1、關(guān)于無料鐘爐頂?shù)夭剂虾涂刂频赜懻撜n程名稱：機(jī)械裝備及設(shè)計小組成員:XXX2018年11月12日無料鐘爐頂簡介無料鐘爐頂由可移動地受料漏斗、兩個密封料罐和布料器等結(jié)構(gòu)組成為了能夠交替地往兩個料罐裝料，受料漏斗做成可以移動地每個密封料罐地容積約為半批料相當(dāng)于料車上料時兩車料）在料罐地頂部和下部沒有密封閥起爐頂密封作用每個料罐都有均壓設(shè)備在下密封閥地上面設(shè)有料流調(diào)節(jié)閥門，可以控制原料流量布料地溜槽可以繞高爐中心線驚醒轉(zhuǎn)動,溜槽地傾角可以調(diào)節(jié)無料鐘爐頂?shù)刂饕饕獌?yōu)點是：1）、爐喉布料由一個重量較輕地旋轉(zhuǎn)溜槽來進(jìn)行因為該溜槽可以作圓周方向地螺旋運動,又能改變角度，能夠?qū)崿F(xiàn)爐喉最理想地布料，并且操作靈活，

2、能滿足高爐布料和爐頂調(diào)劑地要求2）、因為取消了大鐘、大料斗和舊式螺旋布料器等笨重而又要精密加工地零件，比較徹底地解決了制造、運輸、安裝和維護(hù)更換等問題3）、爐頂有兩層密封閥，且不受原料地摩擦和磨損，壽命較長；閥和閥座地重量和尺寸較小，可以整體更換也可以單獨更換某個零件如耐熱硅橡膠圈），檢修比較方便4）、爐頂結(jié)構(gòu)大大簡化，部件地重量減輕，爐頂?shù)匕惭b小車起重量由120t縮小到40t,減輕了爐頂?shù)劁摻Y(jié)構(gòu)，降低了爐頂?shù)乜偢叨日麄€爐頂設(shè)備地投資減少到雙鐘雙閥或雙鐘四閥爐頂?shù)?060%無料鐘爐頂?shù)夭剂戏绞阶詣拥丨h(huán)形布料圖1）:自動地選定溜槽地傾角由選擇矩陣或電子計算機(jī)選定），布料時溜槽只作螺旋運動.自動地

3、螺旋布料或步進(jìn)式同心圓布料圖2）:由選擇矩陣或電子計算機(jī)選擇溜槽傾角內(nèi)外極限角，及溜槽每轉(zhuǎn)一圈傾角地遞減量.布料時溜槽每轉(zhuǎn)一圈傾角跳變一個角度一般由內(nèi)向外跳變）.手動定點布料圖3）：溜槽地傾角和它所處地方位根據(jù)爐內(nèi)產(chǎn)生管道地位置由手動選擇按鈕來進(jìn)行調(diào)節(jié).布料時溜槽對準(zhǔn)某處固定不動.手動扇形布料圖4）：溜槽傾角和它地方位角以及扇形弧段地擺動角都由手動選擇按鈕來進(jìn)行,布料時溜槽在指定弧段內(nèi)慢速來回擺動.無料鐘爐頂?shù)貎?yōu)缺點裝料制度是高爐重要地基本操作制度之一,它與下部調(diào)劑制度相結(jié)合,決定著高爐內(nèi)煤氣地分布和利用水平.在一定地原料和設(shè)備條件下,與熱制度、造渣制度組成高爐穩(wěn)定、順行、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長

4、壽地必要和充分條件.當(dāng)前,我國容積在500m3以上地高爐基本采用無鐘爐頂.300500m3地高爐也大部分采用此種裝料設(shè)備.因此,研究無料鐘爐頂?shù)夭剂弦?guī)律,對進(jìn)一步改善高爐地運行狀況,提高高爐地技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),有著重要意義.無料鐘爐頂有如下優(yōu)點.爐喉布料由一個質(zhì)量較輕地旋轉(zhuǎn)溜槽來進(jìn)行.因為該溜槽可以作圓周方向地旋轉(zhuǎn)運動,又能改變角度,能夠?qū)崿F(xiàn)爐喉最理想地布料,并且操作靈活,能滿足高爐布料和爐頂調(diào)劑地要求.因為取消了大鐘、大料斗和舊式旋轉(zhuǎn)布料器等笨重而又要精密加工地零件,比較徹底地解決了制造、運輸、安裝和維護(hù)更換等問題.爐頂有兩層密封閥,且不受原料地摩擦和磨損,壽命較長；閥和閥座地重量和尺寸較小,可

5、以整體更換也可以單獨更換某個零件如耐熱硅橡膠圈）,檢修比較方便.爐頂結(jié)構(gòu)大大簡化,部件地重量減輕,爐頂?shù)匕惭b小車起重量由120t縮小到40t,減輕了爐頂?shù)劁摻Y(jié)構(gòu),降低了爐頂?shù)乜偢叨?整個爐頂設(shè)備地投資減少到雙鐘雙閥或雙鐘四閥爐頂?shù)?0-60%.當(dāng)然,無料鐘也有某些缺點目前耐熱硅橡膠地容許工作溫度為250-300C.而國內(nèi)熱燒結(jié)礦裝爐地高爐，爐喉溫度往往達(dá)到400-500C對國內(nèi)爐頂溫度較高地高爐，可把密封軟座地金屬通水冷卻,橡膠表面吹冷卻氣冷卻,仍然可以保證耐熱橡膠在允許地溫度范圍內(nèi)工作另外,也可以采用硬封或軟硬封相結(jié)合地結(jié)構(gòu)來代替軟封高爐無鐘布料器等高度螺旋布料控制模型無料鐘高爐爐頂?shù)夭剂瞎?/p>

6、作主要受到四個方面因素地影響，即閘閥地開口度，爐料地運動規(guī)律，等高度布料螺旋線和溜槽地運動規(guī)律下面就將對以上四個因素建立控制模型，實現(xiàn)對高爐無料鐘布料地優(yōu)化閘閥地開口度閘閥地開口度就是落料面積地大小，它決定著料罐中地爐料能不能在要求地時間內(nèi)放出，代表著布料地效率對于大型高爐，為了實現(xiàn)螺旋布料或進(jìn)步式同心布料，往往要求每次布料地時間相等，例如80s因為各種原料地流動系數(shù)不一樣，要求做到每次布料時間相等，必須改變節(jié)流閥閘門地開口度焦炭布料時地開口度最大，燒結(jié)礦布料時地開口度較小，球團(tuán)礦布料時地開口度最小而料罐內(nèi)一般只裝一種類型地原料，焦炭或礦料燒結(jié)礦、塊礦和石灰石等可以裝在同一料罐內(nèi)）每次布料時，

7、要求節(jié)流閥閘門有固定地開口度也就是說，正在布料時，不改變節(jié)流閥閘門地開口度計算獲得地開口度大小往往不符合實際，只能作為一個設(shè)定值供以參考等高度布料螺旋線步進(jìn)式同心圓布料時，半徑方向料層厚度相等地叫做等高度布料關(guān)于等高度布料，曾經(jīng)考慮過使溜槽由外向內(nèi)做無級螺旋運動，實現(xiàn)料層等高度地均勻布料但這樣做在電氣上比較復(fù)雜為了簡化控制系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)溜槽地傾角做成10左右可供選擇地位置這10個位置是用計算法根據(jù)下面地原則確定地：按環(huán)形布料法，從最外面一個同心圓開始，逐步向內(nèi)收縮，使各個同心圓獲得同樣高度地料面這樣布料在電氣上較為簡單用由外向內(nèi)地同心圓法布料，溜槽地轉(zhuǎn)速可以不變，但每轉(zhuǎn)一圈溜槽地傾角改變一次，即可

8、實現(xiàn)整個料面地等高度布料為了簡化計算，假定爐料離開溜槽后地運動軌跡為溜槽底面地延長線溜槽單位時間地下料量或每一圈地下料量為一常數(shù)，為了實現(xiàn)等高度布料，每一圈所布地環(huán)形面積應(yīng)該相等，即：式中，一一布料器每轉(zhuǎn)一圈所布下地料覆蓋地環(huán)形區(qū)域地面積;上爐喉半徑；每次布料地布料圈數(shù)第環(huán)地面積可以用下式表示：丨X1式中，一一第環(huán)地平均半徑；71第1環(huán)地寬度以上兩式聯(lián)立得上式還可以改寫成：回這樣可以看出，第1環(huán)地圓環(huán)寬度E與該環(huán)離高爐中心地距離成反比，也就是說，越靠近爐墻環(huán)地密度越大為了計算每環(huán)地外半徑，可以利用公式因此得到：即第環(huán)地外半徑地平方與之間地關(guān)系是線性關(guān)系利用上式可以求出第環(huán)地平均半徑為:就是等高

9、度布料地螺旋線4.3溜槽地運動規(guī)律所以因為LHJ所以利用下面三個三角公式:TOCo1-5hz3I冋可以將上式化簡為:解這個方程得到公式帶入上式既得一18對于一定地高爐，式中地H、a、R和n都是常數(shù)，隨i變化.高爐爐頂發(fā)展過程高爐爐頂發(fā)展過程分別經(jīng)歷：巴利式布料器、布朗式布料器、馬基式布料器以及無鐘布料器見圖一）地過程.因為無料鐘爐頂設(shè)備取消了龐大而笨重地大、小料鐘和漏斗以及細(xì)長地大、小鐘拉桿；而且設(shè)備采用積木式和小型化形式，維護(hù)方便檢修時間短；所以現(xiàn)在無料鐘爐頂設(shè)備已經(jīng)遍布世界各地我國第一個無鐘爐頂裝置于1979年應(yīng)用于首鋼2號高爐,如今新建地大型高爐幾乎普遍使用無鐘爐頂無料鐘爐頂設(shè)備又有并罐

10、式和串罐式兩種型式見圖一）,但并罐式無料鐘爐頂有以下不足：1）因為兩個料罐布置在偏離高爐中心，導(dǎo)致爐料偏心、不料不對稱、徑向礦焦比不對稱；2因為下料口是傾斜地，料流斜向與中心喉管相撞，出現(xiàn)：“蛇形動”現(xiàn)象從而導(dǎo)致爐料在爐喉斷面圓周方向分布不均勻；3）當(dāng)溜槽地傾斜方向預(yù)料流方向一致時爐料拋得較遠(yuǎn),而垂直時較近，因此，在爐喉斷面實際得到地不了形狀不是圓形而是橢圓形，礦焦兩個料層形狀也不吻合所以串罐式爐頂日趨得到廣泛應(yīng)用無鐘布料器由兩個料罐和一個溜槽組成兩個料罐，相當(dāng)于馬基式布料器地大小鐘之間地大料斗，料罐地兩端有兩個密封閥，直徑一般1m左右,上密封閥相當(dāng)于小鐘，下密封閥相于大鐘放料時，溜槽以一定角度有規(guī)律地在爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)，上密封閥關(guān)閉，下密封閥打開，爐料穩(wěn)定地沿導(dǎo)料管流進(jìn)溜槽，邊轉(zhuǎn)邊落到爐內(nèi)料面上溜槽傾角可以任意變動，不像鐘式爐頂?shù)卮箸姽潭?3。角那樣，所以，爐料可以布到爐喉任意位置，無需借助變徑爐喉，改變布料十分靈活布朗式布料器馬基式布料器馬基式布料器雙鐘爐頂1大料斗；2大鐘；3大鐘桿；4煤氣封罩；5爐頂封板；6爐頂法蘭；7小料斗下部內(nèi)層；8小料斗下部外層；9小料斗上部；10小齒輪；11大齒輪；12支撐輪；13定位輪；14小鐘桿；15鐘桿密封；16軸承；17大鐘桿吊掛件；18小鐘桿吊掛件；19放散閥；20均壓閥;小鐘密封