第三章 高炉炼铁的上料系统

③ 与高炉有效容积有关。因大型高炉操作和管理加强，有专 用原料场，原、燃料运输能力大，贮矿槽贮存能力可相对减少；

④ 与运输线路长短有关。运输线路长，贮矿槽贮存能力要大； 反之，贮存能力可少些。
3.1.1 贮矿槽及其附属设备

（3）贮矿槽结构 贮矿槽的结构，有钢筋混凝土和混合结构两种。我 国多采用钢筋混凝土结构。混合结构是指支柱和槽 用钢筋混凝土结构，漏嘴和轨道梁用钢结构。 衬板：焦槽内衬以废耐火砖，废铁槽内衬以旧铁轨， 生矿槽内衬铁屑混凝土或铸铁衬板。对装热料的贮 矿槽则衬以废耐火砖。


对于北方矿槽的防冻措施，是向槽内通蒸汽，在漏 嘴处用高炉煤气进行局部烘烤。
3.1.1 贮矿槽极其附属设备

3.1.1.2 闭锁装置

一般每个贮矿槽设有两个漏嘴，漏嘴上应装有闭 锁装置，即闭锁器。其作用是开关漏嘴，并调节 流量。
基本要求是：应有足够的供料能力；料流均匀连 续且稳定并可以调节；能正确锁住料流，不卡不 漏；结构简单，易于维修。 常用的闭锁装置：启闭器和给料机。

3.1.1 贮矿槽极其附属设备
3.1.1 贮矿槽极其附属设备

（2）贮矿槽贮存能力 是指贮矿槽的贮存量或者贮存可供生产的时间。
决定贮矿槽贮存能力的因素：
① 与原、燃料原始贮存能力有关。原、燃料生产能力大的， 贮矿槽贮存能力可少些；反之，贮矿槽贮存能力要大；

② 与外部运输方式有关。用火车运输装卸，调运环节多，贮 矿槽贮存能力要大些；用皮带输送到贮矿槽，贮矿槽贮存能力 可少些；

斜桥的倾角主要取决于桥下铁路的数目和高炉的平面布置形 式，一般为55°-65°。倾角不易过大，以免通过料车重心的 垂线可能落到后轴上，前轮出现负轮压，使料车行走不稳定。 斜桥走行轨道通常分为三段：料坑段（倾角α≦66°）、中 间段（倾角α=45°～60°）和卸料曲轨段。 卸料曲轨段是保证料车到达炉顶后进行倾翻卸料的重要装置。




3.1.2 槽下称量及运输、筛分设备




（ 3 ）电子秤 由一次元件和二次仪表组成。一次元件又 称传感器，在上面贴有电阻应变片。将贴在传感器上的应 变片构成电桥以便输出较大信号，这就是二次仪表。 电子秤质量小，体积小，结构简单和拆出方便，计量精度 较高。 电子式称量漏斗由传感器、固定支座、称量漏斗本体以及 启闭闸门组成。 电子称质量小，体积小，结构简单，拆装方便，计量精度 较高，所以应用广泛。

3.1.2.3 筛分设备




槽下筛分设备常用振动筛和辊筛两种。辊筛过去常用于 焦碳的筛分，辊筛结构复杂，耗电多，焦碳破碎率大， 已淘汰。 振动筛根据筛体运动轨迹可分为平面圆运动和定向直线 运动两种。 自定中心振动筛的转轴是偏心的，平衡重与偏心轴是对 应的，在振动时，皮带轮的空间位置基本不变，它只作 单一的旋转运动，皮带不会时紧时松而疲劳断裂。其缺 点是筛箱运动没有给物料向前运动的推力，要依靠筛箱 的倾斜角度使物料向前运动。 自动中心振动筛由框架、筛体和传动部分组成，框架是 钢结构件内设衬板，筛底选用高锰合金板架设在底脚弹 簧上。筛体包括单层和双层筛两种。




3.2.1.3 卷扬机


（4）卷扬安全保护装置
料车卷扬机自动化程度高，为了确保其长期安全稳定的 运行，卷扬安全保护装置应完整齐全。 ① 工作制动器，现场称为抱闸。为了正常情况下停车准 确与事故状态下紧急停车。 ② 行程开关 工作原理：在行程开关壳体内装有两个滚筒，上面有 24 个滑动的线路接点，当卷扬机运转时，滚筒也跟着转动 （起先一个转动，当其转角达到相当于行程的一半时， 该滚筒即停止转动，而另一半行程由另一个滚筒来完 成），随着接点的位置不同而发出相应地联锁信号。 主要是用于判断料车位置，进行操作。
（5）保证料车在自重的作用下，从曲轨的上限位置迅速 返回，避免出现钢绳松弛的现象。



3.2.1.3 卷扬机
卷扬机是料车上料的驱动设备。 工作特点：能够频繁地起动、制动、停车、反向； 能够按照 一定的速度图运行；能够广泛地调速；起动与制动过程中， 要求转速平稳，时间短。在进入卸料曲轨段及离开料坑时不 能有高速冲击；系统工作可靠，停车准确。 （1）机座。 （2）驱动系统 驱动系统包括直流电动机、齿轮传动装置和 工作制动器等部件。 （3）卷筒 主卷扬机的卷筒是铸铁的，上面车有左旋绳槽，
3.1.1 贮矿槽极其附属设备
3.1.1 贮矿槽极其附属设备


（2）给料机
利用炉料自然堆角自锁，关闭可靠。能均匀、稳定而连 续地给料，从而也保证了称量精度。按结构形式分为： 链板式给料机（e）、往复式给料机 (f) 和电磁振动给料 机(g)三种。 最主要的是电磁振动给料机(g)。由槽体、激振器、减振 器三部分组成，减振器与槽体之间通过弹簧连接在一起。
高炉炼铁上料系统
3.1 供料设备 3.2 上料设备
复 习
高炉内分那几个带？ 消除CaCO3分解不良影响的措施？
3.1 供料设备




在高炉生产中，料仓上下所设置的设备，是为高炉上料 设备服务的，其所属的设备称为供料设备。基本职能是： 根据冶炼要求，将不同质量计量的原燃料组成一定的料 批，按规定程序往高炉上料设备装料。 要求： （1）供料设备应能适应多品种的要求； （2）易于实现机械化和自动化操作； （3）为保证高炉连续生产，供料设备应简易可靠； （4）在组成料批时，对供应原料进行最后过筛。
3.2 上料设备




一般把按品种、数量称量好的炉料运送到炉顶的 生产机械称为上料设备。目前，高炉上料方法主 要有料车上料和皮带上料两种。 要求： （1）有足够的上料速度，既能满足工艺操作的要 求（如赶料线），又能满足生产率进一步增长的 要求； （2）运转可靠、耐用，以保证高炉连续生产； （3）有可靠的自动控制和安全装置，最大限度地 实现上料自动化； （4）结构简单、合理、便于维护和维修。




③ 水银离心断电器：主要是控制在斜桥直线段的运动速度。 当卷扬机停车时，水银呈一个静止的水平面，卷筒转动时， 由于离心力的作用，两侧容器内的水银面上升而中心部分水 银下降，从而切断相应的接点。

④ 钢绳松弛断电器：用来防止钢绳松弛。当钢绳松弛时， 钢绳压在横梁 1 上，通过杠杆 2 使断电器 3 起作用，卷扬机便 停车。


3.1.1 贮矿槽极其附属设备

（1）启闭器
其供料是借炉料本身的重力，故难于控制料流， 易跑料和卡料，特别是当物料粒度不均匀时更是如 此。从而破坏了称量的准确性。因此，一般用于机 械化程度较低的中小高炉。

按结构形式可分为：单扇型板式（ a ）、双扇型 板式(b)、S型翻板式(c)和溜嘴式(d)四种。


3.2.1.2 斜桥

对于卸料曲轨段，应满足下列要求：

（1）料车运行平稳，钢绳张力无急剧变化，保证料车后 轮压在辊道上。
（2）禁止出现严重冲击现象，以免出现“料车上天”事 故。 （3）重车行至卸料位置时，要有足够的倾斜角度，保证 卸料迅速，干净、炉料偏析最小。



（4）料车卸料时，应保证炉料卸在受料漏斗之内，保证 料车不与炉顶金属结构碰撞。
皮带上料的工艺流程
一般在离高炉270-340m处，设称量库配料，槽下用电磁振动 给料器给料，振动筛筛分，称量漏斗称量，然后分别送往各 自的集中漏斗，按照上料程序和装料制度，开动集中漏斗下 面的电磁振动给料器，将料均匀地分布在不停运转的皮带机 上，运到炉顶装入炉内。

3.2.2.3 皮带上料的运送设 （ 1 ）传动装置 一般头轮设置在炉顶上，尾轮设置在矿槽 备


3.2.1.4 料车运动分析 料车在斜桥上的运行分为起动、加速、稳定运行、 减速、倾翻、制动六个阶段，整个运动过程速度 为“二加二减二匀”。
3.2.2 皮带式上料设备
3.2.2.1 皮带上料的优点 （ 1 ）生产能力大，效率高，灵活性大，变料车的间断上 料为连续上料，炉料破损小，配料可实现自动控制。 （ 2 ）采用皮带运输设备代替昂贵的料车上料设备，既减 小设备质量，又简化控制系统，维修简单，投资小。 （ 3 ）皮带上料设备是高架结构，占地面积小，坡度在 10°～18°，高炉周围的空间大，可布置两个或环型出铁 场，适应高炉大型化的要求。 （4）控制技术简单，易于实现全部自动化。 （5）改善炉顶设备的工作条件。 注意事项： （ 1 ）为了防止划伤皮带，在上料机前必须设置铁片清除 装置。 （2）为了防止皮带烧坏，要求冷矿入炉。 （ 3 ）由于皮带张力大，要采用夹钢绳芯的高强度胶带， 为了分担这种张力，必须采用多辊驱动。


3.2.1
料车式上料设备





料车上料设备主要由料车、斜桥和卷扬机三部分组成。有两 种形式，一种为卷扬机安装在斜桥下面，另一种为卷扬机安 装在斜桥上面。 3.2.1.1 料车 一般高炉配备两个料车。容积一般为高炉有效容积的 0.71.0% 。大多以增加料车宽度和高度，并扩大开口的办法来扩 大料车容积，很少用加长料车的办法。料车由车体、车轮、 辕架三部分组成。 料车的车体一般由 10 ～ 12mm 钢板焊成，车wk.baidu.com后部作成圆角以 防矿粉粘结，在尾部上方有一个小窗口，供撒在料车坑内的 料装回料车。 料车的前后两对车轮结构不同，前轮只能沿主轨道滚动，后 轮不仅沿主轨道，而且在炉顶曲轨段还要沿辅助轨道滚动。 所以，前轮只有一个踏面，轮缘在斜桥轨道的内侧；后轮做 成两个踏面，轮缘在两个踏面之间。 辕架是一个金属的门形框架，它与车体活动连接，便于辕架 与车体作相对转动。一般牵引料车是采用双钢丝绳结构。
下部，机械传动装置和电器控制室设置在偏于尾轮一侧的中 部。多采用装有备用电机的多驱动方式，传动机构一般是串 联驱动。

3.1.1 贮矿槽极其附属设备

由于减震器的作用，使槽内产生连续不断的震动，驱使 槽内物料连续产生向前跳跃运动。由于槽体的震动频率 很高，振幅小，物料被抛起的高度也很小。只能看到物 料在槽内连续不断的向前流动。 电磁振动给料机


优点: 没有转动的零部件，没有润滑点，结构简单、 设备质量小，维修方便；给料均匀，能够自动控制


3.2.1.2
斜桥
有桁架式和实腹梁式两种。前者用角钢或型钢焊接而成，质 量小，结构简单。后者用钢板代替型钢铆焊的桁架，有的仅 在下弦部分铺满钢板，两侧仍用角钢桁架。有的两侧采用钢 板围成槽形断面，料车行走轨道都铺设在槽的底板上，而料 车钢绳的顶部绳轮都安装在炉顶金属框架上。实腹梁式斜桥 结构比较简单，可自动化焊接，但消耗钢材较多。
缺点：不能用于有较高粘滞性的湿的粉状物料。

3.1.2 槽下称量及运输、筛分设备

在贮矿槽下将原料按品种和数量称量后，运到料车的方 法有称量车和皮带机运输（用称量漏斗称量）两种。 3.1.2.1 称量设备 分为机械秤（即杠杆秤）和电子秤（即用电阻应变仪） （1）称量车 根据高炉有效容积不同国内称量车装料量 分别为3t、10t 、25t、 30t和40t几种。 缺点：支点上的刀口变钝，称量精确性低。杠杆式称量 系统比较复杂，结构庞大。 （2）称量（焦）漏斗 固定在物料筛和上料料车之间， 漏斗用柱子支托在秤的平台上，四个支点将物料负荷传 递到秤头的指针上。
3.1.2 槽下称量及运输、筛分设备


3.1.2.2
运输设备
（1）称量车运输设备 称量车机架是由纵向和横向梁组 成的金属结构，上铺金属板，机架安装在两台铁道行走 小车上，每台小车装有电力驱动装置和气动制动器。

缺点：供料能力有限，设备复杂庞大，不易实现机械化 和自动化，人工操作条件差。
（2）带式运输设备 主要指胶带运输机，热矿使用链板 式运输机。胶带运输机自动化程度高，生产能力大，可 靠性强，劳动条件改善，所以应用广泛。
3.1.1 贮矿槽极其附属设备


3.1.1.1 贮矿槽 贮矿槽位于卷扬机的一侧，与炉列线平行，与斜 桥垂直。是高炉供料设备的核心。
（1）贮矿槽的作用 ① 解决高炉连续上料与车间间断供料之间的矛盾； ② 起到原料贮备的作用 。一般要求贮存量：焦碳为 6～8h用量；烧结矿为12～24h用量； ③ 供料设备易于实现机械化和自动化； ④ 容积大的贮矿槽有混匀作用，利于成分的稳定。