专利名称：炼铁高炉的制作方法
技术领域：
本实用新型专利涉及冶金领域的一种炼铁高炉装置，尤其用煤来取代焦炭作为炉内燃料、渗碳剂、还原剂的炼铁高炉。
背景技术：
现有的现代化高炉炼铁生产工艺系统，其配置虽然已经相当完善，一应俱全，已经形成了一套相当完善而又科学、复杂且相当巨大的现代化工业产业。但是，其所依赖的必不可少的高炉生产的主要燃料和炉内料柱骨架——冶金焦炭的資源却日近枯竭。庞大的炼铁系统本来投资就很大，再加上不得不使用资源越来越紧缺、价格越来越高的冶金焦炭，从而使得高炉炼铁的生产运营成本越来越高。这就必将导致用焦炭炼铁(即便是采用富氧大喷吹的喷煤技术)的高炉终将因焦炭紧缺、成本太高而导致大面积亏损，以致逐步被迫关停转产，造成大量厂房、设备等资产的闲置或报废。高炉炼铁行业将会面临重大困难，从而导致整个钢铁行业的生存危机。虽然其中的一部分企业转变为科雷克斯(COREX)熔融还原炼铁厂或其它直接还原厂，但是，并不是所有的企业都有能力或者有可能转变为直接还原厂的，可行性也不大。如果去建设新厂，那必然需要巨额的投资。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种焦炭利用量少、生产经营成本低的煤基两段式炼铁高炉。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的在现有高炉炉体中下部(靠近炉腰)横向安装一排托料梁，梁两端伸出并固定在炉壳上，在托料梁内设有冷却盘管。在托料梁上部固定有炉料控制装置，由固定在托料梁上部的一排支架安装座、装在支架安装座上的炉料控制阀支架、滑动轴承座及压盖和穿过炉料控制阀支架的中空传动轴及套在中空传动轴上的控制阀板组成。支架安装座装在托料梁上。中空传动轴一端伸出炉壳连接由减速机和电动机组成的动力机构，另一端伸出炉壳，在其内套装有冷却水管。中空传动轴与炉壳之间加装有密封填料。在靠近托料梁下部炉壳上装有测温置。
所述的托料梁的间距为420毫米。所述的支架安装座之间的间距为840毫米。所述的动力机构由减速机和电动机组成。
作为本实用新型进一步改进，在托料梁上下部，对应炉料控制阀支架位置上装有联结水冷管组，联结水冷管组与托料梁形成十字交叉，间距为840～1260毫米，也就是每隔1或2个炉料控制阀支架装设联结水冷管组，联结水冷管组两端伸出炉壳外，与炉壳之间加装有压盖及密封填料。上部联结水冷管由装在支架安装座上的固定螺栓固定，下部联结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。在与托料梁交接处的联结水冷管上设有防止变形的限位挡块来卡住托料梁。
所述的控制阀板为蝶阀、十字阀、料耙。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是1)节省资源，炼铁成本低。由于利用托料梁代替焦炭托起炉料，焦炭的渗炭剂和还原剂等功能完全能够由煤代替。既可省去当焦炭枯竭时将高炉改建为直接还原所耗费的巨大投资，又能大幅度降低燃料成本，可使炼铁成本降低100～150元/吨左右，经济效益十分显著。
2)本实用新型能最大限度发挥各钢铁企业已经掌握了现代化生产工艺、设备技术的产业工人、工程技术人员和管理人员的作用，仅需培训部分人员即可顺利生产；3)炉况较容易控制下料量、下料部位、送热风、送冷却水等均属于常规操作，易于调整和掌握；4)采用本实用新型炼铁高炉生产运行一段时间后，炼铁高炉处在最佳状态，高炉下部将形成一个没有料柱和焦炭骨架存在的自由回旋的高温反应区，实际上是由煤块、煤粉、细矿粒、铁矿熔融滴、高温煤气等形成的流化床式的高温反应区。此时铁的还原和各种相关反应将进行得更为快捷、更为彻底，其经济效益将更为显著。
图1为炼铁高炉的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为炉料控制装置的局部放大图。
图4为图3的B-B剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
在原有炼铁高炉炉体1中下部按间距为420毫米增设的一排托料梁2，用以承担上部炉料的全部重量和压力，起骨架的作用，其根数可根据炉径大小确定。托料梁2两端伸出并固定在炉壳上，固定方式可以采用螺栓固定并用耐热材料填实。托料梁2可以采用耐热钢板组合焊接制成或一次铸成，可以承受1000℃～1350℃度的高温，短期可承受1500℃(此处的正常温度一般可控制在1380℃以下)。在托料梁2内设有水冷盘管3，水冷盘管3还可以通过在一次铸成的托料梁2内形成类似于盘管的水冷通道，冷却方式采用水冷或汽化冷却，既可不断地形成适当的渣皮，又可采取根据测温装置显示的温度来调整水的冷却强度等措施调节炉体中部的温度。在托料梁2上部固定有炉料控制阀装置4。炉料控制阀装置4由能够承受1000℃～1250℃的特殊铸铁或其它耐高温材料制成，其构造为在托料梁2上部以间距为840毫米固定有一排支架安装座5，炉料控制阀支架6固定由支架安装座上，其上有滑动轴承座及压盖7。中空传动轴上9经过滑动轴承贯穿于炉料控制阀支架6并伸出炉壳，一端伸依次连接控制阀减速机17、控制阀电动机轴18，控制阀板套在中空传动轴上，控制阀板10可以为为蝶阀、十字阀、料耙等型式，用耐热铸铁或耐热钢制造，其可以承受1000℃～1250℃的高温(此处的正常温度一般可控制在1150℃以下)。在中空传动轴9内套装有冷却水管19，冷却水管19伸出炉外并与冷却系统连接。为保证中空传动轴19自由转动，冷却水管19的外径小于中空传动轴9的内径。中空传动轴9与炉壳之间加装有密封填料11；在靠近托料梁2下部炉壳上装有测温装置12，根据测温装置12显示的温度及有关参数来调整水的冷却强度和改变装料制度，来调节此处及炉体的温度，保证煤基炼铁高炉的顺行。
为了把多根托料梁4联结在一起和更充分冷却托料梁2，在托料梁2上下部对应炉料控制阀支架6位置上，以840～1260毫米的间距装有与托料梁成十字交叉的联结水冷管组13，联结水冷管组13伸出炉壳外接冷却水进出口。上部联结水冷管13a由装在支架安装座5上的固定螺栓15a固定，下部联结水冷管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，在与托料梁2交接处的托料梁2两侧面位置的联结水冷管13上设有限位挡块16。为了保证联结水冷管有足够的强度，其材料可以使用壁厚25的毫米左右的无缝钢管。
权利要求1.一种炼铁高炉，包括炉体(1)，其特征在于在炉体(1)中下部横向安装有一排托料梁(2)，托料梁(2)两端伸出并固定在炉壳上，在托料梁(2)内设有水冷盘管(3)，在托料梁(2)上部固定有炉料控制装置(4)；所述的炉料控制装置(4)由固定在托料梁(2)上部的一排支架安装座(5)、装在支架安装座上的炉料控制阀支架(6)、滑动轴承座及压盖(7)和穿过炉料控制阀支架(6)的中空传动轴(9)、套在中空传动轴上的控制阀板(10)组成；中空传动轴(9)一端伸出炉壳与动力机构连接，另一端伸出炉壳；在中空传动轴(9)内套装有冷却水管(19)，中空传动轴(9)与炉壳之间加装有密封填料(11)；在靠近托料梁(2)下部炉壳上装有测温装置(12)。
2.按照权利要求1所述的炼铁高炉，其特征在于两托料梁(2)的间距为420毫米。
3.按照权利要求1所述的炼铁高炉，其特征在于两支架安装座(5)之间的间距为840毫米。
4.按照权利要求1所述的炼铁高炉，其特征在于动力机构由减速机(17)和电动机(18)组成。
5.按照权利要求1所述的炼铁高炉，其特征在于在托料梁(2)上下部，对应炉料控制阀支架(6)位置装有联结水冷管组(13)，联结水冷管组(13)与托料梁(2)形成十字交叉并伸出炉外。
6.按照权利要求5所述的炼铁高炉，其特征在于联结水冷管组(13)由上部联结水冷管(13a)和下部联结水冷管(13b)组成，其间距为840～1260毫米，上部联结水冷管(13a)由装在支架安装座(5)上的固定螺栓(15a)固定，下部联结水冷管(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，在与托料梁(2)交接处的托料梁(4)两侧面位置的联结水冷管组(13)上设有限位挡块(16)。
7.按照权利要求1的炼铁高炉，其特征在于控制阀板(10)为蝶阀、十字阀、料耙。
专利摘要本实用新型公开了一种炼铁高炉，提供一种焦炭利用量少、生产经营成本低的煤基两段式炼铁高炉。在原有高炉炉体(1)中下部横向安装有一排托料梁(2)，托料梁(2)两端伸出并固定在炉壳上，内装有水冷盘管(3)，上部固定有由支架安装座(5)、炉料控制阀支架(6)、滑动轴承座及压盖(7)和穿过炉料控制阀支架(6)的中空传动轴(9)、套在中空传动轴(9)上的控制阀板(10)组成炉料控制装置。在靠近托料梁(2)下部炉壳上装有测温装置(12)。本实用新型适用于在改造现有炼铁高炉的基础上，利用煤作为燃料、还原剂和渗透剂的炼铁工艺中。
文档编号C21B7/10GK2799575SQ20052002990
公开日2006年7月26日 申请日期2005年1月27日 优先权日2005年1月27日
发明者刘治政 申请人:刘治政