装料设备的主要作用就是将从上料设备中运送过来的炉料装入炉内,是高炉设备 的重要组成部分。良好的装料系统能够使炉料均匀的分布在炉喉并同时起到密封作 用,从而能够使高炉内煤气流合理分布,促进路况顺行,这也是通常所说的“上部调 剂”的概念[1]。
传统的炉顶装料设备(图 1-1)有巴利式和布朗式[2]炉顶装料设备,单钟结构使 得它们不具有好的密封性,同时在布料的均匀性上往往也达不到生产要求。在 20 世 纪出现了马基式[3]炉顶装料设备,主要由大钟、大料斗、煤气封盖、小钟、小料斗和 受料漏斗等组成,设备利用了双钟双斗的特点,克服了加料时煤气从上部泄露的缺陷, 同时在马基式结构中炉料的粒度偏析和堆尖也相对来说较均匀,在常压下能够很好的 解决高炉的布料和密封这两个问题。
随着对生产力要求的提高,高压和大容积的高炉相继问世,传统的马基式双钟已 经不能满足生产要求了。为了解决高炉密封问题,出现了三钟以及钟阀式布料设备, 由于设备在此阶段趋于复杂化,料钟的存在使得设备的上部高度再次增加,虽然能在 一定程度上解决高压炉顶以及大容积高炉出现的布料和密封问题,却没有得到广泛的 应用。
图 1-1 钟式炉顶:(a)巴利布料器;(b)布朗布料器;(c)马基布料器
自 1972 年的卢森堡的 PW 型无钟高炉出现以来,无钟炉顶由于其良好的密封性 和布料均匀的性能得到世界各生产厂家的青睐。我国于 1979 年在首钢 2 号高炉实施 运作。该布料设备将全新的装料理念,即布料不密封,密封不布料的概念完美的运用 于高炉生产,利用上下密封阀保证其在一定压力下的密封性,同时安 装旋转溜槽以旋转溜槽代替料钟进行布料。溜槽既可以围绕高炉中心旋转,又可以调 节溜槽角度上下摆动着使用,溜槽的引入使得无料钟炉顶设备布料更加灵活,布料效
果更佳。经过近年来无钟炉顶的发展,改进后的 PW 型无料钟高炉俨然成为世界高炉 的主流。在我国,宝钢、鞍钢、首钢等新建或改建的大型高炉均采用了无料钟炉顶装 料技术[4]。总结近年来的布料设备的发展趋势如下:
(1)布料均匀,调剂灵活;
(2)密封好,能承受较高的炉顶压力;
(3)设备简单,便于维修;
(4)运行平稳,安全可靠;
(5)寿命长[5]。
1。2 无钟炉顶设备的分类
卢森堡的 PW 公司在 1972 年首次推出了无料钟炉顶装置,彻底解决了布料和密 封问题,自此无料钟炉顶设备就被广泛使用。上世纪的七八十年代是发达国家工业生 产的巅峰时期,各国的无钟炉顶技术大多都取自卢森堡的 PW 公司。在此之后,发达 国家在对无钟炉顶的应用上停滞不前,而我国作为发展中国家逐渐接过了推广无钟炉 顶设备的大旗,通过近年来我国的引进以及自主研发,国内几乎所有新建的或者改建 的高炉全部采用了无钟炉顶装料设备。论文网
无料钟炉顶装料设备可以按照料罐的布置方式分为并罐式和串罐式无钟炉顶设 备。早期 PW 公司首先推出的就是并罐式无钟炉顶设备并靠此占据了大量的市场份 额,而串罐式无钟高炉推出较晚,在我国的特大型高炉中,还出现了三罐并列式无钟 炉顶。
1。2。1 并罐式无钟炉顶设备
并罐式无钟炉顶设备是由两个并列的料罐组成,它的具体结构如图 1-2 所示。并 罐式无钟炉顶设备自上而下分别为受料漏斗、排料阀门、上密封阀、料罐、料流调节 阀、下密封阀、叉形管、中心喉管、布料器以及旋转溜槽等。其基本的装料过程是: 当要向其中一个料罐进行装料时,先移动受料漏斗到该料罐上方,打开排料阀门以及 上密封阀,将炉料通过受料漏斗装入称量料罐,然后关闭密封阀对料罐均压。同理, 另一料罐的装料过程也是如此。最后当得到装料指令的时候,启动旋转溜槽并打开下 密封阀,使得炉料通过溜槽下落到炉喉内。