专利名称：一种四罐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四罐无料钟装料设备。
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。无料钟炉顶设备通常由布料装置、中间漏斗、阀箱、称量料罐、上密封阀、换向给料器和均压放散装置组成。其中的阀箱一般包括下密封阀和料流调节阀两部分。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按操作者的要求分布在高炉炉喉中。在布料装置上方，平行安装着若干个料罐。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随轴转动的阀盖，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，使得其下端口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。5.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源，改善高炉运行指标，减少消耗，降低了成本。而且分级后每一级粒度更加均勻，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，采用两罐和三罐无料钟装料设备，供料能力差，无法满足要求。四罐无料钟装料设备通常是指由四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。四罐无料钟装料设备弥补了两罐和三罐无料钟设备供料能力差、作业率高的问题。由于四个料罐均勻布置，减小了炉料进入炉内后的布料偏析，同时有了一定的炉料偏析补偿手段。与两罐或三罐无料钟装料设备相比，四罐无料钟装料设备多出两个或一个称量料罐，原有的大矿批就可以分装在两个或三个罐中，解决了原来料罐大、高的问题，从而大大减小了炉料下料过程中摔碎，提高高炉内料层的透气性，有利于高炉生产。而且，四个料罐可以互为备件，一旦个别料罐出现故障，一般情况下可以在线修复，可以大大减少无计划休风和减风的几率。四罐无料钟炉顶装料设备还可以实现多料种的装料和布料。炉顶放置四个料罐，其排布、其与料流调节阀箱等部件的布置和结构都与两罐或三罐有很大的不同，如何能够合理地排布四个料罐，同时克服现有无料钟装料设备的不足是本领域需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种适用于大型高炉，能减小高炉下料偏析，满足多料种装料和布料的四罐无料钟装料设备。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、设备互换性强的四罐无料钟装料设备；本发明的目的是这样实现的一种四罐无料钟装料设备，包括称量料罐、料流调节阀箱、下密封阀箱和中间漏斗；所述称量料罐为四个，其相对于高炉中心线在圆周方向上均布布置，所述称量料罐中心线偏离高炉中心线进行设置；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连接，其下端口与所述下密封阀箱上端的阀口对应连接，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，每个所述料流调节阀箱中包括一八角溜槽和一料流调节阀，其中所述料流调节阀的阀板置于所述八角溜槽的下端口处并与一驱动机构连接，该阀板向远离所述高炉中心线的方向运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，其上端设有四个阀口与上面的各个所述料流调节阀箱下端口密封连接；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；中间漏斗的下端口与布料装置连接。中间漏斗的下端口上设置有波纹管补偿器，通过该波纹管补偿器与布料装置连接。
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。该阀板与所述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。所述下密封阀箱可以为一个整体式，也可以为分体式。所述分体式的下密封阀箱，其包括若干个分下密封阀箱，其数量与上面的所述料流调节阀箱数量匹配，且一一对应，每个分下密封阀箱上面设有一所述阀口。在所述下密封阀箱内每个所述阀口处设有下密封阀，其包括阀盖、转动轴和驱动装置，每个该阀盖固定安装在所述转动轴上，该转动轴连接所述驱动装置，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。所述分体式的所述下密封阀箱，其包括四个分下密封阀箱，其数量与上面的所述料流调节阀箱数量对应，且一一对应，每个分下密封阀箱上面设有一所述阀口，在该分下密封阀箱内的阀口处设有所述阀盖。在每个分下密封阀箱上设有与所述阀盖连接的所述转动轴，在伸出所述分下密封阀箱箱体的转动轴上连接所述驱动装置。这种分体式的密封阀箱，不仅有利于现场拆装和检修，更重要的是这种结构减小了其与中间漏斗的连接面的大小，使得炉顶装料设备具有更好的密封性和安全性。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。在前述下密封阀箱为分体式结构的方案基础上，可以产生出另一种结构，其是在每个称量料罐的下方都对应设置有一个独立的阀箱；该阀箱设有上、下两个阀腔分别构成所述的料流调节阀箱和分下密封阀箱，在所述的上阀腔内安装有所述八角溜槽和料流调节阀，上下两个阀腔之间设有所述阀口，在下阀腔内对应安装有下密封阀，其包括所述阀盖、 与之连接的转动轴和连接转动轴的驱动装置；该阀箱的上端口与所述称量料罐的下端口密封连接，其下端口通过底部波纹管补偿器与中间漏斗密封连接。此种结构下，为避免均压过程中料罐受高炉内气压上浮，影响电子秤称量，在所述称量料罐上安装有压紧装置，比如弹簧，该弹簧的一端与高炉框架连接，一端与所述称量料罐连接，通过压紧装置将料罐连接在炉顶框架上。此种阀箱结构一方面减少了炉顶装料设备的连接点和泄漏点，另一方面，也减少了高炉装料设备的高度，从而减少了炉顶设备的投资。而对于直接或间接固定在炉顶框架上的整体式或分体式的下密封阀箱的情况，在料流调节阀箱和下密封阀箱之间设置有波纹管补偿器。整体式下密封阀箱直接固定在框架上，而分体式下密封阀箱的是中间漏斗固定在框架上，下密封阀箱与中间漏斗之间是螺栓固定连接的，即下密封阀是间接固定在框架上的。下密封阀箱下端与中间漏斗的连接结构是整体式下密封阀箱的，是通过下密封阀箱底部大法兰与中间漏斗上法兰面直接连接，而分体式下密封阀箱，有四个单独的出口， 与中间漏斗四个入口一一对应连接。分体式下密封阀箱的，中间漏斗上端有四个入口，分别与四个独立的下密封阀连接。采用阀箱结构时，阀箱底部与中间漏斗之间有波纹管补偿器。中间漏斗下部与布料装置之间存在有波纹管补偿器。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。在所述下密封阀箱内每个所述阀口处设有下密封阀，其包括所述阀盖、与之连接的转动轴和连接转动轴的驱动装置，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。四罐无料钟装料设备的下密封阀箱的每个阀口到高炉中心线距离相等，该每个阀口中心点构成一个正四边形。四罐无料钟装料设备的下密封阀箱内部包括四个独立的下密封阀，即对应四个所述阀口设有四个独立的下密封阀盖，每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。四罐无料钟装料设备的密封阀箱的高度大于阀板的直径。四罐无料钟装料设备中，所述阀盖转动的角度大于100° ；最好在100° 110° 之间。中间漏斗直接或间接固定在炉顶框架上。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。所述称量料罐的下段为外侧倾斜内侧基本竖直的锥形筒体，中段为直段。所述称量料罐的直段截面可以为圆形。为了增大料罐容积，降低设备总高度，充分利用四个称量料罐之间的装配空间，称量料罐的直段截面也可以为“蛋形”，所述的“蛋形”截面为这样的截面其外廓为弧形，且在其长轴方向上一端为大头，另一端为小头，所述的小头朝向高炉中心线。蛋形的称量料罐可以充分利用有效空间，增加料罐的容积，从而可有效降低称量料罐的高度。在所述中间漏斗的下部设有对中装置，所述对中装置为呈圆锥形筒体，该筒体的轴线处在高炉中心线上，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，将下密封阀箱做成分体的，其上面分体的料流调节阀箱一一上下对应， 使得安装、拆卸和维修更加方便；而将分体的下密封阀箱和上面对应的分体的料流调节阀箱做成一个整体的阀箱，可以使得在料流路径上的密封性和整体性更高。更进一步地，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四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为图1的剖视结构示意图；图4为本无料钟装料设备中的料流调节阀箱的结构示意图；图5为图4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6为整体式下密封阀箱的俯视结构示意图；图7为本无料钟装料设备中阀箱的安装连接形式示意图。图8为阀箱本体的结构示意图。图9a为直段截面为圆形的称量料罐的布置示意图；图9b为直段截面为蛋形的称量料罐的布置示意图。
具体实施例方式如图1、2、3所示，一种四罐无料钟装料设备，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包括四个称量料罐101、102、103、104，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01偏离高炉中心线0 ；所述料流调节阀箱200与所述称量料罐数量对应，为四个，分别为料流调节阀箱
201、202、203、204，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即出口上，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；如图2、3、4所示，每个料流调节阀箱，其中设有一八角溜槽210，该八角溜槽210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，其中的阀板220置于八角溜槽210的所述下端口处，该阀板220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；所述中间漏斗400其上端有四个进口。所述下密封阀箱300为一个整体件；或为分体件，分别为下密封阀箱301、302、303、304，如果是整体式，该下密封阀箱的上端设有四个阀口 310与上面的各个所述料流调节阀箱的出口对应密封连接，其一下端出口与所述中间漏斗上口通过法兰联接。如果是分体式，则每个分体件的上端设有一个所述阀口 310，与上面的各个料流调节阀箱的出口对应密封连接，其下端四个出口与所述中间漏斗400上端四个进口 410—一对应密封连接。整体式或分体式的下密封阀箱，在下密封阀箱内部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，分别将四个所述称量料罐与高炉内部气体隔绝。如图6所示，在所述下密封阀箱的四个阀口 310到高炉中心线0距离相等，该四个阀口中心点构成一个正四边形。与所述四个称量料罐对应的下密封阀箱内部对应四个所述阀口 310设有四个独立的下密封阀盖320，四个所述阀盖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。在前述下密封阀箱为分体式结构的方案基础上，可以产生出另一种结构，其是，如图7、图8所示，在每个称量料罐的下方都对应设置有一个独立的阀箱600 ；该阀箱600设有上、下两个阀腔601、602，构成所述的料流调节阀箱200和分下密封阀箱300，在上阀腔601 内安装有所述八角溜槽210和料流调节阀220，该料流调节阀包括所述的阀板和驱动装置。 上下两个阀腔之间设有所述阀口 310，在下阀腔602内对应安装有下密封阀，用于封闭该阀口 310，其包括所述阀盖320和与之连接的转动轴和驱动装置；该阀箱600的上端口与所述称量料罐的下端口密封连接，其下端口通过底部波纹管补偿器A3与中间漏斗400密封连接。此种结构下，为避免均压过程中料罐受高炉内气压上浮，影响电子秤称量，在所述称量料罐上安装有压紧装置，比如弹簧，该弹簧的一端与高炉框架连接，一端与所述称量料罐连接，通过压紧装置将料罐连接在炉顶框架上。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。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。现以四罐无料钟装料装置为例，所述的料流调节阀箱中都由料流调节阀和八角溜槽组成。如图4、5所示，八角溜槽210成漏斗状，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 ；八角溜槽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、5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。四罐无料钟装料设备，其上的所述转动轴连接的驱动装置可以是外部油缸。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。在所述中间漏斗的下部设有对中装置，对中装置550安装在中间漏斗400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400的出口，下端与布料装置500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500内的中心喉管没有冲击。本无料钟装料设备，所述料流调节阀箱与所述下密封阀箱之间或者在所述下密封阀箱和中间漏斗之间设有可伸缩的波纹管补偿器A3，如图1、3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或阀箱底部连接波纹管补偿器的螺栓，压缩波纹管补偿器，可便于料流调节阀箱或阀箱的检修更换，二是在称量料罐装料称量的过程中，可减小下密封阀箱或中间漏斗对称量精度的影响，三是它将料流调节阀箱与下密封阀箱或将阀箱与中间漏斗密封连接，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。对于四个称量料罐的本无料钟装料装置，所述中间漏斗400上端口与下密封阀箱 300连接，下端口与布料装置500连通。该中间漏斗400有若干个斜滑道，关于高炉中心线均勻布置，并分别对应着下密封阀的若干个出口。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500连接。四个料流调节阀箱的内侧箱壁应尽可能靠近高炉中心线为宜，作为四个称量料罐的无料钟装料装置，只要这几个料流调节阀箱的中间留有检修安装空间即可。对于四个称量料罐的无料钟装料装置，其下密封阀箱内部包括多个下密封阀，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。下密封阀箱上部的四个阀口中心构成一个正四边形，每个阀口都是以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1 2倍。
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中间漏斗的四个所述斜道与上方的下密封阀箱的四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。所述称量料罐的下段为外侧倾斜内侧基本竖直的锥形筒体，中段为直段。所述称量料罐的直段截面可以为圆形(如图9a所示)。为了增大料罐容积，降低设备总高度，充分利用四个称量料罐之间的装配空间，称量料罐的直段截面也可以为“蛋形”(如图％所示) 所述的“蛋形”截面为这样的截面其外廓为弧形，且在其长轴方向上一端为大头，另一端为小头，所述的小头朝向高炉中心线0。前述的具有四个称量料罐的本无料钟装料设备的优点如下1)四个称量料罐可以互为备件，备用能力强。一旦个别料罐出现故障，一般情况下可以在线修复，可以大大减少无计划休风和减风的几率。2)四个称量料罐均勻布置，减小了炉料进入炉内后的布料偏析，同时有了一定的炉料偏析补偿手段。3)大矿批可以分装在两个或多个罐中，单个料罐容积较小，使得装料设备的总高度也减小，这样既减小了装料过程中炉料的摔碎，保证了炉料的粒度均勻，又使得料罐均压时间缩短，增加了称量料罐的有效装料时间，提高了设备上料能力。4)四罐无料钟炉顶装料设备可以实现多料种的装料和布料。5)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。6)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。7)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。8)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。9)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。10)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。11)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。12)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。13)由于多出若干套称量料罐，因此称量料罐、料流调节阀箱和下密封阀的寿命都比两罐或三罐的长。
权利要求
1.一种四罐无料钟装料设备，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四个，其相对于高炉中心线在圆周方向上均布布置；所述称量料罐的中心线偏离高炉中心线进行设置；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连接，其下端口与所述下密封阀箱上端的阀口对应连接，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，每个所述料流调节阀箱中包括一八角溜槽和一料流调节阀，其中所述的料流调节阀的阀板置于所述八角溜槽的所述下端口处，并与一驱动机构连接，该阀板向远离所述高炉中心线的方向运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，其上端设有四个阀口与上面的各个所述料流调节阀箱下端口密封连接；该下密封阀箱上还设有下端口 ；所述中间漏斗的上端口与所述下密封阀箱的所述下端口密封连接，中间漏斗的下端口与布料装置连接。
2.根据权利要求1所述的无料钟装料设备，其特征在于所述下密封阀箱为整体式，其中具有与所述称量料罐数量对应的阀口 ；或者，所述下密封阀箱为分体式。
3.根据权利要求2所述的无料钟装料设备，其特征在于所述分体式的下密封阀箱，其包括若干个分下密封阀箱，其数量与上面的所述料流调节阀箱数量匹配，且一一对应，每个分下密封阀箱上面设有一所述阀口。
4.根据权利要求1或2或3所述的无料钟装料设备，其特征在于在所述下密封阀箱内每个所述阀口处设有下密封阀，其包括阀盖、转动轴和驱动装置，每个该阀盖固定安装在所述转动轴上，该转动轴连接所述驱动装置，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。
5.根据权利要求3所述的无料钟装料设备，其特征在于所述下密封阀箱为分体式的，在每个所述称量料罐的下方都对应设置有一个独立的阀箱；该阀箱设有上、下两个阀腔构成所述的料流调节阀箱和分下密封阀箱，在所述的上阀腔内安装有所述八角溜槽和料流调节阀，上下两个阀腔之间设有所述阀口，在下阀腔内对应安装有下密封阀，其包括所述阀盖、与之连接的转动轴和连接转动轴的驱动装置；该阀箱的上端口与所述称量料罐的下端口密封连接，其下端口通过底部波纹管补偿器与中间漏斗密封连接。
6.根据权利要求5所述的无料钟装料设备，其特征在于在所述称量料罐上安装有压紧装置，该压紧装置的一端与高炉框架连接，另一端与所述称量料罐连接，通过压紧装置将料罐连接在炉顶框架上。
7.根据权利要求2或3所述的无料钟装料设备，其特征在于对于直接或间接固定在炉顶框架上的整体式或分体式的下密封阀箱，在所述料流调节阀箱和下密封阀箱之间设置有波纹管补偿器。
8.根据权利要求1或4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的连接结构是包括一摇臂和传动轴，在所述阀板设置在该摇臂上，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；或者，在所述下密封阀箱内每个所述阀口处设有下密封阀，其包括所述阀盖、与之连接的转动轴和连接转动轴的驱动装置，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；或者， 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；或者， 所述下密封阀箱的高度大于所述阀盖的直径；或者，四罐无料钟装料设备的所述下密封阀箱的每个阀口到高炉中心线距离相等，该每个阀口中心点构成一个正四边形；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，该筒体的轴线处在高炉中心线上，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，所述称量料罐的下段为外侧倾斜内侧基本竖直的锥形筒体，中段为直段。
9.根据权利要求1或8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，其截面形状为圆形或“蛋形”，所述的“蛋形”截面为这样的截面其外廓为弧形，且在其长轴方向上一端为大头，另一端为小头，所述的小头朝向高炉中心线。
10.根据权利要求4或5或8所述的无料钟装料设备，其特征在于每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远离所述高炉中心线一侧， 使得在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。
全文摘要
本发明提供一种四罐无料钟装料设备，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料流调节阀箱，其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或分体件，其上端阀体上设有四个阀口与上面的各个料流调节阀箱的出口对应密封连接，其下端口与中间漏斗的上端进口密封连接，在每个阀口处设一阀盖，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阀口的开闭动作，当阀盖将阀座密封住时，可分别将每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、适合多料种的装料和布料。
文档编号C21B7/18GK102230044SQ20101023784
公开日2011年11月2日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23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, 高志平 申请人:北京首钢机电有限公司