CN111088410B - 一种具有导料功能的高炉布料系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有导料功能的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；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；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；环状导料装置，位于互相垂直的第一对平行横梁和第二对平行横梁之间，包括多个环状拱桥结构。本发明技术方案实现了高炉精准合理布料，且能够避免炉料自由散落，降低炉料无规则入炉的几率，进而提高炉内煤气流利用率和冶炼效率。

Description

一种具有导料功能的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，涉及一种具有导料功能的高炉布料系统及方法。

背景技术

高炉布料溜槽是无料钟高炉冶炼不可或缺的重要设备，通过溜槽沿水平方向不停转动和调整其倾角大小完成高炉布料过程。随着高炉不断向大型化发展，高炉的布料量逐渐增加，因此为保证较高冶炼效率对高炉布料精确度的要求也日益严格。(1)利用现有旋转溜槽进行布料，炉料通过溜槽出料口以抛物线形式散落到炉内，炉料结构、溜槽几何尺寸、形状及悬挂方式差异等导致炉料具体下落位置不容易判断。(2)目前高炉布料倾角范围一般为15-45°，当倾角小于15°时，炉料通过溜槽滑落过程中容易弹起撞击位于溜槽出料口处的横梁，影响溜槽使用寿命，进而影响高炉生产效率。(3)当由于布料或炉况异常造成的炉内某区域炉料分布不均匀需要定点或者扇形布料进行调节时，利用溜槽调整操作不灵活、可实现性差。(4)一般布料过程中沿半径方向按环圈面积相同多等分，因此越靠近中心其圆环料面宽度应当越大，而旋转溜槽靠近中心布料时，其倾角减小导致料流宽度呈减小趋势，这与设想的料面宽度天然矛盾。基于此，有必要对现有溜槽布料技术进行改进。

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，提供一种具有导料功能的高炉布料系统及方法，实现高炉精准合理布料，且能够避免炉料自由散落，降低炉料无规则入炉的几率，进而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，提供一种具有导料功能的高炉布料系统，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、互相垂直的第一对平行横梁和第二对平行横梁、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；

环状导料装置，位于互相垂直的第一对平行横梁和第二对平行横梁之间，包括多个环状拱桥结构，用于在切换偏心料槽期间进行导料。

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，进而实现偏心料槽在水平方向转动，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的端部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四分之一。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。

进一步的，所述环状拱桥结构为中间高两端低的形状，宽度小于偏心料槽的第一圆筒部直径。

进一步的，所述环状拱桥结构的数量为四个。

进一步的，所述环状拱桥结构的一端固定在第一对平行横梁的一根横梁上，另一端固定在第二对平行横梁的一根横梁上，使得能够在互相垂直的第一对平行横梁和第二对平行横梁的直角扇形空间内形成四个环状连通结构。

进一步的，互相垂直的第一对平行横梁和第二对平行横梁所形成的四个直角扇形空间内，环状拱桥结构的位置形成四个标准同心圆。(环状拱桥结构的位置类似四个同心圆)

进一步的，所述环状拱桥结构的两端对应特定的偏心料槽布料位置。因此，四个拱桥结构对应四个固定布料位置，可在炉中形成四个圆环料面。

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一种具有导料功能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，

当需要切换偏心料槽时，调整待切换偏心料槽到拱桥结构对应的位置，使两个偏心料槽处于同一拱桥结构的两端，然后调整圆环基座转速或者溜槽转速完成切换。

由此，期间落入拱形桥面的炉料将滑落至距离较近的偏心料槽完成布料，避免了布料过程中炉料的自由散落。

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：

(1)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。

(2)通过在横梁上设置偏心料槽固定布料点，且相邻料槽间设置有拱桥状的环状导料装置，能够随时切换不同偏心度料槽进行布料，避免了切换期间炉料洒落，同时提高了布料灵活性和多样性，进一步增加了炉内合理均匀布料的可能。

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；

图5示出根据本发明实施例的环状拱桥结构示意图。

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具有导料功能的高炉布料系统及方法，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，面板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二分之一，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)，期间保持面板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。

由于不同偏心度料槽一旦确定，其布料过程难以切换，否则在转换过程中炉料难免洒落。为此横梁间设置有有四个扇形的环状导料装置，每个环状导料装置由四个环状拱桥结构组成，其特点为中间高，两端低，宽度小于下料槽上部直径，以保证进入该装置的炉料能够滑落至不同偏心料槽中(如图5所示)。料槽切换过程中当旋转溜槽出来的炉料正好进入偏心下料槽时(即切换完成时)，立即调整面板转速与溜槽沿水平方向角速度一致完成切换。利用此装置进行布料，对于每一个环状导料装置，每个拱桥结构的两端对应横梁上特定的料槽布料位置，因此，四个拱桥结构对应四个固定布料位置，可在炉中形成四个圆环料面。布料开始前，将四个偏心料槽调整至横梁的两端，首先对高炉边缘进行布料，然后通过驱动装置带动偏心料槽沿横梁轨道移动至下一个布料位置，以此完成整个布料过程。当需要切换偏心料槽时，首先调整另一横梁上的偏心料槽到拱桥结构对应的位置，使两个偏心料槽处于同一拱桥结构的两端，然后调整圆环基座转速或者溜槽转速完成切换。期间落入拱形桥面的炉料将滑落至距离较近的偏心料槽完成布料，避免了布料过程中炉料的洒落。此外，本实例中的环状导料装置设置了四个环状拱桥结构，相对应的可以在炉中形成四个布料环位。故需要说明的是，本实例仅为较优实例中的一种，也可以在导料装置中设置三个拱桥或更多拱桥结构，以此完成多环布料的目的。利用此发明的有益效果如下：通过在横梁上设置偏心料槽固定布料点，且相邻料槽间设置有拱桥状的环状导料装置，能够随时切换不同偏心度料槽进行布料，避免了切换期间炉料洒落，同时提高了布料灵活性和多样性，进一步增加了炉内合理均匀布料的可能。

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 (8)

1.一种具有导料功能的高炉布料系统，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、互相垂直的第一对平行横梁和第二对平行横梁、多个可移动的且可自转的偏心料槽，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；

环状导料装置，位于互相垂直的第一对平行横梁和第二对平行横梁之间，包括多个环状拱桥结构，用于在切换偏心料槽期间进行导料，

其中，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二分之一；

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。

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，所述第一对平行横梁和第二对平行横梁的端部与圆环基座固定连接，且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。

4.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。

5.根据权利要求4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。

6.根据权利要求1所述的高炉布料系统，其特征在于，所述环状拱桥结构的数量为四个，所述环状拱桥结构的一端固定在第一对平行横梁的一根横梁上，另一端固定在第二对平行横梁的一根横梁上，使得能够在互相垂直的第一对平行横梁和第二对平行横梁的直角扇形空间内形成四个环状连通结构。

7.根据权利要求6所述的高炉布料系统，其特征在于，所述环状拱桥结构的两端对应特定的偏心料槽布料位置。

8.一种高炉布料方法，其特征在于，所述高炉布料方法采用根据权利要求1至7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：

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，

当需要切换偏心料槽时，调整待切换偏心料槽到拱桥结构对应的位置，使两个偏心料槽处于同一拱桥结构的两端，然后调整圆环基座转速或者溜槽转速完成切换。

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