炼铁高炉布料器中心喉管的设计及材质选用

4.7钟式炉顶随着高炉高压操作的推广和高炉容积的扩大，双钟式炉顶装料设备已日益不能满足生产要求，它存在的主要问题有：（1）随着炉顶压力的提高，双钟式炉顶装料设备各零件之间的密封和寿命存在问题，它包括：布料器旋转漏斗、小钟和小种料斗之间的密封；大小钟拉杆、大钟和大料斗之间的密封等问题而引起的零件寿命问题如，如高压炉顶的大钟寿命约只有一年多。

（2）随着炉容量的增大起密封作用的大钟和大料斗的尺寸越来越大，如4000m3高炉的大钟直径已超过8m，大钟和大料斗的总重达120t。

由于周长的增大在与大料斗配合处堆焊硬质合金也较困难，其次运输和安装调整都带来一定的困难。

（3）对大型高炉来说，利用大钟开启，已不能满足炉喉径向布料要求，大钟下面的很大一部分面积不能直接加料，使中心气流发展，煤气的热能和化学能不能得到充分利用，严重影响冶炼技术经济指标。

近年来，国内外出现了一些新型炉顶，新型炉顶可分为两大类：一类仍属有料钟炉顶；另一类为无料钟炉顶。

在有料钟炉顶中，有三钟式、四钟式和钟阀式，三钟式四钟式炉顶由于结构复杂，没有解决钟式炉顶存在的根本问题，故应用较少，下面着重介绍钟-阀式炉顶。

4.7.1钟-阀式炉顶钟-阀式炉顶装料设备，是在钟式装料设备的基础上发展起来的，是适应高压操作的装料设备。

钟-阀式装料设备系由料钟和密封阀两种基本零件组成，这种结构设计思想是用结构较小的密封阀替代多钟结构中的上钟，但仍然保持两个高压室（即小钟和密封阀，大钟和小钟之间），这样较好地解决了炉顶高压煤气的密封问题，使炉顶压力可达0.25MP a以上。

钟-阀式装料设备用得较多的为两钟两阀式，由日本石川，播磨重工业公司制造，所以亦称“IHI”炉顶，在此基础上，新日本钢铁公司又创造了二种四阀炉顶装料设备，故又称NSC型炉顶。

4.7.1.1双钟双阀炉顶如图4-26所示为日本鹿厂1977年设产的3号高炉的双钟双阀式炉顶。

该高炉的有效容积为5050m3，炉顶压力为0.25MP a，采用皮带上料，炉顶由大钟13、小钟10、两个密封阀4和设置在小钟和密封阀之间的旋转布料器5、6等组成，两个料仓2的容积之和等于小钟料斗或大钟料斗的有效容积，密封阀4由盘式阀盖和耐热硅橡胶软座且成，是一种软密封，其密封性能良好，其结构特点是靠旋转布料器来布料，小钟和密封阀、大钟和小钟之间形成两个均压室，靠小钟和密封阀来密封，大钟均压室与炉喉连通，大钟处在等压气体下工作，不起密封作用，其寿命可达到一代炉龄。

无料钟炉顶知识无料钟炉顶知识及对咼炉布料的影响（修改稿）各位领导和专家，早在2005年底，黄峥嵘厂长就要求我整理一篇无料钟炉顶知识，并亲自指导我完成编写。

现将《无料钟炉顶知识及对高炉布料的影响》传给你们，希望大家多提宝贵意见。

谢谢！一、无料钟炉顶常识1、新钢最早于那一年在那一座高炉采用无料钟炉顶布料？答：新钢最早于2003年在8号高炉采用无料钟炉顶布料。

2、新钢共有几座高炉采用无料钟炉顶，其罐容分别为多少？答：新钢目前共有5座高炉采用了无料钟炉顶布料，其中6号高炉、7号高炉、8号高炉的罐容是：22m3，1号高炉、2号高炉的罐容是12.8m3。

3•、无料钟炉顶结构主要由哪几部分组成？答：无料钟炉顶结构主要由：受料斗、称量料罐、上料闸、上密封阀、料流阀、下密封阀、气密箱、溜槽、中心喉管、眼镜阀、均压设施、炉顶液压站等部分组成。

4、炉顶装料设备应满足什么条件？答：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）受命长。

5、无料钟炉顶在使用维护过程中应注意什么事项？答：1）使用中必须满足布料器的工作条件，确保气密箱内温度正常（v 70C）；2）保证干净的水进入气密箱内；3）保证充足的N2吹入气密箱内，防止灰尘进入影响运转；4）保证布料器各齿轮、轴承得到良好的干油润滑，各减速箱稀油充足；5）检修时，开人孔清理去除气密箱内的油污，便于良好冷却；6）检修时应仔细检查各部连接螺栓、齿轮和轴承。

&无料钟炉顶有哪几类？答：1）并罐无料钟炉顶；2）串罐无料钟炉顶。

7、串罐无料钟炉顶与并罐无料钟炉顶相比具有何优点？答：1）由于料罐与下料口均在高炉中心线上，所以下料过程中不出现“蛇行动” 现象，从而进一步改善布料效果，同时减轻了中心喉管磨损。

2）称量料罐内装有道路；导料器，改善了下料条件，消灭了下料堵塞现象。

3）进料口和排料口高度要比并罐式低，从而降低炉顶高度，节省投资。

高炉炉喉钢砖的铸造技术和质量控制作者：孙彪杨晓勇来源：《现代企业文化·理论版》2008年第14期【摘要】炉喉钢砖是安装在高炉炉喉部位的主要零部件，实物质量要求非常严格，文章由此对高炉炉喉钢砖的铸造技术和质量控制进行了探讨。

【关键词】高炉；炉喉钢砖；工艺结构一、简介炉喉钢砖是安装在高炉炉喉部位的主要零部件，其主要作用是承受炼铁原料的冲击，保证炉料准确进入炉腔，要求其寿命与高炉寿命同步，因此实物质量要求非常严格，异形炉喉钢砖的材质为ZG270-500，安装方法为36块钢砖围成一圈，通过吊挂安装在托圈上，钢砖之间为毛坯直接接触，安装间隙小，因此要求钢砖必须要有非常好的尺寸精度和表面光洁度。

二、炉喉钢砖部件服役状态分析1．通钢7#高炉炉喉钢砖是炼铁高炉炉顶装料设备的一部分，炉喉保护板（或称炉喉钢砖）背后填入耐火材料，形成炉喉内衬，用来防护炉料磨损和高温膨胀。

钢砖是用铸钢做成的空腔盒子，壁厚为30～80mm，沿炉喉高度上是一个长条，整个炉喉结构由几十块条状保护板组成。

每条钢砖都有上下两个吊挂装置。

在炉喉的炉壳上装有对应的吊挂座，钢轨形断面，板座下面有横的隔板，防止保护板脱落，相邻两条钢砖间留有间隙，以防受热膨胀相互影响。

2．炉喉钢砖工作在高炉的炉喉关键部位，长期承受着高炉各种炉料的冲击和块料的接触摩擦，其工作面的高炉炉温环境一般在400～500℃。

在如此恶劣的环境下，为延长高炉的使用寿命，减少中、小修的次数，产品的结构及铸造均成为冶金战线上工程技术人员关心的问题。

三、钢砖的工艺结构分析1．通钢7#高炉钢砖是安装在高炉炉喉部位，承受炼铁原料冲击的重要部件，材质为ZG270—500。

铸件结构复杂。

2．结构分析。

此铸件最大壁厚80mm，最小壁厚50mm，中间空腔较大，属大型薄壁结构铸件。

在手工砂型的生产条件下主要存在以下几个生产难点：（1）整个铸件属于完全受阻收缩，各部位尺寸都很难得到保证，最难保证也是必须保证安装尺寸。

绪论：高炉布料器的发展变革高炉在中国的出现，已经有2700年的历史。

由于古代生产装备差，技术水平低，虽然2000年前（西汉末年）已有50立方米的巨型高炉生产，但当时还不懂布料，煤气利用极差，每炼1吨铁用7～8吨木炭。

燃料消耗高，煤气直接放散到空气中，致使高炉附近黑烟蔽日。

前秦（公元350～390年）高僧道安著的《释氏西域记》中曾记述新疆库车地区的当时实况：“屈茨北二百里有山，夜则火光，昼日但烟，人取此山石炭，冶此山铁，恒充三十六国。

”在欧洲，阿格里科拉作的《论金属》中的一幅图，描述了当时北欧高炉生产状况，高炉较小，有固定的加料平台，炉料从高炉固定的一侧倒入。

显然，当时尚未认识到布料的作用。

全套图纸，加15389370618世纪有一张高炉图，描述了法国高炉加料情形。

在炉喉周围有一层，加料工人可以沿炉喉周围加料。

炉喉直径较小的高炉，这样加料比较均匀。

倒料工人的对面有另一个人手持工具，估计他是在用一个耙子平料，以改善煤气利用。

第一个兼有布料和回收煤气的炉顶设备是1850年在英国应用的巴利式布料器，它用手工操作，炉顶放进料斗后，开大钟，炉料沿大钟斜面布到炉内，使炉内料面呈漏斗形：边缘料面高，中心料面低。

边缘料多，使沿炉墙上升的煤气阻力增加，有利于改善煤气利用；中心料面低高炉中心的料柱阻力减少，有利于在整个高炉断面改善炉料与煤气的接触，对改善炉缸工作也有良好作用。

虽然巴利式布料器在结构上存在严重缺点，但它对高炉布料起了启蒙作用，开拓了现代料面分布的重要方向。

一百余年来，高炉炉料分布基本沿用巴利式大钟布料器所形成的漏斗形。

巴利式布料器除结构上的缺点外，布料也不均匀。

一批料倒进料斗后，炉料在倾斜的一侧，集中形成堆尖，而对面的炉料较少，造成粒度偏析。

炉料下到炉内继续保持这种不均匀性，引起高炉偏行。

如果料斗旋转，则堆尖位置可以变化，从而减小炉料在料斗内的不均匀性。

布郎式布料器是初期的旋转式布料器。

美国埃比威尔厂第一个使用布郎式布料器，该厂为高炉设计布料器提出了重要的原则-----旋转。

大型高炉炼铁设备设计97版大型高炉炼铁设备设计97版引言大型高炉炼铁设备是现代钢铁生产的核心设备，其中97版设计是该行业的重要里程碑。

在本文中，我将对大型高炉炼铁设备设计97版进行深入评估，并给出有关设计原理、关键技术和未来发展的见解。

1. 设计原理1.1 高炉结构大型高炉炼铁设备设计97版采用了先进的高炉结构，旨在提高炼铁效率和产品质量。

其主要特点包括高炉容积大、内部结构合理、布料系统优化等。

1.2 燃烧系统燃烧系统是影响高炉生产效率和能耗的关键部分。

97版设计采用了先进的燃烧技术，使燃烧更为充分、稳定和高效。

通过合理的燃烧参数调控，也能够降低燃烧产生的环境污染。

1.3 冷却系统冷却系统在高炉运行中扮演了重要角色。

97版设计中，冷却系统得到了充分优化，以确保高炉正常运行的对高温炉壁和冷却设备起到有效保护作用。

2. 关键技术2.1 高炉布料系统高炉布料系统是高炉炼铁的关键环节。

97版设计中，借鉴了国际先进经验和技术，采用了更加科学、合理的布料方式，以充分利用原料和提高炼铁效率。

2.2 废气处理高炉炼铁过程中会产生大量废气，其中含有丰富的热能和有价值的物质。

97版设计注重废气处理技术的改进，以减少环境污染的实现能源的高效利用。

2.3 工艺流程优化工艺流程的合理优化对于高炉炼铁设备的设计至关重要。

97版设计在工艺流程的各个环节进行了深入研究，通过改进和创新，提高了炼铁效率和产品质量。

3. 未来发展大型高炉炼铁设备在不断发展和创新中，未来的发展方向将更加注重绿色环保和智能化。

随着环保要求的提高，高炉炼铁设备将进一步优化废气处理和资源利用，以减少对环境的影响。

智能化技术的应用将使设备运行更加稳定、高效和安全。

个人理解我对大型高炉炼铁设备设计97版有着浓厚的兴趣，认为它的出现标志着中国钢铁行业向前迈进了一大步。

通过深入了解其设计原理和关键技术，我对高炉炼铁的过程和要素有了更加全面和深刻的理解。

作为一名中国钢铁行业的从业者，我认为大型高炉炼铁设备设计97版为我国钢铁生产发展提供了重要的支持。

工业装置上的喉口设计
工业装置的喉口设计是决定装置效果和工作效率的重要因素之一。

以下是喉口设计的几个关键考虑因素：
1.尺寸和形状：喉口的尺寸和形状应该根据工业装置的具体要求进行设计。

尺寸要能够容纳和处理流体或气体。

形状可以是圆形、方形、矩形或其他特殊形状，具体取决于装置的需求。

2.喉口出口角度：喉口出口角度的设计决定了流体或气体离开装置的速度和方向。

角度太小可能导致流体或气体回流，而角度太大可能会导致能量损失。

因此，出口角度的设计需要平衡流体或气体的流动需求和能量效率。

3.防堵塞设计：根据工业装置处理的物质，喉口应该设计成具有防堵塞的特性。

例如，可以在喉口处添加过滤网或网格，以防止固体颗粒进入装置。

4.材料选择：喉口应该选用耐腐蚀和耐磨损的材料，以确保其长期稳定的工作。

常见的材料包括不锈钢、钛合金、陶瓷等。

5.冷却设计：对于高温装置，喉口可能需要设计成具有冷却功能，以防止材料损坏或扭曲。

6.流态设计：喉口的流态设计要求充分利用物质的流动动力，以确保最大的工作效率。

这可能涉及到调整喉口的形状、尺寸或添加特殊的流体动力学设计。

综上所述，工业装置上的喉口设计需要综合考虑流体/气体性质、操作条件以及设备要求，以实现最佳的工作效果和能量利用效率。

高炉布料器的主要故障分析与维护介绍了布料器的结构和工作原理，阐述了布料器使用与维护要点，根据承钢布料器出现的故障进行分析总结，提出改进方法。

布料器是无钟炉顶的关键设备，其功能是驱动并控制布料溜槽绕高炉中心线的旋转和倾动，以完成高炉不同的布料要求。

承钢炼铁厂3#、4#高炉容积为2500立的钒钛冶炼大高炉，炉顶布料器采用包钢BGⅢ型布料器，旋转采用机械传动，倾斜为液压传动，布料器的冷却采用开式循环水加氮气实现。

润滑由自动润滑系统完成；可以实现环形布料、扇形布料、定点布料等多种布料方式，满足高炉使用要求。

布料器的结构组成与各部分功能 2.1.布料器的结构组成包钢BGIII 型布料器，其主要由布料器外壳，布料溜槽，溜槽托架，托圈，溜槽曲臂，上、下回转支撑，喉管，电机，波纹管，各种管道等组成。

2.2.布料器各部分主要功能布料器外壳主要是起到密封高炉炉顶煤气的作用，同时是布料器各部件的支撑体。

布料溜槽也叫旋转溜槽，它主要是把料罐内的原料、燃料按照一定的方式，在炉内合理的布料作用。

溜槽托架主要是悬挂溜槽，使溜槽能够在溜槽托架上，绕高炉中心线旋转，也可以上下摆动，还可以旋转和摆动同时进行。

托圈主要功能是使溜槽能够上下摆动，同时用于放置回转支撑。

溜槽曲臂的作用主要是通过托圈的上下移动，带动曲臂动作，从而实现溜槽的上下摆动。

电机主要是带动齿轮旋转，从而带动溜槽旋转。

液压缸的作用主要是提升托圈，从而带动曲柄动作使溜槽角度产生变化，进行高炉布料。

中心喉管的作用主要是使原料通过，落到高炉溜槽上。

高炉上料流程与布料器工作原理 3.1.高炉炉顶上料流程主要是通过主上料皮带把原料、燃料输送到炉顶受料斗中，通过挡料阀的开启把受料斗中的料，分流到下面的两个并列料罐中，再通过料流阀的调节作用，使料进入下密封阀箱中，最后，料通过布料器的中心喉管流到溜槽上，从而实现高炉上料的过程。

3.2.布料器工作原理BGIII型布料器，主要包括主传动与副传动，二者既可独立运动，也可合成运动。

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。

浅谈高炉无料钟炉顶调节布料圈数的实质目录批重 (1)矿石批重 (1)焦炭批重 (2)装料 (3)料线 (3)无料钟布料 (3)高炉无料钟炉顶并罐布料偏析 (4)2.无钟布料的发展过程 (5)3.高炉无钟布料技术的发展及特点 (5)3.1.概述 (5)3.2.首钢无钟布料技术模式 (6)3.3.宝钢无钟布料技术模式 (6)3.4.模仿大钟布料技术的模式 (6)3.5.择返布料模式 (7)3.6.其它模式的无钟布料技术 (7)4.高炉无料钟炉顶调节布料圈数的实质 (8)1.高炉布料技术批重装入高炉内一批料的质量称为批重，它与炉容、炉喉直径、冶炼强度有关。

一批料中，矿石部分的质量称为矿石批重，焦炭部分的质量称为焦炭批重。

喷煤后，需要调整批重，但一般保持焦炭批重不变，只调整矿石批重，以保持焦炭透气性能不变。

国翻矿石批重每座高炉均有一个临界矿石批重，当矿石批重大于临界值时，随矿石批重的增加而加重中心，过大则炉料分布趋向均匀，且出现边缘和中心均加重的现象。

当矿石批重小于临界批重时，矿石布到中心减少，随着矿石批重加大而加重边缘。

矿石批重受炉料质量水平、冶炼强度、喷煤比，特别是炉料透气性的影响。

提高高炉冶炼强度后，中心气流要发展，需要扩大矿石批重。

提高喷煤比,也要适度扩大矿石批重。

当前，我国高炉推广使用大矿石批重、正分装技术，这样可以提高煤气利用率，降低燃料比。

表1汇总了一些高炉矿石批重的数据。

画翻焦炭批重焦炭批重与炉容有直接关系，计算公式如(1)式。

焦炭批重=(0∙03-0∙04)d3 ----------------------------------------------------------------------- (1)式中：d为炉喉直径，m o焦层厚度的计算公式如(2)式。

焦层厚度=450+(0.08875-0.125)VU式中：VU为炉容，m3o装料装料顺序是指矿石、焦炭装入高炉的顺序。

先装矿石，后装焦炭称为正装;反之，称为倒装。

高炉下阀箱、波纹管、中心喉管更换方案一、设备概述下阀箱安装在称量料罐下部，自重约20.7t，上部大梁配置有拆卸梁及轨道，轨道全长14m，称量料罐均压后，操纵液压缸打开料流调节阀和下密封阀，使炉料从称量料罐经过下阀箱装入炉内。

称量料罐排压前先关闭料流调节阀和下密封阀，保证炉气密封，以保证高炉高压操作，然后再排压。

二、施工准备1、下阀箱轨道北段东、西两侧制作作业平台及安全护栏。

2、下阀箱轨道南、北两侧分别加焊两个止挡。

3、距下阀箱南侧东、西大梁约2米处各加装1个定滑轮（现场定位）。

4、下阀箱轨道北段东、西大梁各加焊一个吊鼻儿（现场定位）。

5、厂房吊装孔盖板移开，宽度应大于3.5m。

6、下阀箱东、西轨道大梁下部移动滑车全部拆除。

7、下阀箱平台北侧护栏改为活动栏杆8、称量料罐东、西侧承重梁南、北各加焊2个吊点，共4个（现场定位）。

9、检查下阀箱拆卸梁上4个轮子与轨道的间隙，尽量调整一致（轮子加油润滑，保证转动灵活）。

10、检验32t天车预吊装新下阀箱试验及吊索具安全平衡性，同时检查天车抱闸无打滑、溜钩等现象。

11、新下阀箱（备品）关键尺寸校核：上、下法兰盘，整体高度。

12、新下阀箱（备品）各液压缸打压试验，如有条件，试验各液压缸动作情况，观察各机械部件是否动作灵活。

13、新下阀箱（备品）试验合格后，下密封阀、料流调节阀都保持关闭、锁定（插入机械安全销）状态，拆下压紧液压缸，并妥善防护。

三、下阀箱更换方案（一）、下阀箱拆卸1、拆卸压紧缸及所有与下阀箱连接的接头，包括润滑管路、液压管路、蒸汽管路、电力管路等脱开阀箱体，并拉低平台北侧润滑管道。

2、在拆卸梁与下阀箱间加入合适垫板（垫板厚度=20mm－轮、轨间隙），用8个M24×120螺栓将拆卸梁、垫板及下阀箱固定。

3、在称量料罐东、西两侧大梁上各挂2个10t导链，分别吊挂住下阀箱顶部四个吊点上，并拉紧导链，使阀箱的重量支撑在导链上。

4、拆除阀箱下端法兰与波纹管之间的连接螺栓。

专利名称：一种高炉中心喉管及高炉炉顶结构专利类型：实用新型专利
发明人：姜本熹,刘琼英
申请号：CN201820498075.0
申请日：20180408
公开号：CN208071728U
公开日：
20181109
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及冶金设备领域，公开了一种高炉中心喉管及高炉炉顶结构。

高炉中心喉管包括喉口以及与喉口轴向相连通的筒体。

喉口包括两端贯通的锥形筒状的壳体以及设置于壳体内侧的多个耐磨环；多个耐磨环沿壳体周向延伸而形成环状，并凸出于壳体的内周面，多个耐磨环在壳体的轴线方向排列，相邻的耐磨环在垂直于壳体轴线的平面上的投影部分重叠，耐磨环朝上的表面设置有耐磨层。

高炉炉顶结构设置有该高炉中心喉管。

炉料进入高炉中心喉管后首先冲击喉口壳体内的阶梯状耐磨结构。

由多个耐磨环构成的阶梯状的耐磨结构整体具有较厚的厚度。

相对于现有的中心喉管，其耐磨性能更好，使用寿命长，可减少高炉的定修频率，提高生产效率。

申请人：武汉摩林翰机电设备有限公司
地址：430000 湖北省武汉市青山区101街坊丹青苑B区5栋24门13号
国籍：CN
代理机构：北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：赵琳琳
更多信息请下载全文后查看。