CN101835910B - 高炉的炉底构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高炉的炉底构造。在炉基(5)与在其上砌筑的炉体(炉底环梁(10))之间，设置有形成沿水平方向延伸的空隙部(50)的腿部件(113)，作为阻止从炉体向炉基传热的传热阻止机构，设置有冷却管(118)。由于空隙部(50)为空气层，因此可阻止传热，腿部件(113)的传热通过冷却管(118)的冷却得到阻止。在对炉体解体时，利用空隙部(50)可分离炉基(5)和炉体。

Description

高炉的炉底构造

技术领域

本发明涉及高炉的炉底构造，可用于在炉基上砌筑炉体的高炉。 

背景技术

高炉是通过在炉基上砌筑炉体而形成的。 

在炉体的砌筑上，也采用在位于施工现场的炉基上逐步组装炉体的方法，但为了缩短工期，近年来，采用的是构件施工方法(ブロック施工方法)，即，预先在别处的生产现场组装炉体环状构件，然后将其搬运到施工现场并固定在炉基上(参照专利文献1等)。 

在这种构件施工方法中，将炉体环状构件中最下部的炉底环梁砌筑在底梁之上，接着向炉基上搬运，装到炉基上，然后进行固定。 

此外，只有炉底部分是在现场组装到炉基上，而其他部分的炉体环状构件是在生产现场同时制造，然后向施工现场搬运，并接在炉底部分之上。 

如前所述，在炉底环梁的设置上，是将上表面砌筑有炉底环梁的底梁装在炉基上，在其空隙部分通常会填充灰浆。通过灰浆固化，使其与下方的炉基成为一体。 

在炉基上进行炉底环梁的砌筑时，在底梁的上板(炉底板)上砌筑耐火砖，在上板的下方填充灰浆使荷重能传递到炉基上。由此，使炉基到炉底部的部分形成一体。 

在前述的现有技术的炉底部构造中，由于从炉体的底部到炉基的部分形成为一体，因此，存在炉内的热量容易向炉基传递这样的问题。 

对此，现有技术中是在底梁的内部和炉基的表面上设置水冷管，或者即使未采用底梁也在炉基内设置水冷管(参照专利文献2等)。 

图19和图20中表示了现有技术的水冷式炉底部构造90。图19 和图20是从相互垂直的方向看到的纵剖视图。各图中，炉体91砌筑在底梁92上。 

对于底梁92，为了在其上表面支承炉体91的荷重，具有由交叉设置的型钢93A、93B构成的框架。在上层的型钢93A之间设置有冷却管94A，所述型钢93A和冷却管94A之间填充有捣打料96。在下层的型钢93B的间隔部分的下方，设置有冷却管94B，这些型钢93B和冷却管94B埋设在贯穿整个底梁92而填充的灰浆97中。 

冷却管94A、94B分别与来自冷却水供给源(省略图示)的配管95相连接，通过从该配管95供给冷却水，对底梁92进行冷却，通过由这些型钢93A、93B和冷却管94A、94B构成的绝热层，阻止来自炉体91的热量向下方的炉基传递。 

在前述的高炉中，随着高炉的运行，内部的耐火砖会不断损耗，因此需要定期进行维修。在进行这种解体作业时，也采用前述的构件施工方法。此时，为了从炉基上分离炉底部分，开发出了一种用线锯等水平切割炉基这样的炉底环梁拆除方法(参照专利文献3等)。 

专利文献1：日本发明专利公开公报特开2006-307319号 

专利文献2：日本发明专利公开公报特开平6-158132号 

专利文献3：日本发明专利公开公报特开2006-183105号 

在前述的炉底环梁拆除方法中，为了水平切割炉基，不可避免会进行繁杂的作业。即，将进行切割的水平区域分成多个区域，在各区域用线锯进行切割，并且为了减小水平拉出时的摩擦和支承炉体荷重，需要进行球状颗粒的填充等。 

此外，在前述的高炉炉底部的构造中，因炉体的热量传到炉基，炉基混凝土的变质等比较明显，而为了避免该情况的出现，需要在炉基的大致整个面上设置冷却用配管，由此，不可避免会造成设备变得复杂以及由此引起的成本上升。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高炉的炉底构造，采用本发明，可使拆除时炉基部分和炉底的分离变得容易进行，并可有效地防止热量向炉基传递。 

本发明的高炉的炉底构造包括：炉基；在所述炉基上砌筑的炉体；位于所述炉基和所述炉体之间并支承所述炉体的腿部；通过所述腿部在所述炉基和所述炉体之间形成并沿水平方向延伸的空隙部；埋设在所述炉基中用于分散来自所述腿部的荷重的支承部件；阻止从所述炉体向所述炉基传热的传热阻止机构。 

本发明中，通过用腿部支承炉体，在炉基和炉体之间形成空隙部。该空隙部例如可以做成沿水平方向延伸的扁平空间。该空间可代替现有技术的炉体拆除方法中在炉基上施工的水平切割部分，由此可大大简化拆除时的切割作业或不需要该切割作业。通过上述支承部件，即使炉体的荷重集中在腿部部分，也可通过所述支承部件使荷重分散，可使炉基的混凝土不出现裂缝等。此外，对于炉基的混凝土中与支承部件邻接的部分，尤其是支承部件正下方的部分，最好是增设钢筋，以使炉基的混凝土不出现裂缝等。 

此外，空隙部中充满的空气成为绝热层，由此可阻止从炉体向炉基传热。此外，通过设置传热阻止机构，可防止或阻止经由腿部的传热。由此，可防止因炉体的热量而使炉基材料变质，可省略现有技术那样的大型水冷配管等。 

此外，作为传热阻止机构，可采用如下方式等：在空隙部以外的成为传热路径的腿部的表面或者内部形成绝热层的方式，在炉基或炉体的与腿部接触的部位形成绝热层的方式。 

作为绝热层，可采用通过绝热层阻止传热的结构。作为绝热层，适当利用现有的材料或构造即可。 

作为绝热层，可采用以冷却腿部的方式或在炉基或炉体的与腿部接触的部位形成绝热层的方式等通过冷却装置阻止传热的结构。在冷却时，可采用水冷用配管或空冷用散热片等现有的冷却机构。 

在将传热阻止机构设置在炉基上的情况下，若新砌筑高炉，则在砌筑其炉基时设置即可，若维修现有的高炉，则可埋设在炉基的上表面。 

在将传热阻止机构设置到炉体上的情况下，若利用环状构件施工方法，则在制造炉底区段时设置即可，这可适用于新砌筑高炉或维修高炉中任何一种情况。当在高炉的施工现场在炉基上砌筑炉体的情况下，只要在该工序中，对炉底部设置传热阻止机构即可。 

在将传热阻止机构设置在腿部的情况下，若利用环状构件施工方法，可在制造炉底区段的同时设置，或者预先另外制造具有传热阻止机构的腿部，并将其连接到炉底区段的下表面。当在高炉施工现场在炉基上砌筑炉体的情况下，该工序中在炉基上设置具有传热阻止机构的腿部即可。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述腿部在所述炉体的下表面形成，并以规定间隔设置有多个。 

本发明中，可预先在炉体的下表面设置腿部，与在施工现场在炉基上表面逐个设置的情况相比，可提高作业效率。 

此外，作为腿部，需确保足够的强度以支承炉体的荷重。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述腿部的间隔为在彼此之间的所述空隙部中能容充气轮导入的间隔。 

本发明中，在对所述炉底环梁进行搬运时，例如在从搬运中所采用的推车等炉基上移动时，可采用导入空隙部的充气轮而顺畅、有效地进行作业。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述传热阻止机构具有冷却管，该冷却管埋设在所述炉基上表面上、放置有所述腿部的部位。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述传热阻止机构具有冷却管，该冷却管埋设在所述炉体下表面上、受所述腿部支承的部位。 

本发明中，可通过炉基或炉底的冷却管冷却腿部，由此，能可靠地阻止来自炉体的热量。此时，虽然需要在炉基的上表面或炉体的下表面埋设冷却管，但不需要像现有技术那样在整个表面设置，因此可简化构造并降低成本。 

所述冷却管不限于设置在炉基或炉底中任何一者上，也可在炉基和炉底二者上都设置。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述传热阻止机构具有埋设在所述腿部中的冷却管。 

本发明中，可通过设置在腿部自身上的冷却管冷却腿部，由此能可靠地阻止来自炉体的热量。 

此时，作为在腿部上设置冷却管的技术，可在腿部的侧面安装冷却管，除此之外，还可采用如下这样的构造。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述腿部由钢制的块体构成，所述冷却管为在所述块体中形成的通孔。 

本发明中，通过使腿部由钢制的块体构成，可确保腿部的刚性，通过在该块体中设置通孔，可简单地形成冷却管。由于钢制的块体的传热性高，因此，其自身不适于阻止传热，但通过一体形成冷却管，则可有效地对整个块体进行冷却。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述腿部为在模具框内注入灰浆而成型的块体，所述冷却管是通过在所述灰浆注入前预先设置在所述模具框内的配管形成。 

本发明中，通过灰浆的模具框成型可一体形成冷却管，制造容易。此外，由于大部分是灰浆，因此可减少材料成本。 

也可同时采用这些腿部的冷却管即传热阻止机构与所述炉基或炉体的传热阻止机构。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述炉体的底部具有沿水平方向延伸的底梁，将所述底梁放置在炉基上，由此将所述炉体砌筑在所述炉基上。 

本发明中，通过采用底梁，可在生产现场制造炉底环梁并将其向施工现场的炉基搬运。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述底梁具有格子状的框架及铺设在该框架上下侧的上板和下板，所述腿部连接在所述框架的正下方。 

本发明中，由于腿部设置在与底梁的框架相对应的部位，因此能可靠地支承炉体荷重。 

可预先与底梁分开制造腿部，并将该腿部连接到底梁的下表面，也可在制作底梁时与框架一起制造。或者，使腿部与底梁形成一体，例如，可将底梁的框架的下缘延长到下板之下，并在朝下方突出的框架之间形成空隙部，由此，将其作为腿部。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述底梁具有填充在所述上板和所述下板之间的灰浆。 

本发明中，可通过填充在底梁的内部空间的灰浆提高框架的刚性。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述底梁具有在所述上板和所述下板之间沿水平方向延伸的中空部，所述传热阻止机构具有所述中空部的空气层。 

本发明中，可通过在底梁内部形成的中空部确保水平延伸的空气层，该空气层作为绝热层起作用，由此，可将其用作传热阻止机构。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述腿部为中空部件，所述传热阻止机构具有所述腿部的内部空间的空气层。 

本发明中，可在腿部内部确保空气层，该该空气层作为绝热层起作用，由此，可将其用作传热阻止机构。 

对于作为传热阻止机构的底梁的空气层或腿部的空气层，与通过所述冷却管进行积极的冷却的传热阻止机构相比，虽然传热的阻止性低，但不需要用于冷媒循环等的周边装置或动力，可降低设备成本和运行成本。 

因此，优选的是，将该空气层的传热阻止机构与上述冷却管的传热阻止机构一起使用，例如，在贯流热量的较大一部分上设置冷却管，在非贯流热量的部分上设置空气层等。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述传热阻止机构具有所述空隙部的空气层，并具有使冷却空气在所述空隙部流通的送风机。 

本发明中，空隙部不只作为绝热层起作用，还可作为冷媒通路起作用，提高对传热的阻碍作用。 

此外，可同时采用空隙部的冷却空气的流通和所述冷却管的冷却。 

本发明的高炉的炉底构造中，优选的是，所述空隙部中，所述空隙部的形成部位的水平投影面积相对于所述炉体底面的底面积的区 域比率(空隙率)在60％～90％的范围内。 

本发明中，既可充分地发挥空隙部的绝热功能，又可充分地起到代替上述拆除时的切割施工的作用。 

此外，若空隙率不足60％，则不能充分地获得空隙部的绝热功能。另一方面，若空隙率超过90％，则有可能使炉底部的支承強度不足，因而并不优选。因此，空隙率优选在60％～90％之间。 

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式的高炉的模式图。 

图2是表示所述第1实施方式的炉底环梁的制造的模式图。 

图3是表示所述第1实施方式的炉底环梁的搬运的模式图。 

图4是表示所述第1实施方式的炉底环梁的转移的模式图。 

图5是表示所述第1实施方式的底梁的局部破断的俯视图。 

图6是表示所述第1实施方式的要部的剖视图。 

图7是表示本发明第2实施方式的要部的剖视图。 

图8是表示本发明第3实施方式的要部的剖视图。 

图9是表示所述第3实施方式的腿部件的剖视图。 

图10是表示所述第3实施方式的腿部件的设置的立体图。 

图11是表示本发明第4实施方式的要部剖视图。 

图12是表示本发明第5实施方式的要部的剖视图。 

图13是表示本发明第6实施方式的要部的剖视图。 

图14是表示本发明第7实施方式的要部的剖视图。 

图15是表示本发明第8实施方式的要部的剖视图。 

图16是表示本发明第9实施方式的要部的剖视图。 

图17是表示本发明第10实施方式的要部的剖视图。 

图18是表示本发明第11实施方式的要部的剖视图。 

图19是表示现有技术的炉底部构造的剖视图。 

图20是表示现有技术的炉底部构造的剖视图。 

【附图标记说明】 

1：高炉；2：炉体塔架；3：炉体；4：环状构件；5：炉基；10：炉底环梁；11：底梁；11B：扩展部分；11A：主体部分；12：炉底构造；13：平衡梁(balance beam)；14：炉底板；15：炉壳；16：冷却壁；17：耐火材料；18：推车(dolly)；19：充气轮(air caster)；50A：风扇；50：空隙部；51：支承部件；52：充气轮导轨；53：冷却管(传热阻止机构)；110：主梁；111：型钢；111A、111B：主梁；112：底面板；113：腿部件(腿部)；113A：中空部(传热阻止机构)；114、114B：灰浆；114A：中空部(传热阻止机构)；115：辅助梁；116：冷却管；117：捣打料；118、119：冷却管(传热阻止机构)。 

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。 

【第一实施方式】 

图1中，高炉1的解体维修为，沿水平方向切割砌筑在炉体塔架2内的炉体3，在垂直方向上将其分成几段环状构件4，并顺次将他们搬运到高炉炉基5外部。另一方面，预先在高炉的施工现场以外的多个生产现场制造各环状构件4，并将他们垒砌在炉基5上，由此砌筑新的炉体3。 

所述环状构件4中，炉底环梁10在底梁11上形成了属于炉体3的炉底部分的炉底构造12。 

如图2所示，在制造炉底环梁10时，在生产现场的地表面上竖着设置平衡梁13，并将底梁11放在该平衡梁13的上表面上。平衡梁13和底梁11分别是将型钢等做成格子状而形成的框架构造体。 

底梁11和平衡梁13之间，可导入用于使底梁11上浮而使其水平移动的充气轮19(参照图4)。图5中例示了与底梁11的平面形状相对应的充气轮19的设置状态，充气轮19的设置状态不限于此。 

在像这样形成的底梁11的上表面砌筑炉底构造12。 

具体而言，在底梁11的上表面上展开的炉底板14的外周部分竖 着设置炉壳15，在该炉壳15的内侧设置冷却壁16，并在炉底板14的上表面通过接缝材料层压炉缸砖或碳砖等耐火材料17。该状态下，炉底环梁10的重量约为1000吨以上，为了在设置于生产现场的平衡梁13上砌筑该炉底环梁10，要使平衡梁13具有足够的刚性，以防止炉底环梁10变形。 

当在生产现场制造好炉底环梁10后，如图3所示，用作为大型重物搬运台车的推车18将其搬运到施工现场的炉基5的旁边。即，沿搬运方向(长度方向)连接推车18而形成多个推车列，将形成的多个推车列并列拉入在平衡梁13和地表面之间形成的间隙内，调节推车的油压以使平衡梁13上升，将炉底环梁10搬运到炉基5的旁边。 

在将炉底环梁10向炉基5转移时，如图4和图5所示，使用导入底梁11内的充气轮19。即，用推车18使其上放置有炉底环梁10的平衡梁13横靠在炉基5上，然后，起动充气轮19，使底梁11从平衡梁13上上浮，该状态下，用绞车等对炉底环梁10施加水平力，由此将炉底环梁10转移到炉基5上。 

图5中，表示了本实施方式的底梁11的俯视形状，图6中，放大表示了本实施方式的炉底环梁10的下部构造。 

图5中，本实施方式的底梁11具有长方形的主体部分11A和从其两侧突出的扩展部分11B。 

底梁11具有作为基本构造的格子状框架。该框架，由并列设置的多个很长的H型钢111构成，他们之间由同样的型钢构成的主梁110连接在一起。本实施方式中，在主体部分11A中，H型钢111为每两根设置成一组而构成主梁111A，在扩展部分11B(图5中两侧的部分)中，H型钢111独自构成主梁111B。这是考虑到如下情况而设定的：对于在底梁11上砌筑的炉底环梁10的每单位面积的荷重，其在主体部分11A中较大，而在扩展部分11B中，由于是边缘所以较小。 

如图6所示，在主体部分11A中，在主梁111A的下表面设置有腿部件113，在主梁111A之间铺设有底面板112。扩展部分11B中， 在主梁111B的下表面设置有腿部件113，在主梁111B和与之邻接的主梁111A之间铺设有底面板112。底梁11的下表面被这些腿部件113和底面板112全面覆盖。 

在主梁111A、111B之间填充有灰浆114。灰浆114填充到比主梁111A、111B的上凸缘低规定高度的程度，在灰浆114的上表面上设置有冷却管116和辅助梁115。 

辅助梁115的上表面高度与主梁111A、111B相同。在辅助梁115之间填充有捣打料117，冷却管116埋设在捣打料117中。该捣打料117的上表面也与主梁111A、111B等高。 

通过这些主梁111A、111B、辅助梁115、捣打料117的上表面，构成了底梁11水平的上表面。 

所述炉底构造12是通过在底梁11的上表面铺设炉底板14并顺次连接炉壳15而砌筑成的。 

所述底梁11中，含有炉底构造12的总荷重由腿部件113支承。对于腿部件113，在制造阶段是由放置在生产现场的平衡梁13支承，在搬运到施工现场之后，是由炉基5支承。 

因此，腿部件113由耐荷重足够大的材料制成。具体而言，可利用钢制板材或块料(block)。 

炉基5中，在设置有腿部件113的部位设置有支承部件51。即，炉基5例如为钢筋混凝土构造物，支承部件51是在该炉基5成型时等埋设的。但也可在对炉基5的混凝土保养之后埋设支承部件51。通过该支承部件51，即使炉底环梁10的荷重集中在腿部件113部分，也可通过支承部件51使荷重分散，可使炉基5的混凝土不出现裂缝等。此外，对于炉基5的混凝土中与支承部件51邻接的部分，尤其是支承部件51正下方的部分，最好增设钢筋，以使炉基5的混凝土不出现裂缝等。 

本实施方式中，腿部件113为本发明的腿部，在炉基5的上表面和底梁11的底面板112之间，形成有厚度与腿部件113的高度相对应的空隙部50。 

本实施方式中，底梁11的底面形状中空隙部50的空隙率(空隙部的面积在总底面积中所占的区域比率)为60％～90％之间。 

在将炉底环梁10向炉基5转移时，在空隙部50中导入充气轮19，使该充气轮19的上表面***，而使炉底环梁10上浮。 

由此，对应于所述充气轮19的厚度设定腿部件113的高度。即，将空隙部50的厚度即腿部件113的高度设定得比导入时的充气轮19的高度大，但比工作状态的充气轮19的高度小。 

此外，腿部件113的间隔即空隙部50的宽度比导入的充气轮19的宽度大。假如使用通常的充气轮19，则腿部件113的间隔优选为1600～3000mm。若该间隔比1600mm小，则会因与充气轮19干涉而使其出入比较困难。另一方面，若该间隔比3000mm大，则腿部件113间的底梁11上的弯曲应力会变大，从而可能因弯曲而对耐火材料17产生不希望的影响。 

炉基5的上表面上，在支承部件51之间铺设有表面平滑的充气轮导轨52，并使充气轮19在工作时可顺畅地滑动。 

在将炉底环梁10转移到炉基5上之后，从空隙部50取出充气轮19。该状态下，空隙部50保持在空隙的状态下。本实施方式中，空隙部50是在腿部件113之间形成的一个个空间，他们在图5中沿着上下方向贯穿。因此，在空隙部50可适当得到通气，通过该通气，可获得对底梁11的下表面和炉基5的上表面进行冷却的效果。 

为了增强该冷却效果，沿炉基5的周围，设置有对空隙部50送风的风扇50A。风扇50A可对空隙部50进行排气。也可以在空隙部50的一端部设置送风的风扇，在其另一端部设置排气的风扇。 

通过风扇50A在空隙部50形成的通气流速优选为10～30m/秒。若流速小于10m/秒，则可能会使对周围的耐火材料或灰浆等的冷却不够，使其寿命缩短。若流速大于30m/秒，则会使风扇50A的运行成本增高，且会使因通气引起的吸热不足而降低冷却效率。 

本实施方式中，在底梁11上设置有作为传热阻止机构的冷却管118。 

与所述冷却管116相同，冷却管118接收来自冷却水供给源(省略图示)的循环冷却水而对周围进行冷却。本实施方式中，冷却管116埋设在底梁11的上部，冷却底梁11的整个上表面。与此不同，冷却管118以环绕腿部件113的设置部位的方式埋设在底梁11的下部，通过冷却腿部件113，阻止从腿部件113向炉基5传热。 

作为冷却管118、116，可采用外径25A～50A的配管材料。 

在冷却管118、116流通的冷却水的流速优选为1～5m/秒。若流速小于1m/秒，则可能会使对周围的耐火材料或灰浆等的冷却不够，使其寿命缩短。若流速大于5m/秒，则用于使冷却水循环的成本会变高，且会使因冷却水引起的吸热不足而降低冷却效率。 

采用本实施方式，可获得下述这样的效果。 

即，由于在炉基5上只用腿部件113支承底梁11，空隙部50作为空气层留下，因此，使空隙部50兼作传热阻止机构，炉体的热量难以通过空隙部50传热。另一方面，通过用冷却管118对腿部件113进行冷却，还可防止炉体的热量通过腿部件113而传递至炉基5。由此，可阻止向炉基5传热，防止炉基5的混凝土变质，并且可简化现有技术中所需的冷却构造等。 

此外，炉底环梁10通过腿部件113放置在炉基5上，在占据大部分底面的其他区域中，炉底环梁10和炉基5空隙部50被预先分开，高炉是在该状态下运行。因此，在高炉的解体上，当拆除炉底环梁10时，可利用空隙部50而从炉基5上分离开炉底环梁10，可省略现有技术中那样的对炉基5的水平切割作业。 

此外，本发明不限于上述实施方式，下述这样的其他实施方式或变形等也包含在本发明中。 

所述第1实施方式中，作为传热阻止机构，是沿腿部件113在底梁11的下部设置有冷却管118，但也可在炉基5上设置冷却管。 

【第2实施方式】 

图7中，本实施方式具有与所述第1实施方式基本相同的结构。但本实施方式中，未在底梁11上设置冷却管118，作为替代，沿炉基 5的支承部件51埋设有作为传热阻止机构的冷却管53。 

本实施方式中，通过冷却管53冷却支承部件51，经由该支承部件51腿部件113也得到冷却。因此，通过作为传热阻止机构的冷却管53，阻止来自腿部件113的传热。 

作为传热阻止机构，也可是同时采用该炉基5侧的冷却管53和上述底梁11侧的冷却管118二者。 

【第3实施方式】 

此外，也可采用直接在腿部件113上埋设冷却管、对腿部件113自身进行冷却的结构。 

图8中，本实施方式具有与所述第1实施方式基本相同的结构。但本实施方式中，未在底梁11上设置冷却管118，作为替代，直接在腿部件113上埋设有作为传热阻止机构的冷却管119。 

本实施方式中，通过冷却管119，腿部件113从内部得到冷却。因此，通过作为传热阻止机构的冷却管119，可阻止来自腿部件113的传热。 

作为传热阻止机构，也可同时采用该腿部件113中的冷却管119和上述炉基5侧的冷却管53与上述底梁11侧的冷却管118中任意一者或两者。 

可像下述这样来制造内置有冷却管119的腿部件113。 

图9中，作为腿部件113的基材，采用扁平且长条形的块状钢材，通过在该钢材上形成沿其长度方向延伸的通孔，将该通孔用作冷却管119。 

作为腿部件113的基材，可采用做成扁平且长条形的块状的混凝土成型品。具体而言，准备具有所需块状那样的内侧形状的模具框，并在该模具框内填充混凝土再使其固化即可。若在该腿部件113内形成冷却管119，则预先在成型前的模具框内设置管材，并在该管材的周围填充混凝土即可。 

腿部件113固定在底梁11的下表面。 

如图10所示，腿部件113沿其长度方向连续地连接在一起。此 时，在腿部件113之间形成有可容充气轮19进入的空隙部50，如上述第1实施方式中所述。 

对于腿部件113，在将其相互连接时，使各内置的冷却管119顺次连通，由此，可形成横穿底梁11这样的各个冷却管。 

上述各实施方式中，在空隙部中，其空气层兼作传热阻止机构，作为阻止经由腿部传热的传热阻止机构，可采用在炉基、腿部、炉体、底梁中任何一个上设置的冷却管或者采用这些冷却管的组合，冷却腿部或其附近。 

本发明中，作为阻止经由腿部传热的传热阻止机构，不限于上述各实施方式中那样的主动进行冷却的机构，也可通过形成绝热性高的空气层等绝热层来阻止传热。 

【第4实施方式】 

图11中，本实施方式具有与所述第1实施方式基本相同的结构。但本实施方式中，未在底梁11的下部设置所述冷却管118(参照图6)。此外，省略了灰浆114的填充，从底梁11的中间到下表面的区域为中空部114A。 

本实施方式中，来自炉底构造12的热量一部分被冷却管116冷却，然后通过辅助梁115和捣打料117这两层欲向下方传递。本实施方式中，传热的一部分通过主梁111A、111B到达腿部113，由于中空部114A为空气层，因此，会阻止经由中空部114A进行传热。 

由此，本实施方式中，虽然未进行积极的冷却，但通过作为传热阻止机构的中空部114A，可阻止从腿部件113进行传热。 

由此，本实施方式中，未通过在冷却管中流通的冷媒而进行积极的冷却，因此，可简化装置结构，并可降低设备成本和运行成本。 

此外，传热阻止机构即中空部114A，可与上述其他传热阻止机构一起使用。例如，图11中，可使腿部件113带有上述冷却管119(参照图8)，由此对腿部进行冷却。该情况下，虽然需要冷媒循环装置，但通过设置作为传热阻止机构的中空部114A，可减轻冷媒循环装置的冷却性能，这样可降低设备成本和运行成本。 

【第5实施方式】 

图12中，本实施方式具有与所述第1实施方式基本相同的结构。但本实施方式中，未在底梁11的下部设置所述冷却管118(参照图6)。此外，灰浆114填充到上半部分，底梁11的下半部分为中空部114A。 

具体而言，在主梁111A、111B的腹板部分，在其中间高度位置铺设有中间板112A，该中间板112A之上填充有灰浆114，该中间板112A之下为中空部114A。 

此外，本实施方式中，腿部也设置有中空部113A。 

具体而言，底梁11的主梁111A、111B的下端延长，直接与支承部件51接触。主梁111A、111B的腹板部分，在从主梁111A、111B下端开始的规定高度位置铺设有底面板112。因此，主梁111A、111B的下端从底面板112向下方突出，由该突出的部分构成腿部，其周围形成空隙部50。 

本实施方式中，来自炉底构造12的热量一部分被冷却管116冷却，然后通过辅助梁115和捣打料117这两层，进而通过灰浆114这一层欲向下方传递。但是，由于中空部114A为空气层，因此，会阻止经由中空部114A进行传热。传热的一部分通过主梁111A、111B到达腿部113，但由于腿部也设置有中空部113A，因此也阻止经由腿部进行传热。 

虽然本实施方式中也未进行积极的冷却，但通过作为传热阻止机构的中空部114A、113A，可阻止经由腿部进行传热。此外，本实施方式中，未在冷却管中流通冷媒而进行积极的冷却，因此，可简化装置结构，并可降低设备成本和运行成本。 

此外，传热阻止机构即中空部114A、113A也可与所述其他传热阻止机构一起使用。例如，图6、图7中，可代替腿部件113而延长主梁111A、111B，并使其作为具有中空部113A的腿部。该情况下，虽然需要针对冷却管118、53设置冷媒循环装置，但由于设置有作为腿部的传热阻止机构的中空部113A，因此，可减轻冷媒循环装置的冷却性能，这样可降低设备成本和运行成本。 

在上述第1～第5各实施方式中，采用的方式是：预先在高炉1的施工现场之外组装炉底环梁10，然后将炉底环梁10转移到炉基5上。为此，采用用于确保转移所需的底部強度的底梁11，并在该底梁11上组装炉底环梁10。 

对此，也可采用如下方式：在位于高炉1的施工现场的炉基5之上，组装炉底环梁10。按照这种方式，虽然不用底梁11，但该方式下也可构成基于本发明的腿部、空隙部、传热阻止机构而实施本发明。 

【第6实施方式】 

图13中，炉基5是在高炉1的施工现场用混凝土等砌筑而成的。炉基5上断续地设置有腿部件113，其上设置有型钢111。型钢111的上表面上铺设有炉底板14，型钢111的间隔部分的下表面侧具有灰浆114B这一层。灰浆114B的上表面上设置有冷却管116，并以埋着冷却管116的方式在灰浆114B的上表面到炉底板14之间填充有灰浆114。 

通过这些型钢111、灰浆114B、灰浆114以及炉底板14构成炉底构造。该炉底构造的周围被炉底环梁10包围。炉底环梁10固定在炉基5上。 

此外，作为灰浆114B这一层，可将在预先其它位置形成平板状的灰浆支承在型钢111的下端，或者也可在型钢111的下表面上卡合模具框并在该模具框内填充。 

本实施方式中，在腿部件113彼此之间，形成以规定间隔隔开炉基5的上表面和炉底构造的下表面(灰浆114B的下表面)的空隙部50。空隙部50通过空气层阻止来自炉内的热量，从而起到传热阻止机构的作用。此外，埋设在炉底构造中的冷却管116通过冷却周围的灰浆114、114B，阻止从炉内向炉基5传递的热量，从而起到传热阻止机构的作用。本实施方式中，与上述第1～第5各实施方式相比，冷却管116设置在较低的位置，在对腿部件113的冷却上也比较有效。 

本实施方式中，也通过兼作传热阻止机构的空隙部50阻止腿部以外的传热，且通过作为传热阻止机构的冷却管116阻止经由腿部的 传热。 

由此，即使在未采用底梁11的构造中，也可通过基于本发明的结构而获得其作用效果。 

【第7实施方式】 

相对于所述第6实施方式的结构，也可在炉基5中埋设冷却管53，冷却腿部件113。 

图14中，本实施方式具有与所述第6实施方式基本相同的结构。但本实施方式中，在炉基5的上表面附近埋设有冷却管53，冷却腿部件113。作为埋设在炉基5中的冷却管53，可利用在上述第2实施方式中说明的构造。 

本实施方式中，通过冷却管53，腿部件113得到冷却。因此，通过作为传热阻止机构的冷却管53，可进一步有效地阻止来自腿部件113的传热。 

【第8实施方式】 

相对于所述第6实施方式的结构，也可直接在腿部件113中埋设冷却管119，冷却腿部件113自身。 

图15中，本实施方式具有与所述第6实施方式基本相同的结构。但本实施方式中，直接在腿部件113中埋设有作为传热阻止机构的冷却管119。对于具有冷却管119的腿部件113，可利用在上述第3实施方式中说明的构造。 

本实施方式中，通过冷却管119，腿部件113从内部得到冷却。因此，通过作为传热阻止机构的冷却管119，可进一步有效地阻止来自腿部件113的传热。 

【第9实施方式】 

相对于所述第6实施方式的结构，可在型钢111的下表面铺设与上表面相同的炉底板14，保持灰浆114B这一层。 

图16中，本实施方式具有与所述第6实施方式基本相同的结构。但本实施方式中，在型钢111的下表面也铺设有与铺设在型钢111的上表面的炉底板14相同的炉底板14。灰浆114B填充在该下侧的炉 底板14上，然后，与所述第6实施方式一样设置有冷却管116，并在该冷却管116上填充有灰浆114。 

本实施方式中，通过下侧的炉底板14，可保持灰浆114B，由此，可现场填充灰浆114B这一层，能可靠地填在型钢111的间隔部分。 

【第10实施方式】 

相对于所述第9实施方式的结构，可在炉基5中埋设冷却管53，冷却腿部件113。 

图17中，本实施方式具有与所述第9实施方式基本相同的结构。但本实施方式中，在炉基5的上表面附近埋设有冷却管53，冷却腿部件113。作为埋设在炉基5中的冷却管53，可利用在上述第2实施方式中说明的构造。 

本实施方式中，通过冷却管53，腿部件113得到冷却。因此，通过作为传热阻止机构的冷却管53，可进一步有效地阻止来自腿部件113的传热。 

【第11实施方式】 

对于所述第9实施方式的结构，也可直接在腿部件113中埋设冷却管119，冷却腿部件113自身。 

图18中，本实施方式具有与所述第9实施方式基本相同的结构。但本实施方式中，直接在腿部件113中埋设有作为传热阻止机构的冷却管119。对于具有冷却管119的腿部件113，可利用在上述第3实施方式中说明的构造。 

本实施方式中，通过冷却管119，腿部件113从内部得到冷却。因此，通过作为传热阻止机构的冷却管119，可进一步有效地阻止来自腿部件113的传热。 

【其他实施方式】 

上述各实施方式中，作为传热阻止机构，采用了冷却腿部件113的冷却管118、冷却管119或冷却管53这样的机构，但也可采用其他冷却机构。 

例如，除了由流通冷却水的冷却管进行的冷却之外，还可在腿部 件113的表面安装所谓的散热片，其具有多片由传热性高的材料成型的翅片。通过采用这样的散热片，可通过在空隙部50中流通的冷却空气冷却腿部件113，可阻止来自腿部件113的传热。 

或者，也可采用其他能阻止经由腿部件113的传热的结构，也可将腿部件113做成由绝热性高的材料成型的块体，使其自身具有阻止传热的效果。但如前所述，由于要求腿部件113具有高的耐荷重性能，因此，最好采用上述各实施方式那样的结构。 

上述实施方式中，在高炉1中设置有炉体3和炉体塔架2，但优选运行时炉体3和炉体塔架2未接合的构造。在运行时由于炉体3和炉体塔架2之间不连接，可避免因高炉运行中的热影响(thermalbehavior)而导致炉体3和炉体塔架2之间不必要的相对位移。 

此外，在发生地震的情况下，炉体和炉基之间可能会相互滑动而发生相对位移。但根据本发明的发明人的详细研究，在作为本发明对象的高炉炉体中，即使在地震时，由于炉基和腿部之间的滑动力为“静摩擦系数＞地震时的剪切力系数”的关系，因此高炉主体稳定自立，从而可避免滑动的问题。根据本发明的发明人的实验结果，静摩擦系数＝0.64～0.73，地震时的剪切力系数＝0.2(日本关东)，二者具有很大的差异，炉基和腿部之间不会发生滑动。 

工业实用性 

本发明可用作高炉的炉底部构造，可用于在炉基上砌筑炉体的高炉。 

Claims (15)

1.一种高炉的炉底构造，其特征在于，包括：炉基；在所述炉基上砌筑的炉体；位于所述炉基和所述炉体之间并支承所述炉体的腿部；通过所述腿部在所述炉基和所述炉体之间形成并沿水平方向延伸的空隙部；埋设在所述炉基中用于分散来自所述腿部的荷重的支承部件；阻止从所述炉体向所述炉基传热的传热阻止机构，

所述炉体的底部具有沿水平方向延伸的底梁，将所述底梁放置在炉基上，由此将所述炉体砌筑在所述炉基上，

所述底梁具有格子状的框架及铺设在该框架上下表面的上板和下板，所述腿部连接在所述框架的正下方，

所述底梁具有在所述上板和所述下板之间沿水平方向延伸的中空部，所述传热阻止机构包括所述中空部的空气层。

2.一种高炉的炉底构造，其特征在于，包括：炉基；在所述炉基上砌筑的炉体；位于所述炉基和所述炉体之间并支承所述炉体的腿部；通过所述腿部在所述炉基和所述炉体之间形成并沿水平方向延伸的空隙部；埋设在所述炉基中用于分散来自所述腿部的荷重的支承部件；阻止从所述炉体向所述炉基传热的传热阻止机构，

所述腿部为中空部件，所述传热阻止机构包括所述腿部的内部空间的空气层。

3.根据权利要求2所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述炉体的底部具有沿水平方向延伸的底梁，将所述底梁放置在炉基上，由此将所述炉体砌筑在所述炉基上。

4.根据权利要求3所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述底梁具有格子状的框架及铺设在该框架上下表面的上板和下板，所述腿部连接在所述框架的正下方。

5.根据权利要求4所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述底梁具有填充在所述上板和所述下板之间的灰浆。

6.根据权利要求4所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述底梁具有在所述上板和所述下板一之间沿水平方向延伸的中空部，所述传热阻止机构包括所述中空部的空气层。

7.根据权利要求1～6的任意一项所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述腿部在所述炉体的下表面形成，并以规定间隔设置有多个。

8.根据权利要求7所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述腿部的间隔为在彼此之间的所述空隙部中能容充气轮导入的间隔。

9.根据权利要求1～6的任意一项所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述传热阻止机构具有冷却管，该冷却管埋设在所述炉基上表面上、放置有所述腿部的部位。

10.根据权利要求1～6的任意一项所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述传热阻止机构具有冷却管，该冷却管埋设在所述炉体下表面上、受所述腿部支承的部位。

11.根据权利要求1～6的任意一项所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述传热阻止机构具有埋设在所述腿部中的冷却管。

12.根据权利要求11所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述腿部由钢制的块体构成，所述冷却管为在所述块体中形成的通孔。

13.根据权利要求11所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述腿部为在模具框内注入灰浆而成型的块体，所述冷却管是通过在所述灰浆注入前预先设置在所述模具框内的配管形成。

14.根据权利要求1～6中任意一项所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述传热阻止机构包括所述空隙部的空气层，并具有使冷却空气在所述空隙部流通的送风机。

15.根据权利要求1～6中任意一项所述的高炉的炉底构造，其特征在于，

所述空隙部中，所述空隙部的形成部位的水平投影面积相对于所述炉体底面的底面积的作为区域比率的空隙率在60％～90％的范围内。

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