專(zhuān)利名稱：煉鐵高爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專(zhuān)利涉及冶金領(lǐng)域的一種煉鐵高爐裝置，尤其用煤來(lái)取代焦炭作為爐內(nèi)燃料、滲碳劑、還原劑的煉鐵高爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的現(xiàn)代化高爐煉鐵生產(chǎn)工藝系統(tǒng)，其配置雖然已經(jīng)相當(dāng)完善，一應(yīng)俱全，已經(jīng)形成了一套相當(dāng)完善而又科學(xué)、復(fù)雜且相當(dāng)巨大的現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)業(yè)。但是，其所依賴的必不可少的高爐生產(chǎn)的主要燃料和爐內(nèi)料柱骨架——冶金焦炭的資源卻日近枯竭。龐大的煉鐵系統(tǒng)本來(lái)投資就很大，再加上不得不使用資源越來(lái)越緊缺、價(jià)格越來(lái)越高的冶金焦炭，從而使得高爐煉鐵的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本越來(lái)越高。這就必將導(dǎo)致用焦炭煉鐵(即便是采用富氧大噴吹的噴煤技術(shù))的高爐終將因焦炭緊缺、成本太高而導(dǎo)致大面積虧損，以致逐步被迫關(guān)停轉(zhuǎn)產(chǎn)，造成大量廠房、設(shè)備等資產(chǎn)的閑置或報(bào)廢。高爐煉鐵行業(yè)將會(huì)面臨重大困難，從而導(dǎo)致整個(gè)鋼鐵行業(yè)的生存危機(jī)。雖然其中的一部分企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榭评卓怂?COREX)熔融還原煉鐵廠或其它直接還原廠，但是，并不是所有的企業(yè)都有能力或者有可能轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯舆€原廠的，可行性也不大。如果去建設(shè)新廠，那必然需要巨額的投資。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種焦炭利用量少、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本低的煤基兩段式煉鐵高爐。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的在現(xiàn)有高爐爐體中下部(靠近爐腰)橫向安裝一排托料梁，梁兩端伸出并固定在爐殼上，在托料梁內(nèi)設(shè)有冷卻盤(pán)管。在托料梁上部固定有爐料控制裝置，由固定在托料梁上部的一排支架安裝座、裝在支架安裝座上的爐料控制閥支架、滑動(dòng)軸承座及壓蓋和穿過(guò)爐料控制閥支架的中空傳動(dòng)軸及套在中空傳動(dòng)軸上的控制閥板組成。支架安裝座裝在托料梁上。中空傳動(dòng)軸一端伸出爐殼連接由減速機(jī)和電動(dòng)機(jī)組成的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，另一端伸出爐殼，在其內(nèi)套裝有冷卻水管。中空傳動(dòng)軸與爐殼之間加裝有密封填料。在靠近托料梁下部爐殼上裝有測(cè)溫置。
所述的托料梁的間距為420毫米。所述的支架安裝座之間的間距為840毫米。所述的動(dòng)力機(jī)構(gòu)由減速機(jī)和電動(dòng)機(jī)組成。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，在托料梁上下部，對(duì)應(yīng)爐料控制閥支架位置上裝有聯(lián)結(jié)水冷管組，聯(lián)結(jié)水冷管組與托料梁形成十字交叉，間距為840～1260毫米，也就是每隔1或2個(gè)爐料控制閥支架裝設(shè)聯(lián)結(jié)水冷管組，聯(lián)結(jié)水冷管組兩端伸出爐殼外，與爐殼之間加裝有壓蓋及密封填料。上部聯(lián)結(jié)水冷管由裝在支架安裝座上的固定螺栓固定，下部聯(lián)結(jié)水冷管由固定托料梁下部的水冷管固定座和固定螺栓固定。在與托料梁交接處的聯(lián)結(jié)水冷管上設(shè)有防止變形的限位擋塊來(lái)卡住托料梁。
所述的控制閥板為蝶閥、十字閥、料耙。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是1)節(jié)省資源，煉鐵成本低。由于利用托料梁代替焦炭托起爐料，焦炭的滲炭劑和還原劑等功能完全能夠由煤代替。既可省去當(dāng)焦炭枯竭時(shí)將高爐改建為直接還原所耗費(fèi)的巨大投資，又能大幅度降低燃料成本，可使煉鐵成本降低100～150元/噸左右，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
2)本實(shí)用新型能最大限度發(fā)揮各鋼鐵企業(yè)已經(jīng)掌握了現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝、設(shè)備技術(shù)的產(chǎn)業(yè)工人、工程技術(shù)人員和管理人員的作用，僅需培訓(xùn)部分人員即可順利生產(chǎn)；3)爐況較容易控制下料量、下料部位、送熱風(fēng)、送冷卻水等均屬于常規(guī)操作，易于調(diào)整和掌握；4)采用本實(shí)用新型煉鐵高爐生產(chǎn)運(yùn)行一段時(shí)間后，煉鐵高爐處在最佳狀態(tài)，高爐下部將形成一個(gè)沒(méi)有料柱和焦炭骨架存在的自由回旋的高溫反應(yīng)區(qū)，實(shí)際上是由煤塊、煤粉、細(xì)礦粒、鐵礦熔融滴、高溫煤氣等形成的流化床式的高溫反應(yīng)區(qū)。此時(shí)鐵的還原和各種相關(guān)反應(yīng)將進(jìn)行得更為快捷、更為徹底，其經(jīng)濟(jì)效益將更為顯著。


圖1為煉鐵高爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖3為爐料控制裝置的局部放大圖。
圖4為圖3的B-B剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
在原有煉鐵高爐爐體1中下部按間距為420毫米增設(shè)的一排托料梁2，用以承擔(dān)上部爐料的全部重量和壓力，起骨架的作用，其根數(shù)可根據(jù)爐徑大小確定。托料梁2兩端伸出并固定在爐殼上，固定方式可以采用螺栓固定并用耐熱材料填實(shí)。托料梁2可以采用耐熱鋼板組合焊接制成或一次鑄成，可以承受1000℃～1350℃度的高溫，短期可承受1500℃(此處的正常溫度一般可控制在1380℃以下)。在托料梁2內(nèi)設(shè)有水冷盤(pán)管3，水冷盤(pán)管3還可以通過(guò)在一次鑄成的托料梁2內(nèi)形成類(lèi)似于盤(pán)管的水冷通道，冷卻方式采用水冷或汽化冷卻，既可不斷地形成適當(dāng)?shù)脑?，又可采取根?jù)測(cè)溫裝置顯示的溫度來(lái)調(diào)整水的冷卻強(qiáng)度等措施調(diào)節(jié)爐體中部的溫度。在托料梁2上部固定有爐料控制閥裝置4。爐料控制閥裝置4由能夠承受1000℃～1250℃的特殊鑄鐵或其它耐高溫材料制成，其構(gòu)造為在托料梁2上部以間距為840毫米固定有一排支架安裝座5，爐料控制閥支架6固定由支架安裝座上，其上有滑動(dòng)軸承座及壓蓋7。中空傳動(dòng)軸上9經(jīng)過(guò)滑動(dòng)軸承貫穿于爐料控制閥支架6并伸出爐殼，一端伸依次連接控制閥減速機(jī)17、控制閥電動(dòng)機(jī)軸18，控制閥板套在中空傳動(dòng)軸上，控制閥板10可以為為蝶閥、十字閥、料耙等型式，用耐熱鑄鐵或耐熱鋼制造，其可以承受1000℃～1250℃的高溫(此處的正常溫度一般可控制在1150℃以下)。在中空傳動(dòng)軸9內(nèi)套裝有冷卻水管19，冷卻水管19伸出爐外并與冷卻系統(tǒng)連接。為保證中空傳動(dòng)軸19自由轉(zhuǎn)動(dòng)，冷卻水管19的外徑小于中空傳動(dòng)軸9的內(nèi)徑。中空傳動(dòng)軸9與爐殼之間加裝有密封填料11；在靠近托料梁2下部爐殼上裝有測(cè)溫裝置12，根據(jù)測(cè)溫裝置12顯示的溫度及有關(guān)參數(shù)來(lái)調(diào)整水的冷卻強(qiáng)度和改變裝料制度，來(lái)調(diào)節(jié)此處及爐體的溫度，保證煤基煉鐵高爐的順行。
為了把多根托料梁4聯(lián)結(jié)在一起和更充分冷卻托料梁2，在托料梁2上下部對(duì)應(yīng)爐料控制閥支架6位置上，以840～1260毫米的間距裝有與托料梁成十字交叉的聯(lián)結(jié)水冷管組13，聯(lián)結(jié)水冷管組13伸出爐殼外接冷卻水進(jìn)出口。上部聯(lián)結(jié)水冷管13a由裝在支架安裝座5上的固定螺栓15a固定，下部聯(lián)結(jié)水冷管13b由固定托料梁2下部的水冷管固定座14和固定螺栓15b固定，在與托料梁2交接處的托料梁2兩側(cè)面位置的聯(lián)結(jié)水冷管13上設(shè)有限位擋塊16。為了保證聯(lián)結(jié)水冷管有足夠的強(qiáng)度，其材料可以使用壁厚25的毫米左右的無(wú)縫鋼管。
權(quán)利要求1.一種煉鐵高爐，包括爐體(1)，其特征在于在爐體(1)中下部橫向安裝有一排托料梁(2)，托料梁(2)兩端伸出并固定在爐殼上，在托料梁(2)內(nèi)設(shè)有水冷盤(pán)管(3)，在托料梁(2)上部固定有爐料控制裝置(4)；所述的爐料控制裝置(4)由固定在托料梁(2)上部的一排支架安裝座(5)、裝在支架安裝座上的爐料控制閥支架(6)、滑動(dòng)軸承座及壓蓋(7)和穿過(guò)爐料控制閥支架(6)的中空傳動(dòng)軸(9)、套在中空傳動(dòng)軸上的控制閥板(10)組成；中空傳動(dòng)軸(9)一端伸出爐殼與動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接，另一端伸出爐殼；在中空傳動(dòng)軸(9)內(nèi)套裝有冷卻水管(19)，中空傳動(dòng)軸(9)與爐殼之間加裝有密封填料(11)；在靠近托料梁(2)下部爐殼上裝有測(cè)溫裝置(12)。
2.按照權(quán)利要求1所述的煉鐵高爐，其特征在于兩托料梁(2)的間距為420毫米。
3.按照權(quán)利要求1所述的煉鐵高爐，其特征在于兩支架安裝座(5)之間的間距為840毫米。
4.按照權(quán)利要求1所述的煉鐵高爐，其特征在于動(dòng)力機(jī)構(gòu)由減速機(jī)(17)和電動(dòng)機(jī)(18)組成。
5.按照權(quán)利要求1所述的煉鐵高爐，其特征在于在托料梁(2)上下部，對(duì)應(yīng)爐料控制閥支架(6)位置裝有聯(lián)結(jié)水冷管組(13)，聯(lián)結(jié)水冷管組(13)與托料梁(2)形成十字交叉并伸出爐外。
6.按照權(quán)利要求5所述的煉鐵高爐，其特征在于聯(lián)結(jié)水冷管組(13)由上部聯(lián)結(jié)水冷管(13a)和下部聯(lián)結(jié)水冷管(13b)組成，其間距為840～1260毫米，上部聯(lián)結(jié)水冷管(13a)由裝在支架安裝座(5)上的固定螺栓(15a)固定，下部聯(lián)結(jié)水冷管(13b)由固定托料梁(2)下部的水冷管固定座(14)和固定螺栓(15b)固定，在與托料梁(2)交接處的托料梁(4)兩側(cè)面位置的聯(lián)結(jié)水冷管組(13)上設(shè)有限位擋塊(16)。
7.按照權(quán)利要求1的煉鐵高爐，其特征在于控制閥板(10)為蝶閥、十字閥、料耙。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種煉鐵高爐，提供一種焦炭利用量少、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本低的煤基兩段式煉鐵高爐。在原有高爐爐體(1)中下部橫向安裝有一排托料梁(2)，托料梁(2)兩端伸出并固定在爐殼上，內(nèi)裝有水冷盤(pán)管(3)，上部固定有由支架安裝座(5)、爐料控制閥支架(6)、滑動(dòng)軸承座及壓蓋(7)和穿過(guò)爐料控制閥支架(6)的中空傳動(dòng)軸(9)、套在中空傳動(dòng)軸(9)上的控制閥板(10)組成爐料控制裝置。在靠近托料梁(2)下部爐殼上裝有測(cè)溫裝置(12)。本實(shí)用新型適用于在改造現(xiàn)有煉鐵高爐的基礎(chǔ)上，利用煤作為燃料、還原劑和滲透劑的煉鐵工藝中。
文檔編號(hào)C21B7/10GK2799575SQ20052002990
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2005年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月27日
發(fā)明者劉治政 申請(qǐng)人:劉治政