CN2683662Y - 高炉无钟炉顶布料器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种高炉冶金机械设备，特别适宜于高炉炉顶布料使用。它有由电机－摆线针轮减速机为驱动机构，与上下回转支承，耳轴转套等传动支承部件组成可旋转任意角度的旋转系统；有油缸为驱动机构，与安装多组弧形滑块的托圈、定心块等组成沿弧形滑道作上下往复运动的升降系统；有倾角精度可达±0.2°，倾角范围为10－45°的以溜槽为主的布料系统；有采用喷淋冷却方式的冷却系统以及采用浮动密封环结构而使保护气体泄漏量减少至200M³/h以下的密封系统，它具有结构简单、功能齐全、操作容易、检修方便、运行平稳、成本低廉、使用寿命长、控制精度高等特点，可以满足高炉等生产中定点、定线、单环、多环、螺旋、扇形等工艺要求的各种布料方式。

Description

高炉无钟炉顶布料器

一、技术领域：

本实用新型属于一种高炉冶金机械设备，特别适宜于在高炉炉顶上布料使用。

二、背景技术：

高炉冶炼时，原料由喉管落入溜槽内，根据工艺要求，由溜槽将原料以定点、定线、扇形、单环、多环、螺旋等布料方式布到炉内，这就要求布料器的溜槽应具有旋转运动和倾覆运动。

现在，高炉上普遍使用的是PW型无钟炉顶布料器，其布料溜槽的旋转及上下倾覆运动分别由二台电机驱动行星齿轮差动减速传动机构来实现，虽然其运转平稳、准确，但由于机构复杂，另部件制造精度要求高，故制造成本高，同时，在运行时对冷却、润滑等条件要求苛刻，在高炉炉头温度过高时会发生卡阻现象，在轴承及齿轮等零部件发生故障时，检修或更换困难，此外，用于密封的N2(氮气)消耗量也较大。

三、发明内容：

本实用新型的目的是提供一种结构简单、运行平稳、布料精确、坚固耐用的高炉无钟炉顶布料装置。

本实用新型采用电机—摆线针轮减速机和油缸来作为布料器的旋转、升降运动的驱动机构，单独或组合来实现布料溜槽的旋转和倾覆的运行动作，满足高炉生产中单环、多环、螺旋、扇形、定点、定线等工艺要求的各种布料方式。

该布料器具有结构简单、功能齐全、操作容易、检修方便、运行平稳、成本低廉，使用寿命长、控制精度高的特点。

四、附图说明：

图1、2为本实用新型的装配结构示意图；

图3为本实用新型滑道和滑块的横断面形状及相对位置示意图。

五、具体实施方式：

本实用新型是这样实现的，布料器由箱体16、旋转系统、升降系统、布料系统、密封系统和冷却系统组成。

如图1、2所示，旋转系统由电机—摆线针轮减速机1作为驱动机构，其轴线与箱体16顶盖垂直而与喉管10中心线平行。箱体16安装于高炉炉顶，其中心线与高炉中心线重合。电机—摆线针轮减速机1安装固定于箱体16顶盖上，机轴穿过箱盖，在箱体16内与小齿轮2同轴固定连接。该结构具有体积小，速度稳定、备件更换方便等特点。上回转支承3内环与箱盖固定连接，其外环带齿圈，与耳轴转套5固定连接，齿圈与小齿轮2水平啮合，耳轴转套5下部对称安装两根花键型耳轴13，耳轴13轴线与耳轴转套5中心线相交且垂直，耳轴13穿过耳轴转套5壁，其间装配滑套，耳轴13可以转动，其外端与曲柄19一端固定连接，内端与溜槽8托架上部固定连接，使溜槽8悬吊其上，曲柄19与溜槽8可随耳轴13同步转动。钢圈15与下回转支承14内环固定连接，下回转支承14外环又与升降系统的托圈12固定连接。

由于采用下回转支承14代替托辊，使旋转系统及布料系统承载能力提高，寿命延长，结构简化，空间扩大，同时提高了旋转系统运行的平稳性，另外，为溜槽8的宽度增加创造了条件，由此，使该系统的使用寿命达一个炉龄(十年)以上。

当电机启动后，同轴的减速机带动小齿轮2转动，齿圈随之转动，于是，与下回转支承3外环固定连接的耳轴转套5，连同耳轴13、曲柄19、溜槽8等便同步绕高炉中心线可以旋转任意角度，在耳轴转套5外壁的滑槽拨动下，下回转支承14内环、钢圈15、定心块17也联动同步旋转。

布料器的升降系统由油缸9驱动，油缸9活塞杆与托圈12相连，托圈12上部和下部，沿外壁圆周间隔均匀固定安装(或镶嵌)不少于六组滑块20，本实用新型为九组，滑块20外表面光滑，其水平切面呈凸弧形，而在箱体16侧壁内，与每组滑块20对应处，垂直固定安装内表面光滑，且横断面为凹弧形的滑道21，如图3所示。全部滑道21组成一个栅状圆筒。滑块20与滑道21的接触面的弧度相同。随着油缸9活塞杆伸缩，托圈12随之上下运动，其上的滑块20沿滑道21往复滑动，通过滑道21对滑块20的径向限制，使升降系统的运行保持平稳。下回转支承14的外环与托圈12固定连接，而内环与钢圈15、定心块17等固定连接，定心块17取代了拨辊和定心辊，其作用是为了保障升降系统和旋转系统的运行平稳准确。定心块17内表面应光滑，其数量为二块，对称安装于耳轴转套5外壁上的滑槽内，由其与滑槽的三个接触面来既限制耳轴转套5的径向摆动，也控制着自身的旋转运动，两块上部安装自动单点润滑器，以减少定心块17与滑槽间的滑动摩擦阻力。在钢圈15上位于中心线的两侧有两个槽形孔，搁置二只滚子18，滚子18与曲柄19一端相连。

当升降系统工作时，与油缸9活塞杆连接的托圈12、下回转支承14、钢圈15、定心块17，随油缸9活塞作上下往复运动，同时，钢圈15的槽形孔内的滚子18来回作水平滚动，由于滚子18与曲柄19一端相连，曲柄19另一端又与耳轴13固定相连，耳轴13的轴向位置固定，因此，以曲柄19为半径，以耳轴13为圆心的往复运动轨迹成为一个扇形，与其固定相连的溜槽8也同步作相同角度的转动倾覆运动，溜槽8的倾角(即与布料器中心线的夹角)大小与油缸9活塞的行程有关，受油缸9活塞杆控制，本实用新型的倾角范围为10-45°，其误差精度可达±0.2°。

布料器的旋转系统和升降系统既可以各自独立运行，也可以相互协同运行，根据高炉冶炼情况，可以采用定点，定线、单环、多环、螺旋、扇形等各种形式的布料方式，以满足高炉冶炼生产工艺的需要。

由于布料器安装在高炉炉顶，具有一定压力的高炉烟气会进入布料器，高炉烟气中夹带的粉尘等便会沉积污染布料器的传动运行系统，造成运行故障，影响高炉正常生产。为避免此类事故的发生，布料器的运行系统必须加以防范保护，因此，布料器传动系统外设计安装了箱体16，在箱体16内填充保护气体，为了达到良好效果，该气体压力相对于高炉烟气压力，其压差要达到+0.01MPa，为了减少保护气体的外泄，箱体16必须要密封良好。由于布料器要转动，为了不发生卡阻现象，故其耳轴转套5与水冷底盘7以及与喉管10之间要留有一定的间隙，此间隙正是泄漏保护气体的通道，因此对此间隙必须要采取密封措施。该布料器采用了新式的上浮动密封环4和下浮动密封环6的结构，使保护气体的泄漏量由原来的2000M³/h以上降为200M³/h以下。

由于布料器工作在高温环境中，为了保证布料器工作正常，必须对布料器的传动运行系统及喉管10进行降温冷却。一般布料器喉管10采用水冷套冷却方式，由于喉管10工作状况恶劣，使喉管10及水冷套易被磨破而向炉内漏水，影响生产并容易发生事故。该实用新型将水冷套去掉，从布料器箱体16顶盖引入冷却水，依靠安装在喉管10钢套外的喷淋管11向运转设备喷水冷却，冷却水汇集到水冷底盘7后由水管引出布料器，使用证明冷却效果良好。

Claims (5)

1、一种高炉无钟炉顶布料器，它包括箱体、旋转系统、升降系统、布料系统、密封系统和冷却系统，其特征在于箱体(16)固定安装在高炉炉顶，并保持密封状态，其中心线与高炉中心线重合；旋转驱动机构和升降驱动机构分别固定安装在箱体(16)顶盖上，位于喉管(10)中心线两侧，其轴线与箱体(16)顶盖垂直，与喉管(10)中心线平行；旋转系统的驱动机构为电机—摆线针轮减速机(1)，小齿轮(2)与其同轴连为一体，上回转支承(3)内环与箱体(16)顶盖固定连接，其外齿圈与耳轴转套(5)固定连接，而与小齿轮(2)水平啮合；升降系统的驱动机构为油缸(9)，油缸(9)的活塞杆与托圈(12)固定连接，而托圈(12)与下回转支承(14)的外环固定连接，下回转支承(14)的内环与钢圈(15)、定心块(17)固定连接，钢圈(15)与布料系统的滚子(18)相联接；密封系统由箱体(16)、水冷底盘(7)、上、下浮动密封装置(4)、(6)组成；冷却系统由进水管、喷淋管(11)、水冷底盘(7)及出水管组成；布料系统中心为喉管(10)，喉管(10)中心线与高炉中心线重合，溜槽(8)置于溜槽托架上固定连为一体，耳轴(13)穿过耳轴转套(5)壁，可以转动，花键型耳轴(13)内端与溜槽(8)托架的上部固定连接为一体，其外端与曲柄(19)一端固定连接为一体，曲柄(19)的另一端与滚子(18)相连，而滚子(18)置于升降系统的钢圈(15)两侧的槽形孔中。

2、根据权利要求1所述的高炉无钟炉顶布料器，其特征在于旋转系统的耳轴转套(5)外壁位于中心线对称两侧垂直固定安装二根滑槽，滑槽三个内侧面要平整光滑。

3、根据权利要求1所述的高炉无钟炉顶布料器，其特征在于升降系统的托圈(12)沿外壁上部和下部等距间隔安装若干组滑块(20)，滑块(20)外表面光滑且呈凸弧形，每组滑块所对应的箱体(16)侧壁处，垂直固定安装横断面为凹弧形的滑道(21)，滑块(20)与滑道(21)接触面的弧度相同。

4、根据权利要求1所述的高炉无钟炉顶布料器，其特征在于升降系统的两个定心块(17)对称安装于中心线两侧的耳轴转套(5)壁外的滑槽内，其与滑槽接触的三个面要光滑，每块上部安装自动单点润滑器。

5、根据权利要求1所述的高炉无钟炉顶布料器，其特征在于密封系统的上下浮动密封装置(4)、(6)为浮动密封环结构。

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