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串罐式无料钟炉顶设备
1、无料钟形式及其特点介绍
无料钟炉顶大致可分为并罐式、串罐式和串并罐式三种。其中被广泛采用的主要是并罐式和串罐式两种。我厂采用的是串罐式无料钟炉顶，图1所示即为串罐式无料钟炉顶的示意图。
串罐式无料钟炉顶2大特点：
1、两个料罐布置形式是上下串联型的，所以叫串罐式无料钟炉顶。
2、上料罐是带旋转的，所以叫做旋转料罐，而下料罐是带称量的，所以叫做称量料罐，料罐起贮存炉料和均压室的作用。
串罐式无料钟炉顶同其它罐式无料钟炉顶相比有如下优点：
1、由于料罐和下料口均在高炉中心线上，所以在下料过程中不出现“蛇形动”
现象，从而进一步改善了布料效果，同时减轻了中心喉管磨损。
2、串罐式无料钟炉顶在胶带机头部装有挡料板，又由于在装料时上罐旋转，从
而克服了炉料粒度偏析。旋转罐和称量罐内装有导料器，改善了下料条件，消灭了下料堵塞现象，有利于提高煤气利用率，使炉况顺行。
3、进料口和排料口高度比并罐式低，从而降低了炉顶高度，旋转罐为常压罐，
从而节省一套上下密封阀、料流调节阀和均压放散设施，可节省一定的设备投资。
串罐式无料钟炉顶具有结构简单、布料灵活多样、密封性能好、重量轻、维修方便、投资省等优点，但也需要进一步改进和完善，如：
(1)上下密封阀耐热硅橡胶的容许温度低(250～300℃)，对于热矿装炉的高炉，炉喉温度往往可达400～500℃，通常采用密封软座的金属通水冷却，耐热硅橡胶的表面吹冷却气冷却的方法来解决，也有的采用硬密封和软密封相结合的结构来代替软密封的方法。现代高炉大都采用冷矿装炉，炉顶设备的工作条件得以大大改善，同时在炉喉设洒水阀降低炉顶煤气温度，减少其对炉顶设备的不利影响。但冷矿装料容易在密封座密封面上积灰，影响密封寿命，可采用蒸汽加热密封座或喷吹氮气的方式来防止积灰；（2）布料器传传动系统及溜槽自动控制系统复杂；（3）对料流调节阀缺乏调节手段，需要建立完整的料流调节模型；（4）在环行布料时出现首尾接不上现象；
2、串罐式无料钟炉顶装置
1、胶带机；
2、旋转料罐；
3、插入件；
4、驱动装置；
5、上部料闸；
6、上密封阀
7、称量料罐；
8、料流调节阀；
9、下密封阀；10、齿轮箱；
11、高炉；12、旋转料罐
图1 串罐上罐旋转式无料钟炉项装置
（1）旋转料罐
在料罐内设有防止炉料偏析的插入件（图1-3示），插入件固定在料罐内壁上部，同料罐一起旋转。
（2）上部料闸和上密封阀
上部料闸由2个半球形闸门组成，用耐磨材料或衬有耐磨衬板组成。用2个液压缸同时驱动一个半球形闸门，通过连杆传动机构带动另一个半球形闸门使料闸开闭。
上密封阀装在称重料罐上部罐头内。阀的壳体焊在罐头上，由堆焊硬质合金的阀座、带硅橡胶密封圈的阀板及传动装置组成。密封阀用2个液压缸驱动完成2个动作，压紧缸完成阀门的垂直方向的动作、回转缸完成阀板的旋转动作。当关闭阀板时，首先回转缸动作使阀板回转到位后，由限位开关连锁压紧缸动作使阀板压紧密封，开启时则相反。
（3）称量料罐
称量料罐是属压力容器，既起称重作用也起钟式炉顶中得均压室作用，设有均压管和均压放散管。罐内上部装有上密封阀，罐中心设有防止炉料偏析改善下料条件的插入件（导料器）固定在料罐壁上，它可以上下调整高度。料罐下部设有3个防扭转装置、两个抗震装置和三点吊挂装置并用三个电子秤称量料罐重量。
（4）料流调节阀和下密封阀
料流调节阀和下密封阀均装在阀箱内，箱内设有耐磨锥形漏斗。阀箱是属压力容器用压力容器钢板焊接形成。阀箱装有称重用的压力传感器和测温用的温度传感器等。
料流调节阀由2个带有耐磨衬板的半球形阀门组成，由一个液压缸驱动一个半球形阀门，通过连杆机构带动另一个半球形阀门。料流调节阀为方形开口，其开度大小决定其布料量和布料时间，并且与旋转溜槽配合实现合理布料。开口度由液压比例阀控制。
下密封阀由焊接硬质合金的阀座、带有硅橡胶密封的阀板组成。密封阀由两个液压缸完成两个动作使阀门开闭。其动作原理同上密封阀。
（5）水冷式传动齿轮箱
水冷式传动齿轮箱是由主传动齿轮箱、上部齿轮箱、倾动齿轮箱、旋转溜槽、水冷设施、密封以及机电元件等组成。为防止齿轮箱积灰，吹入200—500m3氮气进行密封。
（6）均压设施
高炉无料钟炉顶均压系统采用两次均压，一次均压用半净煤气，二次均压为氮气。一次均压阀和均压放散阀直径为500mm，采用液压传动。二次均压阀直径
为250mm，其结构同一次均压阀，二次均压用氮气由两台40m3氮气罐供给。次氮气罐供二次均压和齿轮箱用氮气。
（7）炉顶液压站
炉顶液压站设有炉顶平台。上料闸、上下密封阀、料流调节阀、眼镜阀、一二次均压阀等的油缸均由本站供压力油。
3、四种布料控制方式：
1、支架；
2、料罐；
3、开启插扳；
4、旋转圆筒节流阀；
5、溜槽；
6、活动炉喉；
7、升降手柄；8、料斗；9、绞车
图2 串罐无钟炉顶布料模型示意图
(1)环形布料(自动和手动)：类似于钟式布料。环行布料因为能自由选择溜槽倾角，可在炉喉任一部位做单、双、多重环行布料。随着溜槽倾角的改变可将矿石和焦炭布在高炉中心不同的部位上，借以调整边缘或中心气流。
(2)扇形布料(手动):因为溜槽可在任意半径和角度向左右旋转，系统可按设定的中心点和弧长，溜槽以低速作扇形运动。这种方式一般在开炉或调整炉况以及
产生偏析或局部崩料时使用。
(3)定点布料(手动)：高炉截面某一点或某一个部位发生管道或过吹时，采用定点布料手动。手动将溜槽定位，在布料过程中，可任意改变溜槽倾动角度布料，实现定点或直线布料。
(4)螺旋布料(自动和手动)：溜槽作匀速旋转运动，同时做径向运动而形成的变径螺旋形炉料分布，根据要求调节料层厚度，获得平坦料面。下料闸开始动作的时刻必须比上次开同一品种炉料时旋转角度往前进一个角度，同时作径向运动，形成变径运动形成螺旋形炉料分布，溜槽由外向内改变倾角，或由内向外改变倾角。这种布料方式能把炉料分布到炉喉截面的的任何部位，也可以调整料层的厚度。 |
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