【正文】 (417) (417’)變化為： (418)令代入 (419)對(duì)應(yīng)的齊次方程： (420) (420’) (421) (421’)用函數(shù)代替，則有： (422)于是： (423)將(422)和(423)代入(419),得： (424) (424’)即： (425)積分得： (426) (426’)將上式代入(422)式得： (427)代入邊界條件：，可得： (428) (429)上式即爐料在溜槽上的運(yùn)動(dòng)速度方程。將 代入即得爐料在溜槽末端的速度（沿溜槽中心線的方向） (430)爐料沿溜槽旋轉(zhuǎn)圓周的切向速度 (431) 爐料在空中的運(yùn)動(dòng)將分解為，如圖43所示。圖43 爐料在空區(qū)的運(yùn)動(dòng)過程爐料在空區(qū)中的受力情況：在豎直方向受重力和煤氣阻力（包括煤氣自身的速度）作用，在，方向上只受到煤氣阻力作用（不包括煤氣自身的速度）。求布料半徑的方法是：先由h求出爐料從溜槽末端到料面所需時(shí)間。再由關(guān)系式得出方向的位移S1和方向的位移 S4，再由幾何關(guān)系式求出布料半徑尺寸。 (1)求時(shí)間由力學(xué)關(guān)系知： (432)即： (432’)所以有： (433)由于不知道豎直方向的末速度，不能求出T，所以要求出。 (434)上式可變?yōu)椋? (435)即： (435’)將上式變形為： (436)兩式積分得： (437)積分得： (437’)其中此式雖然不能直接表達(dá)出，但可以用數(shù)值解法積出，由式變化為 (438)進(jìn)而有： (438’)兩邊積分，得： (439)所以： (439’)(2)求出，方向生的位移在方向上，有： (440) (441)先積出方向的末速度（） (442)即： (442’) (443)所以： (443’’)又有代入式得 (444)即： (444’’)兩邊積分，得： (445) (445’)同理求出：（） (446)(3)求布料半徑R圖44 溜槽布料半徑的計(jì)算由幾何關(guān)系得： (447) (448) (449)或 (450) (450’)(4)溜槽布料角度的計(jì)算為了實(shí)現(xiàn)等高度布料，每一圈所布的環(huán)形面積應(yīng)該相等，再由布料圈數(shù)及爐喉半徑可以確定出各圈應(yīng)該的布料半徑。再由計(jì)算的布料半徑與之相等可得出各圈對(duì)應(yīng)的布料角度。程序中是以角度來循環(huán)，通常把計(jì)算出的布料半徑與應(yīng)該布料的半徑的差值和精度互相比較，過濾出各圈的布料角度。應(yīng)該的布料半徑由下式計(jì)算： (451)——第i圈應(yīng)該的布料半徑——爐喉內(nèi)的布料圈數(shù) 本章小結(jié)本章重點(diǎn)對(duì)布料器的布料規(guī)律進(jìn)行了簡要的分析和計(jì)算。分析了爐料的運(yùn)動(dòng)，建立了爐料在溜槽上和在空區(qū)中的運(yùn)動(dòng)方程，并推導(dǎo)出爐料在料面上的落點(diǎn)半徑。結(jié) 論結(jié) 論鋼鐵在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)舉足輕重的地位，隨著冶煉強(qiáng)度的提高和煉鐵規(guī)模的擴(kuò)大，高爐無鐘爐頂布料器是煉鐵生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能、降耗、充分利用高爐煤氣不可或缺的設(shè)備之一。文中從闡述布料器的工作原理開始，對(duì)布料器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，分析了布料器的運(yùn)動(dòng)和受力情況。布料器的功能就是要實(shí)現(xiàn)均勻布料，因此文中進(jìn)一步研究了布料理論，論述了螺旋布料的原理和計(jì)算方法。本文的研究成果主要有：(1)設(shè)計(jì)出一種新的無鐘爐頂布料器傳動(dòng)方案，避免了傳統(tǒng)PW布料器復(fù)雜的傳遞系統(tǒng)，進(jìn)一步簡化了布料器的結(jié)構(gòu)。溜槽的旋轉(zhuǎn)和傾動(dòng)分別采用齒輪和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，使得兩種運(yùn)動(dòng)的傳遞相互獨(dú)立，從而對(duì)溜槽的傳動(dòng)計(jì)算更加簡單。(2)采用循環(huán)水冷的方式對(duì)布料器進(jìn)行冷卻，可以使布料器箱體內(nèi)的傳動(dòng)部件在較低的溫度下工作。由于布料器密封的重要性，設(shè)計(jì)了布料器重要密封處的密封件，不僅提高了布料器密封的可靠性，還減少了氮?dú)獾氖褂昧?3)用SolidWorks對(duì)布料器進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)態(tài)仿真。結(jié)果表明布料器可以滿足高爐布料特定的運(yùn)動(dòng)要求且傳動(dòng)部件上的最大作用力沒有超過計(jì)算值，布料器的設(shè)計(jì)是安全的。(4)分析了爐料在溜槽上的運(yùn)動(dòng)和受力情況。在忽略溜槽傾動(dòng)使?fàn)t料產(chǎn)生科氏加速度的基礎(chǔ)上，根據(jù)爐料的運(yùn)動(dòng)微分方程推導(dǎo)了爐料流出溜槽時(shí)的速度，為計(jì)算爐料的落點(diǎn)半徑奠定了基礎(chǔ)。推導(dǎo)出了爐料在料面上的落點(diǎn)半徑。本文雖然取得了上述研究成果，仍需要進(jìn)一步完善。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 冶金工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心. 中國鋼鐵年鑒2006. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 2006:14~202 嚴(yán)允進(jìn). 煉鐵機(jī)械. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1980:183~2033 . 浙江冶金, 2004, (4): 13~144 Martin Riddle, Peter Whitfield. Design and Operation of a Gimbal Top Distribution System for Ironmaking plants. Ironmaking and Steelmaking, 2007, 34(3):221~2235 中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司. 一種高爐無料鐘爐頂布料器裝置:中國, . 2007117:4~56 周南夫. 高爐外傳動(dòng)布料器及其密封裝置:中國, . 200462:1~77 肖明興, 攀鋼1號(hào)高爐無料鐘爐頂布料器設(shè)備的改進(jìn). 煉鐵, 2003, 22(5):26~278 中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司. 一種高爐布料器:中國, . 20071128:3~109 劉云采. 無料鐘布料操作的幾個(gè)問題. 煉鐵, 2007, 26(4):42~4310 羅振才. 冶煉機(jī)械設(shè)計(jì)方法. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1993:143~20611 石家莊三環(huán)閥門股份有限公司. 一種具有封閉式儲(chǔ)水腔的水冷高爐爐頂溜槽布料器:中國, . 20061011:2~512 付麗華, 宋華. 旋轉(zhuǎn)溜槽布料器的冷卻、密封和潤滑. 潤滑與密封, 2005, 169(3):158~16113 HENRIK SAXEN, JANHINNELA. Model for Burden Distribution Tracking in the Blast Furnace. Mineral Processing amp。 Extractive Metal, 2004, (25):1~2814 于成忠, 金昕, 無鐘高爐布料器布料規(guī)律研究. 冶金設(shè)備, 2007, 164(4):15~1815 任廷志, 金昕, 景奉儒. 無鐘溜槽結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)高爐布料的影響. 鋼鐵, 2003, 38(11):9~1116 (碩士學(xué)位論文).北京:北京科技大學(xué),2007，1～7417 郝素菊, 蔣武鋒, 方覺. 高爐煉鐵設(shè)計(jì)原理. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 2003:11~3018 蘇嶺森, 熊劍, 張輝. 南鋼1050 m3高爐爐頂布料傾動(dòng)角的控制. 江西冶金, 2008, 28(3):15~1619 L. D. Nikitin, V. A. Dolinskii, S. F. Bugaev, et. Efficiently Structuring the Stock in Blast Furnaces. Metallurgist, 2004, 48(12):60~6320. P. Nemchovski. Operation of Blast Furnace with a BellLess Charging Apparatus. Metallurgist, 2006, 50(78):371~37821 王文斌. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2007: 1561~172322 白象忠. 材料力學(xué). 北京:中國建材工業(yè)出版社, 2003:195~20723 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì). 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2007, 3:1610~165624 中國減速機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). 減速機(jī)標(biāo)準(zhǔn)樣本大全. 北京: 清華同方光盤出版社, 2007, 2:1~114425 秦生, 卞致瑞, 蘇維, 等. 高爐無料鐘爐頂布料器應(yīng)力分析. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新, 2007, 20(1):36~3726 劉志剛, 卞致瑞, 蘇維, 等. 高爐無料鐘爐頂布料器的冷卻分析. 冶金設(shè)備, 2005, 154(6):28~2827 彭先龍. 高爐無鐘爐頂布料器及布料理論的研究(碩士學(xué)位論文).秦皇島:燕山大學(xué),2009，1～7428 譚雪松, 曹占倫, 鐘廷志. SolidWorks2007基礎(chǔ)教程培訓(xùn). 北京 人民郵電出版社2008: 129 陳天凡. 虛擬裝配及其工藝規(guī)劃. (4).30 朱文華,馬登哲. 虛擬裝配技術(shù)的應(yīng)用研究. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2004,20(6).31 張艷飛. 聯(lián)合收割機(jī)割臺(tái)總成虛擬裝配技術(shù)的研究(碩士學(xué)位論文).淄博:山東理工大學(xué),2009，12～15致謝致 謝本文的研究工作是在導(dǎo)師任廷志教授的精心指導(dǎo)下順利完成的。導(dǎo)師在選題開題、理論分析和論文組織及寫作等各方面進(jìn)行了細(xì)心的指點(diǎn)和啟發(fā)，對(duì)全文進(jìn)行了多次審改。任老師高深的學(xué)術(shù)造詣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、勤勉的工作精神和平易近人的態(tài)度，給我留下了極其深刻的印象。并使我受益匪淺。兩位老師的人格魅力、開闊的思維、刻苦的作風(fēng)和奮發(fā)向上的鉆研精神時(shí)，給我以鞭策和激勵(lì)，并將影響我的一生，指導(dǎo)我的工作和生活。任老師不僅在生活上對(duì)我關(guān)懷備至，而且在論文的撰寫中經(jīng)常監(jiān)督，使我在有限的時(shí)間內(nèi)完成了論文。在此，向任老師對(duì)我的培養(yǎng)和關(guān)懷致以最真誠的感謝和敬意！感謝燕山大學(xué)對(duì)我這些年的培養(yǎng)！感謝機(jī)械工程學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師對(duì)我的指導(dǎo)和教誨！感謝我的師兄弟對(duì)我的大力支持和幫助。感謝抽出寶貴時(shí)間對(duì)本論文進(jìn)行評(píng)審的專家們。在本文即將完成之際，向所有關(guān)心、幫助過本文寫作的老師、同學(xué)以及參考文獻(xiàn)的作者們表示衷心的感謝!