CN209989417U - 用于闪速炼铁炉的还原塔和闪速炼铁炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于闪速炼铁炉的还原塔和闪速炼铁炉，所述还原塔包括：塔身，所述塔身具有沿上下方向贯通的反应腔；塔顶，所述塔顶安装在所述塔身的上端且封盖所述反应腔的上端，所述塔顶的内周壁设有第一换热件，所述第一换热件沿所述塔顶的周向延伸且具有第一进口和第一出口；连接部，所述连接部安装在所述塔身的下端且与所述反应腔连通；用于悬挂所述塔身的吊挂，所述吊挂安装于所述塔顶。根据本实用新型的用于闪速炼铁炉的还原塔，不仅能够保证精矿在还原塔内的反应停留时间，满足工艺要求，承受高温气氛的辐射，还可以保证烟气不泄露。

Description

用于闪速炼铁炉的还原塔和闪速炼铁炉

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种用于闪速炼铁炉的还原塔和具有所述用于闪速炼铁炉的还原塔的闪速炼铁炉。

背景技术

相关技术中，通常利用高炉进行炼铁，但是高炉炼铁的工艺方法存在流程长、投资大、产率低、能耗高、环境污染严重等诸多问题，效果不够理想。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种用于闪速炼铁炉的还原塔，所述用于闪速炼铁炉的还原塔不仅能够保证精矿在还原塔内的反应停留时间，满足工艺要求，承受高温气氛的辐射，还可以保证烟气不泄露。

本实用新型还提出一种具有所述用于闪速炼铁炉的还原塔的闪速炼铁炉。

根据本实用新型第一方面实施例的用于闪速炼铁炉的还原塔，包括：塔身，所述塔身具有沿上下方向贯通的反应腔；塔顶，所述塔顶安装在所述塔身的上端且封盖所述反应腔的上端，所述塔顶的内周壁设有第一换热件，所述第一换热件沿所述塔顶的周向延伸且具有第一进口和第一出口；连接部，所述连接部安装在所述塔身的下端且与所述反应腔连通；用于悬挂所述塔身的吊挂，所述吊挂安装于所述塔顶。

根据本实用新型实施例的用于闪速炼铁炉的还原塔，不仅能够保证精矿在还原塔内的反应停留时间，满足工艺要求，承受高温气氛的辐射，还可以保证烟气不泄露。

另外，根据本实用新型实施例的用于闪速炼铁炉的还原塔还具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述吊挂包括：纵向支梁，所述纵向支梁的下端与所述塔顶相连；横向支梁，所述横向支梁的中部与所述纵向支梁的上端相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一换热件为多个且沿所述塔顶的周向间隔分布，每个所述第一换热件的所述第一进口和所述第一出口分别沿所述塔顶的径向伸出所述塔顶的外周壁。

根据本实用新型的一些实施例，所述塔顶的顶壁包括：多个侧顶板；下顶板和上顶板，所述下顶板和所述上顶板分别与多个所述侧顶板相连且所述下顶板位于所述上顶板下方，多个所述侧顶板、所述下顶板和所述上顶板共同限定出换热腔，所述换热腔具有进水口和出水口。

进一步地，所述换热腔内设有沿水平方向间隔设置的多个分流筋，多个所述分流筋在水平方向上限定出蜿蜒延伸的换热流道。

可选地，所述侧顶板进一步地向下伸出所述下顶板，所述侧顶板与所述下顶板之间填充有耐火浇注料。

根据本实用新型的一些实施例，所述塔身的内周壁设有沿上下方向间隔开的多个爪钉，多个所述爪钉上填充有耐火浇注料。

根据本实用新型的一些实施例，所述塔身的外周壁设有冷却水管和回水槽，所述回水槽位于所述冷却水管下方，所述冷却水管沿所述塔身的周向延伸，所述冷却水管的朝向所述塔身的外周壁的部分设有多个喷水孔。

可选地，所述回水槽包括：底板，所述底板沿所述塔身的周向延伸且内端与所述塔身相连；外壳，所述外壳沿上下方向延伸且下端与所述底板的外端相连。

进一步地，所述回水槽还包括：盖板，所述盖板沿所述塔身的周向延伸，所述盖板的外端与所述外壳的上端相连且内端与所述塔身的外周壁间隔开。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接部包括：多个第二换热件，多个所述第二换热件的顶壁与所述塔身的下端相连，相邻两个所述第二换热件的侧壁相贴，所述第二换热件具有第二进口和第二出口。

可选地，每个所述第二换热件的内侧壁设有间隔设置的多个凹槽，所述凹槽内填充有耐火浇注料。

根据本实用新型第二方面实施例的闪速炼铁炉，包括：支撑结构；根据本实用新型第一方面实施例所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，所述吊挂支撑在所述支撑结构上；炉缸，所述连接部的下端与所述炉缸相连。

根据本实用新型实施例的闪速炼铁炉，利用如上所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，不仅能够保证精矿在还原塔内的反应停留时间，满足工艺要求，承受高温气氛的辐射，还可以保证烟气不泄露。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的用于闪速炼铁炉的还原塔的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的还原塔的局部结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的还原塔的局部结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的还原塔的局部结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的还原塔的局部结构示意图；

图6是根据本实用新型实施例的还原塔的第一换热件的结构示意图；

图7是根据本实用新型实施例的还原塔的局部结构示意图；

图8是根据本实用新型实施例的还原塔的局部结构示意图；

图9是根据本实用新型实施例的还原塔的局部结构示意图；

图10是根据本实用新型实施例的还原塔的局部结构示意图；

图11是根据本实用新型实施例的还原塔的局部结构示意图；

图12是根据本实用新型实施例的还原塔的第二换热件的结构示意图。

附图标记：

用于闪速炼铁炉的还原塔10、回水总管11、

塔身100、反应腔101、爪钉102、冷却水管110、回水槽120、底板121、外壳122、盖板123、

塔顶200、吊耳201、换热腔202、进水口203、出水口204、分流筋205、换热流道206、筋爪207、销208、轴209、第一换热件210、铜水套211、铜管212、侧顶板221、下顶板222、上顶板223、烧嘴224、投料器接口225、加焦口226、

连接部300、第二换热件310、凹槽311、连接板320、

吊挂400、纵向支梁410、横向支梁420、

支撑结构20。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述根据本实用新型第一方面实施例的用于闪速炼铁炉的还原塔10。

如图1-图12所示，根据本实用新型实施例的用于闪速炼铁炉的还原塔10，包括：塔身100、塔顶200、连接部300和吊挂400。

具体而言，塔身100具有沿上下方向贯通的反应腔101。塔顶200安装在塔身100的上端，塔顶200封盖反应腔101的上端；塔顶200的内周壁设有第一换热件210，第一换热件210沿塔顶200的周向延伸，第一换热件210具有第一进口和第一出口，冷却水从第一进口进入第一换热件210并与塔顶200进行换热，然后从第一出口流出。连接部300安装在塔身100的下端，连接部300的上端与反应腔101连通且下端适于与炉缸连通。吊挂400安装于塔顶200，用于悬挂塔身100。例如，塔顶200的外周壁设有吊耳201，吊挂400为多个，多个吊挂400沿塔顶200的周向间隔分布，吊挂400与吊耳201可拆卸地连接。

根据本实用新型实施例的用于闪速炼铁炉的还原塔10，通过控制还原塔10内的温度和还原性气氛，可以使得喷入的干燥铁精矿在反应腔101内迅速焙烧发生还原反应，从而不仅能够保证精矿在还原塔10内的反应停留时间，满足工艺要求，承受高温气氛的辐射，还可以保证烟气不泄露。

根据本实用新型的一些实施例，如图2和图3所示，吊挂400包括：纵向支梁410和横向支梁420。纵向支梁410的下端与吊耳201相连，横向支梁420的中部与纵向支梁410的上端相连。也就是说，吊挂400被构造成大体的“T”形，从而吊挂400能够牢靠地支撑在支撑结构20上，结构比较可靠。

根据本实用新型的一些实施例，如图4-图6所示，第一换热件210为多个，多个第一换热件210沿塔顶200的周向间隔分布，每个第一换热件210的第一进口和第一出口分别沿塔顶200的径向伸出塔顶200的外周壁，这样，安装比较方便，换热效果也好。例如，每个第一换热件210的第一进口和第一出口可以沿上下方向间隔布置。

根据本实用新型的一些实施例，如图7和图8所示，塔顶200的顶壁包括：多个侧顶板221、下顶板222和上顶板223。下顶板222和上顶板223分别与多个侧顶板221相连且下顶板222位于上顶板223下方，多个侧顶板221、下顶板222和上顶板223共同限定出换热腔202，换热腔202具有进水口203和出水口204。如此，冷却水从进水口203进入换热腔202并与塔顶200进行换热，然后从出水口204流出。

进一步地，如图8所示，换热腔202内设有沿水平方向间隔设置的多个分流筋205，多个分流筋205在水平方向上限定出蜿蜒延伸的换热流道206，从而冷却水的流动路径较长，换热效果更好。

可选地，如图7所示，侧顶板221进一步地向下伸出下顶板222，侧顶板221与下顶板222之间填充有耐火浇注料，例如，耐火浇注料为SiC浇注料。有利地，下顶板222的内侧(即温度较高的一侧)设有间隔设置的多个筋爪207，耐火浇注料填充在多个筋爪207之间，从而浇注结构更加牢靠。

根据本实用新型的一些实施例，如图10所示，塔身100的内周壁设有沿上下方向间隔开的多个爪钉102，多个爪钉102之间填充有耐火浇注料，从而结构比较可靠、密封效果好、反应效果好。

根据本实用新型的一些实施例，如图10所示，塔身100的外周壁设有冷却水管110和回水槽120，回水槽120位于冷却水管110下方，冷却水管110沿塔身100的周向延伸，冷却水管110的朝向塔身100的外周壁的部分设有多个喷水孔。这样，通过多个喷水孔可以向塔身100喷淋冷却水，冷却水顺着塔身100的外周壁向下流动，一直流到回水槽120。

可选地，如图10所示，回水槽120包括：底板121和外壳122。底板121沿塔身100的周向延伸，底板121的内端与塔身100相连。外壳122沿上下方向延伸，外壳122的下端与底板121的外端相连。如此，结构简单、方便安装。

进一步地，如图10所示，回水槽120还包括：盖板123，盖板123沿塔身100的周向延伸，盖板123的外端与外壳122的上端相连，盖板123的内端与塔身100的外周壁间隔开。这样，塔身100的外周壁、底板121、外壳122和盖板123共同限定出环形容器以存储冷却水，盖板123的内端与塔身100的外周壁留有一个环形缝以作为喷淋水流入回水槽120的通道。

根据本实用新型的一些实施例，如图11和12所示，连接部300包括：多个第二换热件310。多个第二换热件310的顶壁与塔身100的下端相连，相邻两个第二换热件310的侧壁相贴，第二换热件310具有第二进口和第二出口。冷却水从第二进口流入第二换热件310以对连接部300进行冷却，然后从第二出口流出。

可选地，如图12所示，每个第二换热件310的内侧壁设有间隔设置的多个凹槽311，凹槽311内填充有耐火浇注料。

下面参照附图描述根据本实用新型的一个具体实施例的用于闪速炼铁炉的还原塔10。

本实施例的还原塔10呈圆筒状结构，为铁砂矿的还原反应提供还原气氛条件和反应空间。

具体地，吊挂400为方形梁结构，是还原塔10的主要受力部件。横向支梁420穿设在纵向支梁410上，横向支梁420的两端支撑在钢结构上。吊耳201焊接在塔顶200上，纵向支梁410的下端通过销208和轴209与吊耳201连接，从而起到固定支撑还原塔10的作用。

塔身100通过吊挂400悬挂于外部钢结构上，吊挂400处的荷载很大，而且，由于还原炼铁该处的温度较高(1500℃左右)，因此，在该处设置一圈第一换热件210进行保护。第一换热件210包括铜水套211和铜管212，铜水套211上设置有螺纹孔，塔顶200的周壁上开有通孔，铜水套211通过螺钉固定在塔顶200上。由于铜水套211中的铜管212要外伸出铜水套211，在安装时，铜水套211无法从塔顶200上部插入塔顶200内侧，因此，可以将该处铜水套211设计成梯形和倒梯形两种。

塔顶200的顶壁由钢板水套组成，例如，将厚度为12mm-16mm的钢板围焊成一个封闭的换热腔202，每个钢板水套至少有一个进水口203和出水口204，钢板水套之间通过螺栓连接。分流筋205通过塞焊将该换热腔202分割成若干小腔体，从而形成冷却水流动的换热流道206。筋爪207焊接在钢板水套的内侧，相邻两个筋爪207之间的距离为200mm左右，并用耐火浇注料填充。另外，在塔顶200上可以根据工艺需要分别布置有烧嘴224、投料器接口225、加焦口226等接口。

塔身100由厚度为20mm-25mm的钢板焊接而成，在塔身100内侧焊接有Φ10×70mm(直径×高度)的爪钉102，相邻两个爪钉102的间距为80mm左右，并浇注100mm-120mm厚的SiC浇注料。

在塔身100分多段引入冷却水管110，在该冷却水管110的外壁朝向塔身100的一侧开设若干φ10mm的喷水孔，通过这些喷水孔，向塔身100喷淋冷却水。每个冷却水管110下方对应设置回水槽120，冷却水顺着塔身100外壁向下流动，一直流到回水槽120，汇入回水总管11进行冷却循环。回水槽120的底板121与塔身100焊接形成一体，盖板123通过外壳122与底板121形成一个整体，盖板123内侧与塔身100外壁留有一个环形缝，作为喷淋水流入回水槽120的通道。

连接部300为气流冲刷区，且存在很高的热负荷，为此，在该区域采用锯齿型镶砖水套，水套之间通过螺栓连接以形成一个整体。水套的外围设有一周连接板320(例如钢板)，水套两侧连接板320通过螺钉与水套连接，上侧和下侧连接板320的两端分别与两侧连接板320焊接。水套内侧(即温度较高的一侧)设置有凹槽311，在凹槽311内以及凹槽311之间通过耐火浇注料覆盖。

根据本实用新型第二方面实施例的闪速炼铁炉，包括：支撑结构20、根据本实用新型第一方面实施例所述的用于闪速炼铁炉的还原塔10和炉缸。

具体而言，吊挂400支撑在支撑结构20上。连接部300的下端与炉缸相连。

根据本实用新型实施例的闪速炼铁炉，利用如上所述的用于闪速炼铁炉的还原塔10，不仅能够保证精矿在还原塔10内的反应停留时间，满足工艺要求，承受高温气氛的辐射，还可以保证烟气不泄露。

根据本实用新型实施例的闪速炼铁炉的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种用于闪速炼铁炉的还原塔，其特征在于，包括：

塔身，所述塔身具有沿上下方向贯通的反应腔；

塔顶，所述塔顶安装在所述塔身的上端且封盖所述反应腔的上端，所述塔顶的内周壁设有第一换热件，所述第一换热件沿所述塔顶的周向延伸且具有第一进口和第一出口；

连接部，所述连接部安装在所述塔身的下端且与所述反应腔连通；

用于悬挂所述塔身的吊挂，所述吊挂安装于所述塔顶。

2.根据权利要求1所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，其特征在于，所述吊挂包括：

纵向支梁，所述纵向支梁的下端与所述塔顶相连；

横向支梁，所述横向支梁的中部与所述纵向支梁的上端相连。

3.根据权利要求1所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，其特征在于，所述第一换热件为多个且沿所述塔顶的周向间隔分布，每个所述第一换热件的所述第一进口和所述第一出口分别沿所述塔顶的径向伸出所述塔顶的外周壁。

4.根据权利要求1所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，其特征在于，所述塔顶的顶壁包括：

多个侧顶板；

下顶板和上顶板，所述下顶板和所述上顶板分别与多个所述侧顶板相连且所述下顶板位于所述上顶板下方，多个所述侧顶板、所述下顶板和所述上顶板共同限定出换热腔，所述换热腔具有进水口和出水口。

5.根据权利要求4所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，其特征在于，所述换热腔内设有沿水平方向间隔设置的多个分流筋，多个所述分流筋在水平方向上限定出蜿蜒延伸的换热流道。

6.根据权利要求4所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，其特征在于，所述侧顶板进一步地向下伸出所述下顶板，所述侧顶板与所述下顶板之间填充有耐火浇注料。

7.根据权利要求1所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，其特征在于，所述塔身的内周壁设有沿上下方向间隔开的多个爪钉，多个所述爪钉上填充有耐火浇注料。

8.根据权利要求1所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，其特征在于，所述塔身的外周壁设有冷却水管和回水槽，所述回水槽位于所述冷却水管下方，所述冷却水管沿所述塔身的周向延伸，所述冷却水管的朝向所述塔身的外周壁的部分设有多个喷水孔。

9.根据权利要求8所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，其特征在于，所述回水槽包括：

底板，所述底板沿所述塔身的周向延伸且内端与所述塔身相连；

外壳，所述外壳沿上下方向延伸且下端与所述底板的外端相连。

10.根据权利要求9所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，其特征在于，所述回水槽还包括：

盖板，所述盖板沿所述塔身的周向延伸，所述盖板的外端与所述外壳的上端相连且内端与所述塔身的外周壁间隔开。

11.根据权利要求1所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，其特征在于，所述连接部包括：

多个第二换热件，多个所述第二换热件的顶壁与所述塔身的下端相连，相邻两个所述第二换热件的侧壁相贴，所述第二换热件具有第二进口和第二出口。

12.根据权利要求11所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，其特征在于，每个所述第二换热件的内侧壁设有间隔设置的多个凹槽，所述凹槽内填充有耐火浇注料。

13.一种闪速炼铁炉，其特征在于，包括：

支撑结构；

根据权利要求1-12中任一项所述的用于闪速炼铁炉的还原塔，所述吊挂支撑在所述支撑结构上；

炉缸，所述连接部的下端与所述炉缸相连。

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