-20°的形式，便于促进渣铁的还原作用，实现渣铁的有效分离。

[0036] 请一并参阅图1和图4，作为本发明提供的高炉炼铁设备的一种具体实施方式，外层炉体200的下部设有若干个沿圆周方向均匀排布且与炉腔连通的出渣口210，外层炉体200的下部还设有若干个沿圆周方向均匀排布且与炉腔连通的出铁口220，出铁口220的高度低于出渣口210的高度。对应本实施例中炉腔为环形的形式，在设置出渣口和出铁口是也采用在外层炉体的外周均匀设置若干个的形式，保证出渣和出铁的效率。出铁口采用低于出渣口的设置，是因为在炼铁过程中渣体会悬浮在铁水的上方，先进行出渣操作后，然后将出渣口关闭，再打开出铁口进行出铁操作。

[0037] 本发明提供的高炉炼铁设备，利用内层炉体、外层炉体以及下方的底板围合成用于炼铁的炉腔，达到在环形的炉腔的内外两侧分别设置送风组件以提高送风效率的作用，避免了传统高炉内径过大造成的送风不力的问题，同时设置在内层炉体下部内侧以及设置于外层炉体下部外周的送风组件能够从环形的炉腔两侧对中部的炉腔进行有效的送风，提高了炼铁效率，避免了因炉内送风直径过大造成对中心处送风不力的问题，降低了送风要求，减少了生产成本。

[0038] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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