专利名称：一种无料钟装料设备的制作方法
技术领域：
本发明属于高炉炼铁领域，具体涉及到一种用于高炉的无料钟装料设备。
背景技术：
无料钟装料设备在中国和世界各地钢铁厂炼铁生产上已得到广泛的应用。并罐无料钟炉顶设备通常是指由几个料罐平行地安装在布料装置上，用作矿或焦炭的存储料仓， 料罐的交替装料和卸料，使得高炉能够实现连续装料。与串罐无料钟装料设备相比，并罐无料钟装料设备的缺点在于并罐无料钟装料设备中的料罐下料口偏离高炉中心线，这样就导致下料时炉料会发生明显的偏析。因此，尽量减小料罐下料口与高炉中心线的距离，是并罐无料钟进行新改进和优化的指导思想。无料钟装料装置通常是由布料装置、中间漏斗、阀箱、料罐、上密封阀和换向溜槽组成。布料装置带有一个布料溜槽，布料溜槽能够绕高炉中心线旋转并能实现倾动，以将从料罐放下的原料均勻分布在高炉炉喉中。在布料装置上面，平行安装着两个或三个料罐。料罐下口连接着阀箱，在阀箱中，安装有八角溜槽，其与料流调节阀的阀板配合构成一个料门。料流调节阀安装在阀箱内部，设置在八角溜槽的底部。对应每个料罐的下口，分别设有一料流调节阀和一下密封阀两部分。每个料流调节阀安装在料罐的下口上，通过驱动机构调整其中的阀板的转动角度来实现料罐下口的开启大小。在阀箱中，分成几个相互隔开的独立空间，其与料罐的个数对应，在每个独立空间的下部箱底上设有下密封阀，下密封阀包括阀座和在阀座上绕轴转动的阀盖，阀盖能在一定角度内转动而开启或关闭该下密封阀，当一个下密封阀的阀盖与阀座紧密贴合即关闭下密封阀时，相应的料罐与高炉就会被隔断。阀箱底部是一个漏斗，它的下部与布料装置连接。在每个料罐的上口，安装有上密封阀，它能够实现外界与料罐的连通和隔断。换向溜槽布置在上密封阀的上方，它通过旋转式或翻板式溜槽实现换向导料。现有技术中的并罐无料钟装料设备，存在如下一些缺陷1.现有的阀箱，由于对应几个料罐的料流调节阀和下密封阀都安装在同一个箱体内，使得安装在阀箱中的八角溜槽不易拆卸更换，而且料流调节阀的阀板是向着靠近高炉中心线的方向打开，这样炉料料流距离高炉中心线较远，落入布料装置后往往偏析较大。2.现在的料流调节阀箱内部的八角溜槽虽然为近似漏斗结构，但八角溜槽在靠近高炉中心线的内侧壁不在竖直方向上，而是与竖直方向夹角比较大地向外倾斜，加上与之配套的调节阀阀板打开时是靠近高炉中心线的方向，这样的八角溜槽在卸料时，下料的料流距离高炉中心线更远，下料时炉料偏析更加严重。3.现有的料罐的形状不甚合理，使得其中心线距离高炉中心线也较远，这样也往往导致料流进入高炉后形成偏析。4.现有的料流调节阀与下密封阀采用悬臂梁结构，在阀板转动的过程中，阀板稳定性差，导致密封圈和轴承的磨损严重。另外，调节阀的密封和轴承支撑部位的结构复杂， 也致使设备的检修和更换困难。
现在高炉在向大型化发展，而且高炉冶炼的工艺也在不断地改进和发展。现在已经出现新的冶炼工艺烧结矿分级入炉和焦炭分级入炉。分级入炉的优势在于它充分利用原料资料，减少资源的消耗，降低了成本。而且分级后粒度更加均勻，也在一定程度上减小了布料偏析。大型高炉采用分级入炉工艺，采用两罐无料钟装料设备，设备作业率很高。这就意味着现场生产状况要达到理想设计情况才行，不能出现故障。一旦高炉出故障，并罐设备无法满足要求。三罐无料钟装料设备弥补了两罐无料钟设备作业率高的问题，并且三罐有多种下料方式单罐下料、两罐同时下料等。
发明内容
本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种能减小高炉下料偏析的无料钟装料设备。本发明进一步的目的在于提供一种便于检修、设备稳定可靠的无料钟装料设备；本发明的目的是这样实现的一种无料钟装料设备，包括称量料罐、料流调节阀箱、下密封阀箱和中间漏斗；所述称量料罐为两个，或者，所述称量料罐为三个，其相对于高炉中心线在圆周方向上均布布置安装；该称量料罐中心线偏离高炉中心线地设置；所述料流调节阀箱设于所述称量料罐的下方，其上端口与所述称量料罐的出口对应，其下端口与所述下密封阀箱上端的阀口对应，该下密封阀箱的下端口与所述中间漏斗的上端口密封连接；所述料流调节阀箱与所述称量料罐数量对应，在每个称量料罐下方分别对应安装一个所述料流调节阀箱，每个所述料流调节阀箱，其中设有一八角溜槽，该八角溜槽的上端口密封连接对应的所述称量料罐的所述出口，其下端口与所述下密封阀箱的对应阀口对应，还包括一料流调节阀，其阀板置于所述八角溜槽的所述下端口处，其与一驱动机构连接使得该阀板运动而调节所述八角溜槽所述下端口的开启度，该阀板与所述驱动机构的连接结构使得该阀板向远离所述高炉中心线的方向移动时开大所述八角溜槽的所述下端口 ；所述八角溜槽为漏斗型，其中靠近高炉中心线一侧的内侧槽壁为竖直侧壁，其外侧槽壁与所述阀板启闭的轨迹相匹配，以使得不影响阀板的启闭且与阀板配合关闭所述下端口 ；所述下密封阀箱，其为一个整体件，其上端阀箱上设有若干阀口与上面的各个所述料流调节阀箱下端口通过波纹管伸缩补偿器密封连接；在所述下密封阀箱内每个所述阀口处设有一个阀盖，每个该阀盖固定安装在一转动轴上，该转动轴连接驱动装置，使得该阀盖通过随所述转动轴旋转实现对所述阀口的开闭动作，当阀盖将所述阀口密封住时，将对应的所述称量料罐与高炉内部气体隔绝；下密封阀箱上还设有下端口 ；该中间漏斗的上端口与所述下密封阀箱的下端口密封连接，中间漏斗的下端口上设置波纹管补偿器，通过该波纹管补偿器与布料装置连接。前述的所述布料装置为一旋转布料装置，其带有一个布料溜槽，该布料溜槽能够绕高炉中心线旋转并能实现倾动地设置在所述布料装置中；所述旋转布料装置通过该布料溜槽向高炉内布料。该布料装置为现有技术。本发明提供的无料钟装料设备，将八角溜槽的靠近高炉中心线的内侧槽壁改为竖直槽壁和该阀板朝内运动开启下端口改为朝外运动开启下端口，就可以使得从称量料罐放下的物料流更加靠近高炉中心线，这样可以有效地减小下料偏析。另外，将现有一体的料流调节阀箱和下密封阀箱进行分离，且将合体的料流调节阀箱改为与称量料罐一一对应的分体式结构，使得每个料流调节阀箱都能够单独移出，由此，可以方便对该料流调节阀箱的检修和更换。该料流调节阀箱与所述下密封阀箱之间设有波纹管伸缩补偿器，实现其间的软连接。所述料流调节阀的所述阀板与所述驱动机构的连接结构是包括一摇臂和传动轴，该阀板设置在该摇臂上，该摇臂的两端连接所述传动轴，两侧该传动轴各自伸出并支撑在所述料流调节阀箱壁上，其与箱壁之间设轴承装置和轴密封件，使得传动轴与箱壁密封， 该传动轴的伸出部分分别连接一驱动机构，使得两套驱动机构同步带动阀板转动，使该阀板随该转动轴在一设定角度范围内转动。下密封阀箱上的每个阀盖与所述下密封阀箱采用通轴式结构连接，转动轴的两端都设有轴密封圈和轴承座，即所述下密封阀箱上的所述阀盖固定安装在一转动轴上，转动轴两端穿出所述下密封阀箱，在该阀箱壁与转动轴之间设有轴密封圈和轴承座，在转动轴的端部连接驱动机构，通过驱动机构带动转动轴使得阀盖随之转动封闭和打开阀口。两罐无料钟装料设备的下密封阀打开时，阀盖向着接近高炉中心线的转动，并最终停留在下密封阀箱的中部。即在该下密封箱内部对应两个所述阀口设有两个独立的下密封阀盖，两个所述阀盖的安装结构为该下密封阀箱上连接所述阀盖的转动轴安装在靠近所述高炉中心线一侧，使得在所述阀盖打开时，阀盖向着接近高炉中心线的转动，全开启时，所述阀盖最终停留在下密封阀箱的中部。三罐无料钟装料设备的下密封阀箱的三个阀口到高炉中心线距离相等，该三个阀口中心点构成一个等边三角形。三罐无料钟装料设备的下密封阀箱从俯视图上看呈“品”字型，内部包括三个独立的下密封阀。当下密封阀打开时，阀盖向着远离高炉中心线的转动，并停留在下密封阀箱的外侧。与三个所述称量料罐对应的下密封阀箱上的三个所述阀口在俯视方向上观察，即在水平面上呈“品”字型分布，在该下密封箱内部包括三个独立的下密封阀，即对应三个所述阀口设有三个独立的下密封阀盖，三个所述阀盖的安装结构为该下密封阀箱体上连接所述阀盖的转动轴安装在远离所述高炉中心线一侧，使得当每个所述阀盖打开时，所述阀盖向着远离高炉中心线的方向转动，全开启时，所述阀盖停留在所述下密封阀箱的对应远离高炉中心线的所述阀口的外侧。三罐无料钟装料设备的密封阀箱的高度大于阀板的直径。两罐和三罐的无料钟装料设备中，所述阀盖转动的角度大于100° ；最好在 100° 110°之间。下密封阀箱可以直接或间接地固定在炉顶框架上。中间漏斗固定在下密封阀箱的下法兰上。每个所述料流调节阀箱上设有用于更换料流调节阀箱的滚轮，相应地，并在炉顶框架上对应处设置更换料流调节阀箱导轨，所述滚轮置于所述导轨上。每个称量料罐都通过其外侧的三个电子称量装置固定在炉顶框架上。
所述下密封阀箱固定在炉顶框架上。所述称量料罐的中段为直段柱状筒体，下段为外侧倾斜内侧基本竖直的锥形筒体，所述的电子称量装置均勻布置在称量料罐的直段与下锥段的连接处。在所述中间漏斗和布料装置之间设有对中装置，所述对中装置为呈圆锥形筒体， 并处在高炉中心线上，位于所述中间漏斗下部连接的所述波纹管补偿器内，其上端高出所述中间漏斗出口，下端与布料装置的中心喉管连接。该对中装置由于上端口高出中间漏斗出口，在中间漏斗的出口处形成了一个环形缝隙，在下料过程中，当环隙中填满物料后，即可在此处形成一个堆台，该堆台使得后面的料流偏离原来轨迹，更加靠近高炉中心线流动，减小偏析。本发明提供的无料钟装料设备，其关键改进点在于将八角溜槽的内侧槽壁由倾斜改为竖直，但是，这种改动，即牵动了阀板的现有结构，没有空间提供阀板向内开启，于是， 本发明将阀板改为向外运动开启，其与八角溜槽内壁竖直结构配合，使得物料流靠近高炉中心线，可以有效地减少偏析的产生。另外，将现有的包括料流调节阀和下密封阀的阀箱分成料流调节阀箱和下密封阀箱两个部分，且料流调节阀箱对应于上面的称量料罐是分离式的，而且料流调节阀的阀板打开时是远离高炉中心线方向，这样的改进可以使得料流调节阀箱容易移出，便于检修，称量料罐卸料时料流更加靠近高炉中心线，减小偏析。进一步地，料流调节阀的阀板通过双侧驱动，使得阀板在转动时更加稳定，减小油封和轴承的磨损。并且调节阀箱轴的密封和支承结构简单，密封性和可更换性好，有利于现场维护操作。还有，下密封阀的采用通轴式设计，在轴的两端都设有轴承座，这样使得轴带动阀板转动时更加稳定，轴承受力均勻，大大延长了轴承和油封的寿命。当下密封阀打开时，阀板向着远离高炉中心线的转动，并停留在下密封阀箱的外侧，使装料设备实现了能同时打开二个下密封阀，而且阀盖之间不会发生干涉。下面通过附图和实例对本发明进行进一步的说明。
图1为本发明提供的具有两个称量料罐的无料钟装料设备的总体结构示意图；图2为如图1所示的无料钟装料设备中物料从称量料罐落入高炉进料口料流轨迹的示意图；图3为本发明提供的具有三个称量料罐的无料钟装料设备的总体结构示意图；图4为图3的剖视结构示意图；图5为本无料钟装料设备中的料流调节阀箱的结构示意图；图6为图5中料流调节阀箱中的阀板连接驱动装置的连接结构示意图；图7为下密封阀箱的俯视结构示意图。
具体实施例方式如图1、2所示，本发明提供的一种无料钟装料设备，包括称量料罐1、料流调节阀箱2、下密封阀箱3、中间漏斗4和布料装置5 ；所述布料装置5为一旋转布料装置，其带有一个布料溜槽，该布料溜槽能够绕高炉中心线旋转并能实现倾动地设置在所述布料装置中；所述旋转布料装置通过该布料溜槽向高炉G内布料；所述中间漏斗4的下端的一个出口通过其底部的波纹管补偿器A3与所述布料装置5连接；所述称量料罐1为两个，其相互平行地关于高炉中心线0对称安装，该称量料罐1 中心线偏离高炉中心线地设置；该称量料罐1分为三段；上段为上小下大的锥筒段，中段为直段的圆柱筒段，下端为上大下小的锥筒段，但是，下段的内侧罐壁与中段圆筒段基本相同地也为竖直罐壁。所述料流调节阀箱2与所述称量料罐1数量对应，在每个称量料罐1下方分别对应安装一个所述料流调节阀箱2，每个所述料流调节阀箱，其中设有一八角溜槽，该八角溜槽的上端口密封连接对应的所述称量料罐的所述出口，其下端口与所述下密封阀箱的对应阀口对应，所述料流调节阀箱2是固定安装在所述称量料罐的下端。料流调节阀箱2的上端口密封地固定安装在称量料罐1的下端；所述下密封阀箱3为一个整体件，其上端设有两个阀口 30与上面的各个所述料流调节阀箱2的出口对应密封连接，其下端口与所述中间漏斗4的上端进口密封连接，在每个所述阀口 30处设有一个阀盖31，每个该阀盖31设置在一转动轴上，该转动轴连接驱动装置，使得该阀盖31通过随轴旋转实现对所述阀口 30的开闭动作，当阀盖31将阀座上的阀口密封住时，分别将两个所述称量料罐1与高炉G内部气体隔绝。所述下密封阀盖31固定安装在一转动轴上，转动轴两端穿出所述下密封阀箱，在该阀箱壁与转动轴之间设有轴密封圈和轴承座，在转动轴的一端连接驱动机构使得每个所述下密封阀盖为通轴式结构。也可以在转动轴的两端分别连接一驱动机构，采用双驱动方式。在所述下密封阀箱体两个阀口 30上设有的两个所述阀板31以如下方式设置如图2所示，所述转动轴设置在阀口 30的内侧，其上连接阀盖，在该下密封阀打开时，阀盖31 按照箭头a所示的方向，向着接近高炉中心线0的方向转动，并最终停留在下密封阀箱的中部。如图3、4所示，一种无料钟装料设备，包括称量料罐100、料流调节阀箱200、下密封阀箱300、中间漏斗400、布料装置500几部分；所述布料装置500，为一旋转布料装置，其带有一个布料溜槽，该布料溜槽能够绕高炉中心线旋转并能实现倾动地设置在所述布料装置中，所述旋转布料装置通过该布料溜槽向高炉布料；所述中间漏斗400的下端的一个出口与所述布料装置500连接；所述称量料罐100包括三个称量料罐101、102、103，其相对于高炉中心线0在圆周方向上均布布置安装，称量料罐100的中心线偏离高炉中心线；其结构与前述称量料罐1 基本相同。所述料流调节阀箱200与所述称量料罐数量对应，为三个，分别为料流调节阀箱 201、202、203，在每个称量料罐下方分别对应安装一个所述料流调节阀箱，所述料流调节阀箱是固定安装在所述称量料罐的下端口上，该料流调节阀箱的上端口密封地固定安装在称量料罐的下端出口上；
所述下密封阀箱300为一个整体件，其上端设有三个阀口 310与上面的各个所述料流调节阀箱的出口对应密封连接，其下端口与所述中间漏斗400的上端进口密封连接， 在每个所述阀口上设有一个阀盖320，每个该阀盖320设置在一转动轴上，该转动轴连接驱动装置，使得该阀盖320能够通过随转动轴旋转实现对所述阀口 310的开闭动作，当每个阀盖320将阀口 310密封住时，分别将三个所述称量料罐与高炉内部气体隔绝。如图4、7所示，在所述下密封阀箱的三个阀口 310到高炉中心线0距离相等，该三个阀口中心点构成一个等边三角形。与所述三个称量料罐对应的下密封阀箱上的三个所述阀口从俯视方向上即在水平面上呈“品”字型分布，在该下密封箱内部对应三个所述阀口 310设有三个独立的下密封阀盖320，三个所述阀盖320的安装结构为所述转动轴设置在阀口 310的外侧，其上连接阀盖320。当每个所述阀盖320打开时，所述阀盖320向着远离高炉中心线0的方向转动， 全开启时，所述阀盖320停留在所述下密封阀箱的对应远离高炉中心线0的所述阀口 310 的外侧。所述下密封阀箱的高度大于所述阀盖的直径，而且所述阀盖转动的角度大于 100°。优选所述阀盖转动的角度在100° 110°之间。前述的两个实例，其中的称量料罐的个数不同，但其与高炉炉顶框架Al的连接结构基本相同，称量料罐都是通过称量装置A2固定在炉顶框架Al上。例如，一个称量料罐上面设置三个称量装置。两个或三个称量料罐的本无料钟装料装置，其中的料流调节阀箱的结构基本相同，现以三个称量料罐的本无料钟装料装置为例，所述的料流调节阀箱中都包括有料流调节阀和八角溜槽组成。如图5、6所示，八角溜槽210成漏斗状，安装在料流调节阀箱的上部， 与其上方的称量料罐的出口密封连接。该八角溜槽210其底部安装有阀板220，阀板220处于阀箱的中部，它在一定角度范围内转动。通过调整阀板220的开度可以改变称量料罐的下料口的大小。在八角溜槽210的出口处还安装有环形耐磨衬板230。现在所采用的调节阀箱内部的八角溜槽虽然都近似漏斗结构，但八角溜槽在靠近高炉中心线一侧(内侧)槽壁不在竖直方向上，与竖直方向夹角比较大，加上与之配套的调节阀阀板打开时是靠近高炉中心线的方向，这样的八角溜槽在卸料时，下料的料流距离高炉中心线较远，下料时炉料偏析比较严重。本发明提供的料流调节阀的八角溜槽采用漏斗型设计，下料口竖直向下。漏斗其靠近高炉中心线的内侧壁在竖直方向上，加上改变了阀板的开启方向，保证料流方向竖直向下。八角溜槽外侧槽壁与所述阀板启闭的圆弧轨迹相匹配。如图4、6所示，料流调节阀箱中的阀板220，其固定在摇臂221上，该摇臂221两侧分别与两个传动轴223连接，传动轴223穿出料流调节阀箱的箱体，在箱体和传动轴之间设有轴承座及轴密封结构222，所述轴密封结构可以是密封圈。两侧的该传动轴223与两个驱动机构2M分别连接。料流调节阀箱的箱体朝外的外侧壁上还可以设有方形观察孔，便于观察内部环形衬板230的磨损情况。现在的高炉无料钟装料设备中的料流调节阀一般都采用单侧驱动方式，即阀瓣式调节阀，阀板由一根曲轴带动，整个料流调节阀相当于悬臂梁结构，因此在外部驱动阀板转动的过程中，阀板稳定性差，导致密封圈和轴承的磨损严重。另外，由于调节阀的密封和轴承支撑部位的结构复杂，调节阀箱的检修和更换很困难。本发明提供的料流调节阀采用双侧驱动，即阀板的两侧都与传动轴连接，从而由两侧的驱动机构带动阀板同步转动，这样使得阀板在八角溜槽的下端口上的转动过程中稳定性非常好，对密封圈和轴承的磨损影响很小。同时调节阀箱的密封和支撑结构简单，密封性和可更换性好，有利于现场维护操作。如图1所示，每个所述料流调节阀箱上设有用于更换的滚轮Bi，并在炉顶框架上对应设置更换导轨B2，所述滚轮Bl置于所述导轨B2上。在拆除了上部与料流调节阀箱的连接螺栓和底部与下密封箱之间的波纹管补偿器后，通过滚轮Bi、轨道B2可方便将每个调节阀箱移出，便于现场更换和维修。不管是两个称量料罐或是三个称量料罐的本无料钟装料装置，其上的下密封阀箱中的阀盖，其上的所述转动轴连接的驱动装置都可以是外部油缸。当外部油缸驱动时，阀盖能够绕轴在一定范围内转动，完成下密封阀的开启和关闭动作。下密封阀的通轴式设计，即在轴的两端都设有轴承座，这样使得轴带动阀板转动时更加稳定，轴承受力均勻，大大延长了轴承和油封的寿命。轴承座直接安装在壳体上，将轴的密封和支撑融合在一块，这样既使得设备结构简单实用，又减小设备的装配空间。现有电子称量装置都安装在阀箱的称量支架上，称量料罐在装料过程中重心偏移距离比较大，对电子秤的称量精度影响较大。重新设计后的电子称量装置均勻布置在称量料罐直段与下锥段的连接处，使得下料过程中称量料罐重心偏心距离减小，因此对电子秤影响减小，保证了电子秤的准确性，进而也提高了电子秤的使用寿命。所述称量料罐分为上斜锥段、中间圆柱段和下斜锥段三部分，上斜锥段为上小下大的锥段，下斜锥段为上大下小的锥段，上、下斜锥段都是不对称结构，它们都向着高炉中心线一侧偏心。上斜锥段偏心是为了更好的与换向溜槽的下料口连接，有效地接受来料。下斜锥段偏心，即内侧罐壁为竖直壁，是为了使称量料罐出料口更加接近高炉中心线。与别的装料设备相比，优化后的称量料罐更加靠近高炉中心线，这在减小炉料偏析上起到了很重要的作用。为了保证下料时料流顺畅，称量料罐的下锥段倾斜角50°，图中称量料罐为 50°。内侧与竖直方向夹角在0° 5°，图中夹角为0度，这样使得内侧与八角溜槽内侧一样，都在竖直方向上，使得称量料罐下料时实现称量料罐内炉料整体移动，减少物料粒度偏析。对中装置550安装在中间漏斗4的出口处，并处在高炉中心线0上。对中装置550 如图2、4所示，呈圆锥形的筒体，它由耐磨衬板组成。其上端高出中间漏斗4的出口，下端与布料装置5的中心喉管连接。如图2所示的是当料流调节阀箱上的阀板220打开到一定角度时的料流路径。由于称量料罐下锥段的偏心，炉料b在竖直下料过程中有一个指向中心的水平分速度。由于对中装置阳0的上端高出一些，下料时中间漏斗底部会保存一部分原料。正是由于这部份原料形成了料台，使得下落的料流冲击到料台后偏离轨迹，直接落到布料溜槽上。可以看出，料流对布料装置5内的中心喉管没有冲击。两个或三个称量料罐的本无料钟装料装置，所述料流调节阀箱与所述下密封阀箱之间都设有可伸缩的波纹管补偿器A3，如图1、图4所示，实现其间的软连接。波纹管补偿器有三个作用一是拆除料流调节阀箱底部连接波纹管补偿器的螺栓，压缩波纹管补偿器的波纹管，可便于料流调节阀箱的检修更换，二是在称量料罐装料称量的过程中，可减小下密封阀箱对称量精度的影响，三是它将料流调节阀箱与下密封阀箱密封连接，并补偿设备在温度变化下的竖直方向上的热变形量。在中间漏斗下面也设有波纹管补偿器A3，其主要作用是补偿设备在温度变化下的竖直方向上的热变形量。对于两个称量料罐的本无料钟装料装置，所述中间漏斗4上端口与下密封阀箱3 连接，下端口与布料装置5连通。该中间漏斗4有两个斜滑道，关于高炉中心线对称分布， 并分别对应着下密封阀的两个入口。斜滑道将上方来的料导入底部中心出口即下端口。滑道上有一层耐磨衬板。中间漏斗底部有一个法兰，通过波纹管补偿器A3与布料装置5或布料装置500连接。为了使下密封阀箱及中间漏斗的结构紧凑、设备高度小，下密封阀箱的阀盖在打开时，阀盖向着高炉中心线一侧打开，阀盖打开时处在阀箱的中部。阀箱中对应每个下密封阀的外侧，均有一个比较大的检修人孔32(如图2所示)，以便于其内部零部件的日常检修和更换。几个料流调节阀箱的内侧箱壁以尽可能靠近高炉中心线为宜，作为三个称量料罐的无料钟装料装置，只要3个料流调节阀箱的中间留有检修安装空间即可。对于称量料罐为三个的无料钟装料装置，三罐的下密封阀箱从俯视图上看呈“品” 字型，如图7所示。内部包括三个下密封阀，密封阀的结构与两罐的密封阀相同。下密封阀的通轴在安装时远离阀箱中心，当下密封阀打开时，阀板向着远离高炉中心线的转动，并停留在下密封阀箱的外部。因此，密封阀箱的高度必须大于阀板的直径，而且阀板转动的角度必须大于100°，最好在100° 110°，从而不妨碍炉料的下料。下密封阀箱上部的三个阀口中心构成一个等边三角形，三个阀口都是以R为半径的圆截面，每个阀口中心到高炉中心线的距离是圆截面R的2倍左右。三罐装料设备的下密封阀箱可以间接通过支撑柱或支撑梁固定在炉顶框架上的。整个下密封阀箱也可以直接固定安装在炉顶框架上，它与中间漏斗通过螺栓连接。中间漏斗上端口与下密封阀箱连接，下端口与布料装置连通。它有三个斜滑道，关于高炉中心线均勻布置，并分别对应着下密封阀的三个入口。斜滑道将上方来的料导入底部中心出口即下端口。滑道上可有一层耐磨衬板。漏斗底部有一个法兰，通过波纹管补偿器与布料装置连接。中间漏斗的三个所述斜道与上方的下密封阀箱的三个检修人孔一一对应。斜道上耐磨衬板的更换可通过检修人孔进行。在拆除了上方的波纹管和底部的中间漏斗后，其也能很快被移出进行更换维修。前述的具有两个或三个称量料罐的本无料钟装料设备的共同优点如下1)料流调节阀箱上的阀板采用双侧驱动，即阀板的两侧都与传动轴连接，由两侧的驱动机构同步带动阀板旋转，这样使得阀板在转动过程中稳定性非常好，对密封圈和轴承的磨损影响很小。同时调节阀箱的密封和支撑结构简单，密封性和可更换性好，有利于现场维护操作。
2)下密封阀箱中的下密封阀采用通轴式设计，在轴的两端都设有轴承座，这样使得轴带动阀板转动时更加稳定，轴承受力均勻，大大延长了轴承和油封的寿命。3)现有的装料设备中的料流调节阀和下密封阀安装在同一个箱体内，八角溜槽的衬板很难更换。现采用的料流调节阀箱与下密封阀箱分开，并且设有更换导轨，料流调节阀箱能单独移出进行八角溜槽的更换。4)现有的装料设备的称量系统安装在阀箱的称量支架处，受阀箱的吊架和波纹管影响较大，称量不准确。现采用的装料设备的称量装置安装在称量料罐上，几乎不受影响， 称量结果精确。5)料流调节阀的阀板是朝远离高炉中心线方向打开，这样称量料罐卸料时料流更加靠近高炉中心线，使得布料更加均勻，而且，料流对中心喉管冲击磨损减小。6)称量料罐的偏心结构使得出料口更加靠近高炉中心线，并且八角溜槽成竖直方向，这样使得料流垂直并集中在高炉中心线附近，从而使布料更加均勻。同时，称量料罐和八角溜槽之间形成很好的过渡，从而使称量料罐内物料在下料时能整体下移，进而又更一步减小了物料粒度偏析。7)下密封阀箱每个检修人口，分别对应每个下密封阀和漏斗的每个斜滑道，便于内部零部件的检修和更换。而具有三个称量料罐的本无料钟装料设备还具有如下的特有优点1)下密封阀箱上的其中两个阀口能够同时打开，具有两个称量料罐能同时下料的功能。2)增加了称量料罐的有效装料时间，提高了设备上料能力。3)由于多出一套称量料罐，因此称量料罐、料流调节阀箱和下密封阀的寿命都比两罐的长。4)若其中一个罐发生故障，另外两个罐能继续工作，不影响生产的继续进行。
权利要求
1.一种无料钟装料设备，包括称量料罐、料流调节阀箱、下密封阀箱和中间漏斗；其特征在于所述称量料罐为两个，或者，所述称量料罐为三个，其相对于高炉中心线在圆周方向上均布布置安装；所述称量料罐中心线偏离高炉中心线地设置；所述料流调节阀箱设于所述称量料罐的下方，其上端口与所述称量料罐的出口对应，其下端口与所述下密封阀箱上端的阀口对应，该下密封阀箱的下端口与所述中间漏斗的上端口密封连接；所述料流调节阀箱与所述称量料罐数量对应，在每个称量料罐下方分别对应安装一个所述料流调节阀箱，每个所述料流调节阀箱包括一八角溜槽，该八角溜槽的上端口密封连接对应的所述称量料罐的所述出口，其下端口与所述下密封阀箱的对应阀口对应，还包括一料流调节阀，其阀板置于所述八角溜槽的所述下端口处，其与一驱动机构连接使得该阀板运动而调节所述八角溜槽所述下端口的开启度，该阀板与所述驱动机构的连接结构使得该阀板向远离所述高炉中心线的方向移动时开大所述八角溜槽的所述下端口 ；所述八角溜槽为漏斗型，其中靠近高炉中心线一侧的内侧槽壁为竖直侧壁，其外侧槽壁与所述阀板启闭的轨迹相匹配；所述下密封阀箱为一个整体件，其上端阀箱上设有若干阀口与上面的各个所述料流调节阀箱下端口通过波纹管伸缩补偿器密封连接；在所述下密封阀箱内每个所述阀口处设有一个阀盖，每个该阀盖固定安装在一转动轴上，该转动轴连接驱动装置，使得该阀盖通过随所述转动轴旋转实现对所述阀口的开闭动作，当阀盖将所述阀口密封住时，将对应的所述称量料罐与高炉内部气体隔绝；该下密封阀箱上还设有下端口 ；该中间漏斗的上端口与所述下密封阀箱的下端口密封连接，中间漏斗的下端口上设置波纹管补偿器，通过该波纹管补偿器与布料装置连接。
2.根据权利要求1所述的无料钟装料设备，其特征在于所述料流调节阀的所述阀板与所述驱动机构的连接结构是在所述阀板设置在一摇臂上，该摇臂的两侧设置传动轴，两侧的该传动轴各自伸出并支撑在所述料流调节阀箱壁上，其与箱壁之间设轴承装置和轴密封件，使得传动轴与箱壁密封，该传动轴的伸出部分分别连接一驱动机构，使得两套所述驱动机构同步带动阀板转动，使该阀板随该传动轴在一设定角度范围内转动。
3.根据权利要求1所述的无料钟装料设备，其特征在于每个所述阀盖与所述下密封阀箱为通轴式结构连接，即所述下密封阀箱上的所述阀盖固定安装在该转动轴上，该转动轴两端穿出所述下密封阀箱，在该阀箱壁与转动轴之间设有轴密封圈和轴承座，在该转动轴的端部连接驱动机构。
4.根据权利要求1或3所述的无料钟装料设备，其特征在于所述称量料罐为两个，在所述下密封箱内部对应两个所述阀口设有两个独立的下密封阀盖，两个所述阀盖的安装结构为该下密封阀箱上连接所述阀盖的所述转动轴安装在靠近所述高炉中心线一侧，使得在所述阀盖打开时，阀板向着接近高炉中心线的转动，全开启时，所述阀盖最终停留在下密封阀箱的中部。
5.根据权利要求1所述的无料钟装料设备，其特征在于所述称量料罐为三个，在所述下密封阀箱的三个所述阀口到高炉中心线距离相等，该三个阀口中心点构成一个等边三角形。
6.根据权利要求1或3或5所述的无料钟装料设备，其特征在于所述称量料罐为三个，与三个所述称量料罐对应的下密封阀箱上的三个所述阀口在俯视方向上观察，即在水平面上呈“品”字型分布，在该下密封箱内部包括三个独立的下密封阀，即对应三个所述阀口设有三个独立的下密封阀盖，三个所述阀盖的安装结构为该下密封阀箱体上连接所述阀盖的转动轴安装在远离所述高炉中心线一侧，使得在每个所述阀板打开时，所述阀盖向着远离高炉中心线的方向转动，全开启时，所述阀盖停留在所述下密封阀箱的对应远离高炉中心线的所述阀口的外侧。
7.根据权利要求1或5或6所述的无料钟装料设备，其特征在于所述下密封阀箱的高度大于所述阀盖的直径。
8.根据权利要求1或4或5或6或7所述的无料钟装料设备，其特征在于所述阀盖转动的角度大于100° ；或者，所述阀盖转动的角度在100° 110°之间。
9.根据权利要求1所述的无料钟装料设备，其特征在于每个所述料流调节阀箱上设有用于更换料流调节阀箱的滚轮，相应地，在炉顶框架上对应处设置更换料流调节阀箱导轨，所述滚轮置于所述导轨上；或者，在所述中间漏斗和布料装置之间设有对中装置，所述对中装置为呈圆锥形筒体，处在高炉中心线上，位于所述中间漏斗下部连接的所述波纹管补偿器内，其上端高出所述中间漏斗出口，下端与布料装置的中心喉管连接；或者，每个所述称量料罐都通过其外侧的三个电子称量装置固定在炉顶框架上；和/或，所述下密封阀箱固定在炉顶框架上。
10.根据权利要求9所述的无料钟装料设备，其特征在于所述称量料罐的中段为直段柱状筒体，下段为外侧倾斜内侧基本竖直的锥形筒体，所述的电子称量装置均勻布置在料罐的所述直段与下段锥形筒体的连接处。
全文摘要
本发明提供一种无料钟装料设备，其包括称量料罐、料流调节阀箱、下密封阀箱、中间漏斗；料流调节阀箱与称量料罐数量对应，在每个称量料罐下方分别对应安装一个料流调节阀箱，料流调节阀箱的上端口密封地固定安装在称量料罐的下端口上；下密封阀箱为一个整体件，其上端阀体上设有若干阀口与上面的各个所述料流调节阀箱的出口对应密封连接，其下端口与所述中间漏斗的上端进口密封连接，在每个阀口处设有一个阀盖，每个阀盖固定安装在一转动轴上，转动轴连接驱动装置，使得阀盖通过随轴旋转实现对所述阀口的开闭动作，当阀盖将阀座密封住时，分别将两个称量料罐与高炉内部气体隔绝。本装料设备便于检修、设备稳定可靠且能减小高炉下料偏析。
文档编号C21B7/18GK102417943SQ201010149730
公开日2012年4月18日 申请日期2010年4月16日 优先权日2010年4月16日
发明者张卫东, 张满苍, 李哲, 李国华, 汪小龙, 王毅, 王涛, 苗木池, 陈玉喜 申请人:北京首钢机电有限公司