[发明专利]具有变厚度内衬的高炉炉身结构

说明书

技术领域

本发明涉及冶金行业炼铁技术领域，尤其涉及一种具有变厚度内衬的高炉炉身结构。

背景技术

高炉内煤气因强制鼓风而上升，炉料、渣铁靠自身重力而下降。高炉的冶炼原理就是依靠下降的炉料与上升的煤气进行充分接触，发生化学反应从而生产单质的铁。只有炉料和煤气的这种相向运动处于一种动态平衡状态时，高炉的冶炼才能顺利进行。

透气性是高炉炉料重要的气体力学特征，炉料的透气性直接影响到高炉冶炼强度，对于提高利用系数、强化高炉冶炼有重大影响。

传统高炉炉体9的上部结构如图6所示。炉体的上部结构包括炉喉91、炉身92、炉腰93，炉身92的侧面与底面构成的炉身角为固定角度——第一炉身角α。铁矿石和烧结矿(球团矿)经过布料机构(现有技术)从炉喉91进入炉身92的上部，由于炉腰93和炉身92的下部存有之前加入的高炉原料，因此铁矿石和烧结矿(球团矿)需要在炉身92的上部短暂停留(约1小时)。炉身上部温度一般在500-600℃区间，铁矿石和烧结矿(球团矿)由于受气流冲击及还原过程(Fe2O3—Fe3O4—FeO)影响发生晶形变化，会发生低温粉化和低温膨胀，出现不同程度的碎裂粉化，大量粉末使料柱空隙度降低，影响高炉上部料柱的透气性，直接影响炉内气流分布和炉料顺行。炉身上部的铁矿石和烧结矿(球团矿)发生低温粉化和低温膨胀后对于透气性影响较大，直接影响炉料顺行和还原过程。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种具有变厚度内衬的高炉炉身结构，减小铁矿石和烧结矿(球团矿)发生低温粉化和低温膨胀后对于炉料透气性的影响，改善透气性，为强化高炉冶炼创造有利条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有变厚度内衬的高炉炉身结构，该结构能够有效地减小铁矿石和烧结矿在低温粉化和低温膨胀后对炉身结构上部透气性的影响，改善透气性，为强化高炉冶炼创造有利条件。

本发明的目的是这样实现的，一种具有变厚度内衬的高炉炉身结构，包括炉壳，所述炉壳的内侧壁上贴覆有炉衬，所述炉壳包括直径向上渐缩的锥形炉身壳体，所述锥形炉身壳体包括下部炉身壳体和上部炉身壳体，所述下部炉身壳体和所述上部炉身壳体的侧壁均与水平面呈第一炉身角设置，所述炉衬包括贴覆于所述下部炉身壳体内侧壁上的下部炉身内衬和贴覆于所述上部炉身壳体内侧壁上的上部炉身内衬，所述下部炉身内衬内侧壁与所述下部炉身壳体的侧壁呈平行设置，所述下部炉身内衬呈等厚度设置，所述上部炉身内衬内侧壁与水平面呈第二炉身角设置，所述第一炉身角大于所述第二炉身角，所述上部炉身内衬底面沿水平方向的厚度与所述下部炉身内衬沿水平方向的厚度呈相同设置，所述上部炉身内衬沿水平方向的厚度自下而上地呈逐渐增厚设置。

在本发明的一较佳实施方式中，上部炉身内衬外侧壁贴覆于所述上部炉身壳体的内侧壁上，上部炉身内衬外侧壁与水平面呈第一炉身角设置；下部炉身内衬外侧壁贴覆于所述下部炉身壳体的内侧壁上，下部炉身内衬外侧壁与下部炉身内衬内侧壁相互平行设置。

在本发明的一较佳实施方式中，所述炉壳还包括所述锥形炉身壳体的底部密封连接的竖直设置的炉腰壳体，所述炉衬还包括贴覆于所述炉腰壳体内侧壁上的炉腰内衬，所述炉腰内衬呈等厚度设置，所述炉腰内衬的厚度与所述下部炉身内衬沿水平方向的厚度呈相同设置。

在本发明的一较佳实施方式中，炉腰内衬外侧壁贴覆于所述炉腰壳体内侧壁上，炉腰内衬内侧壁和炉腰内衬外侧壁互相平行且均垂直于水平面设置。

在本发明的一较佳实施方式中，所述炉壳还包括所述锥形炉身壳体的顶部密封连接的竖直向上设置的炉喉壳体，所述炉衬还包括贴覆于所述炉喉壳体内侧壁上的炉喉内衬，所述炉喉内衬呈等厚度设置，所述炉喉内衬的厚度与所述上部炉身内衬顶面沿水平方向的厚度呈相同设置。

在本发明的一较佳实施方式中，炉喉内衬外侧壁贴覆于所述炉喉壳体的内侧壁上，炉喉内衬内侧壁和炉喉内衬外侧壁互相平行且均垂直于水平面设置。

在本发明的一较佳实施方式中，所述炉喉内衬、所述上部炉身内衬、所述下部炉身内衬和所述炉腰内衬由冷却设备和耐火材料单元构成。

在本发明的一较佳实施方式中，所述上部炉身内衬沿水平方向呈一层设置或呈多层组合设置。

在本发明的一较佳实施方式中，所述上部炉身壳体的高度为所述下部炉身壳体的高度的1/3。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第一炉身角和所述第二炉身角的角度范围是78°至83°。

由上所述，本发明的具有变厚度内衬的高炉炉身结构具有如下有益效果：