【正文】 了布郎式布料器 旋轉(zhuǎn)的長處，使小鐘、小斗一起旋轉(zhuǎn)，把爐料按六點（每站 60176。美國埃比威爾 廠第一個使用布郎式布料器，該廠為高爐設(shè)計布料器提出了重要的原則旋轉(zhuǎn)。邊緣料多，使 沿爐墻上升的煤氣阻力增加，有利于改善煤氣利用； 中心料面低高爐中心的料柱阻力減少，有利于內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 2 在整個高爐斷面改善爐料與煤氣的接觸，對改善爐缸工作也有良好作用。前秦（公元 350～ 390 年）高僧道安著的《釋氏西域記》中曾記述新疆庫車地區(qū)的當時實況： “屈 茨北二百里有山，夜則火光，晝 日但煙，人取此山石炭，冶此山鐵，恒充三十六國?！?在歐洲，阿格里科拉作的《論金屬》中的一幅圖，描述了當時北歐高爐 生產(chǎn)狀況 ，高爐較小，有固定的加料平臺，爐料從高爐固定的一側(cè) 倒入。雖然 巴利式布料器在結(jié)構(gòu)上存 在嚴重缺點，但它對高爐布料起了啟蒙作用，開拓了現(xiàn)代料面分布的重要方向?，F(xiàn)代布料器無 一例外，都是能夠旋轉(zhuǎn)的。）放到大斗內(nèi)。他將爐喉圓周展開成平面，畫出一批爐料內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 3 沿爐墻的厚度分布。 庫茲 涅茨克鋼鐵公司煉鐵廠高爐實驗證明，格魯金諾夫 的有些結(jié)論是不正確的。無礦部分占爐喉整個面積比由％增到 ％。 20 世紀 60 年代，巨型高爐不斷出現(xiàn)，各工業(yè)國家為提高效率，增強競爭能力，高爐容積 一擴再擴，大鐘式布料器面對巨大直徑的爐喉，中心布礦過少的現(xiàn)象更加突出；中心料面和邊緣料面高度 之差，隨爐喉直徑增大而增大。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 5 馬基式布料器在 低壓高爐上使用，其密封性尚能滿足要求；爐頂壓力超過147Kpa 以上，容易漏氣，使大鐘很快磨損，更換大鐘，更費很多時間?，F(xiàn)在，無鐘 裝置已經(jīng)在世界范圍內(nèi)推廣，新建的大型高爐，幾乎普遍使用無鐘爐頂。 溜槽仰角可以任意變動，不像我國的大鐘 那樣固定為 53176。 初期投入生產(chǎn)的無鐘，都是并罐式，由并列的兩個料罐分別裝料。選擇無鐘裝置，應(yīng)當相應(yīng)的使用冷料并進行篩分 除去料中的粉末，以減少偏析。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 8 雙鐘式 爐 頂裝料設(shè)備已有上百年的歷史。根據(jù)統(tǒng)計，自 1970 年已有 586 套該公司 制造的 麥 基 型 爐頂交付使用。因為取消了上部的小鐘，不能再用泰基旋轉(zhuǎn)布料器，改用快速旋轉(zhuǎn)的歪嘴布料器，視布料器的位置不同，兩鐘閥封型爐頂又分為兩種?？辙D(zhuǎn)之后的歪嘴布料器則與此相反。上部的小鐘 泰基 布料器的組成部分，可以旋轉(zhuǎn)；中鐘則不能旋轉(zhuǎn)。在小鐘和旋轉(zhuǎn)中鐘之間 不布料，并保持 常壓。這種方法既不靈敏 ，又不方便，并且使得電氣控制 復雜化； (1)不能定點下料或 扇形布料； (2)爐頂密封靠大、小鐘來完成，由于料鐘直徑大，在爐頂 溫度經(jīng)常波動和原料不斷沖擊，摩擦，再加上爐喉煤氣的沖刷等惡劣條件下，很難可靠的密封； (3)料鐘、料斗及布料器的重量都隨高爐的容積的擴大 而增加，且尺寸也隨著增加，帶來一系列的困難。減速齒輪箱 用螺栓固定，吹氮氣冷卻，這樣就可以 防止充滿粉塵的煤氣從爐頂空間吹入。從布料器出來的爐料與布料器表面分離的餓位置以及爐料在爐頂?shù)倪\動軌跡 ，該類型的溜槽布料器在 6＃高爐運行 時表 現(xiàn) 滑板設(shè)計有缺陷 。大鐘普遍采用雙折角，使彈性漏斗于剛性大鐘 的密封角度不受下降物料的磨損而有所減??；為改善布料情況，在操作上采用了多點布料 、正反裝、 上部調(diào)節(jié)等手段，但是鐘與斗 是金屬間接觸的硬密封，加之熱燒結(jié)礦的高溫作用，不可能把爐頂壓力提的很高。 為了更好地吸收和消化這項技術(shù)，并且 直接應(yīng)用到了寶鋼 2高爐，中國冶金進出口 公司代表中國冶金設(shè)備制造公司于 1984 年 4 月于盧森堡的 公司簽署了高爐無料鐘 技術(shù)合作協(xié)議。爐頂安裝的小軸由 120噸減小到 40 噸，簡化了爐頂?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)，降低了爐頂總高度，整個爐頂設(shè)備的總投資減小到三鐘閥式爐頂?shù)陌俜种迨医档土藸t頂?shù)母叨?。根?jù)國外的生 產(chǎn)經(jīng)驗，用單側(cè)料車上料，一般不超過 6— 8 小時后，爐內(nèi) 就 出現(xiàn)了偏析 ，引起爐況不順。 BGⅡ型布料器的傳動原理及現(xiàn)狀 1985 年 3 月，第一臺 BG— Ⅰ型布料器在包鋼 1 號 高爐正式投入使用 ，這臺布料器與國內(nèi)外普遍采用的 型無鐘爐頂布料器相比較，具有完全不同的傳動機構(gòu)。 BG— Ⅰ型布料器初次在包鋼使用，即顯示出其獨到的優(yōu)點，受到有關(guān) 方面的認可，但是它還存在 ? 角 運動控 制精度太低，其顯示誤差大于百分之十等缺陷。因此 ， PW 型布料器日常維護要求較高，而 BG— Ⅱ型布料器對爐頂環(huán)境的要求則相對比較寬松； (3)BG— Ⅱ型布料器 采用了開式水冷系統(tǒng)，冷卻更為可靠。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 18 無料鐘爐頂?shù)拿芊夂屠鋮s 無料鐘爐頂?shù)目傮w方案概括起來大致可分為三大類：并罐式、串罐式、串并罐式。 美國的一家公司于 1995 和 1996 年分別建立了 1高爐和 2高爐，這次重建大大改善了冷卻系統(tǒng)和耐火材料的壽命，并使耐火材料的壽命達 15 年之久，從而進一步提高了高爐的壽命和改善布料器的氣體控制，并且該設(shè)備的上料的時間通過聲音傳感器來實現(xiàn)的，從而使得物料得到良好的控制。 ，超過 70176。 溜槽不轉(zhuǎn)，經(jīng)常是爐頂溫度高引起的，但有時短時間減風或定點加一批料，頂溫也能降低，轉(zhuǎn)動溜槽即恢復正常。導料管或料罐卡料，可利用放風處理做檢查；料罐漏風或密封閥不嚴，只要 停 1～ 3min，料罐內(nèi)的爐料很快放空。 當年，首鋼 3 座 6 無鐘高爐發(fā)生過卡料故障。 在上密封閥關(guān)不到位或根本不能關(guān)的情況下，要檢查罐重顯示，如罐重超過正常限額，可能料過滿，旋轉(zhuǎn)爐頂攝像鏡頭，觀察 是否有爐料溢出罐外 ，必要是到爐頂檢查。理論上講，溜槽可以在任何角度下工作，實際上由于機械安裝要求，首鋼 2 號高爐溜槽最小工作角度為 17176。 表 4 1980年 7月首鋼 2號高爐的煤氣變化情況 日期 21 22 23 平均徑向煤氣分布（ CO2） /％ 1 2 3 4 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 22 5（中心） 混合煤氣/％ CO2 CO H2 2/CO CO 從煤氣數(shù)據(jù)可以看出，盡管在這期間裝料制度和爐料均未發(fā)生變化，但煤氣分布和煤氣利用程度發(fā)生的變化十分明顯： 21 日邊緣煤氣 CO2 占 ％，到 23日已降到 ％，邊緣明顯發(fā)展；混合煤氣的 CO2 值在外部物質(zhì)條件未變的情況下下降 ％。從 16 日起，逐步將焦碳布料角度向中心移 ，意在使焦碳更多地布到中心，實際上未起作用，而且中心日益加重。從表 80 可以看出， 16 日的煤氣分布已經(jīng)正常，礦石批重和焦碳負荷 逐漸恢復。如不及時處理，高爐會很快失常。根據(jù)本廠實際情況，通過 定點布料（即選擇旋轉(zhuǎn)角），使落料在兩探尺 方位放料后進行料面探測，若兩料尺變化與旋轉(zhuǎn)角布料時一樣，可確認 溜槽脫落。 包鋼 3 號高爐，容積為 2200 立方米，因襯板翹起，導致爐況失常，焦比升高 Kg/t。 爐容 ： 32200nVm? ； 日產(chǎn)鐵量 ： 3500Pt? ； 日焦量 ： 2078kQt? ； 利用系數(shù) ： 3/ 1 .5 9 /VnP V t m? ? ? ； 焦比 ： / 0 .5 9 /kK Q P K g t?? ； 冶煉強度 ： 3/ 0 .9 4 /KnI Q V t m?? ； 料罐的有效容積 ： 328Vm? ； 節(jié)流閥內(nèi)徑 ： 3800Dm? ； ? 排料口的周邊長度 ： 20562DL D m? ?? ? ?； 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 28 ? 排料口的流通面積 ： 2 20 .2 5 18DFm? ???； ? 排料口的水力半徑 ： / F L m?? ； 將 ?? ， 50??? 代入 sin 3 .2v gRa? ? ? ? ? ； ? /v m s? ； 其 中： ? — 原料出口最小截面的流速， m/s； ? — 原料的流動系數(shù)； ? — 出口料流的軸心線與水平面之間的夾角，垂直下料是 50??? ； g — 重力加速度 ， ； ? 排料率 ： 30 .4 5 1 /F m s?? ? ? ? ； ? 布料器轉(zhuǎn)速 ： / minnr? ? ； ? 每次布料時間 t＝ V / / 62t V s? ?? ； ? 每次布料層數(shù) / 60 t n???； 根據(jù)生產(chǎn)實踐，中心喉管太大對圓周均勻布料有不利影響。傳動方式：立式交流電機 — 擺線針輪減速機 — 直齒小齒輪和齒圈。 主傳動和副 傳動是由兩個完全獨立的系統(tǒng)，它們之間通過回轉(zhuǎn)框架聯(lián)系在一起它們之間的傳動是互不干涉的，其結(jié)構(gòu)見 BG— Ⅱ型布料器總裝圖。托輥在升降托圈的輥道內(nèi)運動，但只有主托輥才能與滾道接觸，副托輥直徑較小，處于空懸狀態(tài)。當然，實現(xiàn)同步在機械上必然采用同步的設(shè)備，其液壓傳動如圖 1。這樣，只有 ? 角運動時，回轉(zhuǎn)框架隨之在滾道內(nèi)運動，不影響 ? 角。 動力學參數(shù)的設(shè)計計算 一 . ? 角的系統(tǒng)受力分析 1. 溜槽重心的計算 爐料在溜槽中由于 ? 角的變化而變化，但其受力分析并沒有發(fā)生顯著的變化，因而對其受力分析時可以忽略料重， 圖 2 為溜槽截面圖， 根據(jù)材料力學可得 ： 圖 2 為溜槽截面圖 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 32 ? ?? ?331 2223 2R r SinZRr????? 33228 6 0 6 6 022 2 28 6 0 6 6 032 2 2S in ????? ? ? ????? ? ? ?? ? ? ??????? ? ? ????? ? ? ?? ? ? ???= 2Z = 290 =45mm ? ?2211 124F b d?????????= 2mm 212 2 9 0 1 0 0 1 8 0 0 0F m m? ? ? ? ? 39。 50176。 10176。 4. 托圈的受力分析： 由于托圈擔負著旋轉(zhuǎn)溜槽擺動的任務(wù)，因而其作用是 明顯的，分析其受力特點，從而使得托圈更好地工作。39。 39。時，驅(qū)動力矩才最大，這時的驅(qū)動力矩若能滿足，則其余部分也可滿足。減速比29i? ；電動機選為： YA132M4，功率為 ，轉(zhuǎn)速為 n=1500r／ min；溜槽轉(zhuǎn)速 n?=／ min。 當 ? =45176。330NN?? 即 ： 39。 （ 1）托圈受力的數(shù)學模型的建立： Ⅰ）是在一個圓柱套內(nèi)上、下移動，但主要是偏心的，需要機械同步； Ⅱ）三個提升油缸分別與上、下腔連通，故油缸的作用力相等； Ⅲ）設(shè) ?2? 為溜槽的頭部方向。 20176。 3. 計算 α角不同時，旋轉(zhuǎn)框架及托圈的受力： 受力如圖 4 所示： 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 34 a2a239。 10176。 油缸的行程以及曲柄的長度： 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 31 旋轉(zhuǎn)溜槽的轉(zhuǎn)角范圍 10 ~ 50???? ； 根據(jù)爐體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，曲柄的長度確定為 R＝ 550mm。當液壓缸碰到行程開關(guān) 8 時，換向閥 2 將自動使右側(cè)斷電，左側(cè)打開，從而使液體從左路進入液壓缸，從而使液壓缸向下運動，同時拖圈也向下運動。升降托圈以六副豎向滑塊與密封箱殼內(nèi)的六條豎向滑道相配合，置于密封箱蓋上沿圓周等距布置的三個直線油缸的活塞桿通過中間接桿與升降托圈鉸接。這樣掛在旋轉(zhuǎn)圓筒上的溜槽實現(xiàn) ? 角 傳動。行星減速箱支持在氣密箱的頂蓋上，氣密箱直接處內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 29 于爐頂部。因此，只要不引起卡料，同時在保證足夠的生產(chǎn)率的前提下，中心喉管的直徑應(yīng)盡量小一些。 一般，襯板翹起多發(fā)生在溜槽中部 偏上、爐料頻繁沖砸的部位。由于缺乏經(jīng)驗，這次 4 號高爐 從溜槽脫落后至得到確認，間隔27h，這中間 進行了調(diào)整布料角度（ ? 角），縮小礦批等操作，拖延了一些時間。停風觀察，爐喉料面呈“饅頭”形，煤氣分布曲線劇變，中心 2CO 含量內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 26 猛增，邊緣 2CO 劇降。 這是第一次溜槽磨穿，僅 10 月 1～ 16 日，扣除小修，損失產(chǎn)量 7000t，焦比升高 20Kg/t。） 1（邊緣） 2 3 4 5（中心） CO2 CO k? J? 9月16 32 25 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 23 日 17日 32 27 18日 19日 20日 21日 25 10月1日 2日