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1、冶炼机械,机械与动力工程学院蒋德平,教学内容：1.装料设备形式及装料过程2.固定受料漏斗结构3.布料要求及布料器4.装料装置5.探料设备6.高炉高压操作7.无料钟炉顶8.炉顶装料传动设备,4 炉顶装料与传动设备,教学重点：1.布料器2.装料装置3.无料钟炉顶4.炉顶装料传动设备,1.装料过程上料设备固定受料漏斗小料钟（探料设备发出指令）大料钟装料,4 炉顶装料与传动设备,2、固定受料漏斗（1）保证物料顺利下滑，不卡料（2）便于安装,4 炉顶装料与传动设备,3、布料器（1）合理布料的意义 提高冶炼强度，使高炉运行顺利，减少悬料、塌料等事故。（2）炉料进入小料钟时的不均匀性p84图4-3 粒度偏析
2、，容积偏析（3）马基式旋转布料器工作原理六点布料法：小钟漏斗及小料钟每受一次料旋转60，保证在圆周上布料均匀。,4 炉顶装料与传动设备,（4）马基式旋转布料器结构图4-4、4-5、4-6A、受料部分：小料斗、小料钟、小钟拉杆、小料钟拉杆保护套B、支承与定心装置：环形支座、支持辊、定心辊C、布料器的传动系统：传动轴、锥齿轮对、小齿轮、齿圈D、小钟拉杆与吊架的连接：如何防止吊杆偏转？,4 炉顶装料与传动设备,4 炉顶装料与传动设备,（5）布料器驱动功率的计算,4、装料装置（大钟、大钟料斗、大钟拉杆、煤气封罩）（1）装料器的要求（2）装料器的结构图4-11 大钟料斗图4-12 大钟图4-13 煤气封
3、罩与炉顶钢圈图4-14,4 炉顶装料与传动设备,（5）装料制度炉料的装入方法。包括批重大小、料线高低、装料顺序和布料制度，对无钟炉顶还包括溜槽倾角等。批重：装入高炉的每批料的重量。矿石和焦炭的重量比称为焦炭负荷，也即单位重量的焦炭所负担的矿石量。料线：从大料钟打开位置的下沿到料面的距离。高料线即这段距离短；低料线则指这段距离长。装料顺序：矿石和炉料的装入顺序。先矿石后焦炭的装人顺序称为正装。先焦炭后矿石的装人顺序称为倒装。,4 炉顶装料与传动设备,5、探料设备（1）作用及分类探料装置的种类主要有：料面仪、放射性同位素探料和激光探料等。目前应用较多的是机械探料装置。（2）机械探料器的构造p95图
4、4-15（3）发展,4 炉顶装料与传动设备,6、高炉高压操作（1）概念及意义产量升高冶炼强度升高鼓风量升高上升速度升高压力损失升高浮力增加悬料/坐料CO在炉内停留时间减少热能、化学能利用的不充分。解决措施：增加炉喉处压力；减小风口与炉喉间的压力差。,4 炉顶装料与传动设备,（2）高压操作设备在洗涤塔或文氏管后面设置压力调节阀组，阀前高压。由可调蝶阀控制压力，一个常开。（3）炉顶均压装置均压系统：保证大钟顺利下降；放散系统：使小钟顺利下降。P97图4-18、4-20、4-21、4-22、4-23、4-25均压采用高压煤气或氮气。,4 炉顶装料与传动设备,7、炉顶装料设备 按炉顶装料结构分为双钟炉
5、顶和无钟炉顶。双钟式炉顶装料设备 双钟式炉顶装料设备目前使用较多的是马基式炉顶。,4 炉顶装料与传动设备,钟式炉顶高压操作中的密封1）刚性钟、弹性斗；2）大小钟同心；3）大小钟交替做直线运动；4）关钟力大于钟本身的自重。,4 炉顶装料与传动设备,料钟的运动1）强迫直线运动：开钟卷筒拉力，关钟靠平衡重；2）自由直线运动：开钟料钟自重，关钟靠平衡重。,4 炉顶装料与传动设备,马基式炉顶的缺点零件间的密封差，寿命短；料钟尺寸增大，制造、运输、安装困难；布料不均匀。,4 炉顶装料与传动设备,钟-阀式炉顶料钟和密封阀，用结构小的密封阀，保持两个高压室，较好地解决密封问题，提高炉顶压力。双钟双阀：布料器工
6、作环境差。双钟四阀：布料不均匀。,4 炉顶装料与传动设备,无料钟炉顶装料设备可实现：定点布料，环形布料，扇形布料，螺旋布料。目前，大型高炉采用的无料钟炉顶有并罐和串罐形式。武钢、包钢主要采用并罐无料钟炉顶；宝钢采用串罐无料钟炉顶。,4 炉顶装料与传动设备,采用了旋转布料溜槽，溜槽上面有两个料仓，轮换装料与卸料，每个料仓的上下各有一个密封阀。当料仓的上阀密封开启，下密封阀关闭时，处在装料状态下，反之则为卸料。,7-上罐；8-挡料阀；9-下罐；10-下密封阀；11-旋转溜槽；12-中心喉管；13-节流阀；14-导料器；15-上密封阀；16-导料器；17-上料皮带,布料过程：炉料通过上料皮带机将铁矿
7、石或焦炭分批装进上罐，装料过程中上罐旋转以消除集中堆尖。当接到下罐装料信号时，开上密封阀，开档料闸阀，上罐内的铁矿石(或焦炭)卸入下罐。关上密封阀后对下罐充煤气均压，使下密封阀上下压力一致后打开下密封阀。当接到向高炉布料信号后，启动溜槽旋转，同时打开节流阀放料，铁矿石(或焦炭)通过中心喉管和旋转溜槽将铁矿石(或焦炭)布入炉内。,4 炉顶装料与传动设备,无料钟炉顶的优点溜槽布料，均匀灵活，提高产量，降低能耗。无料钟，制造、运输、安装、维护方便。炉顶尺寸小，密封性好，压力提高，检修方便。重量减轻，高度减低。,4 炉顶装料与传动设备,4 炉顶装料与传动设备,基本参数料罐容积 料流节流阀内径 中心喉管
8、内径 布料器转速A 料罐有效容积一般取半批料的体积。B 料流节流阀内径较小有利于多层布料，但应防止卡料。C 中心喉管比节流阀放料口小。D 旋转溜槽转速应能保证圆周均匀布料。E 布料层数,4 炉顶装料与传动设备,传动机构及计算溜槽既有绕高炉中心线的回转运动，还有在垂直平面内改变溜槽倾角的摆动。包括：行星减速器和气密箱两部分,4 炉顶装料与传动设备,4 炉顶装料与传动设备,工作原理：主机1齿轮2，3，5，6，7齿轮8（固定在旋转圆筒9上）隔热屏风29转动耳轴18带动溜槽回转运动副电机24中心齿轮a主轴齿轮10，11，12，13蜗轮、蜗杆齿轮17耳轴18转动摆动,4 炉顶装料与传动设备,4 炉顶装料与传动设备,4 炉顶装料与传动设备,传动机构设计及计算,当布料器实现圆周布料时，溜槽的转速ncH=(n1转，n2停)条件：Z7、z8，z9、z10的中心距相等。且,4 炉顶装料与传动设备,当布料器实现径向布料时，溜槽的转速nad=(n1停n2转)其中：,布料器结构设计如何冷却？润滑驱动与悬挂结构,4 炉顶装料与传动设备,布料方式与特点自动环形布料自动螺旋布料或同心圆布料手动定点布料扇形布料,4 炉顶装料与传动设备,4 炉顶装料与传动设备,
