CN109487027A - 一种优化并罐式无钟炉顶高炉内炉料分级的布料设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种优化并罐式无钟炉顶高炉内炉料分级的布料设备，应用于炼铁高炉无钟炉顶布料过程中，所述布料设备包括换向溜槽和称量料罐，称量料罐内设有炉料二次定位插入件，调节装置可调节换向溜槽角度γ为35°～55°；下段称量料罐为圆台形，圆台形的母线与水平线的夹角β在50°～70°(大于炉料的自然堆积角)；换向溜槽角度γ和下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β是相互匹配的；插入件形状为竖直的半柱面形或渐缩形，横截面形状为半圆形、半椭圆形、匚字形或多边形中的一种或多种组合，表面镶嵌有耐磨耐冲击陶瓷材料；本发明能够优化高炉内炉料径向粒度分布，改善高炉中心透气性，提高高炉生产经济指标。

Description

一种优化并罐式无钟炉顶高炉内炉料分级的布料设备

技术领域

本发明属于高炉炼铁炉顶装料设备技术领域，特别涉及一种优化并罐式无钟炉顶高炉内炉料分级的布料的并罐式无钟炉顶高炉内炉料分级的布料设备。

背景技术

上部制度是无钟炉顶高炉四大制度之一，其中料罐装料制度是上部制度的主要内容，直接影响高炉炉喉的炉料粒级分布及空隙度分布(粒度的均匀性决定空隙度)，进而影响高炉煤气流分布，而煤气流分布是影响高炉的长寿、高效、节能和环保的关键因素。大型高炉必须采取“打开中心，适度抑制制边缘”的操作方针，因为在高炉中煤气流产生于高炉边缘，加上边壁效应，煤气流更易走边缘。为了适度抑制边缘煤气流和发展中心煤气流，炉料在料罐中的落点应该位于料罐中心线上，这样在排料过程中，小粒级炉粒就会优先排出，布到高炉边缘，大颗粒炉料布到高炉中心，实现从高炉边缘到中心炉料粒级不断增大的布料效果。通过料罐装料辅助布料实现了炉料在布料过程的分级，由于分级作用也改善了料层的空隙度，从而提高了整个料层的透气性，进而通过高炉炉喉径向炉料粒级分布及空隙度分布实现煤气流在炉料料层中“打开中心，适度抑制制边缘”的自适应分布，为高效煤气利用率，延长高炉炉衬寿命奠定基础。

发明内容

本发明的目的提供了一种优化高炉内炉料分级的布料设备，有效提高料罐排料后期的炉料粒度，将大颗粒炉料布至高炉中心，保证充足的中心煤气流发展，维持炉况顺行，提高炉缸死料堆透气透液性。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种并罐式无钟炉顶高炉内炉料分级的布料设备，所述布料设备包括换向溜槽、称量料罐下锥段、中段称量料罐和下段称量料罐；所述中段称量料罐为圆柱形，所述下段称量料罐为圆台形；

所述换向溜槽通过角度调节装置设置在称量料罐下锥段的进料口处，圆柱形的所述中段称量料罐内部偏离中心线靠右的位置上设有炉料二次定位插入件装置；

圆台形的所述下段称量料罐与所述圆柱形的所述中段称量料罐连接处的圆台母线与水平线之间的夹角为β，所述β大于炉料的自然堆积角。

进一步，所述炉料二次定位插入件装置包括固定横梁和炉料二次定位插入件主体；

其中，所述固定横梁固定在所述中段称量料罐内部，所述炉料二次定位插入件主体固定在所述固定横梁的中心位置。

进一步，所述夹角为β的取值范围为50°-70°。

进一步，所述角度调节装置控制换向溜的调节角度为γ，γ的取值范围为35°～55°。

进一步，所述炉料二次定位插入件主体形状为竖直的半柱面形或渐缩形，横截面形状为半圆形、半椭圆形、匚字形或多边形中的一种或多种组合。

进一步，所述炉料二次定位插入件主体材质为耐磨合金钢或其它钢种，所述固定横梁材质为耐磨合金或碳钢板；所述炉料二次定位插入件主体和固定横梁表面设置有耐磨耐冲击的陶瓷材料层。

进一步，所述换向溜槽的截面形状为矩形或半圆形，

进一步，所述换向溜槽的内表面设置有耐磨耐冲击的陶瓷材料层。

进一步，所述中段称量料罐和下端称量料罐的几何中心在同一垂线上。

本发明的另一目的是提供上述的布料设备的调试方法，该方法具体为：

首先，根据下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β，确定换向溜槽的角度γ，

其次，根据确定的夹角β和角度γ，确定夹角炉料二次定位插入件安装位置，确保料流落点在料罐中心线上。

本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，本发明通过合理设置换向溜槽角度和称量料罐下部罐体倾角，改变炉料在料罐内堆尖位置，达到优化料罐内炉料分布的目的。同时改变炉料运动模式，从而改变料面炉料分布。在必要的时候，可以选用本发明的装上插入件的办法，进一步改变炉料在料罐中的粒度分布。本发明控制的变量较少，有益于提高整个布料系统的稳定性，减少因维护设备而休风的时长。

附图说明

图1是本发明并罐式无钟炉顶高炉内炉料分级的布料设备的结构示意图。

图2是本发明中炉料二次定位插入件装置的俯视图。

图3是本发明实施例的换向溜槽角度在线调节装置示意图。

图4是本发明实施例的换向溜槽俯视图。

图5是本发明所述采用下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β分别为a1和a2、换向溜槽角度γ为b2时，料罐出料口处料流的平均粒度随排料时间的变化图。

图6是本发明所述采用下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β分别为a2、换向溜槽角度γ为b1、b2、b3时，料罐出料口处料流的平均粒度随排料时间的变化图。

图7是本发明所述采用下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β分别为a2、换向溜槽角度γ为b2、装入插入件时，料罐出料口处料流的平均粒度随排料时间的变化图。

图8是本发明所述采用下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β分别为a1和a2、换向溜槽角度γ为b2时，高炉炉喉径向不同位置处炉料平均粒度分布图。

图9是本发明所述采用下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β分别为a2、换向溜槽角度γ为b1、b2、b3时，高炉炉喉径向不同位置处炉料平均粒度分布图。

图10是本发明所述采用下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β分别为a2、换向溜槽角度γ为b2、装入插入件时，高炉炉喉径向不同位置处炉料平均粒度分布图。

图中：

1－受料漏斗；2－换向溜槽，21－角度在线调节装置，22－换向溜槽，23－换向溜槽内表面陶瓷材料层；3－称量料罐进料口；4－上锥段称量料罐；5－中段称量料罐6－下段称量料罐；7－导料管；8－炉料二次定位插入件装置，81－横梁，82－炉料二次定位插入件主体；β－下段称量料罐罐体的圆台母线与水平线的夹角；γ－换向溜槽与垂线夹角。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。

如图1所示，本发明一种优化并罐式无钟炉顶高炉内炉料分级的布料设备，所述布料设备包括换向溜槽、称量料罐下锥段、中段称量料罐和下段称量料罐；其特征在于，所述中段称量料罐为圆柱形，所述下段称量料罐为圆台形；

所述换向溜槽通过角度调节装置设置在下段称量料罐的称量料罐进料口处，圆柱形的所述中段称量料罐内部偏离中心线靠右的位置上设有炉料二次定位插入件装置；

圆台形的所述下段称量料罐与所述圆柱形的所述中段称量料罐连接处的圆台母线与水平线之间的夹角为β，所述β大于炉料的自然堆积角。

所述炉料二次定位插入件装置包括固定横梁和炉料二次定位插入件主体；

其中，所述固定横梁固定在所述中段称量料罐内部，所述炉料二次定位插入件主体固定在所述固定横梁的中心位置。

所述夹角为β的取值范围为50°-70°。

所述角度调节装置控制换向溜的调节角度为γ，γ的取值范围为35°～55°。

所述炉料二次定位插入件主体形状为竖直的半柱面形或渐缩形，横截面形状为半圆形、半椭圆形、匚字形或多边形中的一种或多种组合。

所述炉料二次定位插入件主体材质为耐磨合金钢或其它钢种，所述固定横梁材质为耐磨合金或碳钢板；所述炉料二次定位插入件主体和固定横梁表面设置有耐磨耐冲击的陶瓷材料层。

所述换向溜槽的截面形状为矩形或半圆形，

所述换向溜槽的内表面设置有耐磨耐冲击的陶瓷材料层。

所述中段称量料罐和下端称量料罐的几何中心在同一垂线上。

一种上述的的布料设备的调试方法，该方法具体为：

首先，即根据下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β，确定换向溜槽的角度γ，

其次，根据确定的夹角β和角度γ，确定夹角炉料二次定位插入件安装位置，确保料流落点在料罐中心线上。

以下实施例以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

高炉炉喉径向炉料平均粒度分布，和称量料罐出口处料流的平均粒度随排料时间的变化有关，因此，本发明采用离散单元法计算高炉炉喉径向炉料平均粒度分布和称量料罐出口处料流的平均粒度随排料时间的变化。

本实施例中采用的炉料为焦炭，焦炭入炉粒度、排出料罐的时间和实际高炉操作一致。

本实施例采用下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β分别为a1＝50°和a2＝60°、换向溜槽角度γ为b2＝45°时，料罐出料口处料流的平均粒度随排料时间的变化如图5所示，当夹角为a2时，排料后期炉料粒度明显升高，有助于将大颗粒炉料布入中心区域。

本实施例采用下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β分别为a2＝60°、换向溜槽角度γ为b1＝35°、b2＝45°、b3＝55°时，料罐出料口处料流的平均粒度随排料时间的变化如图6所示，当换向溜槽角度γ为b3时，排料后期炉料粒度明显上升，有助于将大颗粒炉料布入中心区域。

本实施例采用下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β分别为a2＝60°、换向溜槽角度γ为b2＝45°、装入插入件时，料罐出料口处料流的平均粒度随排料时间的变化如图7所示，插入件的装入提高了排料后期炉料粒度，有助于将大颗粒炉料布入中心区域。

本实施例采用下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β分别为a1＝50°和a2＝60°、换向溜槽角度γ为b2＝45°时，高炉炉喉径向不同位置处炉料平均粒度分布如图8所示，当夹角β为a2时，炉喉中心区域炉料粒度明显升高，有利于提高料层中心透气性。

本实施例采用下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β分别为a2＝60°、换向溜槽角度γ为b1＝35°、b2＝45°、b3＝55°时，高炉炉喉径向不同位置处炉料平均粒度分布如图9所示，当换向溜槽角度γ为b3时，炉喉中心区域炉料粒度明显升高，有利于提高料层中心透气性。

本实施例采用下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β分别为a2＝60°、换向溜槽角度γ为b2＝45°、装入插入件时，高炉炉喉径向不同位置处炉料平均粒度分布如图10所示，有插入件的高炉，其中心区域炉料粒度明显升高，有利于提高料层中心透气性。

本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是本发明较佳的具体实施方式，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (10)

1.一种优化并罐式无钟炉顶高炉内炉料分级的布料设备，所述布料设备包括换向溜槽、称量料罐下锥段、中段称量料罐和下段称量料罐；其特征在于，所述中段称量料罐为圆柱形，所述下段称量料罐为圆台形；

所述换向溜槽通过角度调节装置设置在称量料罐下锥段的进料口处，圆柱形的所述中段称量料罐内部偏离中心线靠右的位置上设有炉料二次定位插入件装置；

圆台形的所述下段称量料罐与所述圆柱形的所述中段称量料罐连接处的圆台母线与水平线之间的夹角为β，所述β大于炉料的自然堆积角。

2.根据权利1所述的布料设备，其特征在于，其特征在于，所述炉料二次定位插入件装置包括固定横梁和炉料二次定位插入件主体；

其中，所述固定横梁固定在所述中段称量料罐内部，所述炉料二次定位插入件主体固定在所述固定横梁的中心位置。

3.根据权利1所述的布料设备，其特征在于，所述夹角为β的取值范围为50°-70°。

4.根据权利要求1所述的布料设备，其特征在于，所述角度调节装置控制换向溜的调节角度为γ，γ的取值范围为35°～55°。

5.根据权利要求1所述的布料设备，其特征在于，所述炉料二次定位插入件主体形状为竖直的半柱面形或渐缩形，横截面形状为半圆形、半椭圆形、匚字形或多边形中的一种或多种组合。

6.根据权利要求1所述的布料设备，其特征在于，所述炉料二次定位插入件主体材质为耐磨合金钢或其它钢种，所述固体横梁材质为耐磨合金或碳钢板；所述炉料二次定位插入件主体和固定横梁表面设置有耐磨耐冲击的陶瓷材料层。

7.据权利要求1所述的布料设备，其特征在于，所述换向溜槽的截面形状为矩形或半圆形。

8.根据权利要求7所述的布料设备，其特征在于，所述换向溜槽的内表面设置有耐磨耐冲击的陶瓷材料层。

9.根据权利要求1所述的布料设备，其特征在于，其特征在于，所述中段称量料罐和下端称量料罐的几何中心在同一垂线上。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的布料设备的使用方法，其特征在于，该方法具体为：

首先，根据下段称量料罐的圆台母线与水平线的夹角β，通过调节装置调节换向溜槽的角度为γ，

其次，根据确定的夹角β和角度γ，确定炉料二次定位插入件安装位置，确保料流落点在料罐中心线上。