CN110747303A - 一种高炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高炉，其炉身沿周向设有若干供高温煤气喷入的喷吹口，所述高炉内位于所述喷吹口的上方的位置设有导流柱，当含铁炉料从所述高炉的炉顶装入后，所述导流柱的下方形成有空腔，所述空腔与所述喷吹口相通。采用本发明的高炉，能够提高由高炉炉身喷吹的煤气利用率，同时降低了焦炭和煤粉的消耗。
Description
技术领域
本发明涉及高炉炼铁领域，具体而言，涉及一种炉身煤气喷吹均匀的高炉。
背景技术
目前，世界上90％的生铁是有高炉炼铁工艺生产的，图1为现有技术的高炉的结构示意图，在高炉炼铁工艺中，主要燃料以焦炭和煤粉为主，从炉顶1装入含铁炉料和焦炭，同时从下部风口3鼓入热空气和煤粉，为了充分回收利用由炉顶1出来的煤气，或者其他来源的还原煤气，该高炉炉身沿周向设有若干供高温煤气喷入的喷吹口2。在高温下焦炭和煤粉同热空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中同从喷吹口2喷入的高温煤气一起除去含铁炉料中的氧，还原得到铁，并在高炉中下部进一步还原、熔化，生成铁水，从铁口4排出。
然而，现有技术的高炉从喷吹口2喷入的煤气量相对较少、鼓风动能低，煤气在高炉很难与含铁炉料充分接触，降低了煤气的回收利用率。
针对现有技术中所存在的上述问题，提供一种新的高炉具有重要意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种高炉，其能够提高由高炉炉身喷吹的煤气利用率，同时降低了焦炭和煤粉的消耗。
为实现上述目的，本发明的高炉，其炉身沿周向设有若干供高温煤气喷入的喷吹口，所述高炉内位于所述喷吹口的上方的位置设有导流柱，当含铁炉料从所述高炉的炉顶装入后，所述导流柱的下方形成有空腔，所述空腔与所述喷吹口相通。
优选地，所述导流柱为半圆柱，所述导流柱包括圆弧面和与所述圆弧面相接的平面，所述圆弧面位于所述平面靠近所述炉顶的一侧。
进一步地，所述导流柱沿所述炉身的径向延伸。
进一步地，所述导流柱位于所述高炉内的长度为所述平面所在所述炉身的横截面的直径的30％～50％。
进一步地，所述导流柱的直径为所述平面所在所述炉身的横截面的直径的5％～10％。
优选地，所述导流柱内开设有用于冷却所述导流柱的冷却管道。
优选地，所述导流柱的材质为不锈钢。
本发明的高炉，通过设置导流柱，在导流柱下方形成与喷吹口相通的空腔，可使高温煤气顺利到达高炉中心区域并在炉内均匀分布，与炉内含铁炉料充分接触反应，提高了由高炉炉顶出来的煤气的回收利用率或者其他来源的还原煤气的利用率，同时降低了焦炭和煤粉的消耗。
附图说明
图1为现有技术的高炉的结构示意图；
图2为本发明的高炉的结构示意图；
图3为本发明的高炉的导流柱的使用状态图。
具体实施方式
下面，结合附图，对本发明的结构以及工作原理等作进一步的说明。
参见图2、图3，本发明的高炉，其炉身沿周向设有若干供高温煤气喷入的喷吹口2，从高炉炉顶1出来的煤气脱除CO2或者其他来源的还原煤气加热后经喷吹口2喷入高炉内，与含铁炉料6继续发生反应。高炉内位于喷吹口2的上方的位置设有导流柱5，当含铁炉料6和焦炭从高炉的炉顶1装入后，含铁炉料6和焦炭充满高炉内部，并在导流柱5的下方形成有空腔7，该空腔7与喷吹口2相通，高温煤气可由喷吹口2进入该空腔7内并到达高炉中心区域。
具体地，如图3所示，导流柱5优选为半圆柱，导流柱5包括圆弧面5a和与圆弧面5a相接的平面5b，圆弧面5a位于平面5b靠近炉顶1的一侧，即圆弧面5a在上，平面5b在下。含铁炉料6和焦炭从炉顶1装入，当含铁炉料6和焦炭下落至导流柱5时，含铁炉料6和焦炭沿圆弧面5a继续下落，随着含铁炉料6和焦炭在导流柱5的下方堆积升高，导流柱5下方的含铁炉料6和焦炭与导流柱5的平面5b之间形成空腔7，该空腔7呈倒置的三角柱状，由喷吹口2喷入的煤气可通过该空腔7顺利到达高炉中心区域，并在炉内均匀分布，以保证与高炉内部含铁炉料6充分接触，增加了由喷出口2喷入的高温煤气的量，提高了由高炉炉顶1出来的煤气的回收利用率或者其他来源的还原煤气的利用率，从而可降低焦炭和煤粉的使用量。当然，导流柱5还可以为其他形状的柱体，这些柱体均具有凸面和与凸面相接的平面。
作为一种优选方式，导流柱5沿炉身的径向延伸，为了进一步增加由喷出口2喷入的高温煤气的量，导流柱5位于高炉内的长度为平面5b所在炉身的横截面的直径的30％～50％，导流柱5的直径为平面5b所在炉身的横截面的直径的5％～10％。
由于位于若干喷吹口2上方的若干导流柱5沿炉身周向布置，导流柱5对位于导流柱5上方的炉料形成支撑，从而减少了位于导流柱5下方的炉料所承受的荷重和挤压，降低了高炉对焦炭强度的要求，从而减少配煤成本。优选地，导流柱5的数量为四个，沿炉身的周向均匀分布。
由于高炉内温度很高，导流柱5可采用高强度耐热不锈钢材质。进一步地，为了确保导流柱5的强度，如图3所示，导流柱5内可开设有用于冷却导流柱5的冷却管道8，冷却管道8上设有进水口和出水口，冷却水由进水口进入冷却管道8对导流柱5进行冷却后再由出水口排出。
本发明的高炉的工作原理是：热空气和煤粉从风口3鼓入，燃烧产生的高温煤气自下而上流动；由炉顶1出来的煤气脱除CO2或者其他来源的还原煤气加热后从喷吹口2喷入，经过空腔7后到达高炉中心区域并在炉内均匀分布；含铁炉料6和焦炭从炉顶装入高炉内部，自上而下流动，与从风口3产生的煤气和从喷吹口2喷入的煤气充分接触进行还原反应，在高炉中下部进一步还原和熔化，生成铁水，从铁口4排出。
本发明的高炉，通过设置导流柱5，在导流柱5下方形成与喷吹口2相通的空腔7，可使高温煤气顺利到达高炉中心区域并在炉内均匀分布，与炉内含铁炉料6充分接触反应，提高了由高炉炉顶1出来的煤气的回收利用率或者其他来源的还原煤气的利用率，同时降低了焦炭和煤粉的消耗。
以上，仅为本发明的示意性描述，本领域技术人员应该知道，在不偏离本发明的工作原理的基础上，可以对本发明作出多种改进，这均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高炉，其炉身沿周向设有若干供高温煤气喷入的喷吹口，其特征在于，所述高炉内位于所述喷吹口的上方的位置设有导流柱，当含铁炉料从所述高炉的炉顶装入后，所述导流柱的下方形成有空腔，所述空腔与所述喷吹口相通。
2.如权利要求1所述的高炉，其特征在于，所述导流柱为半圆柱，所述导流柱包括圆弧面和与所述圆弧面相接的平面，所述圆弧面位于所述平面靠近所述炉顶的一侧。
3.如权利要求2所述的高炉，其特征在于，所述导流柱沿所述炉身的径向延伸。
4.如权利要求3所述的高炉，其特征在于，所述导流柱位于所述高炉内的长度为所述平面所在所述炉身的横截面的直径的30％～50％。
5.如权利要求3所述的高炉，其特征在于，所述导流柱的直径为所述平面所在所述炉身的横截面的直径的5％～10％。
6.如权利要求1所述的高炉，其特征在于，所述导流柱内开设有用于冷却所述导流柱的冷却管道。
7.如权利要求1所述的高炉，其特征在于，所述导流柱的材质为不锈钢。
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