[发明专利]一种高炉炉底结构及高炉

说明书

本发明涉及一种高炉炉底结构及高炉，用于将高炉内的炉温传导到外界，由上至下依次包括碳砖层、夹层和水冷换热层。碳砖层的顶部向上突出间隔设置若干个凸起。焦炭死料堆的底部贴合于凸起的顶部，凸起之间的间隙形成供液态渣铁流动的流通通道。其有益效果是，能够提高炉底的散热性能、受热均匀性、抗腐蚀性能和抗破损性能，延长了炉底的使用寿命，保证了生产的连续和稳定性，减少了维护和维修成本。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金高炉装备设计领域，尤其涉及一种高炉炉底结构及高炉。

背景技术

本发明所涉及的高炉用于炼铁，其包括炉底和位于炉底上方且围绕炉底设置的炉体。炉底由上至下依次包括碳砖层、夹层和水冷换热层。使用时，在高炉内投入铁矿石和焦炭等原料，高温下发生反应后生成由液态铁和固态炉渣形成的液态渣铁。高炉内的炉温约为1400-4600℃，炉底需承受高温并将炉温传导到外界。目前，高炉炉底的结构普遍为平面型。

实际炼铁过程中，在炉底的中心处会形成焦炭死料堆，这种焦炭死料堆是消耗和移动均非常缓慢的焦炭料柱。焦炭死料堆为椎体，其下部浸没于液态渣铁中，上部超出液态渣铁。高炉会周期性向外排放液态渣铁，焦炭死料堆随其下方的液态渣铁的产生和排放上下浮沉。高炉向外排铁排渣时，焦炭死料堆会下降至炉底表面，阻碍液态渣铁的流动，液态渣铁环绕焦炭死料柱运动发生环流现象，造成除焦炭死料堆外的炉底和炉体均受到液态渣铁的反复冲刷进而发生腐蚀，影响高炉的使用寿命。

另外，由于焦炭死料堆的存在，炉底与液态渣铁的接触面积较小且炉底的受热不均，影响炉底的散热性能，不易将炉温传导到外界，在炉底出现腐蚀时，容易在腐蚀处出现局部过热，局部过热会加剧腐蚀状况造成腐蚀穿透以致存在炉底破裂的危险，局部过热还会造成炉底的水冷换热层的换热管内的蒸汽压力过高以致存在换热管爆裂的危险，影响高炉的使用寿命。由于富氧操作下的高炉内的温度远高于普通高炉，富氧高炉受焦炭死料堆的影响更加严重，其散热性能和抗腐蚀性能更差，使用寿命更短。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种高炉炉底结构及高炉，其解决了炉底的散热性能较差、受热不均匀、易腐蚀、易破损和使用寿命较短的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供一种高炉炉底结构，用于将高炉内的炉温传导到外界，由上至下依次包括碳砖层、夹层和水冷换热层。碳砖层的顶部向上突出间隔设置若干个凸起。凸起之间的间隙形成供液态渣铁流动的流通通道。

根据本发明，凸起的高度为死铁层高度的0.8-1.2倍。

根据本发明，凸起的材料为碳砖。

根据本发明，炉底的高温区集中在凸起处。

根据本发明，凸起为半球体。

根据本发明，凸起的直径为50-150mm。

根据本发明，凸起为圆柱体。

根据本发明，凸起的直径为50-150mm，凸起的高度为50-150mm。

根据本发明，凸起的径高比为0.75-1。

第二方面，本发明实施例提供一种高炉，包括高炉炉底结构，还包括位于炉底上方且围绕高炉炉底设置的炉体，炉体内部中空，炉体的侧壁设有圆形的排铁口。排铁口的中心线与碳砖层的顶部之间的高度为500-2500mmmm。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明的高炉炉底结构及高炉，由于在碳砖层的顶部向上突出间隔设置若干个凸起，使得焦炭死料堆的底部贴合于凸起的顶部，避免在排铁排渣时焦炭死料堆直接贴合在碳砖层上。