專利名稱：高爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冶金領(lǐng)域，尤其是一種煉鐵高爐。
背景技術(shù)：
高爐冶煉釩鈦磁鐵礦時(shí)，由于爐渣中Ti02被還原使?fàn)t渣變粘，為高爐生產(chǎn)帶來不 利影響。特別是當(dāng)爐渣中Ti02被還原生成大量的TiC、TiN及其固溶體Ti(C，N)時(shí)，對(duì)爐渣 結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響，使?fàn)t渣粘度急劇增加。在高爐條件下，CO和H2只能將Ti02還原生成 鈦的低價(jià)氧化物，大量的Ti (C，N)是在高爐軟熔帶以下至高爐風(fēng)口區(qū)間由于固體焦炭的存 在通過直接還原而生成的。目前的高爐，高爐風(fēng)口的軸向均指向高爐中心軸線。冶煉過程中，熱風(fēng)通過風(fēng)口高 速吹入爐內(nèi)，但熱風(fēng)不能直接到達(dá)各風(fēng)口間的區(qū)域，在這些區(qū)域形成“死區(qū)”，通過對(duì)目前高 爐的解剖證實(shí)，爐內(nèi)風(fēng)口間死區(qū)是Ti (C，N)含量最高的區(qū)域。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠避免形成 風(fēng)口間死區(qū)，從而避免Ti02的過量還原，能夠適應(yīng)釩鈦磁鐵礦特殊冶煉需求的高爐。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是高爐，沿其軸向由上至下依次 為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸、爐底，在所述爐缸部位沿高爐周向均布有一層徑向風(fēng)口，各 徑向風(fēng)口的軸線與高爐徑向的水平夾角為零，在所述徑向風(fēng)口的上方或下方沿高爐周向均 布有一層與高爐徑向的水平夾角絕對(duì)值大于零的傾斜風(fēng)口，各傾斜風(fēng)口水平夾角相等。本實(shí)用新型的有益效果是爐缸部位上下兩層風(fēng)口的鼓風(fēng)參數(shù)不一樣，徑向風(fēng)口 要求鼓風(fēng)動(dòng)能大，可以吹到靠近爐缸中心的地方，以活躍爐缸中心，傾斜風(fēng)口要求盡可能將 熱風(fēng)鼓入到爐缸中心和邊緣之間的環(huán)帶區(qū)域，有利于活躍該區(qū)域并消除原單層風(fēng)口高爐在 風(fēng)口間形成的死區(qū)，從而避免Ti02的過量還原，能夠適應(yīng)釩鈦磁鐵礦特殊冶煉需求。作為一種優(yōu)選方案，所述傾斜風(fēng)口軸線與高爐徑向的水平夾角為50 60°。進(jìn)一步的，所述傾斜風(fēng)口設(shè)置于徑向風(fēng)口的上方。進(jìn)一步的，所述傾斜風(fēng)口與徑向風(fēng)口相鄰設(shè)置，所述傾斜風(fēng)口與徑向風(fēng)口同高爐 徑向的縱向夾角一致。進(jìn)一步的，所述傾斜風(fēng)口與徑向風(fēng)口設(shè)置于爐缸頂部。 進(jìn)一步的，在所述高爐爐身底部設(shè)置一層還原風(fēng)口。進(jìn)一步的，在所述高爐爐腰設(shè)置一層還原風(fēng)口。進(jìn)一步的所述還原風(fēng)口軸線與高爐徑向的水平夾角為零。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖；圖2是本實(shí)用新型的傾斜風(fēng)口在軸向投影內(nèi)的分布示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的高爐，沿其軸向由上至下依次為爐喉、爐身6、爐腰 5、爐腹、爐缸4、爐底，在所述爐缸4部位沿高爐周向均布有一層徑向風(fēng)口 1，各徑向風(fēng)口 1 的軸線與高爐徑向的水平夾角為零，在所述徑向風(fēng)口 1的上方或下方沿高爐周向均布有一 層與高爐徑向的水平夾角絕對(duì)值大于零的傾斜風(fēng)口 2，各傾斜風(fēng)口 2水平夾角相等。上述傾斜風(fēng)口 2軸線與高爐徑向的水平夾角絕對(duì)值大于零，即傾斜風(fēng)口 2軸線不 指向高爐中心軸線，其軸線可以如圖2所示指向高爐中心軸線左側(cè)，也可以指向高爐中心 軸線右側(cè)。爐缸4部位上下兩層風(fēng)口的鼓風(fēng)參數(shù)不一樣，徑向風(fēng)口 1要求鼓風(fēng)動(dòng)能大，可以吹 到靠近爐缸4中心的地方，以活躍爐缸4中心，傾斜風(fēng)口 2要求盡可能將熱風(fēng)鼓入到爐缸4 中心和邊緣之間的環(huán)帶區(qū)域，有利于活躍該區(qū)域并消除原單層風(fēng)口高爐在風(fēng)口間形成的死 區(qū)，從而避免Ti02的過量還原，能夠適應(yīng)釩鈦磁鐵礦特殊冶煉需求。而傾斜風(fēng)口 2所形成 的回旋氣流也更有利于氣流向爐殼附近的擴(kuò)散。上述傾斜風(fēng)口 2的氣流方向主要與其軸線與高爐徑向的水平夾角有關(guān)，具體的水 平夾角設(shè)置主要與徑向風(fēng)口 1、傾斜風(fēng)口 2的鼓風(fēng)參數(shù)有關(guān)。但隨著高爐冶煉過程中爐內(nèi) 工況的變化，鼓風(fēng)參數(shù)是動(dòng)態(tài)調(diào)整的，因此相應(yīng)的死區(qū)范圍也是變化的，但要實(shí)現(xiàn)傾斜風(fēng)口 2夾角參數(shù)與鼓風(fēng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)匹配是困難的。因此，最好的，所述傾斜風(fēng)口 2軸線與高爐徑 向的水平夾角為50 60°。在水平夾角為50 60°時(shí)，傾斜風(fēng)口 2所直接覆蓋的環(huán)帶區(qū) 域能夠覆蓋整個(gè)鼓風(fēng)參數(shù)范圍內(nèi)的大部分死區(qū)，即使在爐殼附近還存在部分未被直接覆蓋 的區(qū)域也能通過傾斜風(fēng)口 2所形成回旋氣流的擴(kuò)散進(jìn)行覆蓋，從而最大限度的避免死區(qū)的 形成。所述傾斜風(fēng)口 2可以設(shè)置在徑向風(fēng)口 1上方或下方。但當(dāng)傾斜風(fēng)口 2設(shè)置在徑向 風(fēng)口 1下方時(shí)，傾斜風(fēng)口 2氣流向中部擴(kuò)散增大，傾斜風(fēng)口 2、徑向風(fēng)口 1覆蓋區(qū)域的重疊部 分增大，徑向風(fēng)口 1氣流對(duì)傾斜風(fēng)口 2氣流向下擠壓的趨勢(shì)增大，因此不利于傾斜風(fēng)口 2對(duì) 環(huán)帶區(qū)域的有效覆蓋。因此最好的，所述傾斜風(fēng)口 2設(shè)置于徑向風(fēng)口 1的上方，此時(shí)徑向風(fēng) 口 1匯集形成上升氣流的擴(kuò)散會(huì)對(duì)傾斜風(fēng)口 2所形成氣流形成向外的擠壓，從而更有利于 傾斜風(fēng)口 2氣流對(duì)環(huán)帶區(qū)域的覆蓋，更有利于避免死區(qū)的形成。根據(jù)高爐的不同、風(fēng)口在爐缸4上位置的不同，傾斜風(fēng)口 2與徑向風(fēng)口 1間距的不 同，傾斜風(fēng)口 2與徑向風(fēng)口 1同高爐徑向的縱向夾角可以一致也可以不一致。但最好的，所 述傾斜風(fēng)口 2與徑向風(fēng)口 1相鄰設(shè)置，所述傾斜風(fēng)口 2與徑向風(fēng)口 1同高爐徑向的縱向夾 角一致。當(dāng)氣流進(jìn)入爐內(nèi)后，上升力很大，在氣流上升過程中，由鼓風(fēng)機(jī)所附加的水平動(dòng)能 逐漸消耗直至為零，因此在傾斜風(fēng)口 2與徑向風(fēng)口 1相鄰、縱向夾角一致的設(shè)置，兩者氣流 均處于水平動(dòng)能最大的時(shí)刻，更有利于兩者氣流的相互作用，從而促進(jìn)氣流的擴(kuò)散，以實(shí)現(xiàn) 對(duì)整個(gè)軸向截面的無死區(qū)覆蓋。進(jìn)一步的，所述傾斜風(fēng)口 2與徑向風(fēng)口 1設(shè)置于爐缸4頂部。所述傾斜風(fēng)口 2與徑向風(fēng)口 1在垂直方向上既可重疊排列也可交錯(cuò)排列，風(fēng)口個(gè) 數(shù)根據(jù)高爐容積或爐缸4直徑大小安排，對(duì)于容積為1200m3的高爐，最好的，徑向風(fēng)口 1、傾斜風(fēng)口 2分別設(shè)置10個(gè)。上述傾斜風(fēng)口 2軸線與高爐徑向的水平夾角即在高爐的軸向投影內(nèi)，傾斜風(fēng)口 2 軸線與高爐徑向的夾角；上述傾斜風(fēng)口 2軸線與高爐徑向的縱向夾角即在高爐的軸向截面 內(nèi)，傾斜風(fēng)口 2軸線與高爐水平徑向的夾角。為了進(jìn)一步的避免Ti02的過量還原，在所述高爐爐身6底部設(shè)置一層還原風(fēng)口 3。 通過還原風(fēng)口 3向爐內(nèi)鼓入還原性氣體或還原劑還原高爐上部的固體爐料，提高高爐上部 爐料的還原度。還原性氣體溫度可以低于還原風(fēng)口 3所在區(qū)域的爐料或煤氣溫度，但應(yīng)保 持在500°C以上。還原性氣體溫度和數(shù)量以及鼓風(fēng)參數(shù)可以根據(jù)爐頂煤氣的成分和溫度進(jìn) 行調(diào)整。除還原性氣體外，還可以向爐內(nèi)鼓入固體還原劑，特別是煤粉。由于鐵礦石在軟熔帶以上的還原增加，可以降低高爐軟熔帶位置，從而縮短鐵液 和渣液的滴落高度；同時(shí)鼓入還原性氣體，有利于爐缸活躍，有利于鐵液和渣液快速通過碳 柱區(qū)域進(jìn)入爐缸4，減少爐渣與焦炭的接觸時(shí)間，從而也可以減少Ti02的還原。同時(shí)，還原 性氣體的鼓入還能減少高爐內(nèi)焦炭的消耗。上述還原風(fēng)口 3的設(shè)置位置實(shí)際是與爐內(nèi)軟熔帶的位置相關(guān)的，還原風(fēng)口 3的位 置應(yīng)當(dāng)位于軟熔帶上方。由于如上所述軟熔帶位置的降低，還原風(fēng)口 3也可以設(shè)置在高爐 爐腰5的位置；或者同時(shí)設(shè)置在爐身6和爐腰5。最好的是同時(shí)設(shè)置在爐身6和爐腰5，即 在所述高爐爐腰5設(shè)置一層還原風(fēng)口 3，兩層還原風(fēng)口 3的設(shè)置更有利于對(duì)鼓入位置的選 擇、鼓風(fēng)參數(shù)的調(diào)整，因此更有利于對(duì)爐內(nèi)工況的調(diào)整。根據(jù)還原風(fēng)口 3的設(shè)置目的及該位 置爐內(nèi)氣流的特點(diǎn)，還原風(fēng)口 3軸線與高爐徑向的水平夾角為零。本實(shí)用新型的高爐的改進(jìn)主要針對(duì)釩鈦磁鐵礦的冶煉，但該高爐避免了死區(qū)的形 成、減小了焦炭的用量，同樣適用于其他類型鐵礦石的冶煉。
權(quán)利要求高爐，沿其軸向由上至下依次為爐喉、爐身(6)、爐腰(5)、爐腹、爐缸(4)、爐底，在所述爐缸(4)部位沿高爐周向均布有一層徑向風(fēng)口(1)，各徑向風(fēng)口(1)的軸線與高爐徑向的水平夾角為零，其特征在于在所述徑向風(fēng)口(1)的上方或下方沿高爐周向均布有一層與高爐徑向的水平夾角絕對(duì)值大于零的傾斜風(fēng)口(2)，各傾斜風(fēng)口(2)水平夾角相等。
2.如權(quán)利要求1所述的高爐，其特征在于所述傾斜風(fēng)口(2)軸線與高爐徑向的水平 夾角為50 60°。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高爐，其特征在于所述傾斜風(fēng)口(2)設(shè)置于徑向風(fēng)口(1) 的上方。
4.如權(quán)利要求3所述的高爐，其特征在于所述傾斜風(fēng)口(2)與徑向風(fēng)口(1)相鄰設(shè) 置，所述傾斜風(fēng)口(2)與徑向風(fēng)口(1)同高爐徑向的縱向夾角一致。
5.如權(quán)利要求4所述的高爐，其特征在于所述傾斜風(fēng)口(2)與徑向風(fēng)口(1)設(shè)置于 爐缸⑷頂部。
6.如權(quán)利要求1所述的高爐，其特征在于在所述高爐爐身(6)底部設(shè)置一層還原風(fēng) 口(3)。
7.如權(quán)利要求1或6所述的高爐，其特征在于在所述高爐爐腰(5)設(shè)置一層還原風(fēng) 口(3)。
8.如權(quán)利要求7所述的高爐，其特征在于所述還原風(fēng)口(3)軸線與高爐徑向的水平夾角為零。
專利摘要本實(shí)用新型涉及冶金領(lǐng)域，尤其是公開了一種煉鐵高爐，在所述爐缸部位沿高爐周向均布有一層徑向風(fēng)口，各徑向風(fēng)口的軸線與高爐徑向的水平夾角為零，在所述徑向風(fēng)口(1)的上方或下方沿高爐周向均布有一層與高爐徑向的水平夾角絕對(duì)值大于零的傾斜風(fēng)口(2)，各傾斜風(fēng)口(2)水平夾角相等。通過鼓風(fēng)參數(shù)的匹配，由徑向風(fēng)口活躍爐缸中心，由傾斜風(fēng)口活躍爐缸中心和邊緣之間的環(huán)帶區(qū)域，能夠避免形成風(fēng)口間死區(qū)，從而避免TiO2的過量還原，能夠適應(yīng)釩鈦磁鐵礦特殊冶煉需求。適用于鐵礦石的冶煉，尤其是釩鈦磁鐵礦的冶煉。
文檔編號(hào)C21B7/16GK201648423SQ20102016929
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者文永才, 謝洪恩 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)鋼鐵釩鈦股份有限公司;攀鋼集團(tuán)研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司