CN117737329A - 一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗和下料方法 - Google Patents
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Abstract
一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗和下料方法，属于高炉炼铁技术领域，该结构包括料罐、下料漏斗和汇集管，所述料罐出料口下端与下料漏斗上端连通，料罐关于高炉中心线对称，下料漏斗底部与多个汇集管连通，每个汇集管出料口与导料管进料口连通，导料管之间关于高炉中心线对称分布，多个导料管出料口相交并安装中心喉管，中心喉管出口连接溜槽，溜槽与高炉炉喉连通；所述下料漏斗包括箱体和挡板，挡板对称设置在下料漏斗上端两侧，料罐出料口中从上至下顺次设置节流阀和密封阀，本发明改善了并罐式无料钟布料装置布料时炉料在高炉炉喉圆周处落点及质量偏析的现象，延长了中心喉管的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及高炉炼铁技术领域，特别涉及一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗和下料方法。
背景技术
高炉炼铁是整个钢铁生产中最重要的一个环节，也是资源消耗最多的一个环节，高炉长期生产实践证明，合理的煤气流分布是高炉操作的核心。在高炉日常操作中，作为“上部调剂”手段的装料制度，由于其灵活性及易操作性，成为生产中主要的调剂手段之一。上部调剂的布料过程是指将矿石和焦炭按照规定的布料制度通过布料装置布入高炉炉喉的过程。炉料在炉内的分布直接影响块状带的分布形态、气固两相间化学反应的快慢、块状带的透气性等因素，因此控制炉内炉料分布具有重要意义。并罐式无料钟布料装置由于其赶料能力强、容错率高、布料灵活、维修方便等特点，并且解决了高炉对密封性的要求，因此国内外大型高炉炉顶布料设备多采并罐式无料钟布料装置。但由于并罐式无料钟布料装置的两个料罐底部出料口中心线偏离高炉中心线的这种特殊结构，使得炉料偏离高炉中心，沿中心喉管管壁流动，随着溜槽的旋转，这种偏差导致炉料与溜槽碰撞点的周向不平衡，进而影响炉料在高炉炉喉周向落点及质量偏析。炉料的落点及质量偏析，扰乱了气体沿周向的分布，并对高炉的稳定产生负面影响，因此通过对并罐式无料钟布料装置进行改进，进而减轻炉料在炉喉圆周处的落点及质量偏析至关重要。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗和下料方法，避免了炉料撞击中心喉管侧壁，保证炉料沿高炉中心线下降，改善了并罐式无料钟布料装置布料时炉料在高炉炉喉圆周处落点及质量偏析的现象；另一方面，两股料流相互碰撞，可减小炉料对中心喉管侧壁的冲刷磨损，延长了中心喉管的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗，包括箱体、汇集管和导料管，所述箱体上端与料罐出料口下端连通，料罐和箱体关于高炉中心线对称，箱体底部与多个汇集管连通，每个汇集管出料口与导料管进料口连通，导料管之间关于高炉中心线对称分布，多个导料管出料口相交；所述箱体内安装左挡板和右挡板，左挡板和右挡板形状相同大小相等，左挡板和右挡板对称设置在箱体内上端两侧，料罐出料口中从上至下顺次设置节流阀和密封阀。
进一步的，所述左挡板和右挡板的一端固定在箱体侧壁，左挡板和右挡板能够自由调节倾斜角度。
进一步的，导料管出料口相交处安装中心喉管，中心喉管出口连接溜槽，溜槽悬挂于高炉炉喉上方。
进一步的，所述左挡板的上端与箱体上端之间的垂直距离与料罐出料口直径的比值为0.1～1，右挡板的上端与箱体上端之间的垂直距离与料罐出料口直径的比值为0.1～1。
进一步的，所述左挡板的长边与料罐出料口直径的比值为1～2.5，左挡板的短边与料罐出料口直径的比值为0.2～0.8。
进一步的，所述导料管进料口的面积与料罐出料口的面积的比值为0.6-1.5。
进一步的，所述导料管进料口中心至高炉中心线的垂直距离与料罐出料口直径的比值为0.6～1.5。
进一步的，所述导料管出料口的面积与料罐出料口的面积的比值为0.5～1。
进一步的，所述导料管出料口中心至所述高炉中心线的垂直距离与料罐出料口直径的比值为0.2～0.8。
采用一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗的下料方法为：
上料皮带将炉料装入料罐内，关闭上密封阀，并完成料罐均压，等待向高炉内装料，当得到装料信号并且打开的料罐出料口在左挡板上方时，调节左挡板与水平面之间的夹角角度，左挡板与箱体上端水平面的夹角为20°～70°，右挡板垂直于箱体上端水平面，依次打开下密封阀和节流阀，此时带有一定初速度的炉料首先从料罐出料口流出，炉料继续下降先与箱体中的左挡板接触，左挡板的宽度小于料流的宽度，左挡板将0.4-0.6倍体积的炉料转移至右挡板下方的汇集管中；0.4-0.6倍体积的炉料自然下落至左挡板下方的汇集管中，汇集管中的炉料对应下落至汇集管出料口连通的导料管中，导料管关于高炉中心线对称分布，通过导料管的炉料，在高炉中心线处相互碰撞聚合，重新形成一股料流，通过中心喉管的炉料下降到溜槽内，最后由溜槽将炉料送至高炉内，完成一个料罐的布料过程；当得到装料信号并且打开的料罐出料口在右挡板上方时，调节左挡板与箱体上端水平面之间的夹角角度，调节右挡板与水平面之间的夹角角度，右挡板与箱体上端水平面的夹角为20°～70°，左挡板垂直于箱体上端水平面，依次打开下密封阀和节流阀，此时带有一定初速度的炉料首先从料罐出料口流出，炉料继续下降先与箱体中的右挡板接触，右挡板的宽度小于料流的宽度，右挡板将0.4-0.6倍体积的炉料转移至左挡板下方的汇集管中；0.4-0.6倍体积的炉料自然下落至右挡板下方的汇集管中，汇集管中的炉料对应下落至汇集管出料口连通的导料管中，炉料在高炉中心线处相互碰撞聚合，重新形成一股料流，通过中心喉管的炉料下降到溜槽内，最后由溜槽将炉料送至高炉内，完成另一个料罐的布料过程。
本发明的有益效果：
本发明的技术方案中，由于带有挡板的箱体上端与料罐出料口连通，所以炉料首先进入带有挡板的箱体。由于挡板位于料罐底部出料口下方，因此当炉料落至挡板后，0.4～0.6倍体积的炉料被转移到挡板对侧的汇集管，0.4～0.6倍体积的炉料自然下落至下方的汇集管；炉料进入箱体后经汇集管进入对应位置的导料管中。导料管之间关于高炉中心线对称分布，所以炉料在下降过程中，会在高炉中心线处相互碰撞聚合，形成一股料流。两股料流相互碰撞，相互抵消了料流水平方向分速度，一方面避免了炉料撞击中心喉管侧壁，保证炉料沿高炉中心线下降，改善了并罐式无料钟布料装置布料时炉料在高炉炉喉圆周处落点及质量偏析的现象；另一方面，两股料流相互碰撞，可减小炉料对中心喉管侧壁的冲刷磨损，延长了中心喉管的使用寿命。
附图说明
图1是本发明提供的一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗内部结构示意图；
图2是本发明提供的一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗左视图；
图3是本发明提供的一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗俯视图；
图4是本发明提供的炉料布料示意图；
图5是本发明提供的采用普通漏斗布料时，不同圆周方向炉料在溜槽的长度方向和溜槽截面方向落点距离图；
图6是本发明提供的采用本发明技术方案中的下料漏斗布料时，不同圆周方向炉料在溜槽的长度方向和溜槽截面方向的落点距离图；
图7是本发明提供的普通漏斗和本发明技术方案中的下料漏斗布料时，不同圆周方向炉料在溜槽的长度方向落点距离对比图；
图8是本发明提供的普通漏斗和本发明技术方案中的下料漏斗布料时，不同圆周方向炉料在溜槽截面方向落点距离对比图；
图9是本发明提供的炉料在溜槽落点轨迹对比图
图10是本发明提供的普通漏斗和本发明技术方案中的下料漏斗炉料颗粒由中心喉管出口到溜槽表面的有效下降高度对比图；
图11是本发明提供的普通漏斗和本发明技术方案中的下料漏斗炉料颗粒到达溜槽的速度对比图；
图12是本发明提供的普通漏斗和本发明技术方案中的下料漏斗在溜槽内的有效运动距离对比图；
图13是本发明提供的普通漏斗和本发明技术方案中的下料漏斗炉料颗粒到达溜槽末端的速度对比图；
图14是本发明提供的普通漏斗和本发明技术方案中的下料漏斗炉料颗粒在溜槽内的运动时间对比图；
图15是本发明提供的炉料在炉喉处的落点轨迹对比图；
图16是本发明提供的炉喉圆周方向分区示意图；
图17是本发明提供的使用普通漏斗球团矿在中心喉管末端的分布图；
图18是本发明提供的本发明技术方案中的下料漏斗球团矿在中心喉管末端的分布图；
图19是本发明提供的使用普通漏斗球团矿料流对中心喉管的压力图；
图20是本发明提供的本发明技术方案中的下料漏斗球团矿料流对中心喉管的压力图；
图21是本发明提供的使用普通漏斗球团矿布料十一圈后布料状态示意图；
图22是本发明提供的用本发明技术方案球团矿布料十一圈后布料状态示意图；
图23是本发明提供的使用普通漏斗布料球团矿时，炉喉圆周各区域球团矿质量分布图；
图24是本发明提供的本发明技术方案中的下料漏斗布料球团矿时，炉喉圆周各区域球团矿质量分布图；
图25是本发明提供的使用普通漏斗布料球团矿时，每一圈球团矿在各区域质量分布图；
图26是本发明提供的使用本发明技术方案中的下料漏斗布料球团矿时，每一圈球团矿在各区域质量分布图；
图27是本发明提供的球团矿布料时，各区域球团矿质量标准差对比图；
图28是本发明提供的使用普通漏斗焦炭在中心喉管末端的分布图；
图29是本发明提供的本发明技术方案中的下料漏斗中焦炭在中心喉管末端的分布图；
图30是本发明提供的使用普通漏斗焦炭料流对中心喉管的压力图；
图31是本发明提供的本发明技术方案中的下料漏斗中焦炭料流对中心喉管的压力图；
图32是本发明提供的使用普通漏斗焦炭布料十一圈后布料状态示意图；
图33是本发明提供的用本发明技术方案中的下料漏斗焦炭布料十一圈后布料状态示意图；
图34是本发明提供的使用普通漏斗布料焦炭时，炉喉圆周各区域球团矿质量分布图；
图35是本发明提供的本发明技术方案中的下料漏斗布料焦炭时，炉喉圆周各区域球团矿质量分布图；
图36是本发明提供的普通漏斗布料焦炭时，每一圈焦炭在各区域质量分布图；
图37是本发明提供的本发明技术方案中的下料漏斗布料时，每一圈焦炭在各区域质量分布图；
图38是本发明提供的焦炭布料时，各区域焦炭质量标准差对比图。
说明书附图中的附图标记包括：
a-箱体，b-汇集管，c-导料管，d-左挡板，e-右挡板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1至图4所示，一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗，包括箱体a、汇集管b、导料管c、中心喉管、和溜槽，所述箱体a上端与料罐出料口下端连通，料罐和箱体a关于高炉中心线对称，箱体a底部与多个汇集管b连通，每个汇集管b出料口与导料管c进料口连通，导料管c之间关于高炉中心线对称分布，多个导料管c出料口相交并安装中心喉管，中心喉管出口连接溜槽，溜槽悬挂于高炉炉喉上方；所述箱体a内安装左挡板d和右挡板e，左挡板d和右挡板e形状相同大小相等，左挡板d和右挡板e对称设置在箱体a内上端两侧，料罐出料口中从上至下顺次设置节流阀和密封阀。
左挡板d和右挡板e的一端固定在箱体a侧壁，左挡板d和右挡板e能够自由调节倾斜角度，左挡板d和右挡板e不工作时垂直于箱体a上端水平面，左挡板d和右挡板e工作时与箱体a上端水平面的夹角为20°～70°，左挡板d和右挡板e可将0.4～0.6倍体积的炉料转移至对侧挡板下方的汇集管b中。左挡板d的上端与箱体a上端之间的垂直距离与料罐出料口直径的比值为0.1～1，右挡板e的上端与箱体a上端之间的垂直距离与料罐出料口直径的比值为0.1～1。左挡板d的长边与料罐出料口直径的比值为1～2.5。左挡板d的短边与料罐出料口直径的比值为0.2～0.8。导料管c进料口的面积与料罐出料口的面积的比值为0.6-1.5。导料管c进料口中心至高炉中心线的垂直距离与料罐出料口直径的比值为0.6～1.5。导料管c出料口的面积与料罐出料口的面积的比值为0.5～1。导料管c出料口中心至所述高炉中心线的垂直距离与料罐出料口直径的比值为0.2～0.8。
采用一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗的下料方法为：
上料皮带将炉料装入料罐内，关闭上密封阀，并完成料罐均压，等待向高炉内装料，当得到装料信号并且打开的料罐出料口在左挡板d上方时，调节左挡板d与水平面之间的夹角角度，左挡板d与箱体a上端水平面的夹角为20°～70°，右挡板e垂直于箱体a上端水平面，依次打开下密封阀和节流阀，此时带有一定初速度的炉料首先从料罐出料口流出，炉料继续下降先与箱体a中的左挡板d接触，左挡板d的宽度小于料流的宽度，左挡板d将0.4-0.6倍体积的炉料转移至右挡板e下方的汇集管b中；0.4-0.6倍体积的炉料自然下落至左挡板d下方的汇集管b中，汇集管b中的炉料对应下落至汇集管b出料口连通的导料管c中，导料管c关于高炉中心线对称分布，通过导料管c的炉料，在高炉中心线处相互碰撞聚合，重新形成一股料流，通过中心喉管的炉料下降到溜槽内，最后由溜槽将炉料送至高炉内，完成一个料罐的布料过程；当得到装料信号并且打开的料罐出料口在右挡板e上方时，调节左挡板d与箱体a上端水平面之间的夹角角度，调节右挡板e与水平面之间的夹角角度，右挡板e与箱体a上端水平面的夹角为20°～70°，左挡板d垂直于箱体a上端水平面，依次打开下密封阀和节流阀，此时带有一定初速度的炉料首先从料罐出料口流出，炉料继续下降先与箱体a中的右挡板e接触，右挡板e的宽度小于料流的宽度，右挡板e将0.4-0.6倍体积的炉料转移至左挡板d下方的汇集管b中；0.4-0.6倍体积的炉料自然下落至右挡板e下方的汇集管b中，汇集管b中的物料对应下落至汇集管b出料口连通的导料管c中，炉料在高炉中心线处相互碰撞聚合，重新形成一股料流，通过中心喉管的炉料下降到溜槽内，最后由溜槽将炉料送至高炉内，完成另一个料罐的布料过程。
为了进一步验证该技术方案的效果，通过质点模型以及数值模拟的方法对本发明中的技术方案进行评价。
质点模型法：是将炉料看做成一种无粒径的质点，不考虑炉料的形状和粒径，分析质点在布料过程不同阶段的受力情况，运用运动方程来描述布料过程。本发明技术方案中的下料漏斗将炉料分为两股，分别通过左挡板d下方的导料管c和右挡板e下方的导料管c下落，最终在中心喉管处汇聚成一股料流，通过料流的相互碰撞从而抵消炉料水平方向速度，保证炉料沿高炉中心线下落，缩小炉料在溜槽处的落点轨迹，如下图5至图9所示。通过对比普通下料漏斗与本发明技术方案中的下料漏斗中炉料，中心喉管末端到溜槽表面的有效下降高度、到达溜槽表面的速度、溜槽内的有效距离、溜槽末端的速度、溜槽内的运动时间以及在炉喉的落点位置，如图10至图14所示，本发明技术方案中的下料漏斗中的炉料颗粒的速度以及运动时间更加均匀，极值小，因此可达到改善炉喉处炉料落点及质量偏析的效果。本发明技术方案中的下料漏斗中两股料流相互碰撞，速度要小于普通下料漏斗中炉料的速度，因此本发明技术方案中的下料漏斗中炉料的落点更接近高炉中心线。通过增大溜槽角度，使得本发明技术方案中的下料漏斗中炉料与普通下料漏斗中的炉料落点位置相同，从而比较本发明技术方案中的下料漏斗与普通下料漏斗布料时炉料在高炉炉喉处的落点偏析，如下图15所示。
数值模拟：质点模型中忽略了颗粒之间的相会作用对料流轨迹的影响，因此需要通过建立在牛顿第二定律基础上的离散单元法对改进方案进行数值模拟。利用球团矿以及焦炭对原始及改进后布料装置进行数值模拟。
表1-1数值模拟中球团矿与焦炭的质量和数量
| 总质量/kg | 颗粒数量/万个 | |
| 球团矿 | 30000 | 90.5 |
| 焦炭 | 30000 | 24.64 |
表1-2数值模拟中球团矿和焦炭的粒径分布和质量占比
| 球团矿颗粒直径/mm | 质量占比 | 焦炭颗粒直径/mm | 质量占比 |
| 20.5 | 6.84％ | 80 | 20.72％ |
| 14.25 | 74.84％ | 50 | 52.31％ |
| 11.25 | 18.32％ | 32.5 | 26.97％ |
表1-3数值模拟中球团矿和焦炭的各项参数
| 参数 | 球团矿 | 焦炭 | 壁面l |
| 泊松比 | 0.25 | 0.22 | 0.30 |
| 密度 | 3015kg/m3 | 934kg/m3 | 7850kg/m3 |
| 杨氏模量 | 3.5×107Pa | 5.4×106Pa | 7.5×1010Pa |
| 参数 | 球团矿/球团矿 | 球团矿/壁面 | 焦炭/焦炭 | 焦炭/壁面 |
| 恢复系数 | 0.30 | 0.54 | 0.35 | 0.5 |
| 静摩擦系数 | 0.25 | 0.48 | 0.87 | 0.71 |
| 动摩擦系数 | 0.02 | 0.06 | 0.15 | 0.31 |
如图16所示，按照数字1-12将炉喉圆周方向分为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域、第六区域、第七区域、第八区域、第九区域、第十区域、第十一区域和第二区域。
以下为球团矿在料罐右侧的出料口出料、俯视视角下将溜槽沿高炉中心线逆时针旋转、溜槽与竖直面倾角为40°、溜槽悬挂点到炉喉料面的距离1.5m的情况下布料十一圈条件下的的数值模拟结果：
如图17至图18所示球团矿在中心喉管末端的分布情况，普通下料漏斗球团矿料流中心距离高炉中心线271.55mm，本发明技术方案中的下料漏斗中球团矿料流中心距离高炉中心线56.34mm，通过测量结果可知本发明技术方案中的下料漏斗中对比普通漏斗，球团矿料流中心向高炉中心线移动了215.21mm，可有效改善炉料在溜槽表面的落点轨迹极值，进而改善炉喉处球团矿落点及质量偏析。
球团矿料流对中心喉管的压力如图19至图20所示，球团矿料流对中心喉管的压力越大，球团矿料流对中心喉管的冲刷越大，中心喉管磨损越严重。通过对比可知，普通下料漏斗中球团矿对中心喉管的平均压力为350N，本发明技术方案中的下料漏斗中球团矿对中心喉管的平均压力为0.5N。本发明技术方案中的下料漏斗可有效避免炉料对中心内喉管的冲刷磨损，延长中心喉管的使用寿命。
当布料十一圈时，各区域球团矿的质量及分布如图21至图24所示，普通下料漏斗炉喉各区域球团矿质量分布差异较大，且在第七区域出现极大值，第七区域球团矿质量比各区域平均质量248.49kg；本发明技术方案中的下料漏斗在各个区域炉料质量分布较均匀，在第四区域出现极大值，第四区域球团矿质量比各区域平均质量高59.45kg，明显的改善了炉喉圆周出球团矿的质量偏析。普通下料漏斗球团矿布料十一圈时各区域平均质量为1927.24kg，本发明技术方案中的下料漏斗球团矿布料十一圈时各区域平均质量为1874.28kg，相比普通下料漏斗减少52.96kg，占比为2.7％，因此挡板对布料速率的影响可忽略不计。
炉喉圆周处每圈球团矿在各个区域的质量分布如图25至图26所示，普通下料漏斗炉喉周向各区域球团矿质量分布极值较大，且在区域七出现极大值，区域二出现极小值。本发明技术方案中的下料漏斗中，各个区域质量分布较均匀，无明显的最大值与最小值区域。
如图27所示，随着布料圈数的增多，普通下料漏斗和本发明技术方案中的下料漏斗炉喉周向球团矿质量标准差均在增高。通过二者的对比，普通下料漏斗炉喉周向球团矿质量标准差增长速度快，在第十一圈时，其标准差为167.25。本本发明技术方案中的下料漏斗在第十一圈时，炉喉周向球团矿质量标准差为29.57，相对于普通下料漏斗减小82.3％。普通下料漏斗炉喉周向球团矿质量标准差均比本发明技术方案中的下料漏斗炉喉周向球团矿质量标准差高。普通下料漏斗第一圈至第十一圈炉喉周向球团矿质量平均每一圈标准差为15.711。本发明技术方案中的下料漏斗第一圈至第十一圈炉喉周向球团矿质量平均每一圈标准差为4.575，相对于原始布料装置减小70.9％。
以下为焦炭在料罐右侧的出料口出料、俯视视角下将溜槽沿高炉中心线逆时针旋转、溜槽与竖直面倾角为40°、溜槽悬挂点到炉喉料面的距离1.5m的情况下布料十二圈条件下的的数值模拟结果：
焦炭在中心喉管末端的分布情况如图28至图29所示，普通下料漏斗焦炭料流中心距离高炉中心线224.25mm，本发明技术方案中的下料漏斗中焦炭料流中心距离高炉中心线31.09mm，通过测量结果可知本发明技术方案中的下料漏斗中焦炭料流中心向高炉中心线移动了193.16mm，可有效改善炉料在溜槽上的落点轨迹极值，进而改善炉喉处焦炭的落点偏析及质量偏析。
焦炭料流对中心喉管的压力及质量分布如图30至图33所示，焦炭料流对中心喉管的压力越大，焦炭料流对中心喉管的冲刷越大，中心喉管磨损越严重。通过对比可知，普通下料漏斗中焦炭对中心喉管的压力为2.5N，本发明技术方案中的下料漏斗中焦炭对中心喉管的压力为0.1N。本发明技术方案中的下料漏斗可有效避免焦炭对中心内喉管的冲刷磨损，延长中心喉管的使用寿命。
当布料十二圈时，各区域焦炭的质量如图34至图35所示，普通下料漏斗炉喉各区域焦炭质量分布差异较大，且在第七区域出现极大值，第七区域焦炭质量比各区域平均质量高220.61kg；本发明技术方案中的下料漏斗在各个区域焦炭质量分布较均匀，在第五区域出现极大值，第五区域焦炭质量比各区域平均质量高108.19kg，相比普通下料漏斗，焦炭各区域质量更为均匀。普通下料漏斗焦炭布料12圈时各区域平均质量为1259.86kg，本发明技术方案中的下料漏斗中焦炭布料12圈时各区域平均质量为1242.21kg，相比普通下料漏斗减少17.56kg，占比为1.4％，因此挡板对布料速率的影响可忽略不计。
炉喉圆周处每圈焦炭在各个区域的质量分布如图36至图37所示，普通下料漏斗炉喉周向各区域焦炭质量分布极值较大，且在区域七出现极大值，区域二出现极小值。本发明技术方案中的下料漏斗，各个区域焦炭质量分布较均匀，无明显的最大值与最小值区域。
如图38所示，随着布料圈数的增多，普通下料漏斗和本发明技术方案中的下料漏斗炉喉周向焦炭质量标准差均在增高。通过二者的对比，普通下料漏斗炉喉周向焦炭质量标准差增长速度快，在第十二圈时，其标准差为101.94。本发明技术方案中的下料漏斗在第十二圈时，其标准差为53.20，相对于普通下料漏斗减小47.8％。普通下料漏斗第一圈至十二圈炉喉周向焦炭质量平均标准差为10.966。本发明技术方案中的下料漏斗第一圈十二圈炉喉周向焦炭质量平均标准差为7.199，相对于普通下料漏斗减小34.4％。
Claims (9)
1.一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗，包括箱体、汇集管和导料管，所述箱体上端与料罐出料口下端连通，料罐和箱体关于高炉中心线对称，箱体底部与多个汇集管连通，每个汇集管出料口与导料管进料口连通，导料管之间关于高炉中心线对称分布，多个导料管出料口相交；所述箱体内安装左挡板和右挡板，左挡板和右挡板对称设置在箱体内上端两侧，料罐出料口中从上至下顺次设置节流阀和密封阀。
2.根据权利要求1所述的一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗，其特征在于，所述左挡板和右挡板的一端固定在箱体侧壁，左挡板和右挡板能够自由调节倾斜角度，左挡板和右挡板工作时与箱体上端水平面的夹角为20°～70°。
3.根据权利要求1所述的一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗，其特征在于，所述左挡板的上端与箱体上端之间的垂直距离与料罐出料口直径的比值为0.1～1，右挡板的上端与箱体上端之间的垂直距离与料罐出料口直径的比值为0.1～1。
4.根据权利要求1所述的一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗，其特征在于，左挡板和右挡板形状相同大小相等，所述左挡板的长边与料罐出料口直径的比值为1～2.5，左挡板的短边与料罐出料口直径的比值为0.2～0.8。
5.根据权利要求1所述的一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗，其特征在于，所述导料管进料口的面积与料罐出料口的面积的比值为0.6-1.5。
6.根据权利要求1所述的一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗，其特征在于，所述导料管进料口中心至高炉中心线的垂直距离与料罐出料口直径的比值为0.6～1.5。
7.根据权利要求1所述的一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗，其特征在于，所述导料管出料口的面积与料罐出料口的面积的比值为0.5～1。
8.根据权利要求1所述的一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗，其特征在于，所述导料管出料口中心至高炉中心线的垂直距离与料罐出料口直径的比值为0.2～0.8。
9.采用权利要求3所述的一种改善并罐式高炉布料偏析的下料漏斗的下料方法，其特征在于，包括以下步骤：
使用上料皮带将炉料装入料罐内，关闭上密封阀，并完成料罐均压，等待向高炉内装料，当得到装料信号并且打开的料罐出料口在左挡板上方时，调节左挡板与水平面之间的夹角角度，左挡板与箱体上端水平面的夹角为20°～70°，右挡板垂直于箱体上端水平面，依次打开下密封阀和节流阀，此时带有一定初速度的炉料首先从料罐出料口流出，炉料继续下降先与箱体中的左挡板接触，左挡板的宽度小于料流的宽度，左挡板将0.4-0.6倍体积的炉料转移至右挡板下方的汇集管中；0.4-0.6倍体积的炉料自然下落至左挡板下方的汇集管中，汇集管中的炉料对应下落至汇集管出料口连通的导料管中，导料管关于高炉中心线对称分布，通过导料管的炉料，在高炉中心线处相互碰撞聚合，重新形成一股料流，通过中心喉管的炉料下降到溜槽内，最后由溜槽将炉料送至高炉内，完成一个料罐的布料过程；当得到装料信号并且打开的料罐出料口在右挡板上方时，调节左挡板与箱体上端水平面之间的夹角角度，调节右挡板与水平面之间的夹角角度，右挡板与箱体上端水平面的夹角为20°～70°，左挡板垂直于箱体上端水平面，依次打开下密封阀和节流阀，此时带有一定初速度的炉料首先从料罐出料口流出，炉料继续下降先与箱体中的右挡板接触，右挡板的宽度小于料流的宽度，右挡板将0.4-0.6倍体积的炉料转移至左挡板下方的汇集管中；0.4-0.6倍体积的炉料自然下落至右挡板下方的汇集管中，汇集管中的炉料对应下落至汇集管出料口连通的导料管中，炉料在高炉中心线处相互碰撞聚合，重新形成一股料流，通过中心喉管的炉料下降到溜槽内，最后由溜槽将炉料送至高炉内，完成另一个料罐的布料过程。
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