一种新型高炉炉顶布料器的结构探讨及研究

田大蕾

摘 要：现有布料器传动机构相对复杂，无论是行星差速结构还是液压缸减速机结构均能使溜槽实现转动和摆动，这两种运动在两个垂直面内可以相对独立完成，两种运动的合成需要中间机构保证。溜槽本身受到料流摩擦一般寿命在12个月左右。本文将阐述一种新结构布料器，其工作过程依靠一种新的布料装置，从而替代溜槽，不需要竖直面内的摆动即可实现主要布料曲线，其布料过程仅发生转动，不再摆动。布料装置的锥面体经过样条曲线切除成型为料流载体，炉料在锥面角度固定情况下容易形成料磨料的工况，通流面积加大，分散摩擦频率，布料环由外而内炉料逐渐减少对锥面的接触，最终在中心加料时近乎形成0摩擦。因此布料装置相对溜槽寿命延长。

关键词：新结构；布料装置；转动输出

0 引言

高炉炉顶发展分别经历了巴利式布料器、布朗式布料器、马基式布料器以及无钟布料器的过程。由于无料钟炉顶设备取消了庞大而笨重的大、小料钟和漏斗以及细长的大、小钟拉杆；而且设备采用积木式和小型化形式，维护方便，检修时间短；所以现在无料钟炉顶设备已经遍布世界各地。我国第一个无料钟炉顶装置于1979年应用于首钢2号高炉，如今新建的大型高炉几乎普遍使用无钟炉顶。

布料器作为炉顶设备的关键部件，起到将炉料按需布置于高炉内的作用，目前市场上应用的无钟炉顶布料器主要有两种结构：其一为行星齿轮差速器式结构，通过差速机构实现溜槽旋转和摆动，另外一种为液压缸平动与减速机转动通过机构耦合后驱动溜槽旋转与摆动。虽然传动机构有所不同，但溜槽结构形式及运动轨迹基本相同。

现有布料器传动机构相对复杂，无论是行星差速结构还是液压缸减速机结构均能使溜槽实现转动和摆动，这两种运动在两个垂直面内可以相对独立完成亦可同步进行。本文将阐述一种新结构布料器，其与现有主流布料器的区别在于：

①由布料装置取代现有溜槽；

②驱动部分不再提供竖直面内的摆动输出，仅提供水平面内的转动输出；

③两种转动驱动的运动关系仅需采用普通连接，即不再需要额外的耦合机构（如托圈或差速器等）。

1为箱体，2为大回转支撑，3、5、6为密封，4为锥面回转套筒， 7为中心喉管，8为挡料板回转套筒，9为大齿圈，10为大齿轮，11为挡料板驱动装置，12为小齿轮，13为小齿圈，14为小回转支撑，15为锥面驱动装置。

图1 气密箱示意图

1 气密箱内各部件安装关系

挡料板驱动装置安装在气密箱本体上，小回转支撑安装在挡料板回转套筒的延伸结构上，因此，布料时，当锥面回转套筒转动的时候，挡料板驱动装置及挡料板回转套筒需要跟随锥面回转套筒同步转动。在兩个驱动装置作用下，挡料板回转套筒可相对于锥面回转套筒转动。锥面回转套筒通过大回转支撑安装在气密箱本体上。中心喉管与气密箱连接固定不动。密封3、5、6为间隙密封。