專利名稱：高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料方法及其爐頂裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬煉鐵，是一種高爐的布料方法及其爐頂裝料裝置。
背景技術：
當前，面臨強化冶煉程度較高而足以破壞爐況順行的內在因素又極易被“激活”的高爐，均采用傳統(tǒng)的礦、焦在料柱中呈層狀平鋪布料的方法及料鐘、無料鐘式爐頂裝料裝置，礦、焦呈層狀分布時，焦炭在豎向料柱中不能成為連續(xù)相，形成焦、礦交替相間的層狀爐料充填結構，明顯存在著料柱透氣性差和易于引起高爐內圓周上的局部氣流問題，直接影響到高爐的正常生產，惡化各項技術經(jīng)濟指標，生產率、煤粉噴吹率的提高還受到制約，高爐料鐘、無料鐘式爐頂裝料裝置不但沒有完備的中心加焦功能，更不可能在高爐中心的窄小范圍內形成連續(xù)凈焦柱和在料柱中形成全由焦炭構成連續(xù)可循的煤氣流通道，高爐料鐘、無料鐘式爐頂所習用的礦、焦呈層狀分布的現(xiàn)行裝料工藝，已滿足不了當今高爐生產技術高速發(fā)展和進一步強化冶煉的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明之目的是提出一種高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料方法及其爐頂裝置，有效地解決高爐料柱透氣性差和局部氣流的問題，以其實施裝料，在料柱中礦、焦的分布可呈①在高爐中心窄小范圍內形成焦塊大而均勻的連續(xù)凈焦柱，②料柱中礦、焦呈多旋梯狀、網(wǎng)狀、蛇行狀分布，③料柱中焦旋梯、礦旋梯既與中心連續(xù)凈焦柱緊挨又圍繞著它作同向旋轉的爐料充填結構，在豎向料柱中全以焦炭作為“架構”建立起連續(xù)可循的煤氣流通道，即從根本上解決了礦、焦呈層狀布料時的料柱透氣性差的問題，同時，料柱中順延焦旋梯旋轉向上的煤氣流與穩(wěn)定性好的中心煤氣流，組構成大宗的旋轉向上的強有力的主導煤氣流，在與小股流竄的局部氣流相融匯時，勢力相對弱小的局部氣流則被融入到旋轉向上的主導煤氣流當中，當爐內形成旋轉向上的主導煤氣流時，即能有效抑制破壞爐況順行的局部氣流發(fā)生，化解了高爐料柱透氣性差和局部氣流等問題，可提高整體料柱的透氣性能，增強高爐抵御來自外部或自身的多種干擾能力，高爐的冶煉進程始終處于穩(wěn)定、受控狀態(tài)，可促進生產率的提高、延長高爐一代壽命。
本發(fā)明之目的是這樣來實現(xiàn)的一種高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料方法，其特征是用礦、焦同裝或先布焦、后布礦的礦、焦分裝的辦法，采用多室布料斗以一定的布焦、布礦角和步進角進行礦、焦相間多扇面步進布料，當?shù)V焦在爐內布成各為兩個、三個、四個旋梯狀的爐料充填結構時，與之相對應的布焦、布礦角均分別為90°、60°、45°，相應的步進角為45°、30°、22.5°，礦石、焦炭以礦、焦相間多扇面的形式順著布料鐘布向爐喉，且在同一時間之內布到爐喉的料面上，在料柱中形成中心連續(xù)凈焦柱和與中心連續(xù)凈焦柱緊挨且繞著它旋向相同的焦旋梯和礦旋梯；使礦、焦在爐內布成各為兩個、三個、四個呈旋梯狀的爐料充填結構，料柱中礦、焦除了可呈多旋梯狀之外，根據(jù)布料調節(jié)需要，還可呈網(wǎng)狀、蛇行狀分布；采用礦、焦同裝向爐喉多扇面布料時，焦、礦流產生相互制約，但因礦石與焦炭相比，前者的堆比重要比后者大得多，故而在礦石落到料面之瞬間，會在扇面兩側邊除按它自己的自然堆角向焦占區(qū)鋪開外，還產生一種擠壓焦炭的力并將其上抬，使得焦占扇面區(qū)縮小的同時焦層厚度增大；加之，煤氣流對焦炭的“吹集”作用比礦石強烈；焦炭的滾動性又優(yōu)于礦石，因而在布料過程中部分焦炭要先于礦石到達高爐中心，因布料偏析的原因，在高爐中心窄小范圍內的焦塊大而整齊，焦量控制得亦比較好；在采用先布焦、后布礦的礦、焦分裝向爐喉料面進行以礦、焦相間多扇面步進布料時，則焦炭先一步進入需要布焦的高爐中心區(qū)，在焦層與礦層厚度很接近的前提下，焦炭在料面上則形成邊緣高、中心低的“焦垻”，其最低點是兩個、三個、四個扇面尖角的交匯點，這點正是窄小而需要加焦炭的高爐中心區(qū)，還利用了布料偏析的原理，可在高爐中心窄小范圍內以塊大而均勻的焦炭形成連續(xù)凈焦柱，在豎向料柱中還可形成全以焦炭作為“架構”，建立起連續(xù)可循的煤氣流通道，在另外兩個、三個、四個扇面所布的后加礦石，被預先進駐到料面的“焦垻”隔在兩側的扇形區(qū)，通過后續(xù)料批進行的步進布料，使每批布到爐子中心的焦炭都能相互連接，在中心窄小范圍內形成連續(xù)凈焦柱，將焦、礦在爐內布成各為兩個、三個、四個呈旋梯狀的充填結構，從根本上解決了礦、焦呈層狀布料時的料柱透氣性差的問題，同時，料柱中順延焦旋梯旋轉向上的煤氣流與穩(wěn)定性好的中心煤氣流，組構成大宗的旋轉向上的強有力的主導煤氣流，勢力相對弱小的局部氣流被融入到旋轉向上的主導煤氣流當中，就能有效抑制破壞爐況順行的局部氣流發(fā)生；這對料柱中塊狀帶、軟融帶和滴落帶的透氣性能提高都起著重要的作用，可直接改善高爐整體的料柱透氣性，增強高爐抵御來自外部或自身的多種干擾能力，使高爐冶煉進程始終處于穩(wěn)定、受控狀態(tài)；在爐頂實施礦、焦相間多扇面步進布料時，焦炭是用不著額外增加的，只不過是將原有的焦炭集中起來統(tǒng)一調配使用而已，下述均以8室布料斗為例進行解讀，例如當步進角為45°時，則布滿一個循環(huán)的爐料為8批，一個循環(huán)的8批爐料被布成中心連續(xù)凈焦柱和圍繞中心連續(xù)凈焦柱作旋轉，形成對稱的兩條焦旋梯，中心連續(xù)凈焦柱的斷面積在爐身部位比較小，一般為爐喉的斷面積1.5％左右，每個焦旋梯之寬度近似于爐身部位橫斷面直徑的一半，焦旋梯與中心連續(xù)凈焦柱緊密相接，每個焦旋梯自循環(huán)料的第一批起，至循環(huán)料的最后一批止，兩批爐料之焦炭總會有45°扇面相重合，有重合必有焦階，形成焦階的焦旋梯之焦炭，自始至終都是連續(xù)的，高爐的整個料柱是由多個循環(huán)的爐料所構成，前一個循環(huán)的末批與后一個循環(huán)的首批中的焦炭肯定是連續(xù)的，因此，自下而上的焦旋梯內的焦炭都是連續(xù)的；顯而易見，礦、焦相間多扇面步進布料是將層狀布料所用8批爐料中的8層焦炭集中起來統(tǒng)一調配，將其轉變成在料柱中心的窄小范圍內形成連續(xù)凈焦柱；在料柱中形成各為兩個相對稱，既與中心連續(xù)凈焦柱緊挨著又圍繞其作同向旋轉的焦旋梯和礦旋梯；焦旋梯層厚明顯增加近2倍；透氣性不良的礦焦混合層減少近半；在豎向料柱中圍繞著中心連續(xù)凈焦柱作旋轉的礦旋梯、焦旋梯，絞成“麻花”狀；從下至上的焦旋梯和礦旋梯很象是豎在爐內的一組螺旋形“板彈簧”，而焦旋梯就是在豎向料柱中所形成的透氣性良好的連續(xù)可循的煤氣流通道。焦旋梯、礦旋梯是共生共存的，焦旋梯被其上、下的礦旋梯夾持著，焦旋梯中的煤氣米自焦旋梯自身、與其相聯(lián)接的中心連續(xù)凈焦柱及其下方的礦旋梯，是受到其下方焦旋梯的煤氣流壓強梯度的作用，向位居上方的礦旋梯擴散、滲透的結果，焦旋梯中來自三方之煤氣所匯成的煤氣流，仍然分為三部分其中的一部分與中心連續(xù)凈焦柱相互貫通、相互依存；另一部分則存留在焦旋梯中；還有一部分是受到焦旋梯本身的煤氣流壓強梯度的作用，向位居上方的礦旋梯擴散、滲透，如此循環(huán)不已，即造就了高爐中心有一小股相對穩(wěn)定的煤氣流和在料柱中既有大宗的、又是旋轉向上的煤氣流。
綜上所述，采用高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料，從根本上改變了在豎向料柱中礦、焦呈層狀分布的爐料充填結構，代之以旋梯狀的爐料充填結構，在料柱中心的窄小范圍內形成連續(xù)凈焦柱和既圍繞著它作同向旋轉又與其緊挨的焦旋梯和礦旋梯，在料柱中焦旋梯、礦旋梯呈對稱(12室布料斗為正三角形，16室布料斗為“+”字形)布置，在料柱橫向和豎向都具有良好的、全方位的布料調節(jié)功能，改變了爐內煤氣流運行途徑和分布，從而改善了整體料柱的透氣性能。
本發(fā)明的高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料方法是通過高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料的爐頂裝置來實現(xiàn)的一種高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料的爐頂裝置，其特征是爐頂支圈焊接在爐頭鋼殼上；固定8室料斗下段置于爐頂支圈之上，固定8室料斗中段又置于固定8室料斗下段之上，它們三者之間以螺栓相聯(lián)接；固定8室料斗上段置于固定8室料斗中段之上，它們兩者之間以螺栓相聯(lián)接；布料器氣密箱置于固定8室料斗上段之上，它們兩者之間以螺栓相聯(lián)接；下密封(氣)閥置于布料器氣密箱之上，下密封閥組波紋補償器置于下密封(氣)閥之上，下密封(固)閥置于下密封閥組波紋補償器之上，料罐置于下密封(固)閥之上，它們兩者之間均分別以螺栓相聯(lián)接，此外料罐還以螺栓聯(lián)接加焊接的方式固定于料罐支承件之上；上密封閥組波紋補償器置于料罐之上，上密封(氣)閥置于上密封閥組波紋補償器之上，上密封(固)閥置于上密封(氣)閥之上，固定受料罐置于上密封(固)閥之上，它們兩者之間均分別以螺栓相聯(lián)接，固定受料罐還以螺栓聯(lián)接加焊接的方式固定于爐頂框架固定受料罐支承件之上；料車位于斜橋彎軌之上；均壓管以螺栓加焊接的方式安裝在上密封(氣)閥的閥體中下部，均壓放散閥和均壓充壓閥分別安裝在均壓管的上段和中段上，以螺栓相聯(lián)接；固定受料罐有料和倉空信號儀和料罐有料和倉空信號儀分別安裝在固定受料罐和料罐的側下方，在固定8室料斗的內部固定8室料斗上段的隔板與布料器氣密箱的底部掛件之間以螺栓相聯(lián)接；φ600×28鋼管構件與固定8室料斗上、中、下三段及固定布料鐘支承體之間以螺栓相聯(lián)接；固定布料鐘與固定布料鐘支承體之間以螺栓相聯(lián)接；下部隔板上方與固定8室料斗下段的隔板，采用聯(lián)接板以螺栓相聯(lián)接，下方與固定布料鐘之間以螺栓相聯(lián)接；固定布料鐘之下方吊裝著爐喉“+”字測溫裝置，靠爐子邊緣的測點，則采用從爐喉外向內安裝的測溫裝置；位于高爐中心線上的爐喉料面紅外攝像儀則吊裝在鋼管構件內并固定在布料鐘支承體上；爐喉“+”字測溫裝置和爐喉料面紅外攝像儀所用鎧裝熱電偶的導線、光纖通訊電纜、冷卻用進出水和保護性氣體等均從固定8室料斗上、中段之隔板下部的夾層中和從φ600×28鋼管構件中由高爐外引入；抗磨護板安裝在固定固定料斗上段的隔板上方，以螺栓相聯(lián)接；錐形帽置于φ600×28鋼管構件的上口；在固定8室料斗的外部可動料斗及可動爐喉安裝于爐頭鋼殼內，可動料斗呈圓筒形，可動料斗的材料采用奧氏體耐磨鑄鋼，位于固定布料鐘之上，套在固定8室料斗下段之外，用以上、下啟閉，上則起到固定8室布料斗的布料閘門之功效，下則起到8室布料斗貯料之功能，可動料斗以四或八等分可拆卸的單體裝配而成；可動爐喉呈圓筒形，能上、下移動，可動爐喉也以四或八等分可拆卸的單體裝配而成；可動料斗與可動爐喉的運行應根據(jù)高爐布料要求確定，由自控系統(tǒng)通過可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置進行運作，可動料斗及可動爐喉分別安裝可動料斗拉桿及可動爐喉拉桿，可動料斗拉桿及可動爐喉拉桿通過可動料斗與可動爐喉拉桿套筒滾子鏈接頭，與從可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置氣密箱中引出的套筒滾子鏈相聯(lián)接，可動爐喉拉桿、可動料斗拉桿均采用壓力平衡式水冷水封氣密系統(tǒng)，可動爐喉拉桿及可動料斗拉桿均分別對應安裝可動料斗與可動爐喉拉桿水冷水封裝置波紋補償器、可動爐喉拉桿水冷水封裝置、可動料斗拉桿水冷水封裝置，由可動料斗與可動爐喉拉桿水冷水封裝置波紋補償器、可動爐喉拉桿水冷水封裝置、可動料斗拉桿水冷水封裝置加以保護，而可動爐喉拉桿水冷水封裝置、可動料斗拉桿水冷水封裝置的下部均焊接在爐頭鋼殼上，其上部均以可動料斗與可動爐喉拉桿水冷水封裝置波紋補償器和可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置氣密箱下方的出管以螺栓相聯(lián)接；密封探料尺和TKFL-45系列高爐雷達探尺各兩臺，分別對稱均布安裝在爐頭的鋼殼上方，密封探料尺和TKFL-45系列高爐雷達探尺的導管焊接在爐頭的鋼殼上；其中上、下密封(固)閥為固體爐料截止閥，閥板由均布的呈輻射狀的帶扣閥瓣單元構成，閥瓣啟閉沿閥體中心線方向，屬中心卸料式，上、下密封(氣)閥內設有兩個帶軟密封的閥蓋，閥體上對稱設置兩個檢修孔；布料器氣密箱起著承上啟下的作用，其內設旋轉布料器，可將上方料罐中的爐料，向下方8室布料斗任意相鄰的兩室進行定點布料，布料嘴開口朝向一方，布料嘴底部結構采用“存料式”，以延長其使用壽命，布料器氣密箱內部的布料器機械傳動裝置，帶有壓力平衡式水冷水封氣密系統(tǒng)；固定8室料斗的上、中、下段、錐形帽、抗磨護板、φ600×28鋼管構件、聯(lián)接板、下部隔板、固定布料鐘支承體、固定布料鐘、可動料斗共同構成8室布料斗。固定布料鐘還通過由φ600×28鋼管構件、聯(lián)接板、下部隔固定布料鐘支承體等構成的中間吊掛與布料器氣密箱底部的掛件相聯(lián)接，固定布料鐘由8件相同的單體以螺栓相聯(lián)接組裝而成，可動料斗、可動爐喉均由4或8件相同的單體組裝而成，小型高爐取4，中、大型高爐取8，可動爐喉與可動料斗采用一組相同的機械傳動裝置氣密箱共四臺，在圓周上均布安裝；本發(fā)明的生產工藝包括三大步驟由料車、固定受料罐、上密封閥組、均壓系統(tǒng)、料罐、下密封閥組等構成爐頂裝料裝置的串罐部分，它是將爐外常壓的爐料引入到高壓爐內的第一步；由布料器氣密箱和8室布料斗等構成爐頂裝料裝置的圓周布料部分，是將爐外的爐料引入到爐內的第二步；由密封探料尺和TKFL-45系列高爐雷達探尺、可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置、可動料斗、可動爐喉拉桿與套筒滾子鏈接頭、可動料斗與可動爐喉拉桿水冷水封裝置波紋補償器、可動爐喉拉桿水冷水封裝置、可動料斗拉桿水冷水封裝置、可動爐喉拉桿、可動料斗拉桿等構成爐頂裝料裝置向爐喉進行布料的部分，是將爐外的爐料引入到爐內的第三步，也是最終的一步。
本發(fā)明提出的高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料方法及其爐頂裝置改變了爐內的礦、焦充填結構，從根本上解決了礦、焦呈層狀布料時的料柱透氣性差和局部氣流的問題，循著焦旋梯旋轉向上的煤氣流既可抑制局部氣流發(fā)生，又能有效控制爐體周邊過高或過低的溫度，利于爐體內襯使用壽命的延長；中心連續(xù)凈焦柱的穩(wěn)定存在，可維持適度的中心煤氣流，能確保高大倒“V”形軟融帶的形成，既可提高爐芯和爐缸中心的溫度，改善塊狀帶和軟融帶的透氣性，提高滴落帶的透氣性和透液性，減少或避免導致爐況不順的“液泛”現(xiàn)象發(fā)生，降低和化解“死焦堆”之惡劣影響，又能減弱渣鐵環(huán)流對爐缸區(qū)內襯的沖刷和浸蝕，可增強高爐抵御來自外部或自身的各種干擾能力，促進爐況順行，使得高爐冶煉進程始終處于穩(wěn)定受控狀態(tài)，起到強化高爐冶煉、改善各項技術經(jīng)濟指標和延長高爐一代壽命等多重作用，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明提出的高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料方法及其爐頂裝置作進一步說明。


圖1是本發(fā)明提出的高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料的爐頂裝置的主視示意圖。
圖2是圖1中A-A剖示圖。
圖1中1、料車 2、固定受料罐 3、上密封(固)閥 4、均壓管 5、上密封(氣)閥 6、料罐 7、料罐支承件 8、下密封(固)閥 9、下密封(氣)閥 10、布料器氣密箱 11、錐形帽 12、抗磨護板 13、φ600×28鋼管構件 14、固定8室料斗上段 15、固定8室料斗中段 16、密封探料尺和TKFL-45系列高爐雷達探尺 17、固定8室料斗下段 18、爐頂支圈 19、聯(lián)接板 20、下部隔板 21、爐喉料面紅外攝像儀 22、固定布料鐘支承體 23、煤氣導出管 24、爐頭鋼殼 25、可動料斗 26、可動爐喉 27、固定布料鐘 28、爐喉“+”字測溫裝置 29、高爐爐喉 30、斜橋彎軌 31、爐頂框架固定受料罐支承件 32、固定受料罐有料和倉空信號儀 33、均壓放散閥 34、均壓充壓閥 35、上密封閥組波紋補償器 36、料罐有料和倉空信號儀 37、下密封閥組波紋補償器 38、可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置氣密箱 39、可動料斗與可動爐喉拉桿套筒滾子鏈接頭 40、可動料斗與可動爐喉拉桿水冷水封裝置波紋補償器41、可動爐喉拉桿水冷水封裝置 42、可動料斗拉桿水冷水封裝置 43、可動爐喉拉桿 44、可動料斗拉桿具體實施方法從圖1、圖2中可以看出一種高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料的爐頂裝置，由料車1和斜橋彎軌30組成，其特征是爐頂支圈18焊接在爐頭鋼殼24上；固定8室料斗下段17置于爐頂支圈18之上，固定8室料斗中段15又置于固定8室料斗下段17之上，它們三者之間以螺栓相聯(lián)接；固定8室料斗上段14置于固定8室料斗中段15之上，它們兩者之間以螺栓相聯(lián)接；布料器氣密箱10置于固定8室料斗上段14之上，它們兩者之間以螺栓相聯(lián)接；下密封(氣)閥9置于布料器氣密箱10之上，下密封閥組波紋補償器37置于下密封(氣)閥9之上，下密封(固)閥8置于下密封閥組波紋補償器37之上，料罐6置于下密封(固)閥8之上，它們兩者之間均分別以螺栓相聯(lián)接，此外料罐6還以螺栓聯(lián)接加焊接的方式固定于料罐支承件7之上；上密封閥組波紋補償器35置于料罐6之上，上密封(氣)閥5置于上密封閥組波紋補償器35之上，上密封(固)閥3置于上密封(氣)閥5之上，固定受料罐2置于上密封(固)閥3之上，它們兩者之間均分別以螺栓相聯(lián)接，此外，固定受料罐2還以螺栓聯(lián)接加焊接的方式固定于爐頂框架固定受料罐支承件31之上；均壓管4以螺栓加焊接的方式安裝在上密封(氣)閥5的閥體中下部，均壓放散閥33和均壓充壓閥34分別安裝在均壓管4的上段和中段上，均以螺栓相聯(lián)接；固定受料罐有料和倉空信號儀32和料罐有料和倉空信號儀36分別安裝在固定受料罐2、料罐6的左側下方；在固定8室料斗的內部固定8室料斗上段14的隔板與布料器氣密箱10的底部掛件之間以螺栓相聯(lián)接；φ600×28鋼管構件13與固定8室料斗上、中、下三段14、15、17及固定布料鐘支承體22之間以螺栓相聯(lián)接；固定布料鐘27與固定布料鐘支承體22之間以螺栓相聯(lián)接；下部隔板20上方與固定8室料斗下段17的隔板，采用聯(lián)接板19以螺栓相聯(lián)接，下方與固定布料鐘27之間以螺栓相聯(lián)接；固定布料鐘27之下方吊裝著爐喉“+”字測溫裝置28，靠爐子邊緣的測點，采用從高爐爐喉29外向內進行安裝的測溫裝置；爐喉料面紅外攝像儀21則吊裝在鋼管構件13內的高爐中心線上并固定在布料鐘支承體22上，爐喉“+”字測溫裝置28和爐喉料面紅外攝像儀21所用鎧裝熱電偶的導線、光纖通訊電纜、冷卻用進出水和保護性氣體等(圖中未畫出)均從固定8室料斗上、中段14、15之隔板下部的夾層中和從φ600×28鋼管構件13中由高爐爐外引入；抗磨護板12安裝在固定8室料斗上段14的隔板上方，以螺栓相聯(lián)接；錐形帽11置于φ600×28鋼管構件13的上口；在固定8室料斗的外部可動料斗25及可動爐喉26安裝于爐頭鋼殼24內，可動料斗25呈圓筒形，可動料斗25的材料采用(NS-1)奧氏體耐磨鑄鋼，位于固定布料鐘27之上，套在固定8室料斗下段17之外，用以上、下啟閉，上則起到布料閘門之功效，下則起到料斗貯料之功能，可動料斗25及可動爐喉26均由四或八等分可拆卸的單體裝配而成；可動爐喉26呈圓筒形，能上、下移動；固定布料鐘27由8件相同的單體以螺栓相聯(lián)接組裝而成，可動料斗25與可動爐喉26的升降運行應根據(jù)高爐布料要求確定，由自控系統(tǒng)通過可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置進行運作，可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置氣密箱(38)內部的機械傳動裝置可按布料調節(jié)的要求對可動料斗(25)與可動爐喉(26)進行升、降；可動料斗25及可動爐喉26上安裝可動料斗拉桿44及可動爐喉拉桿43，可動料斗拉桿44及可動爐喉拉桿43通過可動料斗與可動爐喉拉桿套筒滾子鏈接頭39，與從可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置氣密箱38中引出的套筒滾子鏈相聯(lián)接，可動爐喉拉桿43、可動料斗拉桿44均采用壓力平衡式水冷、水封氣密系統(tǒng)，可動爐喉拉桿43及可動料斗拉桿44均分別對應安裝可動料斗與可動爐喉拉桿水冷水封裝置波紋補償器40、可動爐喉拉桿水冷水封裝置41、可動料斗拉桿水冷水封裝置42，可動爐喉拉桿43及可動料斗拉桿44均由可動料斗與可動爐喉拉桿水冷水封裝置波紋補償器40、可動爐喉拉桿水冷水封裝置41、可動料斗拉桿水冷水封裝置42加以保護，而可動爐喉拉桿水冷水封裝置41、可動料斗拉桿水冷水封裝置42的下部均焊接在爐頭鋼殼24上，其上部均以可動料斗與可動爐喉拉桿水冷水封裝置波紋補償器40和可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置氣密箱38下方的出管用螺栓相聯(lián)接；兩臺密封探料尺和TKFL-45系列高爐雷達探尺16分別對稱均布安裝在爐頭鋼殼24的上方，密封探料尺和TKFL-45系列高爐雷達探尺16的導管焊接在爐頭鋼殼24的上方；上、下密封(固)閥3、8的閥板由均布的呈輻射狀的帶扣閥瓣單元構成，閥瓣啟閉沿閥體中心線方向，屬中心卸料式；上、下密封(氣)閥5、9則采用兩件自帶軟密封的閥蓋，閥體上對稱設置兩個檢修孔，以適應降低休風率和快速檢修之需要，上、下密封閥組的使用壽命長，可確保爐頂長期維持高壓操作；采用壓力平衡式水冷水封氣密系統(tǒng)，確保布料器氣密箱10內部的布料器能在高溫、高壓、高煤氣灰的環(huán)境中正常實施礦、焦相間多扇面步進布料的進行，且可做到隨爐頂煤氣壓力變化而實現(xiàn)自動調節(jié)；采用固定布料鐘27與可動料斗25、可動爐喉26協(xié)同配合，實現(xiàn)高爐圓周和徑向上布料；布料器氣密箱10既起著承上啟下的作用，其內設旋轉布料器，可將上方料罐中的爐料，向下方8室布料斗的任意相鄰兩室為一布料單元進行定點布料，布料嘴開口朝向一方，布料嘴底部結構采用“存料式”，以延長其使用壽命，布料器氣密箱10內設的布料器機械傳動裝置，帶有壓力平衡式水冷水封氣密系統(tǒng)，布料器氣密箱10與固定8室料斗的上、中、下三段14、15、17、固定布料鐘支承體22、φ600×28鋼管構件13、固定布料鐘27、下部隔板20、聯(lián)接板19、錐形帽11、抗磨護板12、可動料斗25等共同構成8室布料斗，通過布料器氣密箱10內部的布料器與8室布料斗之間配合，實施礦、焦相間多扇面步進布料；將爐喉“+”字測溫裝置28分成兩部分，其大部分吊裝于固定布料鐘27之下方，靠爐子邊緣的測點，則采用從高爐爐喉29外向內安裝的測溫裝置測溫，避免傳統(tǒng)的爐喉“+”字測溫裝置之大樑直接影響圓周爐料均布的問題；爐喉料面紅外攝像儀21吊裝在固定布料鐘支承體22之內的高爐中心線上，以求得最佳圖像效果；可動料斗25、可動爐喉26、固定布料鐘27大型構件均采用以小件拼裝成可拆卸式，尤其是可動料斗25、固定布料鐘27只求具有布料功能而不要求有密封功能，以小件拼裝可拆卸式，可解決因高爐大型化給設備制造、運輸、安裝以及檢修更換所帶來一系列的困難和問題；可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置氣密箱38、可動料斗與可動爐喉拉桿水冷水封裝置波紋補償器40、可動爐喉拉桿水冷水封裝置41、可動料斗拉桿水冷水封裝置42和爐頭鋼殼24共同構成壓力平衡式水冷水封氣密系統(tǒng)，以確保在高溫、高壓、高煤氣灰的環(huán)境中機械傳動裝置能正常工作；固定受料罐2、料罐6分別固定在爐頂框架固定受料罐支承件31及料罐支承件7之上，不設稱重裝置，但分別設置固定受料罐有料和倉空信號儀32、料罐有料和倉空信號儀36以隨時掌握爐料在罐中的情況；上密封閥組波紋補償器35只作為爐頂檢修之用、下密封閥組波紋補償器37既可作為爐頂檢修，又可作為高爐爐體漲落的補償；可動爐喉26的板面與爐喉圓面垂直，在板面上設計一定數(shù)量呈棋格式布置略帶傾斜的通氣孔，既不影響爐喉的煤氣流向煤氣導出管23，也不影響其擋料的功能。密封探料尺和TKFL-45系列高爐雷達探尺16前者為機械、接觸式，后者為電氣自動、非接觸式，兩者共用可確保探料面的精確程度和使用的可靠性。
實施例實際采用先布焦、后布礦的礦、焦分裝以礦焦相間多扇面步進布料方法向爐喉布料作業(yè)，當密封探料尺和TKFL-45系列高爐雷達探尺16自動探料面到規(guī)定料線時，提升密封探料尺至準備探料的位置，此時TKFL-45系列高爐雷達探尺無需提升；通過可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置氣密箱38提升可動料斗25至開位，可動爐喉26隨可動料斗25提升而選擇下降點或維持原位不動，延時10秒鐘，將8室布料斗中所布的焦炭布入高爐爐喉29；延時10秒鐘到可動料斗25下降至關位，可動爐喉26與可動料斗25協(xié)同動作升至高位；布料器氣密箱10內部的布料器按原旋轉方向轉90°角準備布礦；料罐的均壓充壓閥34開啟至開位；爐頂壓與罐壓比較差值(爐頂壓-罐壓)≤700Pa；打開下密封(氣)閥9至開位，打開下密封(固)閥8至開位；料罐有料和倉空信號儀36發(fā)出倉空信息；布料器氣密箱10內部的布料器按原旋轉方向轉180°角，準備實施布礦；關閉下密封(固)閥8至關位，關閉下密封(氣)閥9至關位；打開料罐均壓放散閥33至開位；大氣壓與罐壓比較差值(大氣壓-罐壓)≈0；打開上密封(氣)閥5至開位，關閉料罐均壓放散閥33至關位；打開上密封(固)閥3至開位；固定受料罐有料和倉空信號儀32發(fā)出倉空信息；料罐有料和倉空信號儀36發(fā)出有料信息；關閉上密封(固)閥3至關位，關閉上密封(氣)閥5至關位；料車1上料；打開料罐均壓充壓閥34至開位；爐頂壓與罐壓比較差值(爐頂壓-罐壓)≤700Pa；打開下密封(氣)閥9至開位，打開下密封(固)閥8至開位；料罐有料和倉空信號儀36發(fā)出倉空信息；關閉下密封(固)閥8至關位，關閉下密封(氣)閥9至關位；通過可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置氣密箱38提升可動料斗25至開位，可動爐喉26隨可動料斗25提升而選擇下降點或維持原位不動，延時10秒鐘，將8室布料斗中的礦石布入高爐爐喉29；密封探料尺(和TKFL-45系列高爐雷達探尺)16進行自動探料面；打開料罐均壓放散閥33至開位；大氣壓與罐壓比較差值(大氣壓-罐壓)≈0；打開上密封(氣)閥5至開位，關閉料罐均壓放散閥33至關位；打開上密封(固)閥3至開位；固定受料罐有料和倉空信號儀32發(fā)出倉空信息；料罐有料和倉空信號儀36發(fā)出有料信息；布料器氣密箱10內部的布料器按原旋轉方向旋轉45°步進角，準備下一批爐料的礦、焦相間多扇面步進布料；關閉上密封(固)閥3至關位，關閉上密封(氣)閥5至關位；料車1上料；固定受料罐有料和倉空信號儀32發(fā)出有料信息；打開料罐均壓充壓閥34至開位；爐頂壓與罐壓比較差值(爐頂壓-罐壓)≤700Pa；關閉料罐均壓充壓閥34至關位；打開下密封(氣)閥9至開位，打開下密封(固)閥8至開位；料罐有料和倉空信號儀36發(fā)出倉空信息；關閉下密封(固)閥8至關位，關閉下密封(氣)閥9至關位；布料器氣密箱10內部的布料器按原旋轉方向旋轉180°角，準備布焦；打開料罐均壓放散閥33至開位；大氣壓與罐壓比較差值(大氣壓-罐壓)≈0；關閉料罐均壓充壓閥34至關位；打開上密封(氣)閥5至開位，打開上密封(固)閥3至開位；固定受料罐有料和倉空信號儀32發(fā)出倉空信息；料罐有料和倉空信號儀36發(fā)出有料信息；關閉上密封(固)閥3至關位，關閉上密封(氣)閥5至關位；料車1上料；固定受料罐有料和倉空信號儀32發(fā)出有料信息；打開料罐均壓充壓閥34至開位；爐頂壓與罐壓比較差值(爐頂壓-罐壓)≤700Pa；關閉料罐均壓充壓閥34至關位；打開下密封(氣)閥9至開位，打開下密封(固)閥8至開位；料罐有料和倉空信號儀36發(fā)出倉空信息；布料器氣密箱10內部的布料器按原旋轉方向旋轉90°角，準備布礦；關閉下密封(固)閥8至關位，關閉下密封(固)閥8至關位；打開料罐均壓放散閥33至開位；大氣壓與罐壓比較差值(大氣壓-罐壓)≈0；關閉料罐均壓放散閥33至關位；打開上密封(氣)閥5至開位，打開上密封(固)閥3至開位；固定受料罐有料和倉空信號儀32發(fā)出倉空信息；料罐有料和倉空信號儀36發(fā)出有料信息；關閉上密封(固)閥3至關位，上密封(氣)閥5至關位；料車1上料；固定受料罐有料和倉空信號儀32發(fā)出有料信息；打開料罐均壓充壓閥34至開位；爐頂壓與罐壓比較差值(爐頂壓-罐壓)≤700Pa；關閉料罐均壓充壓閥34至關位，至此，已將原爐頂中的兩車焦、兩車礦分別布到爐內并將后續(xù)的兩車焦、兩車礦也安排到爐頂?shù)难b料裝置中。
權利要求
1.一種高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料方法其特征是用礦、焦同裝或先布焦、后布礦的礦、焦分裝的辦法，采用多室布料斗以一定的布焦、布礦角和步進角進行礦、焦相間多扇面步進布料，布焦、布礦角均分別為90°、60°、45°，相應的步進角為45°、30°、22.5°，礦石、焦炭以礦、焦相間多扇面的形式順著布料鐘布向爐喉，且在同一時間之內布到爐喉料面上，在料柱中形成中心連續(xù)凈焦柱和與中心連續(xù)凈焦柱緊挨且繞著它旋向相同的焦旋梯和礦旋梯，使礦、焦在爐內布成各為兩個、三個、四個呈旋梯狀的爐料充填結構。
2.一種高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料的爐頂裝置，由料車(1)和斜橋彎軌(30)組成，其特征是a、爐頂支圈(18)焊接在爐頭鋼殼(24)上，固定8室料斗下段(17)置于爐頂支圈(18)之上，固定8室料斗中段(15)又置于固定8室料斗下段(17)之上，它們三者之間以螺栓相聯(lián)接；b、固定8室料斗上段(14)置于固定8室料斗中段(15)之上，它們兩者之間以螺栓相聯(lián)接，布料器氣密箱(10)置于固定8室料斗上段(14)之上，它們兩者之間以螺栓相聯(lián)接；c、下密封(氣)閥(9)置于布料器氣密箱(10)之上，下密封閥組波紋補償器(37)置于下密封(氣)閥(9)之上，下密封(固)閥(8)置于下密封閥組波紋補償器(37)之上，料罐(6)置于下密封(固)閥(8)之上，它們兩者之間均分別以螺栓相聯(lián)接，此外料罐(6)還以螺栓聯(lián)接加焊接的方式固定于料罐支承件(7)之上；d、上密封閥組波紋補償器(35)置于料罐(6)之上，上密封(氣)閥(5)置于上密封閥組波紋補償器(35)之上，上密封(固)閥(3)置于上密封(氣)閥(5)之上，固定受料罐(2)置于上密封(固)閥(3)之上，它們兩者之間均分別以螺栓相聯(lián)接，此外，固定受料罐(2)還以螺栓聯(lián)接加焊接的方式固定于爐頂框架固定受料罐支承件(31)之上；e、均壓管(4)以螺栓加焊接的方式安裝在上密封(氣)閥(5)的閥體的中下部，均壓放散閥(33)和均壓充壓閥(34)分別安裝在均壓管(4)的上段和中段上，均以螺栓相聯(lián)接，固定受料罐有料和倉空信號儀(32)和料罐有料和倉空信號儀(36)分別安裝在固定受料罐(2)和料罐(6)的左側下方；f、固定8室料斗上段(14)的隔板與布料器氣密箱(10)的底部掛件之間以螺栓相聯(lián)接，φ600×28鋼管構件(13)與固定8室料斗上、中、下三段(14)(15)、(17)及固定布料鐘支承體(22)之間以螺栓相聯(lián)接，固定布料鐘(27)與固定布料鐘支承體(22)之間以螺栓相聯(lián)接，下部隔板(20)上方與固定8室料斗下段(17)的隔板，采用聯(lián)接板(19)以螺栓相聯(lián)接，下方與固定布料鐘(27)之間以螺栓相聯(lián)接，固定布料鐘(27)之下方吊裝著爐喉“+”字測溫裝置(28)，靠爐子邊緣的測點，采用從高爐爐喉(29)外向內進行安裝的測溫裝置，爐喉料面紅外攝像儀(21)則吊裝在φ600×28鋼管構件(13)內的高爐中心線上并固定在布料鐘支承體(22)上，爐喉“+”字測溫裝置(28)和爐喉料面紅外攝像儀(21)所用鎧裝熱電偶的導線、光纖通訊電纜、冷卻用進出水和保護性氣體等均從固定8室料斗上、中段(14)、(15)之隔板下部的夾層中和從φ600×28鋼管構件(13)中由高爐爐外引入，抗磨護板(12)安裝在固定8室料斗上段(14)的隔板上方，以螺栓相聯(lián)接，錐形帽(11)置于φ600×28鋼管構件(13)的上口；g、可動料斗(25)及可動爐喉(26)安裝于爐頭鋼殼(24)內，可動料斗(25)呈圓筒形，可動料斗(25)的材料采用(NS-1)奧氏體耐磨鑄鋼，位于固定布料鐘(27)之上，套在固定8室料斗下段(17)之外，可動爐喉(26)呈園筒形，可動料斗(25)及可動爐喉(26)上安裝可動料斗拉桿(44)及可動爐喉拉桿(43)，可動料斗拉桿(44)及可動爐喉拉桿(43)通過可動料斗與可動爐喉拉桿套筒滾子鏈接頭(39)，與從可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置氣密箱(38)中引出的套筒滾子鏈相聯(lián)接，可動爐喉拉桿(43)、可動料斗拉桿(44)均采用壓力平衡式水冷水封氣密系統(tǒng)，可動爐喉拉桿(43)及可動料斗拉桿(44)均分別對應安裝可動料斗與可動爐喉拉桿水冷水封裝置波紋補償器(40)、可動爐喉拉桿水冷水封裝置(41)、可動料斗拉桿水冷水封裝置(42)，而可動爐喉拉桿水冷水封裝置(41)、可動料斗拉桿水冷水封裝置(42)的下部均焊接在爐頭鋼殼(24)上，其上部均以可動料斗與可動爐喉拉桿水冷水封裝置波紋補償器(40)和可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置氣密箱(38)下方的出管用螺栓相聯(lián)接，各為兩臺的密封探料尺和TKFL-4 5系列高爐雷達探尺(16)對稱均布安裝在爐頭鋼殼(24)的上方，密封探料尺和TKFL-4 5系列高爐雷達探尺(16)的導管焊接在爐頭鋼殼(24)的上方。
3.根據(jù)權利要求2所的述的高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料的爐頂裝置，其特征是可動料斗(25)及可動爐喉(26)均由四或八等分可拆卸的單體裝配而成。
4.根據(jù)權利要求2所的述的高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料的爐頂裝置，其特征是固定布料鐘(27)由8件相同的單體以螺栓相聯(lián)接組裝而成。
5.根據(jù)權利要求2所的述的高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料的爐頂裝置，其特征是上、下密封(固)閥(3)、(8)的閥板由均布的呈輻射狀的帶扣閥瓣單元構成。
6.根據(jù)權利要求2所的述的高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料的爐頂裝置，其特征是上、下密封(氣)閥(5)、(9)采用兩件自帶軟密封的閥蓋，閥體上對稱設置兩個檢修孔。
7.根據(jù)權利要求2所述的高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料的爐頂裝置，其特征是布料器氣密箱(10)內設旋轉布料器及帶有壓力平衡式水冷水封氣密系統(tǒng)的布料器機械傳動裝置。
8.根據(jù)權利要求2所述的高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料的爐頂裝置，其特征是可動料斗與可動爐喉機械傳動裝置氣密箱(38)內部的機械傳動裝置可按布料調節(jié)的要求對可動料斗(25)與可動爐喉(26)進行升、降。
全文摘要
本發(fā)明提出一種高爐橫斷面礦焦相間多扇面步進布料方法及其爐頂裝置，屬煉鐵，其特征是用礦、焦同裝或先布焦、后布礦的礦、焦分裝的辦法，采用多室布料斗以一定的布焦、布礦角和步進角進行礦、焦相間多扇面步進布料，礦石和焦炭以礦、焦相間多扇面的形式順著布料鐘布向爐喉料面，在料柱中心窄小范圍內形成中心連續(xù)凈焦柱的同時，在料柱中還形成與中心連續(xù)凈焦柱緊挨且圍繞著它作同向旋轉的焦旋梯和礦旋梯，使礦、焦在爐內布成各為兩個、三個、四個呈旋梯狀的爐料充填結構，爐內礦、焦充填結構的改變，從根本上化解了礦、焦呈層狀布料時的料柱透氣性差和局部氣流的“癥結”問題，使高爐冶煉進程始終處于穩(wěn)定、受控狀態(tài)。
文檔編號C21B7/18GK1850995SQ20061004056
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月25日 優(yōu)先權日2006年5月25日
發(fā)明者祁正坤 申請人:祁正坤