新型高爐爐頂裝料設(shè)備
1概要
高爐爐頂裝料設(shè)備位于高爐本體上部，是將爐料裝入到爐內(nèi)，在高爐操作中起著重要作用的設(shè)備。在通常的無(wú)料鐘式裝入設(shè)備中，配置在爐內(nèi)的溜槽沿爐體中軸旋轉(zhuǎn)，將爐料環(huán)狀分布到爐內(nèi)。
高爐爐頂裝料設(shè)備除溜槽旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)外，還有溜槽旋轉(zhuǎn)半徑的調(diào)整機(jī)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱調(diào)整機(jī)構(gòu)），在半徑方向調(diào)整爐內(nèi)溜槽前端的位置，構(gòu)成將爐料環(huán)狀分布在任意半徑的結(jié)構(gòu)。
本文介紹的新型爐頂裝料設(shè)備，采用了新開(kāi)發(fā)的調(diào)整機(jī)構(gòu)，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，因結(jié)果簡(jiǎn)單，使設(shè)備實(shí)現(xiàn)了小型化。
2旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)整機(jī)構(gòu)
2.1傳統(tǒng)技術(shù)的調(diào)整機(jī)構(gòu)
傳統(tǒng)的爐頂裝料設(shè)備，爐內(nèi)溜槽繞以垂直于旋轉(zhuǎn)軸的傾動(dòng)軸為中心旋轉(zhuǎn)，通過(guò)變更傾角，調(diào)整溜槽的旋轉(zhuǎn)半徑。為驅(qū)動(dòng)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上的傳動(dòng)齒輪，使垂直的傾動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，將爐內(nèi)溜槽舉起向上（使傾動(dòng)軸順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)）時(shí)，傳動(dòng)需要很大的轉(zhuǎn)矩，所以是總計(jì)使用11個(gè)齒輪的非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，這樣就很難實(shí)現(xiàn)小型化。
2.2 新型爐頂裝料設(shè)備的調(diào)整機(jī)構(gòu)
這次開(kāi)發(fā)的裝料設(shè)備采用了由1對(duì)傘齒輪和1個(gè)調(diào)整軸承構(gòu)成的非常簡(jiǎn)單的調(diào)整機(jī)構(gòu)（見(jiàn)圖1）。爐內(nèi)溜槽為以相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸具有θ角度的調(diào)整軸為中心，用偏轉(zhuǎn)角θ偏轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)傘齒輪，溜槽旋轉(zhuǎn)半徑（溜槽前端位置）從最大的A，經(jīng)過(guò)B、C，到旋轉(zhuǎn)軸中心（溜槽面向垂直方向的狀態(tài)），即，可以使旋轉(zhuǎn)半徑減小到零。如果再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)傘齒輪，旋轉(zhuǎn)半徑再次增大到A。
圖1 新型爐頂裝料設(shè)備
3新型爐頂裝料設(shè)備的特點(diǎn)
3.1簡(jiǎn)單小型的結(jié)構(gòu)
通過(guò)采用2.2節(jié)所介紹的調(diào)整機(jī)構(gòu)，所需的齒輪數(shù)量從原來(lái)的11個(gè)大幅度減少到2個(gè)，提高了維護(hù)性。
采用傘齒輪的調(diào)整機(jī)構(gòu)，高度方向需要的空間可以比傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)大幅度減小。因此，裝料設(shè)備整體高度可比傳統(tǒng)設(shè)備降低約1m（總高的約40%）。此外，因?yàn)閷⒄{(diào)整機(jī)構(gòu)緊湊、輕量化，旋轉(zhuǎn)軸承承受的負(fù)荷可以減少約30%，這就降低了旋轉(zhuǎn)軸承的故障風(fēng)險(xiǎn)。
3.2旋轉(zhuǎn)及調(diào)整速度的提高
緊湊、輕量的新型裝料設(shè)備提高了溜槽的動(dòng)作和調(diào)整速度。因此，其優(yōu)點(diǎn)是裝料的時(shí)間表可以寬裕，提高操作的自由度。
與傳統(tǒng)技術(shù)相比，新型裝料設(shè)備爐內(nèi)溜槽的旋轉(zhuǎn)速度提高1.5倍，為12r/min。實(shí)現(xiàn)了溜槽等旋轉(zhuǎn)部分的輕量化，旋轉(zhuǎn)重心接近旋轉(zhuǎn)軸，可以降低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。在提高旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，采用筒型溜槽也消除了原料從溜槽溢出的擔(dān)心。
調(diào)整速度可以是傳統(tǒng)裝料設(shè)備的3倍左右，調(diào)整機(jī)構(gòu)，以傾斜的調(diào)整軸為中心旋轉(zhuǎn)，所以減少了重力導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)阻力，所需的扭矩降低。因此，是降低減速比，達(dá)到高速化的裝置。
3.3爐內(nèi)溜槽的襯板的磨損減少
在爐頂裝料設(shè)備中，由于原料沖擊，爐內(nèi)溜槽內(nèi)部襯板的磨損是大的問(wèn)題。磨損最突出成為控制襯板更換速度的是溜槽的最上部、沿旋轉(zhuǎn)軸受下落爐料沖擊的部位。
新型爐頂裝料設(shè)備是如上所述的抑制裝置高度的結(jié)構(gòu)，爐料自由下落距離變短，沖擊爐內(nèi)溜槽時(shí)的動(dòng)能抑制在傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)的60%以下。而且，爐內(nèi)溜槽繞調(diào)整軸旋轉(zhuǎn)，爐料直接沖擊的部位不集中在一個(gè)部位。因此，與傳統(tǒng)裝料設(shè)備比較，可以期待減少溜槽襯板的更換頻率。
4實(shí)證試驗(yàn)狀況
制作了爐內(nèi)溜槽長(zhǎng)度約2m的實(shí)證試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，完成了?dòng)作和控制試驗(yàn)。在模擬高爐進(jìn)行了裝料實(shí)證試驗(yàn)，正在核查爐料分布的特征。