[其他]高爐爐頂布料的新型機(jī)械裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85102672
• 申請(qǐng)日: 1985-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN85102672A
• 公開（公告）日: 1986-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周南夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 周南夫
• 主分類號(hào): C21B7/20
• 分類號(hào): C21B7/20;F27B1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明為煉鐵機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)高爐爐頂布料設(shè)備的設(shè)計(jì)。

技術(shù)背景：

煉鐵工藝的發(fā)展不斷證實(shí)：在高爐操作中爐頂原料的分布支配著爐內(nèi)煤氣流分布。很大程度上左右著操作狀態(tài)以及對(duì)高爐冷卻壁壽命起著主要決定性影響。因此按人們的要求控制爐料在爐內(nèi)分布和提高整個(gè)布料裝置的可靠性、密封性、工作壽命和經(jīng)濟(jì)性已成為煉鐵機(jī)械行業(yè)中最重要問題之一。

1907年美國俄亥俄川克利夫蘭的馬基公司發(fā)展的一種帶有旋轉(zhuǎn)的布料器的雙鐘裝置設(shè)備在高爐上獲得廣泛的應(yīng)用。到本世紀(jì)六十年代，這種爐頂裝料設(shè)備幾乎占領(lǐng)了全世界所有高爐的爐頂。

到了六十年代鋼鐵企業(yè)內(nèi)部各生產(chǎn)環(huán)節(jié)相互關(guān)系變得十分緊密。高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定性日益重要，尤其在只有一二座高爐限產(chǎn)情況下，事故與大修停爐休風(fēng)對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生著巨大影響。因此，煉鐵設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與高爐壽命更為重要。現(xiàn)在，日本高爐一代壽命由五～六年延長至十年，中間無中修。特別是隨煉鐵工業(yè)的發(fā)展，人們清楚認(rèn)識(shí)到高爐操作和改善爐頂布料，在煉鐵生產(chǎn)中的巨大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

在這種形勢(shì)下，對(duì)爐頂設(shè)備的密封性、布料性和使用壽命也提出了更高的要求。

為滿足這一要求，過去幾十年人們?cè)隈R基式爐頂?shù)幕A(chǔ)上進(jìn)行了許多改進(jìn)，例如：在大小鐘密封面上堆焊硬質(zhì)合金，大小鐘采雙折角，密封面上進(jìn)行水冷，采用空轉(zhuǎn)布料器，采用三鐘四鐘，采用變徑爐喉，這些改進(jìn)雖然取得一定的成效。但是，仍然未從根本上克服鐘式密封與鐘式布料所固有的本質(zhì)性弱點(diǎn)。

在這種形勢(shì)下，1970年盧森堡保爾渥斯公司在菜格里主持下提出了一個(gè)徹底革命的無料鐘爐頂設(shè)計(jì)，稱為pW型爐頂。

pW型爐頂?shù)闹饕卣魇牵?/p>

用旋轉(zhuǎn)溜槽布料取代大鐘布料，用伐式密封取代了鐘式密封。其結(jié)構(gòu)是，在爐喉上方采用了一個(gè)可以繞高爐中心線旋轉(zhuǎn)的溜槽，溜槽的傾角可調(diào)動(dòng)。溜槽正上方有一個(gè)，控制溜槽旋轉(zhuǎn)與擺動(dòng)的行星齒輪箱。由于齒輪箱與高溫多塵的爐頂內(nèi)部是聯(lián)通的。因此，由氮?dú)饣騼裘簹膺M(jìn)行連續(xù)不斷的充氣冷卻，冷卻氣體由齒輪箱經(jīng)氣隙進(jìn)入爐內(nèi)，從而也防止?fàn)t內(nèi)含塵煤氣進(jìn)入齒輪箱。齒輪箱中心是一段由爐頂料罐向溜槽輸料的中心喉管。中心喉管上有兩個(gè)料倉輪換裝料與卸料，當(dāng)料倉上密封伐開啟，下密封伐關(guān)閉時(shí)，則處在裝料狀態(tài)。當(dāng)料倉的上密封伐關(guān)閉。下密封伐開啟時(shí)，則處于卸料狀態(tài)，開關(guān)密封伐時(shí)料倉需要泄壓與充壓。為保護(hù)下密封伐和調(diào)節(jié)料流速度，設(shè)有節(jié)流伐。

pW型爐頂較鐘式爐頂先進(jìn)。因而，獲得較為迅速的發(fā)展，但這種爐頂並非十分完善，還存在一些弱點(diǎn)。因此限制了它的推廣。這些主要弱點(diǎn)是：

1）運(yùn)行費(fèi)用高

氣密齒輪箱是pW型爐頂?shù)男呐K，為保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，齒輪箱內(nèi)溫度必須控制在32～46℃，而一般高爐爐頂溫度都在200～400℃，爐頂壓力波動(dòng)較大，在這種情況下，要控制齒輪箱內(nèi)溫度就必須向齒輪箱通入大量的氮?dú)饣騼粼餁狻Ｆ湎牧恳话阍?、000～7000立方米/小時(shí)，若采用氮冷，pW爐頂就必須消耗較貴的氮?dú)狻Ｈ舨捎脙裘簹饫鋮s，就必須增設(shè)煤氣加壓站。加壓站電耗一般為同等爐容鐘式爐頂?shù)?0～50倍，並且由于煤氣含塵，加壓機(jī)磨損較快，一座pW型爐頂每年氮?dú)庥觅M(fèi)約為50萬元。

2）引起高爐煤氣貧化：

目前，國內(nèi)外pW型爐頂一般采用氮?dú)饫鋮s。大量的氮?dú)庥升X輪輪箱經(jīng)氣隙進(jìn)入高爐，降低了高爐煤氣中CO的濃度。而目前由于煉鐵焦比的下降和煤氣利用的改善，高爐煤氣的發(fā)熱值一般都只有900～800千卡/米³。以300米³高爐為例，若采用pW型爐頂實(shí)行氮?dú)饫鋮s，高爐煤氣理論燃燒溫度將下降100～70℃。

3）投資較高

pW型爐頂本身的費(fèi)用一般與同等爐容的鐘式爐頂費(fèi)用相近。但是pW型爐頂所必須的氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)或煤氣加壓系統(tǒng)的費(fèi)用就比較高了。以300m³高爐為例，pW型爐頂煤氣加壓站的投資就達(dá)30～50萬元。

4）齒輪箱維護(hù)修理困難

齒輪箱處在密閉狀下，檢查和修理必須休風(fēng)，這樣就給維修工作和安全運(yùn)行造成一定的困難。

由于上述弱點(diǎn)，大大限制了pW型爐頂?shù)耐茝V、特別是在中小型高爐上運(yùn)用。

在這方面，昆鋼也曾針對(duì)pW型爐頂?shù)纳鲜鋈觞c(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。昆鋼二號(hào)爐的簡易無鐘爐頂，就是這種嘗試的一個(gè)例子。這種爐頂取消了pW型爐頂?shù)男行驱X輪箱，將溜槽懸掛在馬基式爐頂相似的大齒輪上，通過大齒輪的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)溜槽旋轉(zhuǎn)，用安裝在大齒輪上的吊桿來改變溜槽的傾角。布料器旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分的密封是采用炭纖維端面密封。