【正文】 1. 靜態(tài)力矩分析： 2mmj MMM t ?? 211 dfWM tm ??? 2222 dfWM m ??? 其中： tmM— 回轉(zhuǎn)支撐摩擦力矩； 2mM— 托輥的摩擦力矩； 1W — 加在回轉(zhuǎn)框架上的全部負(fù)載； 2W — 托架與溜槽的重量； 1d — 回轉(zhuǎn)支撐的直徑， 1 1540d mm? 2d — 托圈的平均直徑， 2d =2690mm f — 軸承的摩擦系數(shù)， ? ? ? NW 2 2 6 5 6 17 3 21 ????? ? ? NW 7 7 1 5 0 4 0 92 ????? mNM m ?????? mNM tm ??????? mNMMM mmj t ????? 8 2 12 2. 動(dòng)態(tài)力矩的計(jì)算： （ 1）減速比的計(jì)算： 根據(jù)包鋼煉鐵 廠的有關(guān)資料，選電動(dòng)機(jī)與減速器為一體的產(chǎn)品。 3 3 2 2 3 330W f f? ? ? ? ? ? ? ? ? Nf ?? 022 ????????? ???? Co sRCo sRhN 解方程組，得： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 37 ? ?3 3 2 2 2 2123 R C osW h??? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ????? 由上式可知： 由于 ?2? 與 ?2? 都是隨著 ? 的變化而變化的，因而 3? 也是隨著 ? 的變化而變化的，但是為了液壓缸的選取方便，應(yīng)考慮它們的極大值與極小值。3 3 2 2 3 330W f f? ? ? ? ? ? ? ? ? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 36 0X?? 39。對布料器的工作有很大的意義，并且它的受力情況對于布料器的受力以及功率的計(jì)算，有著必然的聯(lián)系。 15176。 注： 1? 值為負(fù)，說明和原受力方向相反。 11 1 12 211 12lF Z F ZZ FF?? ? =205054 mm 取 lZ =205 mm 2. 計(jì)算不同 α角時(shí)，曲柄小輪的受力 曲柄簡圖如圖 3 所示 7 5 0 ( 5 2 0 2 9 5 ) 5 2 5O A m m? ? ? ? tanOAAD? ? 1 5 5 0 3 0 0 1 2 5 0 / t a nD B A D O A? ? ? ? ? ? wBA DO a295 520 750 圖 3 曲柄簡圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 33 s i n (1 2 5 0 5 2 5 t a n ) s i nwL D B? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 5 0 sin 5 2 5 co s? ? ? ? 由 ? ? wLWC osR ??? ?? 1 得： ?? CosR LW w? ??1 式中： 1? 曲柄小輪受力； W 托圈及托架總重， W? ? 曲柄與水平面的夾角或溜槽和鉛垂方向的夾角 由以上公式計(jì)算可得 表 8： 表 8 ? 角變化時(shí)曲柄小輪受力變化表 ? wL (m) 1? ( gK ) 7176。同樣， ? 角可以在 ? 角運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)的情況下進(jìn)行調(diào)整。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 30 圖 1液壓傳動(dòng) 原理圖 液壓缸的傳動(dòng)原理如下： 當(dāng)液壓泵中的液體達(dá)到一定的壓力后，把換向閥 2 打到右側(cè)，液體就進(jìn)入了液壓缸，迫使三個(gè)液壓缸同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，從而使拖圈也向上運(yùn)動(dòng)。外定心輥沿升降托圈的內(nèi)柱面輥道運(yùn)動(dòng)。 它們的運(yùn)動(dòng)是這樣的： 立式交流電動(dòng)機(jī)通過擺線針輪減速機(jī)一級減速后，用聯(lián)軸器與氣密箱內(nèi)的小齒輪相連，小齒輪與安裝在旋轉(zhuǎn)圓筒上的齒圈嚙合 二級減速并且?guī)?dòng)旋轉(zhuǎn)圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)。它是由行星減速箱和氣密箱兩大部分組成。另外，中心喉管的直徑增大， 要求布料溜槽加寬，使溜槽比較笨重。具體生產(chǎn)指標(biāo)對比，見表 82。一旦被確認(rèn)，應(yīng)果斷停風(fēng)檢查，盡快處理，以防止發(fā)生嚴(yán)重爐冷事故。 1990 年 5 月 25 日首鋼 4 號溜槽脫落。 從表 80 可以看出，溜槽磨漏大約從 9 月 16 日開始，隨著爐料通過漏洞的數(shù)量增加，窟窿很快擴(kuò)大，到 10 月 4 日已經(jīng)相當(dāng)大，反映在煤氣分布上，中心的CO2 已經(jīng)上升到 ％。 表 5 裝料制度與煤氣分布的變化 日期 裝料制度 煤氣分布， 2/%co 混合煤氣 成分 /％ 負(fù)荷礦 /焦 料線/m 批重/t 溜槽角度 /（176。由此可見，溜槽角 度變化早已在煤氣分布和利用程度上有了表現(xiàn)。是 溜槽工作角度的下限。 確認(rèn)料過滿后，應(yīng)進(jìn)行放風(fēng)處理，一般放風(fēng) 3～ 3min， 將一罐料放完。異物來源和形狀如下： Ⅰ） 燒結(jié)機(jī)振動(dòng)篩內(nèi)的加固件，有角鋼 、槽鋼等，長度一般不超過 1m； Ⅱ） 料倉上的固定篩板因長期使用，焊縫磨掉或磨斷；或 各種放料閘門上的部件脫落； Ⅲ ） 焦化、燒結(jié)、 煉鐵等運(yùn)料區(qū)清掃的垃圾放到皮帶上混入料罐。如果是卡料，停風(fēng)處理，依然無效。 （ 2） 放料時(shí)間過長或料空無信號 料罐放料，有時(shí)很長時(shí)間放不 完料，料空 又無信號， 不能正常裝料。常出現(xiàn)溜槽不轉(zhuǎn)故障。在礦石的填充過程中，不同粒度的燒結(jié)礦被分為不同的層，從而更好地控制了爐身熱量的損失，并且當(dāng)布料時(shí)，它能發(fā)出一種新的信息。早期無料鐘爐頂布料器齒輪箱都采用氮?dú)?或加壓后的半凈煤氣進(jìn)行冷卻，防止在爐頂高壓和粉塵作用下，影響齒 輪箱個(gè)零件的正常工作，通入箱中的氣體隨著爐子的大小而不同。該系統(tǒng)是將水管引入氣密箱 蓋的環(huán)水管噴淋系統(tǒng)，將水噴在回轉(zhuǎn)圓筒上，沿圓筒壁 流到水冷底盤上，再引到箱體外，系統(tǒng)簡單，易于觀察，不但使底盤得到冷卻，而且整個(gè)機(jī)構(gòu)的工作溫度也比較低； (4)與 PW 型布料器 相比，潤滑簡單也是其優(yōu)點(diǎn)之一。這些缺陷的存在嚴(yán)重地 制約了布料器的使用，提高 ? 角的控制精度成為本布料器 設(shè)計(jì)是否成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。國外 型布料器溜槽以行星差動(dòng) 減速機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn) 布料溜槽圍繞高爐中心旋轉(zhuǎn)（ ? 角）和使溜槽 在掛軸上下擺動(dòng)。在雙料車同時(shí) 裝料時(shí)，由于料流不均勻的方位 是相對的，所以能起到相互補(bǔ)充的作用，只需在裝料程序上 作少量的調(diào)整，就能保持相對的穩(wěn)定狀態(tài)。 （ 2）缺點(diǎn)： 目前，耐熱硅橡膠的允許工作溫度為 250℃ — 300℃，而國內(nèi)的燒結(jié)礦裝入高爐后，爐喉的溫度往往高達(dá) 400℃ — 500℃，對耐熱硅橡膠的破壞是很大的。同年 8 月，又派出考察小組到盧森堡 、比利時(shí)、法國與西德，專門 對 公司提供的無料鐘爐頂?shù)募夹g(shù)在不同的高爐上的 使用情況進(jìn)行了調(diào)查，并于 公司 就寶鋼 2高爐無料鐘 爐頂?shù)姆桨?、合作設(shè)計(jì)、制造等有關(guān)問題進(jìn)行了磋商 。此外，馬基式布料器 和固定大鐘式 布料器， 不能徹底地解決各種物料在布料上的粒度偏析，因此到了 70 年代，料鐘式爐頂設(shè)備 已成為阻礙高爐產(chǎn)量提高的關(guān)鍵。從旋轉(zhuǎn)漏斗下來的料流，在滑板上形成又 薄又寬的一層，阻礙了集中料流 布向頂部周邊區(qū)域。溜槽上方有兩個(gè)料倉，輪換裝料與卸料 ，當(dāng)料倉的上密封閥（見裝配圖）開啟時(shí)，下密封閥關(guān)閉， 處于裝料狀態(tài)；當(dāng)料倉的上密封閥關(guān)閉，下密封閥打開時(shí)， 則處于卸料狀態(tài)。 無料鐘爐頂 由于上述幾種型式的高爐爐頂仍采用的是大鐘和小鐘 ，因而給高爐的大型化帶來了一系列的困難。小鐘和中鐘以及大鐘之間構(gòu)成兩個(gè)氣密室 ，大鐘和中鐘之間經(jīng)常保持高壓，因而大鐘只起分布爐料的作用，不起密封作用。三鐘之間有兩個(gè)密封室 。它在爐料卸入內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 10 之前旋轉(zhuǎn)，布料器處在不同的位置上，爐料卸到小鐘上也不同。 (1)IHI 型裝料設(shè)備 在 IHI 型裝料設(shè)備中，設(shè)有兩個(gè)盤式閥，閥座上鑲有硅橡膠密封圈，為了避免積灰和冷卻密封圈，用氮?dú)饣蚋蓛舻拿簹膺M(jìn)行連續(xù)的吹掃，歪嘴布料器在盤式閥和小鐘之間。在高爐大型化的初級階段， 麥 基 型 爐頂 仍是獨(dú)一的爐頂裝料設(shè)備。目前仍占有相當(dāng)?shù)谋壤?，它由受料漏?料器和裝料器三部分組成。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 7 第 一 章 大型高爐裝料設(shè) 備的發(fā)展 爐頂設(shè)備是用來裝料入爐并合理在爐內(nèi)分布，同時(shí) 對爐頂設(shè)備起密封作用。由于爐料在中心導(dǎo)管內(nèi)眼子一側(cè)偏行，造成爐料在爐喉內(nèi)分布不均勻，這是并罐式無鐘裝置的固有缺點(diǎn)。角，因此爐料可以布到爐喉任何位置，而無需借助于變徑爐喉，從根本上改變了大鐘 布料的局限性。 我國第一個(gè)無鐘爐頂裝置于 1979 年應(yīng)用于首鋼 2 號高爐。因此，馬基式爐頂已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代高爐生產(chǎn)的需要。以 爐料內(nèi)堆角為 176。由此，金尼得出結(jié)論：爐喉直徑超過 ，爐料分布將不理內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 4 想?，F(xiàn)有高爐布料 其它改變的影響，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 水平分布的不均勻。為使不均勻分布的爐料明顯起見，他做了兩種處理。這樣就使?fàn)t料堆尖均勻地分布在大斗內(nèi)。 布郎式布料器是單鐘的，使用過程中發(fā)現(xiàn)它不能從根本上克服巴利式布料器密封性不佳的缺陷。一百余年來，高爐爐料分布基本沿用巴利式大鐘 布料器所形成的漏斗形。顯然，當(dāng)時(shí)尚未認(rèn)識到布料的作用。燃料消耗高，煤氣直接放散到空氣中， 致使高爐附近黑煙蔽日。 第一個(gè)兼有布料和回收煤氣的爐頂設(shè)備是 1850 年在英國應(yīng)用的巴利式 布料器，它用手工操作，爐頂放進(jìn)料斗后，開大鐘，爐料沿大鐘斜面 布到爐內(nèi)，使?fàn)t內(nèi)料面呈漏斗 形：邊緣料面高，中心料面低。 布郎式布料器是初期的旋轉(zhuǎn)式布料器。到 20 世紀(jì) 80 年代，它已成為世界上絕大部分高爐的布料設(shè)備。當(dāng) 料車將 爐料 倒入小斗后，大塊滾到對面， 粉末留在堆尖附近，沿小斗上部有△ h 高度是偏布的爐料。倍數(shù)布料，或改變 車數(shù)或加一定的修正角度，均無法消除水平面分布的不均勻性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表一所示。研究的新型布料器種類繁多，但由于設(shè)備復(fù)雜，操作困難，而沒能實(shí)現(xiàn)， 或者在生產(chǎn)高爐上曇花一現(xiàn)，沒有得到發(fā)展。在較短 的時(shí)間內(nèi)，出現(xiàn)克虜伯式（ Krupp）、 哥哈哈式 (GHH) 、 新日鐵式 (NSC) 、 日本鋼管式 (NKK)等多種形式。它以 全新的原理，克 服了馬基式布料器的基本缺陷，為高爐布料設(shè)備完成了第三次革命。一般，一批料布 8～ 12 圈。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 6 此外，無鐘布料器的重量小，高度低，拆裝靈活，運(yùn)輸方便，是馬基式布料器 無法比擬的。 無鐘 布料器優(yōu)點(diǎn)很多，但和大鐘布料器相比，它必須用氮?dú)饣騼裘簹獬鋲?，充?氣體要有加壓設(shè)備，這部分能耗是無鐘裝置所必須的。 總之，爐頂裝料設(shè)備在滿足 生產(chǎn)要求的條件下，設(shè)備應(yīng)盡量簡單 、維修方便、使用可靠，達(dá)到提高爐頂產(chǎn)量，促進(jìn)生產(chǎn)的目的。 基于以上諸多問題，近年來 國內(nèi)外出現(xiàn)了許多新型的爐頂，以取代雙鐘式爐頂。 用兩個(gè)到四個(gè)盤式閥代替三鐘爐頂中的小鐘，就構(gòu)成了兩鐘閥封型爐頂。因此在麥基布料器的工作過程中，布料器是在裝入爐料以后，才旋轉(zhuǎn)的。 三鐘型爐頂裝料設(shè)備 1959 年，蘇聯(lián)扎波羅什鋼鐵廠 實(shí)驗(yàn)了三鐘型爐頂裝料設(shè)備 ； 1962 年， 美國杜昆廠 6高爐 是第二座； 1963 年，日本 室 蘭 3高爐也采用了 三鐘型爐頂。 四鐘型爐頂裝料設(shè)備 最上面的小鐘是布料器的一部分，也只起均勻爐料的作用。 麥基型高壓爐頂?shù)牟剂闲阅?與傳統(tǒng)的麥基型爐頂相近，并且有了更大的適應(yīng)性 。在無料鐘爐頂?shù)脑O(shè)計(jì)中，它采用一個(gè)出料旋轉(zhuǎn)速度固定的溜槽布料器 （見裝配圖）來代替大鐘 ，溜槽可以繞中心線旋轉(zhuǎn)，也可以上下擺動(dòng)。 1982 年， VNIT 工廠設(shè)計(jì)的雙料槽的溜槽式布料器 （ BCA）安裝在 2021 立方米的 6＃高爐上，在 這臺設(shè)備中使用了一個(gè)新穎的“漏斗滑板”布料器，它有一個(gè)固定截面出口的旋轉(zhuǎn)受料 漏斗和位于其下方的同軸旋轉(zhuǎn) 的布料器組成。 使用和 發(fā)展 我國于 50 年代至 70 年代建立的高爐，其爐頂設(shè)備都是從 受料漏斗與麥基式布料器 大鐘裝料設(shè)備及推動(dòng)大、小鐘開啟的平衡桿等部分組成， 而且當(dāng)時(shí)普遍使用的是燒結(jié)礦，這種由大、小鐘 組成的單密封室裝料設(shè)備，爐頂?shù)牟僮鲏毫σ话阒荒苡?— ，即使在使用 冷燒結(jié)礦的高爐上，爐頂?shù)牟僮鲏毫σ仓荒苓_(dá)到 — ，而且不能長期穩(wěn)定地操作。由于設(shè)備較小，重量較輕 ，從而降低了高爐的高度，減少了造價(jià)，也不存在 大鐘的加工和運(yùn)輸方面 的問題，但由于 上、下密封閥全部采用 硅橡膠的軟密封，這要求 高爐不能吹熱燒結(jié)礦，爐頂溫度必須控制在 硅橡膠的允許范圍內(nèi)（ 250176。 無料 鐘爐頂?shù)膬?yōu)缺點(diǎn) （ 1）優(yōu)點(diǎn)： Ⅰ）爐喉布料是一個(gè)由重量較輕的旋轉(zhuǎn)溜槽來進(jìn)行的，由于該溜槽可以做圓周方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又可以改變角度，能夠?qū)崿F(xiàn)理想的布料，并且操作靈活，能滿足高爐布料和爐頂?shù)恼{(diào)劑作用； Ⅱ）由于取消了大鐘、大漏斗和舊式旋轉(zhuǎn)布料器這些笨重又需要精密加工的零件，比較徹底地解決了制造、運(yùn)輸和安裝、維護(hù)、更換等問題； Ⅲ）爐頂有兩層密封閥，且不受原料的磨損與沖擊，壽命比較長，閥和閥座的重量和尺寸比較大小，可以方便的調(diào)整與更換。 全國高爐設(shè)備的無料鐘爐頂?shù)淖畛跣问绞请p罐 并列式，這種形式也沿用了很長時(shí)間，在實(shí)踐生產(chǎn)中 也取得了較好的成果。 包鋼煉鐵廠 自 80 年代初開始與包頭鋼