一种高炉的制作方法

本发明涉及冶炼技术领域，特别涉及一种高炉。

背景技术：

高炉内的焦柱是高炉在生产过程中未发生反应的焦炭，逐渐堆积形成。焦柱的中上部在高炉生产中起到原料骨架和煤气流通道的作用，对高炉生产有益，但焦柱的下部则基本无有益作用。

焦柱的下部漂浮于炉体的渣铁混合物中，该处距离高炉风口套位置较近，由于从高炉风口套鼓入高炉内的鼓风深度有限，使得距离高炉风口套位置较近且处于蓬松态的焦柱才能与喷入的氧气发生反应，而距离高炉风口套较远的焦柱很难发生氧化反应而被去除，且距离高炉风口套较远的焦柱在高温高压的状态下，焦柱密度大且质地坚硬，不能与高炉风口套鼓入的氧气发生氧化反应，形成中心死焦柱。

中心死焦柱会挤占焦柱与高炉风口套之间的喷吹空间，使得鼓风量进一步减小，产生恶性循环，而且中心死焦柱若过于粗大，中心死焦柱会占用高炉的冶炼空间，降低高炉的原料装入量，从而降低高炉利用系数。其中高炉利用系数也称为高炉有效容积利用系数，表示在规定工作时间内，平均每立方米高炉有效容积每昼夜所产合格生铁的吨数，是反映高炉生产技术和管理工作水平以及原料和燃料条件的主要技术经济指标。

因此，如何有效降低中心死焦柱的直径，保证高炉的冶炼空间，以提高高炉风口套的鼓风量，从而提高高炉利用系数，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种高炉，以有效降低中心死焦柱的直径，保证高炉的冶炼空间，提高高炉风口套的鼓风量，从而提高高炉利用系数。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高炉，包括炉体，

所述炉体上设置有高炉风口套，用于向所述炉体内鼓入热风，所述高炉风口套的个数为多个且沿所述炉体的周向均匀分布，

所述高炉风口套自所述炉体的炉壁向炉内倾斜向下设置，且所述高炉风口套的轴线与所述炉体的横截面之间的夹角为5-15°，且所述高炉风口套的轴线在所述炉体的横截面上的投影与所述高炉风口套所在所述炉体的径向线之间的夹角为1-5°且多个所述高炉风口套在水平方向上偏离所述炉体轴线的方向相同。

优选的，在上述高炉中，所述高炉风口套的轴线与所述炉体的横截面之间的夹角为5-10°，且所述高炉风口套的轴线在所述炉体的横截面上的投影与所述高炉风口套所在所述炉体的径向线之间的夹角为2-3°。

优选的，在上述高炉中，所述高炉风口套包括大套筒、中套筒和小套筒，所述大套筒、所述中套筒和所述小套筒均为圆台形套筒，所述大套筒、所述中套筒和所述小套筒依次套筒设连接，所述大套筒的尺寸较大的一端与所述炉壁连接。

优选的，在上述高炉中，所述大套筒和所述中套筒安装在所述炉体的炉壁上，所述小套筒位于所述炉体内。

优选的，在上述高炉中，所述小套筒的长度为450-685mm。

优选的，在上述高炉中，所述小套筒的尺寸较小的一端的尺寸为110-130mm，所述小套筒的尺寸较大的一端的尺寸为200-300mm。

优选的，在上述高炉中，所述大套筒为铸铁套筒，所述中套筒和所述小套筒为铸铁套筒或者铸铜套筒。

优选的，在上述高炉中，所述高炉风口套的个数为16-36个。

优选的，在上述高炉中，所述高炉风口套的高度为3.55-4.80m。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的高炉，包括炉体。炉体上设置有高炉风口套，高炉风口套用于向炉体内供入热风。本方案提供的高炉的高炉风口套由炉体的炉壁至炉内向左下方或者右下方倾斜布置。自高炉风口套鼓入的热风具有水平方向、竖直方向、与高炉径向相切且垂直于高炉轴向的分速度，即具有沿炉体径向方向、轴线方向和与高炉径向相切且垂直于高炉轴向的分速度。高炉径向方向上的鼓风分速度能够保证热风鼓入后的回转区深度，依靠沿高炉径向方向上的风速和动能来消化和活跃高炉，增大鼓风量；沿竖直方向的鼓风分速度能够增大鼓入的热风与铁渣混合物之间的摩擦力，为促使铁渣混合物做环流运动创造了条件，而且与高炉径向相切且垂直于高炉轴向的鼓风分速度能够给炉体内铁渣混合物一个绕中心死焦柱或者焦柱旋转的动力，增强炉体内的铁渣环流，转动的铁渣混合物与中心死焦柱之间的碰撞程度增大，从而达到侵蚀中心死焦柱甚至消除中心死焦柱的目的，减小高炉内中心死焦柱的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的高炉的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的高炉风口套的主视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的高炉风口套的俯视结构示意图。

其中，

1、炉体，2、高炉风口套，21、大套筒，22、中套筒，23、小套筒，3、高炉径向线，4、高炉风口套的轴线，5、高炉的轴线，6、高炉的切线；

a为高炉风口套的轴线与炉体的横截面的夹角，b为高炉风口套的轴线在炉体的横截面上的投影与高炉风口套所在炉体的径向线之间的夹角。

具体实施方式

本发明公开了一种高炉，以有效降低中心死焦柱的直径，保证高炉的冶炼空间，提高高炉风口套的鼓风量，从而提高高炉利用系数。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1-3，本发明公开了一种高炉，包括炉体1。

炉体1上设置有高炉风口套2，高炉风口套2用于向炉体1内供入热风。

如图1所示，高炉风口套2的个数为多个，且沿着高炉的周向均匀分布，高炉的炉体1的某一高度不同方向均能有效供入热风。

本方案对高炉风口套2的设计进行改进。

本方案提供的高炉的高炉风口套2由炉体1的炉壁至炉内向左下方或者右下方倾斜布置。向左下方或者右下方倾斜布置的意思如下：

高炉风口套2的轴线在竖直方向向下倾斜，如图2所示，高炉风口套2的轴线与炉体1的横截面之间的夹角为5-15°，高炉风口套2的轴线在炉体1的横截面上的投影与高炉风口套2所在炉体1的径向线之间的夹角为1-5°，高炉风口套2的轴线在水平方向上向左或者向右倾斜。此处以高炉的炉底方向为下，高炉的炉顶方向为上，高炉风口套2向下倾斜即向着炉底的方向倾斜；在水平方向上与炉体1的径向线之间的夹角为1-5°为在高炉风口套2所在的高炉横截面中，高炉风口套2的轴线在高炉横截面上的投影与过高炉风口套2的高炉径向线之间的夹角1-5°。

此处需要说明的是，为了保证炉体1自高炉风口套2鼓入的热风的方向相同，如图1所示，高炉风口套2在水平方向上偏离炉体1轴线的方向相同。

自高炉风口套2鼓入的热风具有水平方向、竖直方向和与高炉径向相切且垂直于高炉轴向的分速度，即具有沿炉体1径向方向、轴线方向和与高炉径向相切且垂直于高炉轴向的分速度。高炉径向方向上的鼓风分速度能够保证热风鼓入后的回转区深度，依靠沿高炉径向方向上的风速和动能来消化和活跃高炉，增大鼓风量；沿竖直方向的鼓风分速度能够增大鼓入的热风与铁渣混合物之间的摩擦力，为促使铁渣混合物做环流运动创造了条件，而且与高炉径向相切且垂直于高炉轴向的鼓风分速度能够给炉体1内铁渣混合物一个绕中心死焦柱或者焦柱旋转的动力(图1中的箭头线的方向为气流的流动方向)，增强炉体1内的铁渣环流，转动的铁渣混合物与中心死焦柱之间的碰撞程度增大，从而达到侵蚀中心死焦柱甚至消除中心死焦柱的目的，减小高炉内中心死焦柱的体积。

高炉内的中心死焦柱或者焦柱的体积减小，增大了焦柱与高炉风口套2之间的空间，也就保证了高炉的冶炼空间，从而能够在一定程度上提高鼓风量和原料装入量(即喷煤量)，也就提高了高炉利用系数。

优选的，高炉风口套2的轴线与炉体1的横截面之间的夹角为5-10°，且高炉风口套2的轴线在炉体的横截面上的投影与高炉风口套所在炉体的径向线之间的夹角为2-3°。

本方案列举了两个实例：

第一个，高炉为1080m³高炉，且高炉风口套2的轴线与炉体1的横截面之间的夹角为5°，且高炉风口套2的轴线在炉体的横截面上的投影与高炉风口套所在炉体的径向线之间的夹角为2-3°，回旋区深度由1.3m增加到1.35-1.4m，鼓风量由2550m³/min增大到2700m³/min，焦比(高炉每冶炼一吨合格生铁所耗用焦炭的吨数)由335kg/tfe减少到319kg/tfe，喷煤量由26t/h增加到29-30t/h，冶炼强度(指高炉平均每立方米有效容积，在一天内所能燃烧的综合干焦量或干焦量)由1.6t/m³d提高到1.85t/m³d，高炉利用系数由3.45增加到3.7，高炉利用系数提高了7％。

第二个，高炉为3200m³高炉，且高炉风口套2的轴线与炉体1的横截面之间的夹角为10°，且高炉风口套2的轴线在炉体的横截面上的投影与高炉风口套所在炉体的径向线之间的夹角为2-3°，回旋区深度由1.4-1.5m增加到1.5-1.6m，鼓风量由6500m³/min增大到7500m³/min，焦比(高炉每冶炼一吨合格生铁所耗用焦炭的吨数)由330kg/tfe减少到320kg/tfe，喷煤量由60t/h增加到67t/h，冶炼强度(指高炉平均每立方米有效容积，在一天内所能燃烧的综合干焦量或干焦量)由4.0t/m³d提高到1.05t/m³d，高炉利用系数由2.5增加到2.81，高炉利用系数提高了12％。

如图1所示，高炉风口套2包括大套筒21、中套筒22和小套筒23，大套筒21、中套筒22和小套筒23均为圆台形套筒，且大套筒21的尺寸大于中套筒22的尺寸，中套筒22的尺寸大于小套筒23的尺寸。

大套筒21、中套筒22和小套筒23同轴依次套筒设连接。具体的，大套筒21的尺寸较大的一端与炉壁连接，大套筒21的尺寸较小的一端与中套筒22的尺寸较大的一端连接，中套筒22的尺寸较小的一端与小套筒23的尺寸较大的一端连接，小套筒23的尺寸较小的一端为悬空自由端。

本方案中大套筒21、中套筒22和小套筒23通过千斤顶等设备顶紧连接，大套筒21、中套筒22和小套筒23之间为圆锥体硬连接。

如图1所示，大套筒21和中套筒22安装在炉壁内，且大套筒21和中套筒22的长度之和等于炉壁的壁厚，小套筒23位于炉体1内。

在本方案的一个具体实施例中，小套筒23的长度为450-685mm。

小套筒23的尺寸较大的一端的直径为200-300mm，小套筒23的尺寸较销的一端的直径为110-130mm。

为了保证高炉风口套2的使用强度，在本方案的第一个具体实施例中，大套筒21为铸铁套筒，中套筒22为铸铁套筒，小套筒23为铸铁套筒；在本方案的第二具体实施例中，大套筒21为铸铁套筒，中套筒22为铸铁套筒，小套筒23为铸铜套筒；在本方案的第三个具体实施例中，大套筒21为铸铁套筒，中套筒22为铸铜套筒，小套筒23为铸铜套筒；在本方案的第四个具体实施例中，大套筒21为铸铁套筒，中套筒22为铸铜套筒，小套筒23为铸铁套筒。

高炉风口套2的个数为16-36个，具体高炉风口套2的数量根据实际需要进行选择，在此不再赘述。

本方案中将高炉风口套2的高度为3.55-4.80m。具体的，高炉风口套2的高度为高炉风口套2的中心线至铁口中心线之间的垂直距离。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。