CN111074030B

CN111074030B - 一种高炉布料系统及方法

Info

Publication number: CN111074030B
Application number: CN202010053704.0A
Authority: CN
Inventors: 左海滨; 刘文果
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2021-05-07
Anticipated expiration: 2040-01-17
Also published as: CN111074030A

Abstract

本发明提供一种高炉布料系统及方法，属于高炉炼铁设备技术领域。该高炉布料系统包括：储料装置，位于高炉布料系统上部，用于存储炉料；旋转溜槽，位于储料装置的下部，通过中心喉管与储料装置连通，用于将储料装置中存储的炉料输送到布料装置中；布料装置，位于旋转溜槽的下部，包括可旋转的圆环基座、第一对平行横梁、第二对平行横梁、多个可移动、可自旋转的偏心料槽，用于使炉料沿布料圆环线形成多种不同大小圆弧的循环曲线的方式进行高炉布料。本发明技术方案实现了高炉精准合理布料，以提高炉内煤气流利用率和冶炼效率。

Description

一种高炉布料系统及方法

技术领域

本发明属于高炉炼铁设备技术领域，具体地，涉及一种高炉炉顶布料系统及方法。

背景技术

高炉布料溜槽位于炉腔顶部，是炼铁炉料进入高炉内部的最后一道程序。通常，溜槽通过沿水平方向旋转及调整与竖直中心线夹角(即倾角)完成整个布料过程。目前，虽然旋转溜槽布料技术广泛应用于各大钢铁厂，但该技术仍有一些缺陷:(1)利用旋转溜槽进行布料，炉料通过溜槽出料口以抛物线形式散落到炉内，料流中心落点位置由于炉料性质(炉料结构，粒度，配比)变化、溜槽磨损造成的摩擦阻力变化以及料线深度变化等造成与理论计算值(即炉料理论落入炉内位置)有较大偏差。(2)利用旋转溜槽直接布料，当溜槽倾斜角度较大或料线较深时，从溜槽下端出口排出的炉料易撞击炉衬，反弹后造成布料混乱，不能到达预想位置，同时造成炉墙破损，影响高炉寿命；(3)随着溜槽倾角的变化，炉料落至炉中的料面宽度也不尽相同，严重影响了布料均匀性(具体表现为倾角角度较大时，料面较宽)；(4)溜槽倾角一定时，随着炉内料面高度不断增加，炉料在竖直方向下落至料面的位置也会发生变化(具体表现为，随着料面高炉增加，后期炉料落入炉内的位置往高炉中心偏移，溜槽倾角越大，该现象越明显)；(5)由于料罐内炉料的重力作用，布料过程中前期料流量通常高于后期料流量，造成布料厚度以及料流中心落点前后不一致。以上因素均加大了精准布料难度，使得布料不均匀现象时常发生。因此，为克服现有技术的不足之处，有必要寻找一种新型布料方法，实现更加均匀合理的布料。

发明内容

本发明目的是为了解决现有溜槽布料技术存在的问题，提供一种高炉布料系统及方法，实现高炉精准合理布料，以提高炉内煤气流利用率和冶炼效率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的第一方面，提供一种高炉布料系统，其中，所述高炉布料系统包括：

储料装置，位于高炉布料系统上部，用于存储炉料；

旋转溜槽，位于储料罐的下部，通过中心喉管与储料装置连通，用于将储料罐中存储的炉料输送到布料装置中；

布料装置，位于旋转溜槽的下部，包括可旋转的圆环基座、第一对平行横梁、第二对平行横梁、多个可移动的偏心料槽，用于使炉料沿布料圆环线形成多种不同大小圆弧的循环曲线的方式进行高炉布料。

进一步的，所述圆环基座水平设置，外侧呈齿轮状，与第一驱动装置的齿轮啮合，从而通过第一驱动装置带动圆环基座旋转，进而带动固定于其上的平行横梁和安装在横梁上的小料槽旋转，完成布料过程。

进一步的，所述第一对平行横梁和第二对平行横梁互相垂直设置。

进一步的，所述第一对平行横梁和第二对平行横梁的两端与圆环基座固定连接。

进一步的，所述第一对平行横梁和第二对平行横梁上设置有滚轮轨道。

进一步的，所述偏心料槽的数量为四个，偏心位置分别为圆心处、距圆心1/4处、距圆心1/2处和距圆心3/4处。布料时可灵活选择偏心料槽进而在炉中形成不同大小圆弧的循环曲线圆环料面。

进一步的，所述偏心料槽包括第一圆筒部、第二圆筒部和偏心圆台体，所述偏心圆台体位于第一圆筒部和第二圆筒部之间。

进一步的，所述偏心料槽的第一圆筒部外侧呈齿轮状，与第二驱动装置的齿轮啮合，从而通过第二驱动装置带动偏心料槽旋转。

进一步的，所述第二圆筒部的半径设置为第一圆筒部的半径的二分之一。目的为保证进入偏心料槽的炉料能够及时下落完成布料，避免炉料在料槽内堆积。

进一步的，所述偏心料槽通过卡槽设置在支撑架上，支撑架下端设置有滚轮，所述滚轮与第一对平行横梁和第二对平行横梁上的滚轮轨道啮合。

进一步的，所述支撑架与第三驱动装置连接，从而通过第三驱动装置带动支撑架和支撑架上的偏心料槽沿横梁长度方向移动。

根据本发明的第二方面，提供一种高炉布料方法，所述高炉布料方法采用根据以上任一方面所述的高炉布料系统进行布料，所述高炉布料方法包括：

布料前，调整布料装置的多个可移动的偏心料槽初始位置于第一对平行横梁、第二对平行横梁的两端；

沿横梁长度方向移动偏心料槽，并使布料装置的圆环基座旋转；

炉料从储料装置经过中心喉管进入旋转溜槽，然后进入预定偏心料槽并布料在高炉中。

进一步的，所述圆环基座的旋转速度与旋转溜槽沿水平方向的角速度一致。

本发明的有益效果：

炉料经溜槽出口流向偏心料槽，最终呈螺旋式下落至对应的预想圆环料面位置，通过切换不同偏心度的下料槽进行布料，能够使炉料沿布料圆环线形成多种不同大小圆弧的循环曲线，实现改善了炉料直接通过溜槽出料口落入炉内位置不精确、炉内每一个圆环料面宽度不一致和球团较强滚动性造成的布料不均匀等问题，减轻了炉内不同料面高度差，增加了高炉布料的均匀性，实现了精准合理布料，特别是定点布料和球团布料准度，对提高煤气流利用率和稳定炉况均有积极作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1示出根据本发明实施例的高炉布料系统结构示意图；

图2示出根据本发明实施例的四个偏心料槽结构示意图；

图3示出根据本发明实施例的轨道与偏心料槽位置示意图；

图4示出根据本发明实施例的炉料在圆环料面分布示意图。

1-储料罐；2-中心喉管；3-旋转溜槽；4-圆环基座；5-横梁；6-偏心料槽；7-支撑架；8-第一驱动装置；9-轨道；10-卡槽；11-滚轮；12-第二驱动装置；13-第三驱动装置。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本公开的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

多个，包括两个或者两个以上。

和/或，应当理解，对于本公开中使用的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

实施例

如图1所示，根据本发明实施例的高炉布料系统，包括储料装置(储料罐)1、中心喉管2、旋转溜槽3，旋转溜槽3下方水平方向设置有圆环基座4，基座旁边炉墙上设置有第一驱动装置8，面板最外面呈齿轮状，第一驱动装置8通过与齿轮作用带动面板4旋转。

圆环基座4过中心处设置有两对垂直的横梁5，横梁两端与圆环基座4固定连接。横梁5上设置有四个偏心料槽6，偏心位置分别为(以圆心处计)中心处、1/4处、1/2处和3/4处，如图2所示。

偏心料槽6上部和下部为半径不同的圆筒/圆柱体，且下部圆柱体半径设置为上部圆柱体半径的四分之一，中间为偏心圆台体。偏心料槽6上部的圆柱体外围设置有齿轮，偏心料槽旁边可设置有第二驱动装置12，如图3所示，通过齿轮间作用驱动偏心料槽旋转。

横梁5上设置有轨道9，四个偏心料槽6通过卡槽10与支撑架7连接，支撑架7下端设置有滚轮11，布料过程中通过第三驱动装置13带动支撑架和架上的偏心料槽沿横梁长度方向移动。

布料前，调整偏心料槽6初始位置于横梁5的两端，随着布料的进行沿横梁往设定的位置移动，以此实现多环布料。炉料从储料罐1经过中心喉管2进入旋转溜槽3，然后进入选定偏心料槽6(四个中的一个)，期间保持基座转速与溜槽沿水平方向角速度一致，其目的为保证炉料从溜槽飞出后总能进入自转的偏心下料槽中。

布料过程中，偏心料槽6可设置自身旋转和不旋转两种方式，其中自转转速可自行设定。当偏心下料槽自身保持不转动，则从偏心槽出来的炉料直接落入料槽对应的正下方的圆环料面上。当偏心下料槽以某一速度自转时，炉料通过自转的偏心下料槽呈螺旋式下降至炉中，最终在炉中形成近似圆弧形的循环曲线的料面形状，下料槽偏心度越大，循环曲线的圆弧半径越大。同时，下料槽转速越快，炉内料面圆弧形的循环曲线越密集。如图4所示。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种高炉布料系统，其特征在于，所述高炉布料系统包括：

储料装置，位于高炉布料系统上部，用于存储炉料；

旋转溜槽，位于储料装置的下部，通过中心喉管与储料装置连通，用于将储料装置中存储的炉料输送到布料装置中；

布料装置，位于旋转溜槽的下部，包括可旋转的圆环基座、第一对平行横梁、第二对平行横梁、多个可移动且可自旋转的偏心料槽，用于使炉料沿布料圆环线形成多种不同大小圆弧的循环曲线的方式进行高炉布料，

其中，所述偏心料槽的数量为四个，偏心位置分别为圆心处、距圆心1/4处、距圆心1/2处和距圆心3/4处，所述偏心料槽的第一圆筒部外侧呈齿轮状，与第二驱动装置的齿轮啮合，从而通过第二驱动装置带动偏心料槽旋转，所述偏心料槽通过卡槽设置在支撑架上，支撑架下端设置有滚轮，所述滚轮与第一对平行横梁和第二对平行横梁上的滚轮轨道啮合。

2.根据权利要求1所述的高炉布料系统，其特征在于，所述圆环基座水平设置，外侧呈齿轮状，与第一驱动装置的齿轮啮合，从而通过第一驱动装置带动圆环基座旋转。

3.根据权利要求1所述的高炉布料系统，其特征在于，所述偏心料槽包括第一圆筒部、第二圆筒部和偏心圆台体，所述偏心圆台体位于第一圆筒部和第二圆筒部之间，所述第二圆筒部的半径设置为第一圆筒部的半径的四分之一。

4.根据权利要求1所述的高炉布料系统，其特征在于，所述第一对平行横梁和第二对平行横梁互相垂直设置，且所述第一对平行横梁和第二对平行横梁的两端与圆环基座固定连接。

5.根据权利要求4所述的高炉布料系统，其特征在于，所述第一对平行横梁和第二对平行横梁上设置有滚轮轨道。

6.根据权利要求1所述的高炉布料系统，其特征在于，所述支撑架与第三驱动装置连接，从而通过第三驱动装置带动支撑架和支撑架上的偏心料槽沿横梁长度方向移动。

7.一种高炉布料方法，其特征在于，所述高炉布料方法采用根据权利要求1至6中任一项所述的高炉布料系统进行布料，所述高炉布料方法包括：

炉料从储料装置经过中心喉管进入旋转溜槽，然后进入预定偏心料槽并布料在高炉中，

其中，根据需要，在不同炉喉半径位置选择多个偏心料槽的任意一个进行布料，从而实现不同半径位置料流宽度的差异，满足特定布料要求。