第四章高炉炉顶装料设备

高炉上料设备讲义1. 引言高炉是冶金工业中的重要设备，用于将铁矿石和燃料等原料加热到高温并在化学反应中还原矿石中的金属。

高炉上料设备起着将原料精确计量并送入高炉的重要作用。

本讲义将介绍高炉上料设备的类型、工作原理和操作方法，以及维护保养的注意事项。

2. 高炉上料设备的类型根据不同的原料特性和工艺要求，高炉上料设备通常可以分为以下几种类型：2.1 斗式提升机斗式提升机主要由驱动装置、提升机和斗组成。

它通过斗的循环运行将原料从下方提升到高炉顶部，并通过倾倒装置将原料倾倒入高炉内。

斗式提升机具有结构简单、工作效率高的特点，通常适用于原料颗粒较大、粘性小的场合。

2.2 螺旋输送机螺旋输送机是一种将物料沿着螺旋轴线方向连续输送的设备。

它通过螺旋叶片的旋转将原料从下方输送到高炉顶部。

螺旋输送机适用于原料粘性较大、颗粒较小的情况，并具有输送能力大、占地面积小的优点。

2.3 粉体喂料机粉体喂料机是一种将细粉状或颗粒状原料通过重力或机械力传送到高炉顶部的设备。

它通过溜槽、螺旋输送或气力输送等方式将原料从下方送入高炉。

粉体喂料机适用于原料粒度较细、粉尘产生较少的情况，并具有计量精度高、运行稳定的特点。

3. 高炉上料设备的工作原理高炉上料设备的工作原理主要取决于其类型。

以斗式提升机为例，其工作原理如下：1.原料被输送到提升机底部的料斗中。

2.驱动装置带动提升机主轴旋转，使料斗循环运行。

3.当料斗运行到高炉顶部时，利用倾倒装置将料斗中的原料倾倒入高炉内。

4.斗式提升机持续循环运行，将原料不断提升并倾倒入高炉内。

其他类型的高炉上料设备的工作原理也类似，具体细节根据设备类型和工艺要求有所不同。

4. 高炉上料设备的操作方法为确保高炉上料设备的正常运行和安全操作，需要遵循以下操作方法：1.在操作前，必须对设备进行全面检查，确保设备无故障，并做好相应的维护保养工作。

2.严格按照设备的使用说明和操作规程进行操作，禁止超负荷使用设备。

4炉顶装料与传动设备4．1概述炉顶装料设备是用来装入原料，并使炉料在炉内得到合理分布，同时又起到炉顶密封作用的设备。

双钟式炉顶是目前国内中小型高炉上使用较多的装料设备(图4—1)。

它由受料漏斗、布料器(由小钟和小料斗等组成)和装料器(由大钟、大料斗和煤气封罩等组成)所组成。

4．1．1装料设备的基本型式炉顶装料设备的型式与高炉上料机的型式有密切联系。

装料设备按上料方式分为料罐式、料车式以及带式上料机等型式。

其中料罐式已基本淘汰，料车式结构目前在中小型高炉上用得较多，带式上料机已成为目前大型高炉优先采用的一种型式。

按炉顶煤气压力大小，炉顶装料设备又可分为常压高炉与高压高炉两种型式。

原料由料车或带式运输机按装料顺序和数量先倒入小钟的漏斗内，然后根据布料器工作制度旋转一定角度，打开小钟，把料装入大料斗。

通常，小钟下四次料，大料斗内装满一批料。

待炉喉炉面下降到预定位置时，提起探料设备，同时发出装料指示，打开大钟，把一批料装入炉喉炉面。

这样原料成批地入炉，最后炼成生铁。

4．1．2对装料设备要求现代大型高炉每天要把上万吨炉料从炉顶加入炉内，炉顶装料设备在工作中启动制动频繁，设备不断受到原料的冲击和磨损，并受高温带尘煤气的冲刷和腐蚀，如采用烧结矿装料时，炉顶煤气经常在400～500℃的范围内波动。

随着高压操作和炉顶压力的提高，炉顶装料设备应满足下列要求：(1)在炉喉应合理布料，能按冶炼要求对炉料在炉喉分布进行合理调节；(2)保证炉顶可靠密封，满足高压操作要求；(3)在满足上述要求下，设备结构力求简单合理，便于制造、运输、安装；(4)零件寿命长，维护和修理方便；(5)能实现操作自动化。

4．2固定受料漏斗受料漏斗的形状与上料方式有关。

图4—2是用料车上料时采用的一种结构型式。

受料漏斗的倾斜侧壁，特别是在四个拐角上与水平面应有足够的角度(至少45°，最好为60°)，以保证物料顺利地滑下。

受料漏斗的外壳是焊接结构，内表面由铸造锰钢板用螺栓固定，作为耐磨内衬。

一、高炉炉顶装料设备有哪些要求？炉顶装料设备应满足布料均匀、调剂灵活、密封性能好、能承受较高的炉顶压力，运行平稳、安全可靠，结构简单、便于维修、使用寿命长、投资节省等的要求。

二、高炉无钟炉顶由哪几部分组成？它有何特点？无料钟炉顶是20世纪70年代由卢森堡PW公司推出的，它彻底实现了布料和密封两个职能完全分开的原则，即起密封作用的上下密封阀与布料无关，而起布料作用的溜槽不起任何密封作用。

而且利用布料溜槽的旋转或摆动，可实现定点、环形、扇形和螺旋4种布料，还可以向中心部位加料。

现在使用的无钟炉顶有并罐式与串罐式两种。

串罐式无料钟炉顶装料设备采用上、下两个料罐串联的方式，实现分批向炉内装料和布料的功能。

串罐无料钟炉顶装料的基本顺序是：在上部受料罐受料的同时，下部料罐向炉内排料，排料结束后，再将上部受料罐中的料装入料罐，然后再进入下一个循环。

串罐式无料钟炉顶由受料罐（料斗）、料流阀（柱塞）、上密封阀、料罐、节流阀、下密封阀、中心喉管、布料器、旋转溜槽、冷却系统、润滑系统等组成。

三、炉顶均排压系统无料钟炉顶设备为高压操作系统，为了使上、下密封阀、料流阀等阀门按程序顺利打开，保证炉料顺利装入料罐或从料罐中排出，且保证炉顶压力不波动，在料罐上设置了均排压系统。

该系统包括均排压管路、均排压阀、紧急排压阀及氮气罐。

为提高均压的可靠性，大型高炉无料钟炉顶系统一般采用两次均压，一次均压介质采用半净煤气，二次均压介质采用氮气。

均压、放散阀采用油缸驱动，该阀是由钢板焊接的阀箱壳体、带硅橡胶密封的球面阀板和结合面含有堆焊硬质合金阀座组成。

均压阀和放散阀结构形式一样，其安装时的阀板打开方向与进气方向相反。

当高炉容积较小时，也可只设半净煤气一次均压，而不设二次均压。

当向料罐装料时，料罐先要进行排压检测，确认排压结束后才能控制上密封阀开启，然后打开料流阀向料罐装料；当料罐向炉内布料时，需要对料罐进行均压操作，以保证料罐和炉内压力的均衡，待确认均压结束后才能控制下密封阀的开启和打开节流阀向炉内布料。

土建施工及设备安装高炉炼铁系统高炉炉顶装料设备安装施工技术方案建工集团年月日一、工程概况高炉炉顶装料设备是高炉冶炼不可缺少的关键设备，高炉炉顶是高炉生产的咽喉，在高炉冶炼过程中炉顶装料设备既要能使炉料加入炉内并符合布料要求，又要能使炉顶密封，而且常年不间断的经受高温高压、炉尘冲刷和磨损，因此高炉炉顶装料设备的安装是一项重要而关键的工作。

高炉采用的是无料钟炉顶。

无料钟式炉顶装料设备主要由受料漏斗、料罐、气密漏斗及密封阀、中心喉管、气密箱、旋转溜槽等部分组成。

二、安装内容安装的主要设备、部件为：旋转溜槽，布料器传动气密箱，中心喉管，下波纹连接管，气封漏斗，下密封阀及节流阀，上波纹密封管、料罐，上密封阀，受料漏斗等。

三、安装特点炉顶装料设备的安装，其特点为：1. 安装位置处于高空，炉顶装料设备安装在高达30米以上高处，以焊在炉壳顶部的炉顶钢圈（法兰盘）为支撑，与一般地面混凝土基础的设备安装不同，高空露天作业，受气候环境影响；设备部件安装是累积叠加方式，在工序和工期上受其制约；吊装是安装全过程的关键，与起重设备的选择和周围的建（构）筑物情况十分相关。

2. 安装作业与其它工序立体交叉，主要体现在炉顶装料设备安装时，往往炉顶上部钢结构仍在安装，炉内耐火砌体亦同时在进行砌筑，平行作业，立体交叉施工，难免相互干扰，须对作业安全防护周密考虑。

3. 安装精度要求高。

从所执行的YBJ208—85《冶金机械设备安装工程施工及验收规范—炼铁设备》规定看，无料钟炉顶气密箱安装的水平度等，均要求精度甚高。

4. 安装工期紧。

一般情况下，往往由于设备制造、运输的原因和前工序施工的影响，到炉顶装料设备安装时，已临近烘炉投产日期，安装与试运行的时间被压缩得很短，在确保工程质量和施工安全的前提下，只有在起重设备能力许可范围内，采取合理的施工工艺，尽可能地进行大部件组合吊装来缩短工期。

5. 施工场地狭小，高炉工程集中在一个狭小的场地，钢结构件量大，耐火材料量大部分场地被占用，首先要满足这些前工序的需要，因此设备的堆放，组装场地就很难满足。

4高炉炉顶操作培训教程一、停送电的操作：停送电时，一定不能带负荷操作。

即停电时应先切负荷开关，后切隔离开关；送电时，应先送隔离开关，后送负荷开关。

设备停电时，一定要先确认需停电的设备的电源开关。

进行操作时，先停操作电源，后停动力电源；送电时，先送动力电源，后送操作电源。

设备停电后，一定要在开关位置挂上“有人工作，严禁合闸”的警示牌，以防误操作造成人身及设备安全事故。

设备送电时，一定要确认送电设备是否具备送电条件，即设备因何停电；停电后是否有人检修，检修是否完成；检修完毕后，检修人员是否撤离到安全区域等等。

上位机停电时，先退出各应用程序，在开始菜单选“关机”命令，当计算机提示可以停电时，才可以停计算机电源。

上位机送电时，先送显示器电源，后送主机电源。

送电后，监控画面自动进入主画面。

二、炉顶设备性能及作用：布料器包括回转机构（α角：布料溜槽与高炉中心线的夹角）和摆动机构（β角）两套独立设备，在布料过程中，物料从中心喉管下来，经过布料溜槽倾泄到炉子里。

它们通过多环布料实现炉料在炉体内的均匀分布。

α角是垂直方向的抬起和落下，它现在的工作范围为：17.3º～45º；β角是水平方向的旋转，可正转，也可反转。

布料器的速度由变频器调节控制，变频器和PLC通过Modbus Plus总线进行通讯联系。

布料器的运行状态检测是通过光电编码器和主令控制器实现的。

探尺是用于探测炉体内料面的设备，它由重砣和连接重砣的链条组成，它的提尺和放尺速度是由变频器调节控制，变频器和PLC通过Modbus Plus 总线进行通讯联系。

探尺的工作方式有点动、连测、强提，正常情况下，高炉选择“连测”方式工作，此时，探尺探到下限位置自动提尺，不能再往下探测；“点动”按钮选上后，探尺下放到下限后，能自动继续下放探测料面，直到探到10米才自动提尺；“强提”按钮选上后，探尺无条件提尺。

探尺的选择方式有自动、手动、不测。

探尺位置保护有软件上限（-0.75米）、上超极限（-1.0米）、下限（+4.0米）、下超极限（+10.0米）以及硬件上超、下超极限（因设备原因已取消）。

炉顶装料设备培训1. 简介炉顶装料设备是一种用于将原料投入高温炉内的设备，广泛应用于冶金、化工等行业。

炉顶装料设备的高效运行对保证生产过程的稳定和提高生产效率具有重要意义。

本文将介绍炉顶装料设备的工作原理、运行步骤和操作注意事项。

2. 工作原理炉顶装料设备通过控制升降机和输送机的运行，将原料从物料仓库输送至炉顶，并将其准确投放到高温炉内。

炉顶装料设备包括物料仓库、升降机、输送机和控制系统等组成部分。

物料仓库是存放原料的地方，可以根据需要进行定量装料。

升降机负责将原料从物料仓库提升至输送机的高度。

输送机是将原料从升降机传输至炉顶的关键设备，通常采用螺旋输送机或链式输送机。

控制系统用于监控和控制炉顶装料设备的运行。

3. 运行步骤炉顶装料设备的运行步骤如下：3.1 检查设备在启动之前，需要对炉顶装料设备进行检查，确保各个部件正常工作。

包括检查物料仓库的原料储存量，确认输送机和升降机的机械部分无故障，并检查控制系统是否正常。

3.2 开始升降机当设备检查完毕并确认正常后，可以启动升降机开始工作。

升降机将原料从物料仓库中提升至输送机的高度，并将其传输至炉顶。

3.3 启动输送机在升降机开始工作后，可以启动输送机。

输送机将升降机提升到的原料传输至炉顶，并准确地投放到高温炉内。

需要注意的是，输送机的速度和输送量需要根据炉内的工艺要求进行调整。

3.4 监控运行情况在炉顶装料设备运行过程中，需要随时监控设备的运行情况，包括输送机的速度、投料量和升降机的运行状态等。

一旦发现异常情况，需要及时采取措施进行处理以避免设备故障。

3.5 结束工作当原料投放完毕或工作结束时，需要及时关闭炉顶装料设备，并对设备进行清洁和维护，以保证下次使用时的正常运行。

4. 操作注意事项在操作炉顶装料设备时，需要注意以下事项：•在操作之前，必须熟悉设备的操作流程和安全规定，遵守相关操作规程。

•在运行过程中，要注意设备运行的稳定性和可靠性，随时监控设备的运行情况，发现异常及时处理。