CN107177708A - 一种改良型高炉 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种改良型高炉，包括炉缸和炉底，所述炉缸内设有炉壳和冷却壁，所述冷却壁内设有若干个冷却管组件，所述冷却管组件与冷却系统相配合，所述冷却管组件包括第一蛇形管和第二蛇形管，所述炉底上设有密封装置和供液装置，所述密封装置环绕在炉壳底部的外周，所述供液装置上设有电磁控制阀，所述电磁控制阀通过输送管体与密封装置相连，利用单供高炉炉缸冷却的冷却系统，能够为炉缸提供较低温度的冷却水，采用S型嵌装式二级水冷管，并且通入流向相反的冷却液，保证炉缸不同高度冷却均匀，通过在环绕在炉壳钢板上设置盛放焦油的密封箱，提高高炉的密封性，达到了高炉安全生产和长寿的技术效果。

Description

一种改良型高炉

【技术领域】

本发明涉及高炉设备的技术领域，特别是一种改良型高炉。

【背景技术】

高炉指横截面为圆形的炼铁竖炉，高炉本体自上而下包括炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸、炉底，高炉是炼铁生产的主要设备，它具有产量大、生产率高和成本低的优点，这是其他炼铁方法无法比拟的。高炉长寿是高炉系统维护的一项重要工作。保障高炉长寿最有效的手段是加强冷却壁冷却，即通过增加冷却水流量，保证炉缸碳砖热面温度小于900℃，可以有效地减缓碱金属、铁水、炉渣等各种侵蚀原因引起的侵蚀速度加快。目前，高炉设计多采用一个水泵站同时供高炉炉缸、炉身用水，高炉炉缸与炉身采取串联或并联的方式供水。这种供水方式的缺点：一是炉缸与炉身同一系统供水造成炉缸、炉身各自水量无法调节。二是炉身的热负荷是炉缸的10-20倍，炉缸、炉身共用一个供水系统，由于炉身热负荷高造成水温高，用较高温度的冷却水冷却炉缸，不利于炉缸冷却；传统的高炉炉底主要由耐火材料砌筑而成，炉底的破损特点是：在高温下，炉底耐火材料的抵抗机械冲刷以及化学侵蚀的能力逐渐下降，铁水通过炉底碳砖的气孔渗透，并逐渐被溶蚀，当铁水温度大于1400℃时，铁水对炉底的渗透和溶蚀同时发生，并随着温度的升高而加剧。当炉料中含Pb时，炉底碳砖出现漂浮；对于碳砖和高铝砖综合炉底，在高温下，高铝砖的热膨胀系数大、碳砖的热膨胀系数小，使得该综合炉底收到热应力，遭到破坏，也加速了铁水对炉底的渗透和溶蚀，因此提出一种改良型高炉。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种改良型高炉，利用单供高炉炉缸冷却的冷却系统，能够为炉缸提供较低温度的冷却水，从而提高炉缸冷却强度，采用S型嵌装式二级水冷管，并且通入流向相反的冷却液，保证炉缸不同高度冷却均匀，通过在环绕在炉壳钢板上设置盛放焦油的密封箱，提高高炉的密封性，避免炉底煤气泄漏，并通过供液装置自动供油，保证密封箱储存足够的密封油，达到了高炉安全生产和长寿的技术效果。

为实现上述目的，本发明提出了一种改良型高炉，包括炉缸和炉底，所述炉缸内设有炉壳和冷却壁，所述冷却壁内设有若干个冷却管组件，所述冷却管组件为迂回上升的S型管件，所述冷却管组件与冷却系统相配合，所述冷却管组件包括第一蛇形管和第二蛇形管，所述冷却系统包括分别与第一蛇形管和第二蛇形管相配合的第一冷却循环系统和第二冷却循环系统，所述炉底上设有密封装置和供液装置，所述密封装置环绕在炉壳底部的外周，所述供液装置上设有电磁控制阀，所述电磁控制阀通过输送管体与密封装置相连。

作为优选，所述炉底还包括混凝土基墩、一级封板、二级封板、高炉基础、冷却层和耐火层一级封板、二级封板、高炉基础、密封装置、供液装置、冷却层、耐火层和混凝土基墩，所述高炉基础的上方设有二级封板，所述炉壳竖立在二级封板上形成密封壳体，所述二级封板上设有混凝土基墩，所述混凝土基墩的上层设有耐火层，所述炉壳的内壁设有一级封板，所述冷却层铺设于耐火层、一级封板之间，所述冷却层内铺设有若干个冷却水管组件。

作为优选，所述供液装置还包括油箱、控制单元和第二液位传感器，所述油箱内盛装有密封焦油，所述油箱上设有泵体，所述泵体通过输送管体电磁控制阀相连，所述第二液位传感器安装在油箱内，所述控制单元与第二液位传感器相连，所述控制单元控制泵体、电磁控制阀动作，所述油箱上还设有警报装置，所述警报装置与控制单元相连，所述密封装置内设有第一液位传感器，所述第一液位传感器与供液装置相连。

作为优选，所述第一蛇形管和第二蛇形管呈嵌装式分布，所述第一蛇形管和第二蛇形管之间的距离处处相同，所述第一蛇形管和第二蛇形管内的冷却水流向相反。

作为优选，所述第一冷却循环系统包括水箱、控制系统、泵体、空冷器、过滤器出水管道、进水管道、输送支管和输送主管道，所述水箱通过泵体与进水管道相连通，所述泵体与控制系统相连，所述进水管道、出水管道通过若干个输送支管分别与输送主管道的相连，所述出水管道内的冷却水依次通过过滤器、空冷器进入到水箱中。

作为优选，所述输送主管道包括上下两个辅助主管道，所述辅助主管道为环形管道，所述辅助主管道之间设有若干个第二蛇形管，所述第二蛇形管呈环形分布。

作为优选，所述第一冷却循环系统和第二冷却循环系统的结构相同，所述第一冷却循环系统、第二冷却循环系统上的输送主管道分别与第一蛇形管和第二蛇形管相连，所述第一蛇形管和第二蛇形管内的冷却水流向相反。

作为优选，所述炉缸由外至内依次设有炉壳、冷却壁、小块碳砖层、碳素捣打料层、大块碳砖层、刚玉砖层。

本发明的有益效果：利用单供高炉炉缸冷却的冷却系统，能够为炉缸提供较低温度的冷却水，从而提高炉缸冷却强度，采用S型嵌装式二级水冷管，并且通入流向相反的冷却液，保证炉缸不同高度冷却均匀；在冷却壁与碳素捣打料层之间设有小块碳砖层，提高了碳素捣打料层的导热系数，有利于保证炉内温度，提高炉壁的使用寿命；通过在环绕在炉壳钢板上设置盛放焦油的密封箱，提高高炉的密封性，避免炉底煤气泄漏，在密封箱内设置液位检测传感器，实时监测液位高度并传递给供液装置内的控制单元上，当液位低于指定数值时，控制供液装置内泵体和电磁控制阀动作自动供油，保证密封箱储存足够的密封油，除此之外还在储油箱体内设置监测液位的传感器，当液位较低时实施报警，提醒工作人员及时补充储油箱中的油液达到了高炉安全生产和长寿的技术效果。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种改良型高炉的截面结构示意图；

图2是本发明一种改良型高炉的炉底的截面结构示意图；

图3是本发明一种改良型高炉的冷却管组件的结构示意图；

图4是本发明一种改良型高炉的冷却系统的结构示意图；

图5是本发明一种改良型高炉的第一冷却系统的结构示意图。

【具体实施方式】

参阅图1至图5本发明一种改良型高炉，包括炉缸1和炉底2，所述炉缸1内设有炉壳11和冷却壁12，所述冷却壁12内设有若干个冷却管组件121，所述冷却管组件121为迂回上升的S型管件，所述冷却管组件121与冷却系统17相配合，所述冷却管组件121包括第一蛇形管1211和第二蛇形管1212，所述冷却系统17包括分别与第一蛇形管1211和第二蛇形管1212相配合的第一冷却循环系统171和第二冷却循环系统172，所述炉底2上设有密封装置25和供液装置26，所述密封装置25环绕在炉壳11底部的外周，所述供液装置26上设有电磁控制阀2611，所述电磁控制阀2611通过输送管体与密封装置25相连。所述炉底2还包括混凝土基墩21、一级封板22、二级封板23、高炉基础24、冷却层27和耐火层28一级封板2、二级封板3、高炉基础4、密封装置5、供液装置6、冷却层7、耐火层8和混凝土基墩9，所述高炉基础24的上方设有二级封板23，所述炉壳11竖立在二级封板23上形成密封壳体，所述二级封板23上设有混凝土基墩21，所述混凝土基墩21的上层设有耐火层28，所述炉壳11的内壁设有一级封板22，所述冷却层27铺设于耐火层28、一级封板22之间，所述冷却层27内铺设有若干个冷却水管组件271。所述供液装置26还包括油箱261、控制单元262和第二液位传感器263，所述油箱261内盛装有密封焦油，所述油箱261上设有泵体，所述泵体通过输送管体电磁控制阀2611相连，所述第二液位传感器263安装在油箱261内，所述控制单元262与第二液位传感器263相连，所述控制单元262控制泵体、电磁控制阀2611动作，所述油箱261上还设有警报装置，所述警报装置与控制单元262相连，所述密封装置25内设有第一液位传感器251，所述第一液位传感器251与供液装置26相连。所述第一蛇形管1211和第二蛇形管1212呈嵌装式分布，所述第一蛇形管1211和第二蛇形管1212之间的距离处处相同，所述第一蛇形管1211和第二蛇形管1212内的冷却水流向相反。所述第一冷却循环系统171包括水箱1711、控制系统1712、泵体1713、空冷器1714、过滤器1715出水管道1716、进水管道1717、输送支管1718和输送主管道1719，所述水箱1711通过泵体1713与进水管道1717相连通，所述泵体1713与控制系统1712相连，所述进水管道1717、出水管道1716通过若干个输送支管1718分别与输送主管道1719的相连，所述出水管道1716内的冷却水依次通过过滤器1715、空冷器1714进入到水箱1711中。所述输送主管道1719包括上下两个辅助主管道，所述辅助主管道为环形管道，所述辅助主管道之间设有若干个第二蛇形管1212，所述第二蛇形管1212呈环形分布。所述第一冷却循环系统171和第二冷却循环系统172的结构相同，所述第一冷却循环系统171、第二冷却循环系统172上的输送主管道1719分别与第一蛇形管1211和第二蛇形管1212相连，所述第一蛇形管1211和第二蛇形管1212内的冷却水流向相反。所述炉缸1由外至内依次设有炉壳11、冷却壁12、小块碳砖层13、碳素捣打料层14、大块碳砖层15、刚玉砖层16。

本发明工作过程：

本发明一种改良型高炉，在工作的过程中，通过在环绕在炉壳11上设置盛放焦油的密封装置25，在密封装置25内设置第一液位传感器251，实时监测液位高度并传递给供液装置26内的控制单元262上，当密封装置25内液位低于设定的数值时，控制单元262控制供液装置26内泵体和电磁控制阀2611动作，自动供油，保证密封装置25内储存足够的焦油，能够提高高炉的密封性，避免炉底煤气泄漏，除此之外还在储油箱体261内设置监测液位的第二液位传感器263，当箱体261内的液位较低时控制单元262控制报警装置工作，实施报警，提醒工作人员及时补充供液装置26内的油液，通过在冷却壁12与碳素捣打料层14之间设有小块碳砖层13，提高了碳素捣打料层14的导热系数，有利于保证炉内温度，提高炉壁的使用寿命；利用单供高炉炉缸冷却的冷却系统17，能够为炉缸提供较低温度的冷却水，从而提高炉缸冷却强度，同时采用S型嵌装式二级蛇形管，通入流向相反的冷却液，避免远离进水端的一侧水温过高，造成冷却不均匀，保证炉缸不同高度冷却均匀，达到了高炉安全生产和长寿的技术效果。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种改良型高炉，其特征在于：包括炉缸(1)和炉底(2)，所述炉缸(1)内设有炉壳(11)和冷却壁(12)，所述冷却壁(12)内设有若干个冷却管组件(121)，所述冷却管组件(121)为迂回上升的S型管件，所述冷却管组件(121)与冷却系统(17)相配合，所述冷却管组件(121)包括第一蛇形管(1211)和第二蛇形管(1212)，所述冷却系统(17)包括分别与第一蛇形管(1211)和第二蛇形管(1212)相配合的第一冷却循环系统(171)和第二冷却循环系统(172)，所述炉底(2)上设有密封装置(25)和供液装置(26)，所述密封装置(25)环绕在炉壳(11)底部的外周，所述供液装置(26)上设有电磁控制阀(2611)，所述电磁控制阀(2611)通过输送管体与密封装置(25)相连。

2.如权利要求1所述的一种改良型高炉，其特征在于：所述炉底(2)还包括混凝土基墩(21)、一级封板(22)、二级封板(23)、高炉基础(24)、冷却层(27)和耐火层(28)一级封板(2)、二级封板(3)、高炉基础(4)、密封装置(5)、供液装置(6)、冷却层(7)、耐火层(8)和混凝土基墩(9)，所述高炉基础(24)的上方设有二级封板(23)，所述炉壳(11)竖立在二级封板(23)上形成密封壳体，所述二级封板(23)上设有混凝土基墩(21)，所述混凝土基墩(21)的上层设有耐火层(28)，所述炉壳(11)的内壁设有一级封板(22)，所述冷却层(27)铺设于耐火层(28)、一级封板(22)之间，所述冷却层(27)内铺设有若干个冷却水管组件(271)。

3.如权利要求1所述的一种改良型高炉，其特征在于：所述供液装置(26)还包括油箱(261)、控制单元(262)和第二液位传感器(263)，所述油箱(261)内盛装有密封焦油，所述油箱(261)上设有泵体，所述泵体通过输送管体电磁控制阀(2611)相连，所述第二液位传感器(263)安装在油箱(261)内，所述控制单元(262)与第二液位传感器(263)相连，所述控制单元(262)控制泵体、电磁控制阀(2611)动作，所述油箱(261)上还设有警报装置，所述警报装置与控制单元(262)相连，所述密封装置(25)内设有第一液位传感器(251)，所述第一液位传感器(251)与供液装置(26)相连。

4.如权利要求1所述的一种改良型高炉，其特征在于：所述第一蛇形管(1211)和第二蛇形管(1212)呈嵌装式分布，所述第一蛇形管(1211)和第二蛇形管(1212)之间的距离处处相同，所述第一蛇形管(1211)和第二蛇形管(1212)内的冷却水流向相反。

5.如权利要求1所述的一种改良型高炉，其特征在于：所述第一冷却循环系统(171)包括水箱(1711)、控制系统(1712)、泵体(1713)、空冷器(1714)、过滤器(1715)出水管道(1716)、进水管道(1717)、输送支管(1718)和输送主管道(1719)，所述水箱(1711)通过泵体(1713)与进水管道(1717)相连通，所述泵体(1713)与控制系统(1712)相连，所述进水管道(1717)、出水管道(1716)通过若干个输送支管(1718)分别与输送主管道(1719)的相连，所述出水管道(1716)内的冷却水依次通过过滤器(1715)、空冷器(1714)进入到水箱(1711)中。

6.如权利要求5所述的一种改良型高炉，其特征在于：所述输送主管道(1719)包括上下两个辅助主管道，所述辅助主管道为环形管道，所述辅助主管道之间设有若干个第二蛇形管(1212)，所述第二蛇形管(1212)呈环形分布。

7.如权利要求5所述的一种改良型高炉，其特征在于：所述第一冷却循环系统(171)和第二冷却循环系统(172)的结构相同，所述第一冷却循环系统(171)、第二冷却循环系统(172)上的输送主管道(1719)分别与第一蛇形管(1211)和第二蛇形管(1212)相连，所述第一蛇形管(1211)和第二蛇形管(1212)内的冷却水流向相反。

8.如权利要求1所述的一种改良型高炉，其特征在于：所述炉缸(1)由外至内依次设有炉壳(11)、冷却壁(12)、小块碳砖层(13)、碳素捣打料层(14)、大块碳砖层(15)、刚玉砖层(16)。