秦冶重工炉顶装料设备介绍

自主知识产权智能化无料钟炉顶设备秦皇岛秦冶重工有限公司2009年09月20日目录1.QWZ无料钟炉顶设备介绍2.各种形式无料钟炉顶优缺点3.设计手段4.制造安装5.应用实例6.QWZ型无料钟炉顶典型用户及业绩7.技术支持及售后服务8.无料钟炉顶成套工程设计QWZ型无钟炉顶介绍★QWZ型并罐式无料钟炉顶QWZ-B★QWZ型串罐式无料钟炉顶QWZ-CQWZ型无料钟炉顶装料设备★QWZ型三罐式无料钟炉顶QWZ-SQWZ型高炉无料钟的系列化规格规格型号适应高炉1、QWZ450B/C300～750m32、QWZ500B/C750～1000m33、QWZ600B/C1000～2200m34、QWZ650B/C2200～3200m35、QWZ700B/C/S3200～4500m36、QWZ800B/C/S4500～6000m3QWZ-B型并罐式无料钟炉顶结构1.旋转布料溜槽2.布料器3.波纹补偿器4.使料流对中的中间排料漏斗5.装有下密封阀和料流调节阀的下部阀箱6.料罐(2个)7.上密封阀(2个)8.移动式或带有翻板装置的受料斗受料罐翻板阀上密封阀料罐布料器溜槽料流调节阀下密阀箱波纹管导料溜槽上部溜槽装置布料器布料溜槽上密封阀料罐下密阀箱波纹管料流调节阀炉顶钢圈QWZ-C型串罐式无料钟炉顶结构QWZ-C-Ⅰ型QWZ-C-Ⅱ型QWZ-C-Ⅲ型受料斗挡料阀上密封阀料罐布料器炉顶钢圈下密封阀波纹管溜槽料流调节阀QWZ-C-Ⅰ型QWZ-C-Ⅱ型串罐式无料钟炉顶结构1.旋转布料溜槽2.液压传动布料器3.波纹补偿器4.下密封阀5.菱形料流调节阀6.料罐7.上密封阀8.瓜皮式挡料阀9.固定受料斗QWZ-C-Ⅲ型串罐式无料钟炉顶结构1.旋转布料溜槽2.液压传动布料器3.波纹补偿器4.下部阀箱(装有下密封阀和料流调节阀)5.料罐(装有上密封阀)6.瓜皮式挡料阀7.固定受料斗序号规格型号QWZ450□QWZ500□QWZ600□QWZ650□QWZ700□QWZ800□1中心喉管（mm）4505006006507008002设计压力（MPa）0.20.250.33工作温度（℃）正常150～250异常600，一年小于20次，每次不超过一小时最高900，一年小于5次，每次不超过10分钟4溜槽旋转速度变频调速：2～10rpm正常转速：8～9rpm5溜槽倾动速度范围：0～6°/s常用：4°/s6氮气消耗（NM3/h）3005006008007冷却水消耗（T/h）4～85～106～128～158过料能力(m3/s)0.40.60.81.11.52.0序号规格型号WZ450□WZ500□WZ600□WZ650□WZ700□WZ800□1中心喉管通径（mm）4505006006507008002下密封阀通径（mm）5506507008009009003料流调节阀通径（mm）5506006507007508004固定料罐有效容积(m3)13～2020～3030～5050～7070～9090～1205受料罐有效容积(m3)13～2020～3030～5050～7070～9090～1206上密封阀通径（mm）7008009001000120014007挡料阀通径（mm）600700800900100012008溜槽长度（mm）1600～22002200～28002800～35003500～40004200～4500～5000性能特点1.β角传动采用变频驱动，0~11rpm,正常转速8.8rpm。2.β角检测采用单圈绝对值编码器。分辨率不低于4096线。3.α角摆动范围0°~55°，倾动速度最大达6°／ｓ，倾角误差为±0.1°。4.溜槽检修更换角度30°~45°。5.α角检测采用单圈绝对值编码器。分辨率不低于4096线。6.旋转与直线运动合成技术，可实现环形、螺旋、扇形、定点和中心加焦等全功能布料。7.结构简单，故障率低，内部空间大，易于检查和维修。8.β角传动只有一对开式齿轮,且远离高温区，能适应炉顶高温环境。9.α角传动采用油缸驱动,速度可调，定位精度高，布料精确。10.溜槽检测属于末端检测，检测角度真实可靠。11.布料器采用开式水冷、氮气密封，冷却和密封效果好。特点：1.水由上水箱底部进水，产生涡流，由导管流出，无飞溅现象。2.上部水箱设在中心喉管上，对喉管直接冷却。3.上下水箱设导流管，避免了气水交融。水冷结构迷宫式密封结构特点：1.多道减压环缝，增大阻力2.搭接式结构3.四段式装配结构4.节省氮气用量5.具有可维护性氮封结构结构特点：1、采用滚轮结构，托圈上下运动时为滚动摩擦，摩擦力小。2、滚轮与导轨的配合间隙不是完全靠高精度加工保证，是靠偏心调整臂调节偏心保证的，这种结构便于装配和后期检修调整。偏心滚轮结构万向框架结构特点：1、两侧耳轴曲柄受力均匀；2、消除加工和装配误差使溜槽托架产生的扭矩；3、吸收溜槽托架受热变形而产生的内应力。省力结构特点：溜槽摆动传动中，曲柄与溜槽设计为钝角结构，这是溜槽摆动过程中做到最省力。溜槽卡挂结构特点：采用45度弧形挂钩结构，拆装溜槽方便，溜槽到达0度不至脱落。α角检测结构特点：采用曲柄滑块机构，检测曲柄同主驱动曲柄等长，这就使得检测与溜槽摆动同步，检测角度一一对应。布料器箱体导轨的垂直度直接影响着托圈导轮与导轨的调整间隙，导轨垂直精度高，则托圈在整个行程范围内，导轮与导轨的间隙就很均匀，托圈摆动量就小，对溜槽的角度影响就非常小。设计中采用平面导轨，导轨与箱体的连接采用装配式结构。优点：1.导轨可单独加工，可以上平面磨床磨削，提高加工精度。2.导轨可以采用中碳合金钢制作，可对导轨进行热处理。3.导轨在布料器服役周期内，可进行更换。结构示意图：箱体导轨结构托圈锁紧结构如下图：结构特点：在箱体3个相互120度的位置设置固定销孔板，托圈相应位置设置随托圈上下移动的销孔板，托圈需要在不同位置停车时，在相应位置插销子即可。托圈锁紧销孔托圈锁紧结构PW型布料器原理图秦冶布料器原理图设备名称比较内容秦冶布料器PW布料器秦冶布料器优势说明布料器溜槽摆动传动油缸驱动溜槽摆动行星差速齿轮传动溜槽水平传动一对齿轮传动行星差速齿轮传动一对齿轮，传动简单可靠溜槽摆动速度0~6°/S1．6°/S速度可调，工艺能更好满足溜槽摆动范围0~52°7~52°可实现真正的中心加焦溜槽摆动检测末端检测同步检测始端检测，相当于钟表的指针，即使溜槽有了偏差，角度依然不变布料器溜槽摆动检测采用对等曲柄，检测真实可靠布料器密封小环缝间隙氮气密封水冷底盘与溜槽同时旋转，大环缝间隙密封密封效果好，氮气耗量小布料器冷却开环式冷却闭环冷却冷却水道不需要定期酸洗抗高温性能可在500℃下长期工作对温度敏感，高温后齿轮会涨死，出现转不动现象能满足炉顶高温要求结构：由耐热钢基体、耐磨衬板、压板及连接件组成；特点：1.装配式溜槽，可更换衬板。2.衬板采用组合式硬质合金镶嵌技术，耐冲击，抗磨损。3.溜槽与主体的连接采用卡挂式结构，检修更换操作简便快捷。4.使用寿命确保12~18个月。作用：挡住受料斗里的炉料，按要求启闭，间断的将受料斗里的炉料装入料罐；结构：由箱体、瓜皮状阀板、阀芯、阀板驱动机构组成。特点：采用瓜皮状对开阀板，自定位，空间小，优于柱状阀板。液压同步四连杆驱动，两侧布置，结构合理。作用：调节排料速度或者排料时间，起着控制、保持料罐内炉料向炉内的布料趋于均匀合理的作用；结构：由箱体、球形阀板、阀芯、阀板驱动机构组成。特点：采用两片大小不等球形阀板叠加而成，空间小，优于柱状阀板。液压同步四连杆驱动，两侧布置，结构合理。漏料口始终为菱形开口，绝对中心卸料。作用：在料罐向高炉内装料时，用于对料罐进行煤气密封，以保证高炉正常生产结构形式：1.单动作翻板阀2.双动作摆动旋转阀双动作摆动旋转阀单动作翻板阀作用：起储存炉料，并配合上下密封阀的操作，实现布料功能；组成：上部的上密封阀、焊接钢结构壳体、检修人孔和可更换的耐磨衬板；参数：有效容积8～120立方米装有摆动旋转密封阀的料罐装有翻板式上密封阀的料罐作用:承接高炉上料主皮带或料车送来的炉料；结构形式：1.方形受料口的受料斗2.圆形受料口的受料斗参数：有效容积8～120立方米。更换溜槽专用工具利用溜槽更换装置在炉外将溜槽装入溜槽托架。作用：在向料罐装料时，起密封炉顶煤气的作用，保证高炉正常操作；结构形式：1.单动作翻板阀2.双动作摆动旋转阀双动作摆动旋转阀单动作翻板阀各种形式的无料钟炉顶优缺点并罐无料钟炉顶的优缺点优点:①布料理想，调剂灵活；②设备总高度较低；③密封性好，能承受高压操作；④两个料罐交替工作。缺点：①中心喉管磨损较快；②存在并罐效应。由于料罐中心线和高炉中心线有较大的间距，会在布料时产生料流偏析现象，称之为并罐效应。③炉顶结构所需空间大，设备重。•串罐无料钟炉顶的优缺点•优点：•①投资较低；•②在炉顶结构中所需空间小；•③设备高度与并罐式炉顶基本一致；•④中心排料极大的保证了炉料在炉内分布的对称性，减小了炉料偏析。•缺点：•料罐排料口距溜槽落点高度增大，旋转溜槽所受炉料的冲击增大。秦冶无料钟炉顶的优点1、布料器结构简单，内部空间大，α角和β角各有各的传动，出现故障易于检查和维修。2、β角传动仅一对开式齿轮，且离高温区较远，不会因布料器短时断水高温而齿轮和轴承涨死,可抗御炉顶高温。3、α角传动靠油缸或伺服电机驱动，传动速度可调，α角摆动速度最大达6°／ｓ。这样在布料时就减少了一环到另一环的时间，也就减少了布料时的螺旋段，更好的满足布料工艺。4、α角检测装置通过一根和α角传动装置等长的曲柄随托圈上下摆动，其摆动角度与传动装置曲柄完全相同，而传动曲柄摆动的角度就是溜槽的摆动角度，故检测真实可靠。也就是溜槽检测属于末端检测，而非始端检测。5、布料器采用了开式水冷系统和氮气密封系统，两者互不干扰，冷却和密封效果好。6、布料器排水系统采用了U形管水封系统。7、布料器内部不能自动润滑的部位采用了高温自润滑轴承，检修时润滑。8、在小于1000立方米以下的高炉，料流调节阀采用了滚筒给料机式节流阀，克服了堵料现象。1.结构设计简单，机构精巧，密封可靠，耐磨材料使用寿命长。2.成套设备检测与控制精度高，可完全实现自动化控制。3.设备抗高温性良好，工艺性能优良，可实现各种方式的布料。4.成套设备检修和维护方便，可大大降低工人劳动强度。5.安装设备支撑在炉顶大框架上，载荷分布合理。6.成套设备拥有自主知识产权和技术诀窍，性价比高。秦冶炉顶优势总结设计手段手工相关计算动态仿真分析试验、仿真、计算三者相结合相关计算几何尺寸计算；溜槽水平传动的力矩计算;溜槽倾动传动的力矩计算;上回转支承寿命的计算;中心喉管直径的计算;曲柄耳轴强度计算;布料器液压缸波动载荷计算模型布料器数值仿真分析计算结果布料器液压缸波动载荷动画布料器整体位移动画布料器Mises应力分布（MPa）0°位置90°位置180°位置270°位置0°位置90°位置180°位置270°位置布料器总体位移分布（mm）顶板Mises应力分布（MPa）max94.4MPa万向框架位移分布（mm）万向框架Mises应力分布（MPa）max74.4MPa托架变形云图托架等效应力云图耳轴及花键等效应力云图耳轴及花键变形图曲柄尾轮变形云图曲柄尾轮等效应力云图结论三个液压缸载荷成正弦曲线波动，相位差约120°单个液压缸上承受的最大载荷达到～8t设计中采用100缸径的油缸合适。布料器顶板加强筋上应力值偏大，最大应力接近100MPa；下回转支承内圈筋板处存在应力集中，应适当增加筋板厚度；不考虑接触时，万向框架上等效应力分布不对称，最大应力出现在与下回转支承内圈连接的孔附近，该处的强度满足要求；通过分析得出：布料器的结构设计和材料选择均满足要求，布料器是安全可靠的。试验数据与计算相结合：耳轴磨损过程计算本分析以5700高炉布料器耳轴结构为对象，重点分析干摩擦条件下的磨损情况，在满足使用精度（耳轴总磨损量小于2.0mm）条件下，计算耳轴及耳轴套筒的使用寿命。并在分析