高炉炉顶布料的新型机械装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种高炉炉顶布料的新型机械装置．通过旋转布料溜槽向炉内布料．布料溜槽悬挂在溜槽轴上，溜槽轴支承于布料器旋转体上，旋转体转动时，也带动溜槽旋转．驱动溜槽旋转的动力机构在炉外并安装在旋转体上，动力机构的电源由滑电道供给．布料器旋转体与相邻静止部位之间采用可靠的机械密封或复合密封．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术为炼铁机械领域内高炉炉顶布料设备的设计。
技术介绍
炼铁工艺的发展不断证实在高炉操作中炉顶原料的分布支配着炉内煤气流分布。很大程度上左右着操作状态以及对高炉冷却壁寿命起着主要决定性影响。因此按人们的要求控制炉料在炉内分布和提高整个布料装置的可靠性、密封性、工作寿命和经济性已成为炼铁机械行业中最重要问题之一。 1907年美国俄亥俄川克利夫兰的马基公司发展的一种带有旋转的布料器的双钟装置设备在高炉上获得广泛的应用。到本世纪六十年代，这种炉顶装料设备几乎占领了全世界所有高炉的炉顶。 到了六十年代钢铁企业内部各生产环节相互关系变得十分紧密。高炉生产的稳定性日益重要，尤其在只有一二座高炉限产情况下，事故与大修停炉休风对企业经济效益产生着巨大影响。因此，炼铁设备的正常运转与高炉寿命更为重要。现在，日本高炉一代寿命由五～六年延长至十年，中间无中修。特别是随炼铁工业的发展，人们清楚认识到高炉操作和改善炉顶布料，在炼铁生产中的巨大的技术和经济价值。 在这种形势下，对炉顶设备的密封性、布料性和使用寿命也提出了更高的要求。 为满足这一要求，过去几十年人们在马基式炉顶的基础上进行了许多改进，例如在大小钟密封面上堆焊硬质合金，大小钟采双折角，密封面上进行水冷，采用空转布料器，采用三钟四钟，采用变径炉喉，这些改进虽然取得一定的成效。但是，仍然未从根本上克服钟式密封与钟式布料所固有的本质性弱点。 在这种形势下，1970年卢森堡保尔渥斯公司在菜格里主持下提出了一个彻底革命的无料钟炉顶设计，称为pW型炉顶。 pW型炉顶的主要特征是 用旋转溜槽布料取代大钟布料，用伐式密封取代了钟式密封。其结构是，在炉喉上方采用了一个可以绕高炉中心线旋转的溜槽，溜槽的倾角可调动。溜槽正上方有一个，控制溜槽旋转与摆动的行星齿轮箱。由于齿轮箱与高温多尘的炉顶内部是联通的。因此，由氮气或净煤气进行连续不断的充气冷却，冷却气体由齿轮箱经气隙进入炉内，从而也防止炉内含尘煤气进入齿轮箱。齿轮箱中心是一段由炉顶料罐向溜槽输料的中心喉管。中心喉管上有两个料仓轮换装料与卸料，当料仓上密封伐开启，下密封伐关闭时，则处在装料状态。当料仓的上密封伐关闭。下密封伐开启时，则处于卸料状态，开关密封伐时料仓需要泄压与充压。为保护下密封伐和调节料流速度，设有节流伐。 pW型炉顶较钟式炉顶先进。因而，获得较为迅速的发展，但这种炉顶並非十分完善，还存在一些弱点。因此限制了它的推广。这些主要弱点是 1)运行费用高 气密齿轮箱是pW型炉顶的心脏，为保证其正常运转，齿轮箱内温度必须控制在32～46℃，而一般高炉炉顶温度都在200～400℃，炉顶压力波动较大，在这种情况下，要控制齿轮箱内温度就必须向齿轮箱通入大量的氮气或净燥气。其消耗量一般在4、000～7000立方米/小时，若采用氮冷，pW炉顶就必须消耗较贵的氮气。若采用净煤气冷却，就必须增设煤气加压站。加压站电耗一般为同等炉容钟式炉顶的30～50倍，並且由于煤气含尘，加压机磨损较快，一座pW型炉顶每年氮气用费约为50万元。 2)引起高炉煤气贫化 目前，国内外pW型炉顶一般采用氮气冷却。大量的氮气由齿轮轮箱经气隙进入高炉，降低了高炉煤气中CO的浓度。而目前由于炼铁焦比的下降和煤气利用的改善，高炉煤气的发热值一般都只有900～800千卡/米3。以300米3高炉为例，若采用pW型炉顶实行氮气冷却，高炉煤气理论燃烧温度将下降100～70℃。 3)投资较高 pW型炉顶本身的费用一般与同等炉容的钟式炉顶费用相近。但是pW型炉顶所必须的氮气供应系统或煤气加压系统的费用就比较高了。以300m3高炉为例，pW型炉顶煤气加压站的投资就达30～50万元。 4)齿轮箱维护修理困难 齿轮箱处在密闭状下，检查和修理必须休风，这样就给维修工作和安全运行造成一定的困难。 由于上述弱点，大大限制了pW型炉顶的推广、特别是在中小型高炉上运用。 在这方面，昆钢也曾针对pW型炉顶的上述弱点进行改进。昆钢二号炉的简易无钟炉顶，就是这种尝试的一个例子。这种炉顶取消了pW型炉顶的行星齿轮箱，将溜槽悬挂在马基式炉顶相似的大齿轮上，通过大齿轮的旋转，实现溜槽旋转，用安装在大齿轮上的吊杆来改变溜槽的倾角。布料器旋转部分与静止部分的密封是采用炭纤维端面密封。 昆钢二号炉炉顶主要弱点是 1)在溜槽倾角调节机构中，吊杆密封困难。特别是在顶压较高的高炉上，这种密封不可靠。 2)溜槽倾角要在停止运行时，才可以由人工手动调节这不仅劳动强度大。操作不安全，而且无法实现多环螺旋布料，限制了溜槽布料的灵活性。 3)炭纤维环无冷却和润滑，寿命较短，並且由于摩擦损功大、发热大、限制了溜槽旋转速度，因而，布料层数少，布料均匀性差。 4)密封环浮动性差，影响了密封性。 5)这种高炉炉顶不能采用热矿上料。 专利技术的目的和任务 专利技术的具体目的和任务是 专利技术一套具有良好密封性能，布料性能、适应能力强、造价低、运行费用少、寿命长、易于制造和维修的布料器。 专利技术的构思原理、结构特征、工作原理和主要性能。 1)、新型炉顶的总体结构 新型的高炉炉顶布料器可以通过图(一)加以说明，它由炉顶受料斗〔1〕、上密封伐〔2〕、料罐〔11〕、节流伐〔15〕、下密封伐〔16〕、布料溜槽〔20〕、及其传动〔21〕〔22〕和密封装置〔3〕〔5〕构成。 新型炉顶布料器的动作过程是当布料器装料时，上密封伐〔2〕开启，节流伐〔15〕与下密封伐〔16〕关闭。这时布料器处于装料状态。炉料从炉顶受料斗〔1〕卸入料罐〔11〕。装料完毕后，上密封伐〔2〕关闭，先后打开下密封伐〔16〕和节流伐〔15〕溜槽〔20〕也开始旋转。这时布料器处于卸料状态，料罐〔11〕内炉料经过节流伐〔15〕，下密封伐〔16〕和中心喉管〔17〕到达旋转着的溜槽〔20〕，由溜槽按生产要求布于炉内。 这种新型布料器，溜槽斜角(水平角)可在45～90°之间的变化，溜槽旋转速度可达30转/分，旋转的同时溜槽可以摆动。这种布料器可以完成多环、螺旋、扇形、定点等各种方式的溜槽布料。 2)新型炉顶布料器主要部位结构的说明 (1)布料机构 本专利技术中整个布料机构可由图一、图二、图三、图四、加以说明。图二、三、四、是三种不同的布料机构。但是，它们有一个共同的特征，在说明这一特征时请参看图二，溜槽〔6〕悬挂于溜槽轴〔13〕上，溜槽轴〔13〕穿过密封筒上的密封装置〔12〕支承于位于炉外安装在大齿轮盘的轴承〔10〕上，在大齿轮〔8〕盘上安装有驱动溜槽轴转动的动力装置。由于溜槽轴〔13〕传动力矩大、转角小，因此动力装置由马达〔15〕-蜗轮减速器〔17〕-螺旋推力器〔11〕-曲臂〔24〕，系统构成。运转时马达〔15〕带动蜗轮减速器〔17〕，蜗轮减速器〔17〕带动螺旋推力器丝扛〔20〕旋转，从而使螺旋推力器〔11〕产生水平推拉力，这一推拉力通过曲臂〔24〕驱动溜槽轴〔13〕或〔25〕旋转，这样就实现了溜槽的摆动。溜槽轴炉外部位设有限位装置，以防止溜槽摆动超过许可范围。此外，大齿轮盘〔8〕上还设有整角机构，它与溜槽轴联系，这样整角机随时可将溜槽的倾角变为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用旋转溜槽控制高炉炉料分布的机械装置，其特征在于布料溜槽支承于可转动的物体上（或称为溜槽轴），溜槽轴支承于布料器旋转体上。旋转体转动时也带动溜槽轴和溜槽旋转。溜槽轴的炉外和炉内部分之间有密封装置，溜槽轴旋转的动力机构在炉外，它位于布料器旋转体上。动力机构驱动溜槽轴绕其中心线旋转时，溜槽的倾角也随之改变。动力机构的电源由滑电道供给。布料器旋转部位与相邻静止部位之间的密封由机械密封或复合密封结构来实现。

【技术特征摘要】
1、一种用旋转溜槽控制高炉炉料分布的机械装置，其特征在于布料溜槽支承于可转动的物体上(或称为溜槽轴)，溜槽轴支承于布料器旋转体上。旋转体转动时也带动溜槽轴和溜槽旋转。溜槽轴的炉外和炉内部分之间有密封装置。溜槽轴旋转的动力机构在炉外，它位于布料器旋转体上。动力机构驱动溜槽轴绕其中心线旋转时，溜槽的倾角也随之改变。动力机构的电源由滑电道供给。布料器旋转部位与相邻静止部位之间的密封由机械密封或复合密封结构来实现。2、如权利要求1所述，本发明将中心喉管与不旋转的供料系统联结。中心喉管下面，布料溜槽支承在以大齿轮和密封套为主体的旋转体上，为布料器旋转与静止部位之间密封创造了条件。3、如权利要求1所述，本发明中将机械密封动环与布料器旋转部位实行静密封联结，静环与布料器静止部分也实行静密封联结。将布料器旋转与静止部分之间的旋转密封变为动静环端面之间旋转密封。4、如权利要求3所述的为保证动环或静环的浮动性(以达到两环端面贴紧)为保证密封环磨损补偿。本发明将一对密封环中的静环或动环通过波纹管与布料器相应部位联结。5、如权利要求4所述，为保证机械密封端面比压的控制，本发明中设计了可以产生拉力或推力的调节弹簧装置。通过改变调节弹簧上螺母的位置，整个调节弹簧装置就可以产生推力或拉力，调节弹簧装置与波纹管配合使用，就可以控制端面比压。6、如权利要求3所述，为解决密封环冷却和端面润滑。本发明中将静环或动环端面中间，开一条园环形槽。当动静环端面贴合紧密时，两环之间就有了一条园环形通道。在静环上设有润滑油入口和出口，润滑油从入口进入环形道，润滑和冷却密封环和密封端面，然后由出油口排出。7、如权利要求6所述，为保证润滑油在密封端面的环形道上正常流动。本发明中用隔片将环形道隔为两部分，润滑油分别从两段环道的一端进入，再从环道另一端流出。8、如权利要求1所述，本发明在采用复合密封方案中，在机械密封动环(或静环)端面内侧，增加一凸台，相应地在静环(或动环)端面内侧增加一内套，从而使两环端面内侧构成一空腔，空腔内填入耐热...

【专利技术属性】
技术研发人员：周南夫，
申请(专利权)人：周南夫，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]