高炉布料溜槽结构
溜槽结构及运行参数对布料的影响
溜槽结构及运行参数对布料的影响溜槽是高炉无钟布料的核心部件,溜槽的结构参数运行参数及运行状况关系到整个炉顶设备的运行可靠性,炉顶合理布料是高炉稳定顺行的基础,无钟炉顶的合理布料是通过溜槽对料流的干涉作用实现的,布料溜槽是无钟炉顶装料设备实现正确布料功能的最后一个环节,正确选择溜槽的结构形式及运行参数对保障无钟炉顶正常合理布料具有重要意义.一溜槽的特征参数表述溜槽的特征参数主要包括长度,形状和寿命.1.溜槽的长度参数由于布料溜槽摆动的倾角范围往往远大于实际操作中使用的倾角范围,落料点的位置可以根据倾角大小调节,所以溜槽的精确长度通常不作精确计算,通常根据炉容大小及炉喉直径靠经验值来确定,一般取炉喉半径的0.8-0.9倍来作为溜槽的长度值,实际使用时通过对溜槽倾角的调整来消除小范围长度变化的影响.对于中小型高炉,炉喉直径相对较小,溜槽长度笼统的取0.8-0.9配合倾角的调节基本都可以满足高炉正常生产的需要,但对于大型高炉来说,由于炉喉直径较大,取上限值和下限值溜槽长度相差太大,当溜槽长度过短时,势必通过加大溜槽倾角来调整布料,而加大溜槽倾角一方面使炉料在溜槽上的运动阻力增加,炉料在溜槽尾端出口处的初速度降低,使布料失真较大,另一方面,加大倾角提高了溜槽出口至炉喉料面的距离,增加了炉料落入炉喉料面时的破碎程度,加大了布料对炉喉料面的冲击推挤作用,使炉喉料面在径向上的实际焦炭负荷与理论要求不符.并且使炉料在溜槽内的运动阻力增大,摩擦力增加,加快了溜槽的磨损,缩短了溜槽的寿命.而当溜槽长度过长时,溜槽的可调节倾角范围缩小,溜槽倾角每变化一度,就容易使炉料的落点在炉喉径向上产生较大的位移,使角度调节过于敏感,特别是布料角度的实际值和指示值出现误差时,使操作难度加大.所以对于大中型高炉来说,溜槽的长度选择应按炉喉半径的0.88-0.92倍的经验值来选择,比较能适应生产的需求.下表给出一些国内外高炉溜槽长度与炉喉半径的比值,从表中可以看出即使相同容积的高炉其溜槽长度与炉喉半径的比值也有较大的差别.厂名Vu L/R广叶3号1691 0.84千叶2号1380 0.895千叶6号4500 0.761室兰1号1245 0.919重钢5号1200 0.952首钢2号1327 0.86首钢3号1036 0.902首钢4号1200 0.881攀钢1200 0.86武钢3000 0.89湘钢750 0.989杭钢2号300 0.718施克而根4085 0.8表一国内外溜槽长度与炉喉半径的比值(L/R)2. 溜槽的使用寿命目前国内的溜槽大多使用寿命较短,通常我们要求溜槽在正常炉况下使用寿命能超过一年,而事实上,达不到这种预期的为绝大多数,通常为半年到一年,有的甚至三个月就已经损坏,如天津炼铁厂2800方高炉溜槽仅使用3个月就出现穿孔,唐山钢铁公司3200方高炉布料溜槽(镶嵌硬质合金)也只使用了3个月即损坏不能正常使用,所以如何提高布料溜槽的使用寿命还有待相关专业人士不断的探索和试验.溜槽的使用寿命通常以通料量来计,但由于这个指标比较抽象,所以习惯上常使用通料时间来衡量.为了提高溜槽的使用寿命,广大的炼铁工作者经过了很多的试验和偿试,通过不断改善溜槽结构和材质,取得了较好的成果,使溜槽的正常使用寿命达到三年已成为可能.目前常用的几种溜槽结构主要有以下几种:A 积窝式布料溜槽也称料打料式溜槽,它弥补了硬质合金硬度高韧性差的缺点,避免了料流对溜槽耐磨部分的直接冲击,并极大的减少了二次冲击的危害,料流可控性好,而且对于并缶式无钟炉顶来说,积窝型布料溜槽的缓冲减速作用,极大地削弱了由于料流不对中而形成的椭圆布料现象.但积窝式溜槽的缺点是结构设计难度大,制作工艺复杂,体积较大重量较重.B 光面布料溜槽光面布料溜槽根据耐磨部分的结构又可分为堆焊式和装配式,装配式溜槽由铸造的基体和可以拆卸的耐磨衬板及压板和紧固件组成, 日常生产中基体可以长期使用,只需定期更换耐磨衬衫板即可延长溜槽使用寿命,堆焊式溜槽为基体和表面堆焊耐磨材料而成,生产中根据磨损程度定期堆焊和修补即可继续使用.不论是积窝式还是光面式结构,布料溜槽出口必须有足够的平滑长度,保证炉料顺着溜槽圆柱母线流出而不是紊乱运动.3 溜槽出口的截面形状早期的溜槽出口截面形状都是半圆形的,随着对布料质量要求的不断提高,宝钢首先在大型高炉上采用了出口截面形状为矩形的溜槽(如图一所示),与常用的半圆形溜槽相比,这种溜槽料流更加集中,料流的布控性更好,炉料在落点的堆尖范围更宽,更趋于平坦,同时由于矩形棱角对料流的阻碍作用,使得较小颗粒料趋向棱角处且下落流动速度减缓,使得小颗粒料的分布更加分散,对于炉料质量较差的高炉来说,更具有优越性.但是,对料流的阻碍作用越大,磨擦力也越大,所以这种形式的溜槽的主要缺陷就是使作寿命较短,很容易磨损,要保证矩形截面的溜槽在高炉上的普及应用,还需要攻克其耐磨性的难题.图一半圆形溜槽及方形溜槽示意图二溜槽的运行参数溜槽的运行参数主要包括溜槽转速及溜槽倾角,通常溜槽的转速一般设定为8-10圈每分,过快的溜槽转速会提高物料所受离心力,使炉料更靠近炉墙,过低的转速延长布料时间,而且增加布料的不均匀性,溜槽的倾角理论上是可以根据生产需要任意调节的.但是当倾角大于50-52度时,炉料在哥氏力,重力的作用下,所受摩擦力增大,炉料在溜槽上做减速运动,对布料产生较大的影响,而当溜槽倾角小于15-17度时,料料的落点已经在炉喉中心,炉料已经脱离溜槽运动,再小的倾角已无意义,所以实际生产中,一般要求溜槽倾角的可调范围在17-50度之间,过大过小都会对高炉正确布料产生影响,结语:1)阐述溜槽的结构参数及运行参数,意在说明,溜槽布料的灵活性和多变性,也说明了溜槽布料虽具有一定的共性但更多的是不可比性,不同的高炉亦或相同的高炉,布料形式相同或不同均无可比性,正如人一样,虽遵守共同的道德规范,却各有千秋,个性使然.2)无钟布料的精髓一是控制合理的料面形状,二是保证合适的边缘中心矿焦比即边缘中心焦炭负荷,具体的布料矩阵及运行参数,只是达到合理布料目的的手段,不必过于拘泥.即摒弃形式注重实质.。
一种高韧性高炉布料溜槽
专利名称:一种高韧性高炉布料溜槽专利类型:实用新型专利
发明人:张承浩
申请号:CN202121169262.2
申请日:20210528
公开号:CN215628072U
公开日:
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及炼铁布料技术领域,具体为一种高韧性高炉布料溜槽,包括溜槽本体,还包括V型集中布料板,溜槽本体的外侧壁上可拆卸安装有用于驱动V型集中布料板转动调节位置的驱动调节机构,V型集中布料板通过转动组件可拆卸安装在溜槽本体的外侧壁上,并且V型集中布料板与驱动调节机构连接,其通过V型集中布料板可以在布料时控制炉料较为集中的进行的布料,从而可以使布料落点较为集中,提高炉料在料面上的分布质量的均匀性,并且V型集中布料板可以对位于高炉上方的部分溜槽进行一定的遮挡和防护,与此同时,在不需要集中布料时,可通过驱动调节机构带动V 型集中布料板转动调节至不对槽体的布料具有影响的位置,使用灵活性较高。
申请人:唐山坤泽机械设备有限公司
地址:063300 河北省唐山市丰南区小岔河村西
国籍:CN
代理机构:石家庄领皓专利代理有限公司
代理人:吴瑾
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布料溜槽传动系统结构及工作机理分析
大太 阳齿 轮 2 3及 系杆 H)组成 ,旋 转 电机和倾 动 - 电机分 别将 动 力 和运 动 传递 给行 星差 动机 构 的 大太 阳齿轮 2 3和小 太 阳齿轮 2 1 上 部齿 轮箱输 出端 的 — —。 旋 转双 联输 出齿 轮 13和倾动 输 出齿轮 2 4与下 部 - — 齿 轮箱 内的两个 大 回转 轴 承的旋 转大 齿 圈 14 和倾 — 动 双联 大齿 圈 2 5啮合 。旋转 大齿 圈 14与 旋转 吊 — — 架 固定 ,为 旋转 驱 动齿 轮 ,旋 转 吊架通 过 旋转 大 回 转 轴承 与外壳 联接 。 动 双联大 齿 圈 252 6通过倾 倾 — - 动 大 回转 轴 承与外 壳 联接 ,驱 动倾 动齿 轮箱 。 倾动 齿轮 箱 由倾 动行 星齿 轮 2 7倾 动 蜗杆 2 8 —、 -、
布 料 溜槽 传 动 系统 是无 料 钟 炉 顶设 备 中用 于驱 动 并控 制 溜槽 进 行 旋转 和倾 动 ,以完成 炉 内布料 功 能 的关 键设 备 。主要 由上 部齿 轮 箱 ( 有 旋转 和倾 带
箱 由上部齿轮箱 的两个输 出小齿轮驱动。布料溜槽 传动系统 的结构和传动原理如图 1 所示 。
A 布料 溜槽 一
B 一上部齿轮箱
c 下部齿轮 箱 一
D一 高炉
E 倾动齿轮 箱 一
4 系杆 H 一
I 小 太 阳齿 轮 ( - ) m 2 1
2 行星齿轮 (- 一 2 2) 7 倾 动 电机 一
3 大 太 阳 齿轮 ( - ) 一 2 3
5 旋 转 电机 6 齿轮 ( 1) 一 一 卜
8 旋 转双 联 输 出齿 轮 ( 21 3) 一 卜 —
9 倾 动 输 出齿 轮 ( - ) 一 2 4
高炉布料溜槽故障分析及长寿化应用实践
高炉布料溜槽故障分析及长寿化应用实践张荣军;于成忠【摘要】The causes leading to the failure of the furnace-top-burden-distribution chutes for BFs with the capacity of over 3200 m3in Ansteel were analyzed. Then lots of optimized improvements for existing BFs in Ansteel were carried out.The production practice showed that the improved distribution chutes can meet the requirements needed by blast-furnace process at high temperature and high intensity of BFs with the capacity of over 3200 m3and also the expected service life of the improved chute was achieved, indicating that it is the improved distribution chute with the characteristics of long service and high temperature resistance. So the economic benefits were achieved.%对鞍钢3200 m3以上高炉炉顶布料溜槽故障原因进行了分析,对鞍钢现有高炉布料溜槽进行一系列的优化改进.生产实践表明,改进的布料溜槽完全满足3200 m3高炉高温高强度的冶炼需求,达到预期使用寿命,取得了良好的经济效益,是一种耐高温长寿型高炉布料溜槽.【期刊名称】《鞍钢技术》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P49-52)【关键词】高炉;布料溜槽;长寿【作者】张荣军;于成忠【作者单位】鞍钢股份有限公司炼铁总厂,辽宁鞍山114021;鞍钢股份有限公司炼铁总厂,辽宁鞍山114021【正文语种】中文【中图分类】TF321高炉炉顶布料溜槽是高炉装料的关键设备,一旦发生故障,就会直接造成高炉休风的恶性事故。
长寿命布料溜槽的结构设计
长寿命布料溜槽的结构设计布料溜槽是无料钟炉顶高炉中的一个重要部件,位于高炉炉腔内的顶部,此处温度高,环境恶劣,炉况不顺时最高温度可达700℃以上。
高炉各批次的炉料不断地从料流调节阀经过若干米高的落差冲向布料溜槽,而外面却无法观察其工作状况和损坏情况。
因此,要求溜槽具有足够的可靠性和使用寿命。
目前国内高炉布料溜槽普遍存在使用寿命偏低的现象,一般在8~10个月。
因此提高溜槽的使用寿命,对减少生产损失、降低高炉休风率以及充分发挥无料钟炉顶高炉的优势具有十分重要的意义。
一、布料溜槽结构对有效容积为2000~3000㎡高炉的布料溜槽,其结构一般采用由鹅头、扁担梁、衬板与外壳组成的臂挂式杠杆自锁型式。
一般采用耐磨衬板与料磨料结构结合,在落料点位置采用料磨料结构,在出料口位置则采用两层衬板叠装结构。
为了提高耐磨性能同时又节省成本,衬板大多采用复合耐磨板,即在普通钢板上堆焊5~10mm厚耐磨层;料磨料结构通常用普通钢板作为挡板骨架,再在其上堆焊耐磨层。
鹅头、扁担梁与外壳材料大多是采用1Cr18Ni9Ti高温不锈钢,目的是既可防止高炉内腐蚀性气体对溜槽本体的腐蚀,同时也可以防止炉况不顺时,炉顶高温对溜槽的烧损。
二、布料溜槽失效分析溜槽的失效形式主要是料磨料结构的冲击磨损、耐磨衬板的滑移磨损、外壳的烧损与气蚀、外壳开裂以及扁担梁与横梁的弯曲等,严重时甚至出现落料点位置磨穿现象。
通过对失效溜槽清渣拆解后还发现,许多紧固螺栓已剪断、料磨料结构中的衬板上翘。
引起溜槽失效的主要原因是:①溜槽在高炉内使用,工况条件恶劣,温度高,炉况不顺瞬时温度超过700℃,料流速度大,物料棱角锋利、硬度大;②物料通过中心喉管落到溜槽衬板上,落差大,炉料受强力冲击,韧性差的衬板使用后期开裂、击碎,以至一块块脱落,最后造成衬板失效;③溜槽衬板制造过程质量不稳定,寿命相差较大,在高温下性能达不到大过料量的要求;④溜槽设计中存在不合理结构,不能消除高温热变形情况下产生的应力集中,致使外壳开裂;⑤料磨料结构中使用的堆焊耐磨材料抗冲击性能与高温性能不理想,同时,设计中存在缺陷,无法消除热变形引起的耐磨衬板伸长,导致紧固螺栓的剪断与衬板上翘;⑥外壳材料的高温性能达不到要求。
大型高炉炉顶布料溜槽更换培训资料
6、两个齿轮箱内 废油清除。
戴好空气呼吸器, 穿好一次性雨衣, 并且戴好塑胶手套 进行清油。
7、将溜槽电动倾动至20°位置,手动盘转溜槽旋 转马达到可拆位置,拆除齿轮箱一侧防止行程限位 开关失灵时,溜槽倾动超过59°以外的限位销轴。
8、用同样的方法拆除齿轮箱另一侧限位销轴,然 后将溜槽手动盘转至大人孔位置。
26、现场送电试运转。 三方确认联络摘牌,作业人员撤离。
27、大人孔盖和大人孔法兰 接触面清理,垫片固定涂密 封胶。
清理接触面时,必须戴好安 全带作业。
技术质量方面:接触面清理 干净,密封胶涂抹均匀,人 孔垫片要按位置固定好。
28、用行车配合将大人孔关闭,螺栓紧固。
29、齿轮箱法兰面清理、关闭,螺栓紧固。
风枪操作人员要与持开口扳手共同作业的人员配合好, 防止人员手指挤伤。
技术质量方面:螺栓要从人孔的中间向两边均匀紧固, 而且紧固至少三遍,确保人孔送风后无泄漏现象,送风 生产5小时左右后要进行热态紧固。
30、现场清理清扫,“4S”工作。 31、工器具回收、清点,施工完毕,撤离现场。
四、施工工时工序表
四、安装、调整及试运转要点
1、工器具准备
序号
名称
1
风扳机
2
板套
3
板套
4 连接风扳机用风管
5
快速接头
6
打击扳手
7
钢丝绳
8
钢丝绳
型号/规格 E56 M42 M36
65mm 1寸×2米 1寸×6米
单位 台 个 个 根 只 把 对 对
数量 5 2 1 3 2 2 3 2
备注 梅花、开口各1把
序号 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
布料溜槽堆焊说明
布料溜槽堆焊说明
(北京固本科技有限公司技术部,100081)
一、布料溜槽磨损说明
由于高炉布料溜槽位于高炉炉腔顶部,工作环境处在高温500℃左右,长期受到高速料流的冲击,炉况不顺时最高温度可达700℃以上,会加剧材料的磨损和侵蚀,因此布料溜槽易变形、磨损。
布料溜槽主要是溜槽下端1/2到1/3部位易受落料冲击下塌变形,磨损穿孔,影响生产顺畅和产品质量,严重时会造成某些设备运转不正常,甚至直接导致停产,影响高炉的正常生产。
二、布料溜槽母材
布料溜槽本体材质为ZG35CrMo
三、物料及工况分析
焦炭、球团矿、烧结矿、其它矿及添加剂
布料溜槽是高炉无料钟炉顶的重要部件,其作用是将焦炭、球团矿、烧结矿、其它矿及添加剂以最佳方法分配到高炉内,对高炉的稳定运行起着至关重要的作用。
四、推荐堆焊材料
北京固本kb998耐磨焊丝,采用德国技术,在基体中加入镍合金,填充了碳化钨粒子,是一款碳化钨镍的复合耐磨焊丝。
kb998耐磨焊丝非常适用高温工作环境,最高可承受900℃工作温度,硬度60-63 HRC。
低成本的高温耐磨焊丝,是替代钴基耐磨焊丝首选。
五、焊接参数推荐
六、其他建议
焊接前彻底清除需堆焊基体表面范围内的铁锈、氧化物和油污等杂物直至露出金属光泽。
焊接过程中不要在有风通过的地方进行焊接,以免造成合金层冷却过快,易使焊接表面出现裂纹。
焊接完成后,自然冷却,避免水、风引起的冷却速度过快而使焊接表面出现裂纹。
焊接过程中要进行检查,对于不合格处应及时进行修复焊接,确保堆焊耐磨合金层的质量。
高炉布料溜槽抗磨损结构设计及优化
2332019·6摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的现代化建设的发展也突飞猛进。
在无钟高炉炉顶布料器的整体中,溜槽具有重要的作用,它有效的控制着溜槽的旋转和倾动,可以方便地在炉喉中放入炉料,理想中的径向矿焦比得到有效的实现,对煤气进行最好的分布,使煤气的热能以及化学能的利用效率达到最好。
每天,现代大型高炉的溜槽过料量能达到上万吨,由于进行工作的环境比较恶劣,溜槽发生失效的关键原因为磨损,所以经常造成高炉生产事故的发生,极大的影响了高炉的生产。
因此,减少了对溜槽的磨损,使性能能到一定的改善,使溜槽的使用时间加长,有利于促进高炉稳产的顺行,提供了一定的保障。
关键词:高炉布料溜槽;抗磨损结构设计;优化引言为了减少高炉布料溜槽的磨损情况,本文进行了高炉布料溜槽抗磨损结构设计及优化的研究。
对溜槽结构进行一定的确定为分析炉料运动和溜槽磨损分析提供了需要的条件,并且利用离散单元法对不同厚度的料垫的炉料缓冲效果进行了一定的析,采用的制度是高炉装料的制度,然后对溜槽耐磨衬板的结构的参数产生了一定的影响。
经过观察表明:溜槽磨损的情况属于磨料磨损,为了能够有效的对炉料对溜槽的冲击进行分散,对磨料磨损进行一定的减少,需要在炉料的冲击区域设置一个厚度超过60mm 的料垫,对料磨料式衬板进行优化,可以提高溜槽底部的储存量,比以前储存的炉料多出了32.13%,增加了15.5%的溜槽总过料量。
一、溜槽整体的结构通过充分的对炉料在溜槽上的运动进行了分析,仔细观察了现实生活中对溜槽的使用情况,由此可以得出,不同区域的溜槽受到磨损的程度是不同的,对磨料产生的作用形式也不一样,在某些方面存在着不同。
冲击区域是主要发生磨漏的位置的时候,严重影响了磨料的磨损,当炉料受到一定冲击的时候,溜槽衬板应该具备一定的缓冲作用,同时应该具备较强的硬度以及较好的冲击韧性;如果溜槽出口的划伤区域没有受到炉料很大程度的直接冲击,那么磨损率对于衬板来相对比较低,对炉料成功的形成料提供一定的条件,在这个过程中比较平稳,对布料过程的复杂化进行一定的防止。
高炉布料溜槽的工况分析与高温设计
收 稿 日期 :2 1 — 9 1 00 0 — 8
溜槽 的 结 构 是 由鹅 头 板 与 槽 身 二 段 川 螺 栓
连 接 然后 焊接 而 成 ,或 采 用整 体 铸 造 。一 般 制
作 者 简介 :孙 一 峰 (9 5 ) 15 一 ,男 ,高 级工 程 师 ,主要 从 事 冶金 设 备 炼 铁 机械 技 术 研 究 。
重影 响正 常生 产 。为 找 出影 响溜 槽 使刚 寿命 的
原 因 ,对 此 布 料 溜槽 作 三维 有 限 元 分 析 .求 得
溜 槽 的最 大 应 力 部 位 和应 力 场 分 布 。应 用 高 温
设 计 理 念 对 其 工作 状 况进 行 分 析 研究 ,为 合 理
l6 7 a . 2 1 8 MP .是 溜槽 最 危 险 的地 方 。另 一 处鹅
性 能 以及 设 计 应 力 温 度 和 寿 命 关 系 ” 曲 线 [可 4 3 知 .低合 金耐 热钢蠕 变温度 为 3 0o 5 C.铁基 高温 合金 蠕变 温度为 5 0o 4 C。
附 图 溜 槽 整 体 应 力 分 布
布 料 溜槽 是 处 于高 温 环 境 下 工 作 ,正 常 温 度 是 2 0℃ 以 下 ,而 有 时 在 4 0o 5 0 C以上 时 间 可 达 3 % 4 %,甚至 在某 段时 问达 8 0o 至更 0 0 0 C甚
孙 一 峰
( 湘潭钢铁 集 团有限公 司 ,湖 南 湘潭 4 10 ) 1 1 1
摘 要 :对布料溜槽进行 了有限元分析 ,同时对 其工作情 况进行 了分析 和高温设 计 ,为优化结构和材
料 选择 提 供 了参 考依 据 。
关 键 词 :高炉 ;布料溜槽 ;工况分析 ;高温设计
张店钢铁总厂1350m3高炉布料溜槽长寿化实践
张店钢铁总厂1350m3高炉布料溜槽长寿化实践布料溜槽是炼铁高炉的关键设备,延长布料溜槽的使用寿命具有重大意义。
文章介绍了一种新型结构的布料溜槽衬板,可延长布料溜槽使用寿命达18个月,具有巨大的经济效益。
标签:布料溜槽;衬板;寿命;堆焊合金;物料粒度引言布料溜槽为炼铁高炉的一个关键设备,大部分冶炼炉料都必须经此进入炉内[1]。
据统计,张店钢铁总厂1350m3高炉每天通过布料溜槽进入高炉的炉料约7050t(焦炭约1550t,矿石约5500t)。
由于布料溜槽长期受大量高速料流的冲击,加之布料溜槽工作环境恶劣(高温、粉尘、腐蚀气体),布料溜槽极易磨损。
布料溜槽磨损到一定程度必须更换,否则会将溜槽磨穿,导致无法均匀布料,进而引发炉况。
改进操作方法后,更换布料溜槽需高炉休风4小时左右[2],这将大大影响高炉生铁产量。
因此,延长布料溜槽的使用寿命,对高炉生产来说意义重大。
1 张店钢铁总厂布料溜槽使用情况简介自2010年1月28日至2012年7月10日,张钢炼铁厂高炉布料溜槽先后使用过3个生产厂家的布料溜槽衬板,平均使用寿命为81天,最长使用寿命172天,如表1所示,使用效果不太理想。
为延长布料溜槽的使用寿命,降低休风率,经与布料溜槽厂家包头迅捷机械制造有限公司共同商讨,自2012年7月11日起开始使用一新型的溜槽衬板,并根据实际使用情况进行改进,使用时间大大延长。
2 新型布料溜槽衬板制作关键因素2.1 准确判定落料点张钢炼铁厂高炉布料溜槽有效长度为 2.8m,落料点位于距溜槽前端约1.4-1.6m处。
布料溜槽一般由4-6块衬板组成,两块衬板之间存在一定缝隙,为衬板强度的薄弱环节,较易磨损。
新型溜槽衬板初始设计时,由于落料点判断失误,落料点落在两块衬板之间的缝隙上,加速了衬板磨损,使用时长9个月,未达到预期使用寿命。
第二次改进设计时,调整各衬板宽度,使落料点避开两衬板之间的缝隙,预计使用寿命可达18个月。
2.2 确定衬板结构和堆焊方法目前,影响衬板的耐磨性主要有两大因素[3]:①高硬度的耐磨材料韧性都很差,受冲击容易脱落,因此堆焊层的厚度受到制约,一般为5~10mm 厚;②薄层硬面堆焊普遍存在焊接熔池附近硬度下降,耐磨度下降问题。
新型高炉布料溜槽
首钢通钢集团通化钢铁公司7号高炉布料溜槽首钢通钢集团通化钢铁公司的7号高炉是该公司第一座2000m3以上的大高炉,高炉容积为2680m3。
高炉于2007年9月投产以来,各项指标不断攀升,高炉保持在良好的运行状态。
布料溜槽是高炉无料钟炉顶设备的重要组成部分,是高炉布料操作的重要设备,但是布料溜槽因为设计上是采用原厂图纸,制作工艺一般以其原图为主。
而实际上高炉操作多以发展中心气流为主,这样就造成布料溜槽受热温度过高,炉内温度在400摄氏度~800摄氏度。
原图纸要求炉顶条件为:正常生产定温是150摄氏度~250摄氏度;在高炉出现事故的条件下,温度不高于600摄氏度,一年不超过20次,每次不超过30分钟。
溜槽设备满足不了现阶段高炉工艺生产要求,须进行优化改进。
一、设计不合理亟待改进布料溜槽的上料过程是:炉料由上料主皮带送到炉顶,由固定受料斗经上料闸进入称量料罐,通过下料调节阀调节后的料经布料器、中心喉管、布料溜槽按照高炉工艺要求装入高炉。
无料钟布料溜槽的耐磨原理是:落料区为料打料结构,衬板为堆焊耐磨材料,具有双重保护作用;料流区衬板为堆焊耐磨合金。
改造前,布料溜槽表现出一些不适应生产的状况:一是炉顶布料溜槽设计不合理,高炉炉内操作以发展中心气流为主,致使溜槽在使用过程中集中受热,鹅头与槽身连接的支撑板经常变形断裂,或掉入炉内,被迫无计划检修、抢修。
二是内部衬板抛料点处磨损量大,而提前检修更换。
三是由于溜槽使用时间短(一般使用平均在6个月),造成设备备件费、维修费用消耗增加,高炉冶炼成本增加,不利于企业降本增效。
造成这些状况的原因主要是溜槽存在的问题:其一,炉顶布料溜槽由于设计不合理,鹅头长度短至720mm,与槽身连接又为两排M24螺栓连接,支撑板也是两个M24螺栓,板厚为30mm,螺栓孔为25mm,支撑板螺栓孔两边各剩2.5mm厚度连接,连接单薄。
槽身和支撑板受力集中在连接处,再加上中心温度高,支撑板螺栓孔处受热变形,并发展为开裂、断裂。
一种高炉布料溜槽[实用新型专利]
专利名称:一种高炉布料溜槽
专利类型:实用新型专利
发明人:王松,徐德滨,朱俊,曹兵,胡彤申请号:CN201920622164.6
申请日:20190430
公开号:CN209854186U
公开日:
20191227
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种高炉布料溜槽,属于高炉炼铁技术领域。
它包括鹅头体和溜槽本体,溜槽本体为上端开口的槽状结构,鹅头体设置在溜槽本体的前端并与溜槽本体连接,所述溜槽本体底部装有落料衬板和流料衬板,两侧安装有挡料衬板;所述挡料衬板上设置有网格槽;所述网格槽由多根倾斜的长条块交叉布置形成。
本实用新型能有效地降低物料对溜槽的冲击和磨损,提高溜槽的使用寿命。
申请人:马鞍山钢铁股份有限公司
地址:243000 安徽省马鞍山市九华西路8号
国籍:CN
代理机构:安徽知问律师事务所
代理人:王亚军
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布料溜槽结构对料流轨迹及高炉顺行影响研究
图 2 分别给出了从不同视角 ( A,B,C ) 得到的 矿料运动情况。从图中可以看出,矿料在溜槽内不仅沿 溜槽纵向运动,而且还会在溜槽的截面内运动,属于三 维运动。为此,需根据矿料的受力情况,建立矿料运动
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2 计算与分析
为了分析溜槽参数对高炉布料过程中的料流轨迹 的影响,以国内某钢厂 4150m3 高炉布料设备参数为例 进行计算。高炉的主要设备参数如表 1 所示,高炉原燃 料的属性参数如表 2 所示。
无料钟炉顶布料溜槽在进行设计和选择时,需要 考虑溜槽的长度和倾动距等参数,布料操作时可能会
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溜槽炉料矿料初速度为:
(1)
式中,λ 2为速度转换系数。 矿料进入旋转的布料溜槽后,继续运动。矿料在旋
转的溜槽内所受力有重力 G、离心力 Ft、支撑力 FN、
摩擦力 Ff、科氏力 Fk:
(2)
图 1 矿料在无钟炉顶中的运动 综合分析矿料所受力,可以得出矿料在溜槽内的 运动并非一维的直线运动,而是沿着溜槽内壁做螺旋运 动。图 2 所示为矿料在溜槽内的运动。
关键词:高炉炼铁;布料溜槽;布料操作;料流轨迹;高炉顺行 中图分类号:TF321.3 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2020)05(上)-0111-03
高炉无钟炉顶布料操作是影响炉内煤气分布、煤 气利用率的重要因素,是确保高炉顺行、高效的重要手 段。无钟炉顶设备参数、溜槽结构参数、布料过程中溜 槽倾角及转速的变化,都会使料流轨迹发生变化。对于 不同的炉料、焦炭与矿石的落点存在很大差异,即使相 同的炉料,粒径不同,料流轨迹也大不相同。同时,不 同溜槽槽面形状直接影响了矿料在槽内运行的速度以及 运行轨迹。为更好地满足炼铁工艺要求的精准布料,从 矩形溜槽以及半圆型溜槽两种结构,以及目前存在的料 打料和光面合金复合层两种溜槽过料面形式进行料流轨 迹研究。本文通过分析不同结构以及过料面形状的溜槽 的布料过程,物料矿料在溜槽内的受力及运动过程,研 究溜槽布料规律。将计算结果与试验模型进行对比。同 时,针对 4150m3 高炉进行了高炉现场实际数据测量。 结合研究测试结果,指导实际高炉的布料操作。
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现在 钢铁 行业 基 本 使 用 的 是 装 配 式 布 料 溜 槽 , 结构 主要 是装 配 式 ,由铸 造 基体 和 可 以拆 卸 的分 段 装配 式衬 板 、压 板 和紧 固件组 成 。正 常情况 下 ,基 体 可 以长期 使 用 ,只需 更 换 衬 板 。各 个 衬 板 根 据 磨 损 程度 的不 同 ,可 以进 行 位 置互 换 ,延 长 使 用 时 间 ,一 般 为 12个 月 到 18个 月 。
[4]鞍 钢 钢 铁 研 究 所 ,沈 阳钢 铁 研 究 所 .实 用 冶 金 分 析 [M ].沈 阳 :辽 宁科 学 技 术 出版 社 ,1990.
[5]赵 阳 ,王 强 ,张 克 顺 .脉 冲 加 热 一热 导 法 测 定 高 锌 铝 合 金 中氢 含 量 [J].化 学 分 析 计 量 ,2011.(4):45 47.
3.4 实 验 条 件
利 用 LECO氢 元 素标 准 样 品 (762—747)经 过 多 次试 验 ,找 出仪器 的最 佳分 析 条件 ,祥见 表 4。
表 4 最佳 分 析 条 件
Tab.4 The best analysis conditions
分 析 条 件 吹 扫 时 间/s 排 气 时 间/s 排 气 冷却 时 间/s 排 气 功 率 /kW
1.料 磨 料式 (积 窝式 )的溜槽 以前钢 铁行 业 所 使 用 的料 磨 料 式 的溜 槽 ,其 主 要是 由积窝 板 、基 体 板 、隔热材 料 、和外 壳板 组成 ,使 用 寿命 一般 为 6个 月 到 12个 月 。基本 原理 是 在 布 料 溜槽 内部 上部 落 料 点 位 置 布 置 一 定数 量 、高度 和 角度 的格 子 板 ,使 其形 成一 个 能 储 存 一 定 炉 料 的 小 空 腔 。当第 一次 落 料 后 ,在 空 腔 内会 储 存 一定 数 量 的 松散 炉料 形成 积 窝 ,避 免 了后 续 炉 料 对 布 料 溜槽 内部壳 体 的直接 冲击 。 2.光 面 布 料 溜 槽
参 考 文 献 [I]李 峰 .钢 中 氢 的 危 害 及 防 范 措 施 [J].江 苏 冶 金 ,2004,32(2):
6 — 8.
== 加
[2]郝 彦 英 ,成 国光 ,王 强.控 制 钢 中氢 含 量 的 工 艺 措 施 [J].河 北 冶 金 ,2014,(5):13—16.
[3]阴 峻 峰 ,王勇 ,钟 保 军 .对 30MnSiB 钢 中氢 自然 扩 散 规 律 的 研 究 [J].河 北 冶 金 ,2005,(3):13~14.
(摘 自《中 国钢 铁 新 闻 网)2015—12—16 15:10:O0)
4l
3.二 者合 一 ,整 体采 用装 配式 结构 的溜槽 因为 溜槽 磨损 最严 重 的地方 是溜 槽下 部 中心 线 位 置附近 ,在 此 处 特 别 处 理 ,制 作 积 窝 式 溜 槽 的 结 构 ,并 在其 积 窝板表 面再 加一 层 耐磨硬 质合 金 块 ,表 面堆 焊耐 磨合 金 ,在 积 窝 板 的底 部 及 布料 溜 槽 的下 部镶 嵌耐 磨合 金块 。 此结 构 的溜槽 避免 了料 流对 磨损 严重 部位 的直 接 冲击 ,极 大减 少 了二次 冲击 的危 害 ,降低 了结 构 设 计 的难度 ,简 化 了 制作 工 艺 。也 继 承 了装 配 式 溜 槽 基体 可 以长期 使 用 ,只需 更 换 衬 板 的 优 点 。通 过 此 方案 ,大 大延 长 了 溜槽 使 用 寿 命 。不 论 是 料 磨 料 式 结构 还是 光面 结构 ,或者 二者 合一 ,布 料溜槽 出 口必 须要 有足 够 的平 滑 长 度 ,以保 证 炉 料 顺 着 溜 槽 圆柱 母线 流 出。
最 佳 值 m 5
分 析 功 率 /kW 分 析 延 迟 用 TCH600氧 氮 氢 联 合 测
定 仪 测定钢 中的氢含 量 。试样 加 工要 使用 适 当 的冷 却 液 ,保证 加工 过程 温 度 低 于 50℃ 、钢 中 的氢 不 扩 散 ,样 品要 使 用丙 酮 清 洗 ,冷 风 吹干 ,并 且 样 品 要 有 适 当的保存 方 式 。在 设 备 最 佳 条 件 下 进 行 检 测 分 析 ,以提高 测量 的准 确度 ,减小 偏差 ,使 结果 更精 确 。
河 北 冶金
2016年 第 6期
量 在 24 h内基本 没 有变化 ,48 h后 明显 降低 。而保 存 在 液氮 中的试样 ,氢 含量 在 72 h内基 本 上 没有 改 变 。因此 ,钢 中氢 含量 应该 在制 样 后 24 h内尽 快 完 成 检 测 ,如 有 特殊原 因 ,应该 将试 样保 存 在液 氮 中。
高炉 布 料 溜 槽 结构
布料 溜槽 的工 作 位 置 是 在 高 炉 炉 腔 内 的顶 部 , 处 于高 炉 内部 与设 备 冷 热 交 界 部位 ,正 常 使 用 环境 为压 力 0.25 MPa,温 度 150~250 oC之 间 ,异 常 时 短 时 温度 可达 600 oC,瞬 时高温 可 达 900 oC。生 产时 , 高炉 各批 次 的炉 料源 源不 断地 从料 流调 节 阀经 过 高 的落 差 冲 向布料 溜槽 ,通过 布 料溜槽 的干涉 作用 ,将 炉 料按 照工 艺 的要求 分 布到炉 喉 的各个 位 置 。
随着高 炉技 术 的 发 展及 冶 炼 强 度 的提 高 ,采 用 无料 钟 炉顶 装料 的高 炉 已经 得 到 普 及 ,成 为 国 内高 炉炼 铁 的必 选设 备 。布料 溜槽 大 多寿命 通 常为 半 年 至 12个 月 ,属 于 易损 件 。布料 溜槽 主要 有 三种 结 构 形 式 :