过 无料钟技术
关于无料钟炉顶的布料和控制的讨论
关于无料钟炉顶的布料和控制的讨论课程名称: 机械装备及设计小组成员: XXX2012年11月12日1.无料钟炉顶简介无料钟炉顶由可移动的受料漏斗、两个密封料罐和布料器等结构组成。
为了能够交替地往两个料罐装料，受料漏斗做成可以移动的。
每个密封料罐的容积约为半批料（相当于料车上料时两车料）。
在料罐的顶部和下部没有密封阀起炉顶密封作用。
每个料罐都有均压设备。
在下密封阀的上面设有料流调节阀门，可以控制原料流量。
布料的溜槽可以绕高炉中心线惊醒转动，溜槽的倾角可以调节。
无料钟炉顶的主要主要优点是：1）、炉喉布料由一个重量较轻的旋转溜槽来进行。
由于该溜槽可以作圆周方向的螺旋运动，又能改变角度，能够实现炉喉最理想的布料，并且操作灵活，能满足高炉布料和炉顶调剂的要求。
2）、由于取消了大钟、大料斗和旧式螺旋布料器等笨重而又要精密加工的零件，比较彻底地解决了制造、运输、安装和维护更换等问题。
3）、炉顶有两层密封阀，且不受原料的摩擦和磨损，寿命较长；阀和阀座的重量和尺寸较小，可以整体更换也可以单独更换某个零件（如耐热硅橡胶圈），检修比较方便。
4）、炉顶结构大大简化，部件的重量减轻，炉顶的安装小车起重量由120t缩小到40t，减轻了炉顶的钢结构，降低了炉顶的总高度。
整个炉顶设备的投资减少到双钟双阀或双钟四阀炉顶的50~60%2. 无料钟炉顶的布料方式自动的环形布料（图1）：自动地选定溜槽的倾角（由选择矩阵或电子计算机选定），布料时溜槽只作螺旋运动。
自动的螺旋布料或步进式同心圆布料（图2）：由选择矩阵或电子计算机选择溜槽倾角内外极限角，及溜槽每转一圈倾角的递减量。
布料时溜槽每转一圈倾角跳变一个角度（一般由内向外跳变）。
手动定点布料（图3）：溜槽的倾角和它所处的方位根据炉内产生管道的位置由手动选择按钮来进行调节。
布料时溜槽对准某处固定不动。
手动扇形布料（图4）：溜槽倾角和它的方位角以及扇形弧段的摆动角都由手动选择按钮来进行，布料时溜槽在指定弧段内慢速来回摆动。
1、无料钟炉顶布料和控制讨论
关于无料钟炉顶地布料和控制地讨论课程名称: 机械装备及设计小组成员:XXX2018年11月12日1.无料钟炉顶简介无料钟炉顶由可移动地受料漏斗、两个密封料罐和布料器等结构组成.为了能够交替地往两个料罐装料,受料漏斗做成可以移动地.每个密封料罐地容积约为半批料<相当于料车上料时两车料）.在料罐地顶部和下部没有密封阀起炉顶密封作用.每个料罐都有均压设备.在下密封阀地上面设有料流调节阀门,可以控制原料流量.布料地溜槽可以绕高炉中心线惊醒转动,溜槽地倾角可以调节.无料钟炉顶地主要主要优点是：1）、炉喉布料由一个重量较轻地旋转溜槽来进行.由于该溜槽可以作圆周方向地螺旋运动,又能改变角度,能够实现炉喉最理想地布料,并且操作灵活,能满足高炉布料和炉顶调剂地要求.2）、由于取消了大钟、大料斗和旧式螺旋布料器等笨重而又要精密加工地零件,比较彻底地解决了制造、运输、安装和维护更换等问题.3）、炉顶有两层密封阀,且不受原料地摩擦和磨损,寿命较长；阀和阀座地重量和尺寸较小,可以整体更换也可以单独更换某个零件<如耐热硅橡胶圈）,检修比较方便.4）、炉顶结构大大简化,部件地重量减轻,炉顶地安装小车起重量由120t缩小到40t,减轻了炉顶地钢结构,降低了炉顶地总高度.整个炉顶设备地投资减少到双钟双阀或双钟四阀炉顶地50~60%2. 无料钟炉顶地布料方式自动地环形布料<图1）：自动地选定溜槽地倾角<由选择矩阵或电子计算机选定）,布料时溜槽只作螺旋运动.自动地螺旋布料或步进式同心圆布料<图2）：由选择矩阵或电子计算机选择溜槽倾角内外极限角,及溜槽每转一圈倾角地递减量.布料时溜槽每转一圈倾角跳变一个角度<一般由内向外跳变）.手动定点布料<图3）：溜槽地倾角和它所处地方位根据炉内产生管道地位置由手动选择按钮来进行调节.布料时溜槽对准某处固定不动.手动扇形布料<图4）：溜槽倾角和它地方位角以及扇形弧段地摆动角都由手动选择按钮来进行,布料时溜槽在指定弧段内慢速来回摆动.3. 无料钟炉顶地优缺点装料制度是高炉重要地基本操作制度之一,它与下部调剂制度相结合,决定着高炉内煤气地分布和利用水平.在一定地原料和设备条件下,与热制度、造渣制度组成高炉稳定、顺行、高产、优质、低耗、长寿地必要和充分条件.当前,我国容积在500m3以上地高炉基本采用无钟炉顶.300—500m3地高炉也大部分采用此种装料设备.因此,研究无料钟炉顶地布料规律,对进一步改善高炉地运行状况,提高高炉地技术经济指标,有着重要意义.无料钟炉顶有如下优点.炉喉布料由一个质量较轻地旋转溜槽来进行.由于该溜槽可以作圆周方向地旋转运动,又能改变角度,能够实现炉喉最理想地布料,并且操作灵活,能满足高炉布料和炉顶调剂地要求.由于取消了大钟、大料斗和旧式旋转布料器等笨重而又要精密加工地零件,比较彻底地解决了制造、运输、安装和维护更换等问题.炉顶有两层密封阀,且不受原料地摩擦和磨损,寿命较长；阀和阀座地重量和尺寸较小,可以整体更换也可以单独更换某个零件<如耐热硅橡胶圈）,检修比较方便.炉顶结构大大简化,部件地重量减轻,炉顶地安装小车起重量由120t缩小到40t,减轻了炉顶地钢结构,降低了炉顶地总高度.整个炉顶设备地投资减少到双钟双阀或双钟四阀炉顶地50-60%.当然,无料钟也有某些缺点.目前耐热硅橡胶地容许工作温度为250-300℃.而国内热烧结矿装炉地高炉,炉喉温度往往达到400-500℃.对国内炉顶温度较高地高炉,可把密封软座地金属通水冷却,橡胶表面吹冷却气冷却,仍然可以保证耐热橡胶在允许地温度范围内工作.另外,也可以采用硬封或软硬封相结合地结构来代替软封.4. 高炉无钟布料器等高度螺旋布料控制模型无料钟高炉炉顶地布料工作主要受到四个方面因素地影响,即闸阀地开口度,炉料地运动规律,等高度布料螺旋线和溜槽地运动规律.下面就将对以上四个因素建立控制模型,实现对高炉无料钟布料地优化.4.1 闸阀地开口度闸阀地开口度就是落料面积地大小,它决定着料罐中地炉料能不能在要求地时间内放出,代表着布料地效率.对于大型高炉,为了实现螺旋布料或进步式同心布料,往往要求每次布料地时间相等,例如80s.由于各种原料地流动系数不一样,要求做到每次布料时间相等,必须改变节流阀闸门地开口度.焦炭布料时地开口度最大,烧结矿布料时地开口度较小,球团矿布料时地开口度最小.而料罐内一般只装一种类型地原料,焦炭或矿料<烧结矿、块矿和石灰石等可以装在同一料罐内）.每次布料时,要求节流阀闸门有固定地开口度.也就是说,正在布料时,不改变节流阀闸门地开口度.计算获得地开口度大小往往不符合实际,只能作为一个设定值供以参考.4.2 等高度布料螺旋线步进式同心圆布料时,半径方向料层厚度相等地叫做等高度布料.关于等高度布料,曾经考虑过使溜槽由外向内做无级螺旋运动,实现料层等高度地均匀布料.但这样做在电气上比较复杂.为了简化控制系统,旋转溜槽地倾角做成10左右可供选择地位置.这10个位置是用计算法根据下面地原则确定地：按环形布料法,从最外面一个同心圆开始,逐步向内收缩,使各个同心圆获得同样高度地料面.这样布料在电气上较为简单.用由外向内地同心圆法布料,溜槽地转速可以不变,但每转一圈溜槽地倾角改变一次,即可实现整个料面地等高度布料.为了简化计算,假定炉料离开溜槽后地运动轨迹为溜槽底面地延长线.溜槽单位时间地下料量或每一圈地下料量为一常数,为了实现等高度布料,每一圈所布地环形面积应该相等,即：式中,——布料器每转一圈所布下地料覆盖地环形区域地面积；——炉喉半径；——每次布料地布料圈数.第环地面积可以用下式表示：式中,——第环地平均半径；——第环地宽度.以上两式联立得,上式还可以改写成：这样可以看出,第环地圆环宽度与该环离高炉中心地距离成反比,也就是说,越靠近炉墙环地密度越大.为了计算每环地外半径,可以利用公式因此得到：即第环地外半径地平方与之间地关系是线性关系.利用上式可以求出第环地平均半径为：就是等高度布料地螺旋线.4.3 溜槽地运动规律 溜槽地运动规律是通过其倾角体现出来地.图5 溜槽倾角地计算 从图5可以看出,溜槽倾角为：所以由于所以利用下面三个三角公式：a)b)c)可以将上式化简为：a解这个方程得到将第环地平均半径公式带入上式既得,对于一定地高炉,式中地H、a、R和n都是常数,随i变化.5. 高炉炉顶发展过程高炉炉顶发展过程分别经历：巴利式布料器、布朗式布料器、马基式布料器以及无钟布料器<见图一）地过程.由于无料钟炉顶设备取消了庞大而笨重地大、小料钟和漏斗以及细长地大、小钟拉杆；而且设备采用积木式和小型化形式,维护方便检修时间短；所以现在无料钟炉顶设备已经遍布世界各地.我国第一个无钟炉顶装置于1979年应用于首钢2号高炉,如今新建地大型高炉几乎普遍使用无钟炉顶.无料钟炉顶设备又有并罐式和串罐式两种型式<见图一）,但并罐式无料钟炉顶有以下不足：1）由于两个料罐布置在偏离高炉中心,导致炉料偏心、不料不对称、径向矿焦比不对称；2>由于下料口是倾斜地,料流斜向与中心喉管相撞,出现：“蛇形动”现象,从而导致炉料在炉喉断面圆周方向分布不均匀；3）当溜槽地倾斜方向预料流方向一致时炉料抛得较远,而垂直时较近,因此,在炉喉断面实际得到地不了形状不是圆形而是椭圆形,矿焦两个料层形状也不吻合.所以串罐式炉顶日趋得到广泛应用.无钟布料器由两个料罐和一个溜槽组成.两个料罐,相当于马基式布料器地大小钟之间地大料斗,料罐地两端有两个密封阀,直径一般1m左右,上密封阀相当于小钟,下密封阀相于大钟.放料时,溜槽以一定角度有规律地在炉内旋转,上密封阀关闭,下密封阀打开,炉料稳定地沿导料管流进溜槽,边转边落到炉内料面上.溜槽倾角可以任意变动,不像钟式炉顶地大钟固定53°角那样,所以,炉料可以布到炉喉任意位置,无需借助变径炉喉,改变布料十分灵活.马基式布料器双钟炉顶1－大料斗；2－大钟；3－大钟杆；4－煤气封罩；5－炉顶封板； 6－炉顶法兰；7－小料斗下部内层；8－小料斗下部外层； 9－小料斗上部；10－小齿轮；11－大齿轮；12－支撑轮； 13－定位轮；14－小钟杆；15－钟杆密封；16－轴承；17－大钟杆吊挂件；18－小钟杆吊挂件；19－放散阀；20－均压阀； 21－小钟密封；22－大料斗上节；23－受料漏斗并罐式无钟炉顶装置示意图串罐式无钟炉顶装置示意图1－移动受料漏斗；2－上密封阀；3－均压放散系统；1－上料皮带机；2－挡板；3－受料漏斗；4－上闸阀；4－称量料罐；5－料罐称量装置；6－节流阀；7－下密封阀；5－上密封阀；6－称量料罐；7－下节流阀；8－下密封阀；8－眼镜阀；9－中心喉管；10－气密箱传动装置；9－中心喉管；10－旋转溜槽；11－中心导料器11－气密箱冷却系统；12－旋转溜槽；13－溜槽更换装置 马基式布料器 布朗式布料器。
我国汽车行业市场换技术得失分析
我国汽车业市场换技术的得失分析改革开放以来，我国为弥补市场资金、技术不足的局面，在招商引资政策中提出了“市场换技术”战略，在这一战略指引下，国内无数企业与外资开始了“我给你市场，你提供技术”式的合作，中钢设备公司与卢森堡一家公司的合作就是这种模式。
几十年合作下来，双方都获得了可观的经济效益。
但在最近，卢方却要“甩掉”中钢设备公司，他们认为中钢设备公司的技术依赖性太强了，已经成了卢方的负担……那么，交出市场却未换来技术的中国企业以后的路该怎么走？可用交换的市场没了，我们还拿什么换技术？换来的技术能让国内企业一劳永逸吗？“市场换技术”的一个典型败例由于涉嫌违约，中钢集团旗下中钢设备公司的卢森堡合作方，近日已在瑞典斯德哥尔摩商会仲裁院提出申请，要求终止与中钢设备公司的所有合作合同及协议。
下个月，斯德哥尔摩商会仲裁法庭将对该合同纠纷进行仲裁。
这家卢方公司即全球著名钢铁冶炼设备提供商卢森堡保尔沃夫公司（以下简称“保尔沃夫”）。
上世纪80年代，保尔沃夫开始把眼光投向庞大的中国市场，与冶金部旗下的西安冶金机械有限公司签下合作协议，双方在高炉无钟炉顶装料设备专有技术及专利许可转让方面进行合作，首次合同期限为10年，合作方式即当时热门的“市场换技术”模式：中方从卢方授权输入高炉无料钟炉顶技术进行制造加工，双方共同在中国市场开展业务。
第一个10年，双方合作还比较愉快，并在1996年续签了10年合同。
从上世纪90年代开始，中国由计划经济向市场经济过渡，保尔沃夫逐渐有了自己单独在华开展业务的想法，但因时机尚未成熟，保尔沃夫并未动作。
随后，冶金部消失，西安冶金机械有限公司被划为中钢集团旗下，后改名中钢集团西安重机有限公司（以下简称“西安重机”）。
2006年，西安重机携母公司中钢设备公司与保尔沃夫再次续签12年合同。
“其实双方2006年前的合同早有规定，若2006年终止合同，中方将免费得到包括高炉无料钟炉顶技术在内的约30项保尔沃夫的专利技术使用权，但中方却莫名其妙地选择了续签，这一续签不要紧，不仅技术不给中方了，还直接把中方送上了仲裁法庭。
读书笔记1.1高炉炼铁技术的进步近10年来,中国高炉大型化、高效化
读书笔记1.1高炉炼铁技术的进步近10年来,中国高炉大型化、高效化、现代化、长寿化、清洁化发展进程加快,炼铁不仅表现在技术经济指标的显著提高，也表现在工艺技术装备水平迅速提升,其中有些已经进入了世界先进行列。
1.1.1高炉炉体结构技术的进步高炉炉体结构中，两方面的进步是显著的。
一是软水或纯水闭路循环冷却得到了大面积的推广，其避免结垢、节水降耗的效果十分明显。
同时，我国的铜冷却避及传统的球磨铸铁冷却壁都具有世界先进水平。
二是国内的耐火材料技术已经达到或接近世界先进水平，这包括热风炉使用的硅砖和高炉炉缸使用的刚玉莫来石砖、复合棕榈刚玉砖、微孔刚玉砖以及炉身使用的SiC砖、铝碳砖等1.1.2高炉无料钟炉顶设备技术创新采用无料钟炉顶装料设备是现代化高炉的重要技术特征。
首钢自主设计研制的无料钟炉顶设备经历了20多年的创新发展历程,结合大型高炉生产技术的进步,在已有技术的基础上不断优化创新,攻克了大型高炉无料钟炉顶布料装置、齿轮箱冷却、设备工作可靠性及设备使用寿命等关键性技术难题,成为中国自主设计制造全部实现国产化并具有核心竞争力的关键技术装备。
1.1.3高炉煤气全干式布袋除尘技术高炉煤气干式布袋除尘技术已有30多年的发展历程。
2007年1月,中国自主开发的高炉煤气全干式低压脉冲布袋除尘技术在迁钢2号高炉(2650m³) 获得成功,完全取消了备用的煤气湿式除尘系统，研究开发了煤气温度控制、除尘灰浓相气力输送、管道系统防腐等核心技术,使中国在大、中型高炉煤气全干式布袋除尘技术达到国际先进水平。
1.2高炉冶炼现状及发展（1）炉容大型化及其空间尺寸的横向发展：（2）精料：精料是改善高炉冶炼的基础，近代高炉冶炼必须将精料列为头等重要措施,精料包括提高入炉况品味，改善入炉原料的还原性能，提高熟料率，稳定入炉原料成分和整粒。
（3）提高鼓风温度：提高鼓风温度可以大幅度降低焦比，特别是在鼓风温度比较低时效果更为显著。
高炉原料工(布料技术、设备)
• 合理气流分布规律
首先要保持炉况稳定顺行，控制边缘与中心两股气流； 其次是最大限度地改善煤气利用，降低焦炭消耗。 但它没有一个固定模式，随着原燃料条件改善和冶炼技术的发展而 相应变化。 50年代烧结矿粉多，无筛分整粒设备，为保持顺行必须控制边缘与 中心CO2相近的“双峰”式煤气分布。 60年代以后，随着原燃料的改善，高压、高风温和喷吹技术的应用 ，煤气利用改善，炉喉煤气曲线上移，形成了边缘 O方略高于中 心的“平峰”式曲线，综合煤气CO2达到16％～18％。 70年代随着烧结矿整粒技术和炉料铁分的提高及炉料结构的改善， 出现了边缘煤气 CO2高于中心、而且差距较大的“展翅”形煤气 曲线，综合CO2达到19％～20％，最高达21％～22％。 但不管怎样变化，都必须保持边缘与中心两股气流，过分的加重边 缘会导致炉况失常。
• 风口燃烧带和凤口回旋区
• 炉缸内燃料燃烧的区域称为燃烧带
–它包括氧气区和还原区，风口前自由氧存在的区域称为 氧气区，自由氧消失到CO2消失的区域称为还原区。由于 燃烧带是高炉内唯一属于氧化气氛的区域，因此亦称氧 化带。在燃烧带中，当O2过剩时，C首先与O2反应生成CO， 只有当O2 开始下降时，CO2才与C反应，使CO急剧增加， CO2 逐渐消失。因此，燃烧带的尺寸可按 CO2 消失的位置 确定，实践中常以 CO2降到1 ～2%的位置定为燃烧带的界 限。
• 其次，炉缸燃烧反应的结果产生了还原性气体CO，为 炉身中上部固体炉料的间接还原提供了还原剂，并在 上升过程中将热量带到上部起传热介质的作用。 • 第三，由于炉缸燃烧反应过程中固体焦炭不断变为气 体离开高炉，为炉料的下降提供了40％左右的自由空 间，保证炉料的不断下降。
• 炉缸燃烧反应在高炉冶炼过程中的作用
• 煤气上升过程中压力分布规律如何 •
特殊环境下大型高炉串罐式无料钟炉顶设备模块化安装新工艺技术
特殊环境下大型高炉串罐式无料钟炉顶设备模块化安装新工艺技术作者：吴爱成高伟伟来源：《中国科技博览》2015年第21期[摘要]本文针对某钢厂特大型高炉施工难点、施工技术创新点进行阐述，为今后类似工程提供技术参考。
[关键词]0°方向，一体化提吊、整体滑移、整片嵌入安装中图分类号：TF321.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0043-011、项目概况随着国内钢铁产业的快速发展，带动了设备技术水平的进步和革新，当前，众多钢铁企业的特大型高炉都开始技术改造，对原有的施工设备进行创新改造成为目前国内外高炉大修工程领域的发展趋势。
串罐式无料钟炉顶装料技术是目前国际上大、中型高炉普遍采用的一种先进的生产工艺，其设备安装质量的好坏直接影响其使用寿命。
国内某特大型高炉快速大修工程中炉顶装料系统的安装，由于受现有厂房空间、道路和行车等条件限制，无法采用传统工艺---在高炉180°方向即炉顶行车吊装范围内施工，为此我公司成立技术攻关小组，在总结以往多年来各种高炉安装的经验上，根据该工程的特点进一步深化研究、攻关，开发出特殊环境下大型高炉串罐式无料钟炉顶模块化安装新技术，在保证安全和质量的前提条件下，将关键设备安装到位，降低了施工成本，加快了施工进度，缩短了工期，为实现特殊环境下大型高炉串罐式无料钟炉顶装料设备安全、快速、高效的安装，开辟了新的途径。
2、项目技术难点1）受厂房条件限制，新旧炉体滑移通道与炉顶设备传统工艺中使用的设备运输通道唯一且重合，施工平面建筑物紧凑以及道路狭窄、弯道小等，使得新的炉顶设备无法运输至炉顶行车的吊装区域；2）受原有行车能力限制，炉顶设备中称量料罐和旋转料罐环梁两者均为整体供货，设备单重超过了炉顶行车的额定起重量；3）受空间限制，由于称量料罐和旋转料罐环梁外形尺寸大，不能通过大型吊机吊至炉顶行车在炉体大平台上的吊装区域；4）受工期限制，如果待新炉壳就位之后再开始炉顶设备的安装，不满足快速大修工期的要求。
无料钟炉顶操作规程
无料钟炉顶操作规程一、操作方式：1、炉顶系统全自动：全自动是在满足工艺和设备连锁要求重要条件下，连锁自动的完成高炉装料的整生产作业过程。
2、炉顶系统CRT手动：在CRT上进行非常手动操作，这时设备间解除工作连锁，只保留设备自身的安全连锁。
3、CRT进行的集中手动，可对单体设备进行有连锁操作。
4、炉顶系统休止：各设备不受PLC控制。
5、机旁控制：该方式在设备单体试车或检修时使用，此时该设备与PLC和其他设备连锁皆解除，但除保留设备自身的保留连锁。
二、系统控制：1、密封阀、节流阀控制系统：（1）炉顶无料钟装置：上部没有料罐、料罐上装有一个上密阀，一个下密阀和一个节料阀，当料罐发出空信号后，关闭节流阀、下密阀、均压阀，料罐装料时，关闭均压、开放散，满信号时关闭上密阀，关放散阀，开均压，等待布料，开下密，开节流。
（2）节流阀控制要求：节流阀开：只有在下密阀打开后才允许打开，在料空信号发出后延时3秒后全开，在延时3秒关闭。
节流阀开度控制：按不同物料再不同节流阀开度与之适应的料关系，确保节流布料时的开度值。
（3）布料溜槽控制系统：炉顶布料方式有环形（单环、多环）、扇形、螺旋和定点布料四种，前三种为自动进行，定点布料为搬运进行，溜槽旋转采用变频调速，可双向旋转规定斜桥侧β=0，从上往下看顺时针方向为正。
三、操作制度：1、正常装料及赶料制度：正常情况下上料系统的工作由探尺来控制，以浅探尺为准，及浅探尺达到规定料线时提料尺，料罐下料，禁止下料时上述情况无效，在两料尺均低于料线0.8---1.0m时（此数据可调），程序自动改为程序赶料线程序，直到料线低于规定料线0.3---0.5m时,恢复正常程序装料。
2、每班改变溜槽的旋转方向一次，即β角旋转方向，以确保溜槽磨损平衡。
3、炉顶温度不得超过300℃，若超过300℃炉顶需通蒸汽或打水进行降温处理，甚至减风，若不能上料超过30min，应休风处理。
4、正常生产中其他参数基本不变，反控制α角来控制炉料分布，溜槽倾角（α角）越大，炉料越能布向边缘，当α焦>α矿时，边缘焦碳增加，利于发展边缘，当α矿>α焦时，边缘矿石增加，利于加重边缘，矿焦的工作角度保持一定差别，及α矿=α焦+（2°-5°）对煤气分布调节有利，布料时α矿、α焦同时增大，则矿石、焦碳都向边缘移动，边缘中心同时加重，反之是边缘和中心同时减轻，单独增大α矿加重边缘，减轻中心，反之则相反，单独增大α焦加重中心作用更大，控制中心气流十分敏感，减小α焦则中心发展，炉况失常应适当发展边缘，可调整α矿和α焦或每个环位的圈数。
无料钟技术[1]
![无料钟技术[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/9de41eea19e8b8f67c1cb961.png)
• 由于上料闸采用封闭式结构，避免了灰尘外溢。 第一座采用上料罐固定形式的鞍钢新1号高炉 (3200m3）所以没有在此点进行除尘。生产过程中 发现由于均压煤气含水量较高，造成上密封阀密 封圈上出现稀泥积聚现象，需要每周清灰一次， 影响了密封圈的寿命。如果在此点设置抽风除尘， 在称量料罐装料过程中产生的粉尘大部分将被抽 走，可以减少粉尘在密封圈上积聚，延长密封圈 的寿命。在新设计的宝钢、本钢、太钢、鞍钢大 型高炉上均增加了上料闸除尘。宝钢、太钢高炉 上料闸布置形式。
炉喉布料偏析比较
• 日本川崎公司经过试验研究后认为：炉喉 布料的料面高低差并罐无料钟明显高于串 罐无料钟。并罐无料钟排料的粒度偏析特 征是：下料初期平均粒度小、末期平均粒 度大，而串罐无料钟排料初期粒度大、末 期粒度小。 • 无料钟由外及里的布料过程，使并罐无料 钟的粒度偏析有助于控制边缘煤气流。
• 从三种无料钟的特点来看，中心卸料式串 罐无料钟炉顶具有更高的性价比，更能满 足高炉操作的要求。随着高炉装备水平的 现代化及操作水平的提高，高炉操作越来 越趋于稳定，串罐无料钟炉顶装料设备完 全可以满足高炉操作及赶料的要求。
• 3上料罐的形式串罐无料钟上部料罐有两种形式， 即上部料罐为旋转料罐或固定料罐。上部料罐的 形式也决定了料罐在炉顶上的支撑方式以及设备 维修等相关问题。两种形式各有其优缺点，都能 满足高炉正常生产要求。 • 上部料罐为旋转料罐时，现存主要问题是旋转料 罐减速机故障多，轴承积灰而损坏，且损坏后滚 珠掉下打坏传动齿轮，经常不能转动，且使导料 锥拉杆折断；而且上料闸检修不便，罐间除尘效 果不好。虽然PW公司将旋转料罐的支撑方式改为 多个滚动托轮支撑，但旋转机构及齿圈体积庞大， 检修不太方便。
大型高炉采用无料钟技术 几个问题的探讨
高炉无料钟炉顶装料设备的跨领域应用
高炉无料钟炉顶装料设备的跨领域应用作者：宋春峰来源：《城市建设理论研究》2013年第27期[摘要]：无料钟炉顶装料设备属冶金设备，用于高炉炼铁；本文主要介绍无料钟炉顶设备的特点及在煤化工领域应用的优越性；关键词:科技创新装料系统有序连续高压中图分类号： TF524 文献标识码： A一前言社会的进步提出了科技创新的要求，而跨领域的应用对科技创新起着极大的促进作用，对于先进、成熟设备跨多领域应用要求找到两个或多个领域的工艺的交叉点，使其设备具有互换性，让设备更好的服务于工艺；无料钟炉顶装料设备一直应用于高炉炼铁，它能按照炼铁工艺要求实现将物料均匀、有序的供给高炉，且在高压、高温环境下连续工作；与煤化工竖窑系统工艺要求极其相似，该系统要求给料系统设备能将物料均匀、有序、连续的供给下级系统且满足下级系统在有压高温环境下生产；为此提出无料钟炉顶装料设备跨领域应用于煤化工竖窑给料系统中，由于无料钟炉顶装料设备在高炉炼铁系统中应用有近30年，经过实践的验证不断完善，已是一项非常完善且使用可靠的成熟技术，在煤化工领域应用具有无比的优越性；二无料钟炉顶装料设备简介无料钟炉顶装料设备是由一串部件从上向下安装组合而成，传统形式由上向下包括：料斗、放料阀、上部密封阀、料罐、料流调节阀、下部密封阀、布料器；无料钟炉顶装料设备动作顺序:前提是放料阀、上部密封阀二阀处于关闭状态，物料通过上料小车运送至固定受料斗中装满，按顺序打开上部密封阀、打开放料阀将物料从固定受料斗中全部放入料罐中，关闭放料阀、关闭上部密封阀，向料罐均压至与高炉顶压压差0.01MPa时均压结束，打开下部密封阀、按预定角度打开节流阀，布料器将料罐中物料均匀布置到高炉中；就这样往复运行，能保证高炉冶炼在高压中稳定进行；三煤化工竖窑系统介绍煤化工竖窑系统是一种以长焰煤、褐煤等煤化程度较低的煤为原料，经过改性提质，生产出煤化程度较高的优质无烟煤及焦炭，同时产生一定量的煤焦油、热煤气。
1080m3高炉串罐式无料钟炉顶设备安装技术
1080m3高炉串罐式无料钟炉顶设备安装技术摘要:本文通过对高炉串罐式无料钟炉顶设备安装工艺的阐述，总结、制定出相应的施工办法。
关键词:高炉炉顶设备施工工艺方法总结1 引言串罐式无料钟炉顶装料技术是目前国际上大、中型高炉普遍采用的一种先进的生产工艺。
其设备安装质量的好坏直接影响其使用寿命。
2 主要施工方法2.1 炉顶钢圈安装炉顶钢圈位于高炉炉壳的顶端，是炉顶装料设备的基础，其水平度的好坏直接影响炉顶装料设备的工况及使用寿命。
安装前，对炉喉标高、中心及水平度进行复查，其偏差应满足设计及规范的要求，然后进行钢圈的安装，炉顶钢圈采用控制、矫正焊接变形的方法进行安装，尽量控制其焊后水平度，纵、横中心线满足设计和规范要求。
在施焊过程中，焊工应间隔站位，同方向施焊，焊接的施焊速度应保持一致，中间随时监测钢圈顶面水平度及焊工的施焊情况，使安装过程处在一个受控状态下。
2.2 传动齿轮箱、多环波纹管安装为了减少高空作业，将这2台设备先在地面平台上组装成一个整体，再整体安装。
2.3 料罐的四个无料钟炉顶支柱安装根据炉喉标出的高炉中心线确定4根支柱托架的安装中心并做好标记;将四个立柱托架定位在高炉炉头上，并检查托架顶面标高是否正确。
合格后对此进行焊接。
再清扫和研磨料罐支柱的下接触面。
立柱就位后，准确测量炉壳上4个支座的标高，并用加调整垫片的方法将支座调整到统一高度。
下法兰与支座联结，用安装螺栓连接牢固。
2.4 溜料斗及对中装置安装波纹管下调9mm，在其上法兰表面加一个5mm的特制密封环。
溜料斗吊装至4个辅助支架上，使溜料斗上法兰面比实际安装位置低4mm(辅助支架必须待溜料斗用螺栓把紧在阀门箱上之后再拆除)。
将对中装置从溜料斗中吊装到波纹管座圈上。
吊装过程要十分小心，避免对中装置与溜料斗相碰。
溜料斗与阀门箱连接工作完成之后，再把紧溜料斗与波纹管的联结螺栓。
2.5 阀门箱安装出厂前将下密封阀(2台)、八角溜槽(2件)及锥形过渡套座(2件)与阀门箱组装成一个整体并调整好。
高炉无料钟炉顶技术的研究
目录一、摘要 (2)二、布料器的传动系统 (3)三、布料器气密箱的结构 (5)四、无料钟炉顶气密箱运 (8)五、无钟炉顶布料气密箱改造与维护实践 (11)六、结论 (13)七、参考文献 (14)高炉无料钟炉顶技术的研究——气密箱一、摘要气密箱是无料钟高炉炉顶装料设备的核心部件,其功能是驱动并控制布料溜槽绕高炉中心线的旋转和倾动,以完成高炉不同的布料运动要求。
气密箱零部件加工工艺复杂、装配精度高,并且在重载、高温、高压、多粉尘的炉内环境下工作,其运行状态的好坏直接影响到整座高炉的正常工作。
对于无料钟高炉炉顶气密箱来说,如果溜槽倾动末段减速器故障,将其重新更换,高炉只需保温8 小时;如果是支撑其大齿圈的轴承故障,高炉则需要保温 3 天。
对高炉的故障部位和产生原因判断错误,将会带来重大损失。
因此,对气密箱的运动故障诊断技术的研究,已经成为有效缩短炼铁设备检修时间,保证炼铁设备正常运行的重要研究课题。
二、布料器的传动系统图4—47是国内设计的无料钟炉顶布料器的传动系统。
溜槽倾角的调整也采用蜗轮箱传动，但有两点和国外的方案有所不同： 1)行星减速箱内少了一对齿轮，旋转圆筒的旋转由大太阳轮4Z 和齿轮7Z 和8Z 带动，使行星箱的结构得到了简化，少一层齿轮可以少一个分箱面，使安装和调整比较方便。
2)不再采用旋转屏风，采用了固定屏风，它可以通水冷却，炉喉的辐射热不易传入气密箱内，这样可以减少冷却气的用量。
现以图4—47的传动系统为例，对传动系统的运动学关系进行计算。
(1)行星传动的速比公式当中心小太阳轮a 固定，大太阳轮b （内齿）主动，动力由内齿轮b 传递到系杆H 时的速比a bH i 为a bH i =1+a bZ Z （4—2） 当大太阳轮b 固定，中心太阳轮a 主动，动力由中心太阳轮传递到系杆H 时的速比a bH i 为a bH i ＝1十a bZ Z （4—3） 当大、小两个太阳轮都主动时，系杆的转速可以根据差动机构的迭加原理将上述单独传动算得的转速相加或相减(即代数和)求出。
无料钟炉顶知识
无料钟炉顶知识Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998无料钟炉顶知识及对高炉布料的影响（修改稿）各位领导和专家，早在2005年底，黄峥嵘厂长就要求我整理一篇无料钟炉顶知识，并亲自指导我完成编写。
现将《无料钟炉顶知识及对高炉布料的影响》传给你们，希望大家多提宝贵意见。
谢谢！一、无料钟炉顶常识1、新钢最早于那一年在那一座高炉采用无料钟炉顶布料答：新钢最早于2003年在8号高炉采用无料钟炉顶布料。
2、新钢共有几座高炉采用无料钟炉顶，其罐容分别为多少答：新钢目前共有5座高炉采用了无料钟炉顶布料，其中6号高炉、7号高炉、8号高炉的罐容是：22m3，1号高炉、2号高炉的罐容是。
3.、无料钟炉顶结构主要由哪几部分组成答：无料钟炉顶结构主要由：受料斗、称量料罐、上料闸、上密封阀、料流阀、下密封阀、气密箱、溜槽、中心喉管、眼镜阀、均压设施、炉顶液压站等部分组成。
4、炉顶装料设备应满足什么条件答：1）布料均匀，调剂灵活；2）密封好，能承受较高的炉顶压力；3）设备简单便于维修；4）运行平稳，安全可靠；5）受命长。
5、无料钟炉顶在使用维护过程中应注意什么事项答：1）使用中必须满足布料器的工作条件，确保气密箱内温度正常（＜70℃）；2）保证干净的水进入气密箱内；3）保证充足的N2吹入气密箱内，防止灰尘进入影响运转；4）保证布料器各齿轮、轴承得到良好的干油润滑，各减速箱稀油充足；5）检修时，开人孔清理去除气密箱内的油污，便于良好冷却；6）检修时应仔细检查各部连接螺栓、齿轮和轴承。
6、无料钟炉顶有哪几类答：1）并罐无料钟炉顶；2）串罐无料钟炉顶。
7、串罐无料钟炉顶与并罐无料钟炉顶相比具有何优点答：1）由于料罐与下料口均在高炉中心线上，所以下料过程中不出现“蛇行动”现象，从而进一步改善布料效果，同时减轻了中心喉管磨损。
2）称量料罐内装有道路；导料器，改善了下料条件，消灭了下料堵塞现象。
高炉无料钟炉顶设备的发展和应用
高炉无料钟炉顶设备的发展和应用摘要：高炉无料钟炉顶设备是高炉炼铁工艺过程中将炉料装入炉内并使炉料合理分布的设备，同时起到炉顶密封作用。
近年来，随着冶金装备技术的发展，高炉无料钟炉顶设备技术得到了全面应用。
关键词：无料钟炉顶设备；发展现状；常见故障；国产化实践；一、无料钟炉顶设备无料钟炉顶装料设备，简称无料钟炉顶，是相对于以前以大钟、小钟为基础的炉顶装料设备的一个区别性泛称，最早是由国外卢森堡PAULWURTH公司从60年代末开始从事新一代炉顶装料设备(即无料钟炉顶设备)的研究，并于1972年首先用于西德蒂森公司的一座中型高炉(1445m3)上，投产以后，持续试验了10个月，突显了它的优越性，并得到了迅速的推广。
无料钟炉顶设备作为第三代高炉装料系统，是目前唯一能够将原料布置到高炉炉喉料线表面任意点的装料系统。
二、发展现状无料钟炉顶设备常见的类型有串罐和并罐两种型式，其中并罐无料钟已经发展了三种类型：两罐式、三罐式、四罐式，这几种类型的并罐无料钟各有特点，都能够满足不同类型高炉的生产要求。
两罐无料钟炉顶又分为老式无料钟和新式无料钟两种；三罐无料钟炉顶最早是从日本川崎钢铁公司水岛厂发展起来的，与两罐最主要的设备区别为三罐并列布置，并且采用了旋转翻板装置，主要目的是实行矿焦分级入炉；四罐无料钟炉顶设备是北京首钢机电和首钢京唐公司专门针对5000m3级以上大型高炉共同开发的新型无料钟炉顶设备，能够实现多料种装料，分级入炉布料等方式，具有偏析小，调剂手动灵活，设备互换性强，可在线修复等诸多优点，它的基本结构与三罐相同，只是增加了一套称量料罐和对应的上下密封阀箱和料流阀箱；无料钟炉顶设备通常有头轮罩、受料罐、受料斗、插入漏斗、翻板装置(或旋转翻板)、称量料罐、上下密封阀、上下料闸、料流阀、均排压阀、下阀箱、齿轮箱、中心喉管(中间漏斗)、布料溜槽、炉顶钢圈等设备组成，其设计的基本思路是采用分步组合法，把具备不同功能的上述设备从上至下组合在一起来共同完成一个按工艺要求的方式向高炉内合理布料的功能。
酒钢1800m3高炉新并罐无料钟炉顶技术
酒钢1800m3高炉新并罐无料钟炉顶技术从无料钟炉顶设备的选型、新两罐炉顶设备的组成及特性、有关炉顶系统工艺设计、炉顶框架和平台的设计、炉顶附属设施的设计等方面，对酒钢1800m3高炉新并罐无料钟炉顶技术的特点进行了阐述。
标签：高炉；无料钟炉顶；设计1 炉顶设备的选型无料钟炉顶具有良好的高压密封性能，灵活的布料手段，能使高炉充分利用煤气能，保持高炉顺行；同时运行可靠，易损部件少，检修方便快捷，有利于高炉实现高产、稳产、低耗和长寿。
无料钟炉顶设备已在全世界大中型高炉上得到广泛应用。
无料钟炉顶设备有串罐、并罐和三罐之分，但应用较多的主要是串罐和并罐2种。
老式并罐无料钟炉顶设备由于存在布料时易产生圆周偏析，下阀箱及中心喉管内耐磨衬易磨损、寿命短等不足，近年来，国内又开发了新两罐无料钟炉顶设备。
串罐、并罐和新两罐无料钟炉顶设备的主要特点比较见表l。
从表中可以看出，虽然串罐无料钟炉顶设备具有设备少、维修量小、检修方便、投资低、布料均匀等优点，但装料能力小，尤其在采用烧结矿分级入炉的情况下更显其赶料能力的有限。
新两罐炉顶在装、布料上借鉴了串罐的优点，大大降低了布料偏析。
考虑到高炉采用烧结矿分级入炉技术，并结合酒钢高炉操作习惯（小料批、精细化操作）等特点，新建高炉炉顶设备选用了新并罐无料钟无炉设备。
2 炉顶设备的组成与特点2．1 主要设备组成及规格新并罐无料钟炉顶设备的组成如图1所示1-上料主皮带头轮罩；2-翻板装置；3-上密封阀；4-料罐；5-称量装置（称量梁）；6-料流调节阀；7下密封阀；8-多环波纹管及眼镜阀；9-齿轮箱；10-布料溜槽2.2 酒钢高炉新并罐无料钟炉顶设备规格及参数摆动翻版溜槽通径DN1300mm，上密封阀通径DN1100mm，料罐容积2x55m3，下密封阀通径DN900mm料流调节阀通径DN800mm，料流调节阀中心距1900mm，阀箱下部波纹补偿器轴向位移50mm，中心喉管直径Φ750mm，溜槽倾动范围2~53°，溜槽回转速度8rpm，溜槽倾动速度0.2859rpm，溜槽长度3800mm，溜槽倾动方式为电动。
无料钟炉的工艺流程
无料钟炉的工艺流程Making a free-standing ceramic clock is a complex process that requires skill and patience. 制作一个无料钟炉是一个复杂的过程，需要技巧和耐心。
First, the process begins with shaping the clay into the desired design for the clock. 首先，过程始于将黏土塑造成钟炉所需的设计。
This can involve using a potter's wheel or hand-building techniques to create the shape of the clock. 这可能涉及使用陶工的轮盘或手工建模技术来塑造钟炉的形状。
Once the clay has been shaped, it will need to dry thoroughly before moving on to the next step. 一旦黏土成型，就需要充分干燥才能进行下一步。
Drying the clay can take several days, depending on the size and thickness of the piece. 黏土的干燥可能需要几天，这取决于作品的大小和厚度。
After the clay has dried, it is then fired in a kiln to harden the material and prepare it for glazing. 在黏土干燥后，它会在烧窑中烧制，使材料变硬并准备上釉。
Firing the clay involves heating it to high temperatures, typically around 1800 degrees Fahrenheit. 烧制黏土涉及将其加热到高温，通常约为1800华氏度。
2800m3高炉串罐无料钟炉顶系统设计
２８００ｍ３ 高炉串罐无料钟炉顶系统设计
张雯① 王岗 杨立江 韩伟
（中钢集团西安重机有限公司 陕西西安 ７１０２０１）
图 １１ 改造后布料溜槽结构示意图
槽身内 部 有 堆 焊 硬 质 合 金 衬 板，耐 磨 损 使 用 寿 命长。 ４ 结论
国内某铁厂 ２８００ｍ３高炉改造工程 ２０２１年 １１ 月完成整体设备安装及调试，顺利出铁。截止目 前，高炉设备运行稳定，日最大产量 ７５００ｔ，设备利 用系数达到 ２５，利用系数达到国内领先水平。
６ 水冷传动齿轮箱 水冷 水冷氮封
７ 溜槽旋转速度 ２～１０ｒｐｍ ０～８ｒｐｍ
８ 溜槽倾动速度 ０～６°／ｓ ０～１６°／ｓ
２～５３°（可 覆 盖 全 部 ９ 溜槽倾动工作范围 ０～５２°
布料半径）
构如图 ３所示。改造后料罐有效容积扩至 ７０ｍ３， 设备能力进一步增大。上密封阀安装在称量料罐 上部，由单 油 缸 改 为 双 油 缸 驱 动，采 用 双 向 动 作 （旋转和压紧）可 以 有 效 避 免 阀 板 密 封 圈 与 阀 座 接触式摩擦，从而提高密封圈及整体设备的使用 寿命。
表 １ 无料钟炉顶装料设备技术数据对比
序号
项 目
改造前 改造后
１ 上料闸规格
ＤＮ９００ｍｍ ＤＮ１０００ｍｍ
２ 上密封阀规格 ＤＮ１０００ｍｍ ＤＮ１１５０ｍｍ ３ 称量料罐有效容积 ６５ｍ３ ７０ｍ３ ４ 料流调节阀规格 ＤＮ７００ｍｍ ＤＮ７５０ｍｍ ５ 下密封阀规格 ＤＮ８００ｍｍ ＤＮ９００ｍｍ
图 ２ 改造后上料闸结构示意图
无料钟炉的工艺流程
无料钟炉的工艺流程
无料钟炉工艺流程如下：
①料罐准备：清空、检查料罐，确保无残留、设备完好；
②布料系统启动：开启布料器、旋转溜槽等设备，设定布料模式；
③上料操作：通过皮带运输、料车等方式将炉料送至受料斗，经篦子均匀分布；
④料罐加料：下密封阀开启，炉料进入料罐，满料后关闭上密封阀，保持均压；
⑤布料过程：开启下密封阀、节流阀，炉料按设定模式下落至高炉内；
⑥布料监控：通过传感器、摄像头监控布料状态，调整设备参数确保均匀布料；
⑦故障处理：遇蓬料、堵料等异常，按安全规程进行人工干预或设备调整；
⑧周期结束：布料完成后，关闭相关阀门，准备下一循环。
无料钟炉工艺流程以自动化、精确布料为核心，确保高炉冶炼过程的连续、稳定与高效。
我国无料钟炉顶设备的技术进步和发展
·行业展望·我国无料钟炉顶设备的技术进步和发展惠展①（中钢集团西安重机有限公司 陕西西安７１０２０１）摘 要 介绍了我国无料钟炉顶设备的发展现状：炉顶设备已经形成系列化发展，其自动控制程度较高，并向串罐和大型化发展。
从关键部件结构优化和常用备件长寿化两个方面介绍了炉顶设备的持续改进，重点从核心部件气密箱和炉顶自动化技术的新发展介绍了炉顶设备的技术进步。
从而提出了炉顶技术的发展方向：长寿化研究、环保节能技术和智能化技术。
关键词 高炉 无料钟炉顶设备 技术进步中图法分类号 ＴＦ３２１．３ 文献标识码 ＡＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２３ ０３ ００１ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＡｄｖａｎｃｅ ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＢｅｌｌ ｌｅｓｓＢＦＴｏｐＥｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎＣｈｉｎａＨｕｉＺｈａｎ（ＳｉｎｏｓｔｅｅｌＸｉ’ａｎＭａｃｈｉｎｅｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ７１０２０１）ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｂｅｌｌ ｌｅｓｓＢＦｔｏｐｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｈａｓｆｏｒｍｅｄａｓｅｒｉｅｓｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｉｔｓａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｄｅｇｒｅｅｉｓｈｉｇｈ，ａｎｄｉｔｈａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｏｗａｒｄｓｓｔｒｉｎｇｔａｎｋｓａｎｄｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ．Ｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｂｅｌｌ ｌｅｓｓＢＦｔｏｐｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍｔｗｏａｓｐｅｃｔｓ：ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｌｏｎｇｅｖｉｔｙｏｆｃｏｍｍｏｎｓｐａｒｅｐａｒｔｓ，ａｎｄｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｆｕｒｎａｃｅｒｏｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍｔｈｅｎｅｗｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏｒｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｉｒｔｉｇｈｔｂｏｘａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｂｅｌｌ ｌｅｓｓＢＦｔｏｐｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ：ｌｏｎｇｅｖｉｔｙｒｅｓｅａｒｃｈ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ Ｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅ Ｂｅｌｌ ｌｅｓｓＢＦｔｏｐｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｇｒｅｓｓ１ 前言无料钟炉顶设备是高炉设备的核心，主要承担着向高炉炉内的布料功能。
1200m3无料钟布料器结构设计说明
1200m3无料钟布料器结构设计第1章绪论1.1高炉无钟炉顶布料器1.1.1高炉炼铁在国民经济中占据重要地位钢铁是国民经济、社会发展和国防建设重要的基础原材料，是工业发展中最重要的基础性结构材料和功能材料，没有钢铁就没有工业化。
据总部位于布鲁塞尔的国际钢铁协会公布：2008年中国生铁产量5.02亿吨，占全球产量的37.8％，我国自1996年成为世界第一产铁大国后，一直都保持较快的增长率。
高炉生产是目前获得大量生铁的主要手段。
目前高炉生产的生铁占世界生铁产量的95%左右[1]，在炼铁生产中占统治地位。
1.1.2 高炉炉顶的发展历程炉顶装料设备是用来装料入炉并使炉料在炉内合理分布，同时要起炉顶密封作用的设备。
现代大型高炉每天要把上万吨的炉料装入炉内，设备的起制动频繁，受载大，机械零件表面不断受到炉料的冲击和磨损，此外装料设备长期处于高温、高压的状态，工作环境繁重而且恶劣，这使得炉顶装料设备寿命显著缩短。
因此，炉顶装料设备应该满足下列要求[2]：(1)能够满足炉喉的合理布料，并能按生产需要进行上部调剂；(2)保证炉顶的可靠密封，使高压操作能够顺利进行；(3)在满足上面的要求下，设备结构力求简单，制造、运输、安装方便；(4)零件的寿命长，维护修理方便，能实现自动化操作。
布料器作为高炉炉顶装料设备的一个重要的组成部分，直接关系到高炉能否正常生产，它的研制和开发一直受到世界的关注。
随着技术不断进步，布料器的形式也在发生重大的改变，由敞开式炉顶、钟式炉顶布料器逐渐向无钟式炉顶布料器发展。
20世纪70年代，在高炉炼铁行业，卢森堡PAUL WURTH公司（即PW公司）首先推出了无料钟炉顶布料器，并获得专利。
该布料器与钟式炉顶布料器相比，具有布料工艺性能好、结构紧凑、操作稳定、维修简便等特点，为采用现代炼铁工艺，提高炉顶压力，改善炉料结构，减少维修成本创造了条件，在技术上是一次大的飞跃。
图1-1 PW布料器三十多年来，高炉无料钟炉顶在世界各国得到了迅速推广，目前世界上300m3至4000m3各种高炉的新建和改造性大修上，均采用无料钟炉顶新技术，无料钟炉顶成为普遍受欢迎的炉顶设备[3]。
SS型无料钟炉顶设备制造与使用
SS型无料钟炉顶设备制造与使用蒋锋(包头市润锋冶金机械技术工程有限责任公司)摘要：本文介绍了SS型高炉无料钟炉顶的结构特点，分析结构原理、加工制造及使用维护要点关键词：SS布料器结构原理制造维护1 前言国内高炉绝大多数采用的是无料钟炉顶设备。
1980年包钢1#高炉首次采用国内自主知识产权的无料钟以来，历经已有近30年，经过二十几年的不断改进，无料钟炉顶设备技术已经非常成熟。
各单位在基本原理不变的基础上，己形成了不同特点的无料钟炉顶设备。
目前国内应用较广泛的无钟炉顶技术是北京僧氏设备技术公司的SS型和包钢自主知识产权的BG型。
2无料钟炉顶技术简介无料钟炉顶主要技术分卢森堡PW型，北京僧氏SS型，包钢BG型。
PW型炉顶设备历史悠久，技术成熟。
国内外大多数(大型)高炉采用较多。
其特点是工作可靠，故障率低，设备结构相对复杂，采用行星差动和蜗轮蜗杆实现溜槽的旋转和摆动，设备加工制造要求高，如有故障现场排除比较困难，价格相对比较高。
由于我国各企业的具体情况有所不同，国内最早由北京僧全松教授发明的无钟炉顶布料设备，可以说给国内无料钟炉项设备带来了全新的概念。
并于1980年在包钢1#高炉(1513m3)首次采用。
在近两年的时间完成了冷态试验、热态试验和布料试验。
并于1985年3月26号投产。
在此基础上，形成了僧氏(SS)型和包钢(BG)型无料钟炉顶。
二者都是国际或国家专利技术。
SS型和BG型主要特点是首先满足高炉冶炼工艺的情况下，其结构简单，工作可靠，故障率低，检修维护非常方便，运行成本低，同时制造成本是PW型的1／3左右。
以上特点对于国内许多钢铁企业都比较适合，鉴于以上优势，在国内得到广泛推广应用。
3 SS型无料钟布料器任何一种形式无料钟炉顶，都包含受料斗、瓜皮阀(并罐高炉采用翻板阀)、上密封阀、料罐、下密封阀、节流阀、波纹管和布料器组成，其核心设备为布料器。
由于SS型与BG型在原理和使用上基本相似，下面就以SS型布料器为例做一简述。
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• 从三种无料钟的特点来看，中心卸料式串 罐无料钟炉顶具有更高的性价比，更能满 足高炉操作的要求。随着高炉装备水平的 现代化及操作水平的提高，高炉操作越来 越趋于稳定，串罐无料钟炉顶装料设备完 全可以满足高炉操作及赶料的要求。
• 3上料罐的形式串罐无料钟上部料罐有两种形式， 即上部料罐为旋转料罐或固定料罐。上部料罐的 形式也决定了料罐在炉顶上的支撑方式以及设备 维修等相关问题。两种形式各有其优缺点，都能 满足高炉正常生产要求。 • 上部料罐为旋转料罐时，现存主要问题是旋转料 罐减速机故障多，轴承积灰而损坏，且损坏后滚 珠掉下打坏传动齿轮，经常不能转动，且使导料 锥拉杆折断；而且上料闸检修不便，罐间除尘效 果不好。虽然PW公司将旋转料罐的支撑方式改为 多个滚动托轮支撑，但旋转机构及齿圈体积庞大， 检修不太方便。
• 5上升管连接方式 • 上升管顶部采用‘球形节点’的连接方式，高炉 煤气经4根煤气上升管以轴线为45方向倾斜向上交 会于球心。该连接方式美观大方，连接紧凑，且 能保证气流通畅。该方式与现有的三岔管连接形 式比较，减少一次管道汇合，使炉顶总高度降低 将近10m左右。采用球形连接后下降管可以沿连接 球任意方向布置，在场地拥挤的情况下便于车间 总图布置。同时由于上升管向高炉中心交会于球 心，使上升管上部得以让开，这样均排压平台及 设施可以在上升管支撑的平台上成一直线布置， 减少管道拐弯，使均排压平台与炉顶无料钟设备 平台分开布置，增加炉顶设备的检修空间，使整 个炉顶显得整齐、美观有序。球形连接由于总高 度降低而节省材料，降低投资。
装料制度的选择
• 料面堆角对布料的影响
炉内实测的堆角变化，因设备和炉料条件不同，差别很大。 1) 炉容越大，炉料的堆角越大，但都小于其自然堆角。 2) 在碰点以上，料线越深，堆角越小。 3) 焦炭堆角大于矿石堆角。原因是近年来矿石平均粒度和粒度范围缩 小，再加上矿石对焦炭的推移作用所致，特别是钟式高炉推移作用 更大。 4) 生产中的炉料堆角远小于送风前的堆角。
• 6结语 • 采用多溜嘴式分配器加固定料罐的中心卸 料式串罐无料钟炉顶设备，能较好地适应 大型高炉炉顶装料及布料要求，减少了因 上部旋转料罐的设备故障而引起的检修， 有利于提高设备作业率。炉顶上升管采用 球形连接方式和采用简单的4根支柱的无料 钟小框架可以使整个炉顶结构整齐有序， 有利于总图布置及设备的检修维护。（拾根 ）
大型高炉采用无料钟技术 几个问题的探讨
• 目前世界上大型高炉炉顶装料设备形式多 样，有并罐无料钟、串罐无料钟、三罐无 料钟及双钟四阀型等，其中串罐无料钟占 主导地位。 • 目前新建或改扩建的大型高炉上，基本上 采用串罐无料钟炉顶。 • 关心的问题：对串、并罐形式的选择、上 料罐、上料闸形式、上升管连接方式和炉 顶结构布置等问题
பைடு நூலகம்
装料制度的选择
• 料面堆角对布料的影响
矿石影响布料的因素主要是堆密度、粒度等对堆角与滚动性的 影响。 天然矿石堆密度大、滚动性差、堆角大，相对地在炉内边缘堆 得多；
烧结矿疏松多孔，堆密度小，同等重量的体积大，炉内分布面 宽，相对地减少了边缘堆积量；
球团矿虽然密度比烧结矿大些，但形状整齐呈球形，堆角小易 滚到中心。 按加重边缘由重到轻排列，其顺序是： 天然矿→烧结矿→球团矿 另外，石灰石之类的熔剂，应尽量布放到中心，防止边缘生成 高粘度初渣，使炉墙结厚。
装料制度的选择
• 料面堆角对布料的影响
矿石对焦炭的推移作用 1一原焦炭料面；2一撞击后的焦炭料面；3一球团矿；4一焦炭
装料制度的选择
• 批重对炉喉炉料分布的影响
批重对炉料在炉喉分布影响很大。批重小时布料不均匀，小到一 定程度，将使边缘和中心无矿石。批重增大，则矿石分布均匀，相 对加重中心而疏松边缘；而且软熔带气富增大，料柱界面效应减小， 有利改善透气性。但过分扩大批重，不但增大中心气流阻力，也增 大边缘气流阻力，所以随批重增加压差有所升高。通过实践摸索， 大中型高炉适宜焦批厚度 0.45 ～ 0.50m ，矿批厚度 0.4 ～ 0.45m ，随 着喷吹物的增加焦批与矿批已互相接近。
• 由于上料闸采用封闭式结构，避免了灰尘外溢。 第一座采用上料罐固定形式的鞍钢新1号高炉 (3200m3）所以没有在此点进行除尘。生产过程中 发现由于均压煤气含水量较高，造成上密封阀密 封圈上出现稀泥积聚现象，需要每周清灰一次， 影响了密封圈的寿命。如果在此点设置抽风除尘， 在称量料罐装料过程中产生的粉尘大部分将被抽 走，可以减少粉尘在密封圈上积聚，延长密封圈 的寿命。在新设计的宝钢、本钢、太钢、鞍钢大 型高炉上均增加了上料闸除尘。宝钢、太钢高炉 上料闸布置形式。
并罐与串罐无料钟对比
• 为了解决并罐布料偏析问题，在并罐下部 阀箱的下部再设置一个集中料斗，设置一 个中心下料阀，以减少无料钟的蛇行偏析。 但需增加一组设备，炉顶设备高度又进一 步增加。日本名古屋1号、3号高炉以及釜 石1号高炉和户姻1号高炉均采用此方式来 抑制并罐在圆周上的布料偏析，如图1所示。
装料制度的选择
装料制度的选择
原料装入顺序对布料的影响
一般希望废铁和石灰石装入炉子中心，因炉顶和装料设备 结构不同，原料的装入顺序也不同。 罐式高炉原料装入顺序为: 锰矿→矿石→石灰石→废铁 料车式高炉原料装入顺序为: 废铁→石灰石→矿石→锰矿 无料钟皮带上料的高炉原料装入顺序为: 锰矿→烧结矿→球团矿→石灰石。
装料制度的选择
钟式高炉装料方法
装料制度的选择
• 料线对布料的影响
料钟式高炉。以大钟最大行程的 大钟下沿为零点，无料钟式高炉， 以溜槽下端为零点，从零点到炉内 料面的距离叫作料线。高炉生产时 要选定一个加料的料线高度。料线 的高低，可以改变炉料堆尖位置与 炉墙的距离 ，料线在炉料与炉喉碰 撞点（面）以上时，提高料线，炉 料堆尖逐步离开炉墙；在碰撞点 （面）以下时，提高料线会得到相 反的效果。一般选用料线在碰接点 （面）以上，并保证加完一批料后 仍有 0.5m 以上的余量。以免影响大 钟或溜槽的动作，损坏设备。碰撞 点（面）以下的料线只在特殊情况 下使用。
• 关于串罐、并罐在炉喉圆周方向布料偏析 的比较，日本新日铁在室兰1号高炉（并 罐）、2号高炉（串罐）以及在君津3号 （串罐）高炉做了对比实验，实验结果如 图2所示。由图2可知串罐无料钟布料在炉 墙边缘料面的高度差值在100mm左右，而并 罐无料钟布料在炉墙边缘料面的高度差值 在250mm左右。
装料制度的选择
• 装料设备对炉料在炉喉的分布有何影响？
4 ）活动炉喉挡板：改变活动挡板的位置，等于改变大钟 与炉喉的间隙，当活动挡板伸向炉内时，炉料可以碰到挡板 落在靠近中心的位置；而当活动挡板收回时，炉料就落在靠 近炉墙的位置。 5 ）无料钟溜槽倾角：由于溜槽长短是固定的，改变倾角 就等于改变钟式布料的大钟与炉喉间隙和大钟倾角两个因素 的作用，所以，溜槽角度越大，炉料越容易堆到边缘，反之 则容易堆向中心，另外，还可通过边下料边改变倾角来实现 多环布料、螺旋布料，达到合理分布炉料的目的。
装料制度的选择
钟式高炉装料方法
(1)常规装料方法 炉料从大钟滑落到炉内，由堆尖两侧按一定角度形成料面。 堆尖的位置与料线、批重、炉料粒度、堆密度以及煤气速度 有关。当这些因素固定时，则不同的装料方法对气流分布有 不同的影响。 (2)综合装料方法 在日常操作中，有些高炉往往根据各种装料方法的特点， 采用两种程序，其一个程序边缘较重，另一个程序边缘较轻， 按规定的周期综合装入炉内。这种装料方法加重边缘程度次 于矿焦同装。但周期不宜太长，一般不大于 10 批。周期表现 形式为: mA＋nB＋ pC 或者 mA＋nB 式中 A、B 、C 分别为不同的装料方法，m 、 n、p 分别为不同装料 方法的批数。
装料制度的选择
装料制度的选择
• 上部调剂的目的 ？
上部调剂就是通过选择、变更装料制度，以控制煤气 流分布的一种调剂手段。 它的目的是依据装料设备的特点及原燃料的物理 性能，采用各种不同的装料方法，即装入顺序、装入方 法、旋转溜槽倾角、料线和批重等手段，调整炉料在炉 喉的分布状况，达到控制煤气流合理分布，以实现最大 限度地利用煤气的热能与化学能，达到高炉稳定顺行、 高效生产的目的。
• 2炉顶装料设备的选择 • 随着高炉操作稳定及长寿，无料钟炉顶的 布料控制优越性充分显露出来。无料钟炉 顶因其良好的高压密封性能、灵活的布料 手段，现己成为高炉优先选择的炉顶装料 设备。
• 无料钟炉顶从70年代发展到现在己日益完 善，形式主要有串罐、并罐及三罐之分， 三种形式的无料钟各有其特点，都能满足 高炉正常生产要求。
• 并罐无料钟炉顶两罐并列布置，而串罐无 料钟两罐是上下布置，由于串罐中上下罐 位于高炉中心线上，设计时可以通过适当 加大料罐直径来降低设备高度。因此串罐 无料钟炉顶装料设备总高度基本上与并罐 无料钟炉顶相同。 • 三罐无料钟最早出现在美国，现己停产。 由于增加了一个料罐，使炉顶钢架结构更 加复杂，设备维护量大，一次性投资也更 高。目前仅有日本川崎制铁使用。
装料制度的选择
• 装料设备对炉料在炉喉的分布有何影响？
装料设备包括料车、钟式炉顶的布料器、大钟与炉喉 间隙、大钟倾角、活动炉喉档板、无料钟炉顶的溜槽及倾角 等。 1 ）布料器：常用的马基式旋转布料器，一般采用 60°一 站的六点布料法。即一批炉料各车的堆尖位置同布在一个点 上，然后旋转60°再布下一批料，这样可使炉料在炉喉的堆 尖呈螺旋式均匀分布。这种布料器由于有定点的功能，可通 过选定位置布料以消除管道与偏行。还有一种快速布料器， 它一般以20r/min的速度旋转，消除堆尖偏析。 2 ）大钟与炉喉间隙：在料面高度一定时，间隙越大，入 炉料的堆尖与炉墙的距离也越大，促使矿石滚向中心。 3 ）大钟倾角：不同倾角会引起炉料从大钟下降的轨迹变 化。当炉料物理性质不变时，角度越小，炉料下降的抛物线 轨迹越平坦，原料堆尖越靠近炉墙。一般大钟倾角都固定为 53°。
• 旋转料罐与固定料罐结构对比
• 采用多溜嘴式料流分配器加固定料罐的形 式，可解决上部料罐固定时炉料在料罐内 的偏析问题及料罐旋转机构的维护保养问 题，而且简化了炉顶小框架的布置，使检 修维护空间加大。