上密封阀在高炉无料钟炉顶设备的设计及应用

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宝钢高炉无料钟炉顶的设计

宝钢高炉无料钟炉顶的设计

宝钢高炉无料钟炉顶的设计宝钢高炉无料钟炉顶设计是宝山钢铁在钢铁冶炼工艺中的一个创新点,这种设计的使用,使得高炉的冶炼效率和产出的产品质量都得到了显著的提升。

以下将从设计理念、优点和实施效果三个主题出发,详细探讨宝钢高炉无料钟炉顶的设计。

一、无料钟炉顶的设计理念传统的钢铁冶炼高炉通常使用料钟装置进行炉顶装料,这种方式的缺点是易造成布料不均,且由于机械装置的限制,使得装料速度和精度都难以达到理想状态。

宝钢高炉无料钟炉顶设计则采用了一种更为先进的理念,即利用旋转布料器进行炉顶装料。

通过精确控制旋转布料器的转速和转向,可以实现在高炉炉腔内均匀布料的目标,从而优化了冶炼效果。

二、无料钟炉顶的优点宝钢高炉无料钟炉顶设计具有以下优点:1.布料均匀:由于采用了旋转布料器,可以在高炉炉腔内实现360度全方位布料,避免了传统料钟装置造成的布料不均的问题。

2.提高冶炼效率:布料的均匀性有利于高炉内燃料充分燃烧,提高了燃料的利用率,进而提高了冶炼效率。

据宝山钢铁统计,使用无料钟炉顶后,高炉的冶炼效率提高了10%。

3.减少设备维护:由于无料钟炉顶取消了料钟装置,减少了机械装置的维护工作量,同时也降低了故障率。

4.降低能耗:布料的均匀性使得燃料能够更充分地燃烧,从而降低了能源消耗。

据宝山钢铁统计,使用无料钟炉顶后,高炉的能耗降低了8%。

三、实施效果宝钢高炉无料钟炉顶设计自投入使用以来,收到了良好的实施效果:1.经济效益:通过提高冶炼效率和降低能耗,无料钟炉顶为宝钢带来了显著的经济效益。

据宝山钢铁估算,每年因使用无料钟炉顶而增加的效益达到数亿元。

2.技术创新:无料钟炉顶设计是对传统钢铁冶炼工艺的一次重大创新,为我国钢铁工业的技术发展开辟了新的道路。

这一设计已在全国范围内得到了广泛应用和认可,并推动了我国钢铁工业的技术进步。

3.市场竞争力:通过技术创新和产品质量的提升,宝钢在国际钢铁市场中的竞争力得到了显著提高。

无料钟炉顶的成功运用使得宝钢的产品在市场上更具竞争力,也赢得了更多客户的信任。

无料钟炉顶在南钢高炉上料系统中的应用

无料钟炉顶在南钢高炉上料系统中的应用
有 吹扫 阀 , 来 吹 扫 上 下 密封 阀 密 封 面 处 的 积 用 灰 , 于 上 下 密 阀的 关 闭 。 便 ( ) 流 调 节 阀 。料 流 流 量 调 节 阀 是 用 来 5料
调 节 料 罐 内料 流 速 度 的 , 可 根 据 料 块 大小 自 它 动 调节 开 度 , 以此 控 制 下 料 流 速 和 流 量 。手 动 情况下有如下状态 , 即全 关 、 开 和 三 个 中 间位 全
本 结构 、 无料 钟 炉顶上 料 的工 艺流程 、 设备 问的联锁 及具体 的控制过程 。说 明无料 钟炉顶具 有极 强 的推 广
价值 。
关 键词 高炉 无料钟
炉顶
料罐
1 前 言
南 钢 的竞 争 实 力 。
2 有 料 钟 炉 顶 与 无 料 钟 炉 顶 的 比较
南 钢 自建 厂投 产 以来 一直 采用 传 统 的有 料 钟炉顶 , 这种 炉 顶 由大小 钟 布 料 器 等 构 成 , 炉 高
得 较 好 的 经 济 效 益 的 基 本 条 件 之 一 , 生 产 统 按 计 资料 , 双 钟 炉 顶 比较 , 有 诸 多 优 点 , 见 与 具 详
表 1 :
幅 提 高 顶 压 ; 料 方 式较 多 , 有 效 地 控 制 炉 内 布 可
料 面 及 汽 流 分 布 。如 果 技 改 成 功 将 有 助于 增 强
I 一料 车 ; 一受 料 小 车 ; 2 3一又 形 管 和 中心 喉 管 ;
4一 东西 双 料雌 ; 东 西 上 密 封 阀 ; 一 东 西 上 5一 6 密封吹扫 同 ; 7一东 西 流 量 调 节 阀 ; 一 东 西 下 8 密封 冈 ; 9一东 西 下 密 吹 扫 ;0一布 料 漉 槽 ; 1 l 一 东 西探 尺 ;2一 东 西 放 散 ;3一东 西 均 压 l 1 1

机械毕业设计(论文)高炉无料钟炉顶上密封阀和上截料阀的设计【全套图纸】

机械毕业设计(论文)高炉无料钟炉顶上密封阀和上截料阀的设计【全套图纸】
2.2 设计方案的确定............................................................................................12 2.2.1 上截料阀的运动分析........................................................................12 2.2.2 上截料阀传动方案的确定.................................................................12 2.2.3 上密封阀传动方案的确定.................................................................13 2.2.4 上密封阀执行和驱动方案的确定.....................................................13
Key words: blast furnace bell, top equipment, blast furnace smelting, high-pressure
operation, flow-control valve and, sealed valve
目录
第 IV 页
摘要 .............................................................................................. I
2.无料钟炉顶的总体方案设计................................................. 9
2.1 串罐式和并罐式的结构与分析比较...............................................................9 2.1.1 串罐式和并罐式炉顶结构.....................................................................9 2.1.2 串罐式和并罐式的分析比较............................................................... 11

2800m3高炉串罐无料钟炉顶系统设计

2800m3高炉串罐无料钟炉顶系统设计
OTocttaolbeNro2.022727 ME TA L冶LU RG金IC A设L EQ备UIPMENT 20 22总年第1027月7第期5期
2800m3 高炉串罐无料钟炉顶系统设计
张雯① 王岗 杨立江 韩伟
(中钢集团西安重机有限公司 陕西西安 710201)
图 11 改造后布料溜槽结构示意图
槽身内 部 有 堆 焊 硬 质 合 金 衬 板,耐 磨 损 使 用 寿 命长。 4 结论
国内某铁厂 2800m3高炉改造工程 2021年 11 月完成整体设备安装及调试,顺利出铁。截止目 前,高炉设备运行稳定,日最大产量 7500t,设备利 用系数达到 25,利用系数达到国内领先水平。
6 水冷传动齿轮箱 水冷 水冷氮封
7 溜槽旋转速度 2~10rpm 0~8rpm
8 溜槽倾动速度 0~6°/s 0~16°/s
2~53°(可 覆 盖 全 部 9 溜槽倾动工作范围 0~52°
布料半径)
构如图 3所示。改造后料罐有效容积扩至 70m3, 设备能力进一步增大。上密封阀安装在称量料罐 上部,由单 油 缸 改 为 双 油 缸 驱 动,采 用 双 向 动 作 (旋转和压紧)可 以 有 效 避 免 阀 板 密 封 圈 与 阀 座 接触式摩擦,从而提高密封圈及整体设备的使用 寿命。
表 1 无料钟炉顶装料设备技术数据对比
序号
项 目
改造前 改造后
1 上料闸规格
DN900mm DN1000mm
2 上密封阀规格 DN1000mm DN1150mm 3 称量料罐有效容积 65m3 70m3 4 料流调节阀规格 DN700mm DN750mm 5 下密封阀规格 DN800mm DN900mm
图 2 改造后上料闸结构示意图

高炉无钟炉顶装料工艺技术要求

高炉无钟炉顶装料工艺技术要求

承钢4号高炉无料钟炉顶装料系统“三电”工艺技术要求一、概述1.1、高炉主要设计指标和设计参数高炉有效容积:2500立方米采用并罐无钟炉顶装料设备,料罐有效容积55立方米;1.2、炉顶装料设备主要技术参数无钟炉顶装料设备:布料器溜槽摆角、节流阀、上、下密封阀、均压放散阀等,均采用液压传动,布料器回转采用电机传动;炉顶及上料设备见附图;主要技术参数如下:1.2.1、受料漏斗受料漏斗为皮带头轮收料的固定料斗,存料容积55m3;1.2.2、翻板阀在受料漏斗下方装有翻板阀,通过翻板可以分别向左、右料罐装料;翻板阀上装有左、右液压缸,分别控制左、右侧翻板位置。

1.2.3、Φ1000上密封阀左、右料罐上装有Φ1000上密封阀,由液压缸控制。

1.2.4、节流阀左、右料罐的节流阀为八角形。

节流阀开度大小由炉料品种和重量来决定,由液压缸控制。

采用比例方向控制阀进行方向及速度控制。

为保证安全起见,备用一套三位四通电磁阀进行控制。

1.2.5、Φ800下密封阀左右料罐的Φ800下密封阀, 由液压缸控制。

1.2.6、Φ400一次均压阀左右料罐均压采用半净化煤气,通过Φ400均压阀进行一次均压,由液压缸控制。

1.2.7、Φ250二次均压阀和调节阀左右料罐二均采用氮气通过Φ250二次均压阀和调节阀实现,二均阀由液压缸控制。

1.2.8、Φ400放散阀左右料罐采用Φ400均压放散阀进行放散,由液压缸控制。

1.2.9、布料器①布料器溜槽旋转a、旋转速度8rpm,每圈7.5秒。

b、可以正反方向旋转。

②溜槽摆动a、摆角速度:正常要求1.6度/秒;b、工作角度:α=10~450c、最大摆动角度:α=450③传动系统a、布料器回转由一台7.5KW电机(自带减速机)拖动布料器旋转,布料器上方有两套可供布料器旋转的接手。

正常情况下一套接手与减速机电机连接,另一套架空备用。

正常情况下布料器为常转工作制。

b、布料器摆角传动布料器摆角采用三个直线油缸传动。

高炉炉顶密封阀透压分析

高炉炉顶密封阀透压分析

·技术分析·高炉炉顶密封阀透压分析邓振月①(北京首钢股份有限公司炼铁作业部)摘 要 面对高炉炼铁在环保、高产条件下对炉顶密封阀稳定长寿运行带来的诸多不利因素,煤气全回收系统为国内外首次应用,自主创新,密封阀透压故障曾多次造成高炉停风小修,通过研发新型密封阀板、密封阀调整方法、煤气回收系统设备优化改进等技术措施,确保了高炉炉顶密封阀长期在环保、高产等复杂条件下稳定运行,降低了高炉炉顶设备的故障率,大幅降低当前严格环保标准下设备的维护费用。

关键词 高炉 密封阀 透压 原因分析 解决方法中图法分类号 TG155.4 文献标识码 ADoi:10 3969/j issn 1001-1269 2023 Z2 0271 前言1.1 研究背景某公司目前有三座高炉,1#、2#高炉设计容积2650m3,3#高炉设计容积4000m3,炉顶装料设备均?用成套无料钟并罐炉顶装料设备。

无料钟并罐炉顶装料设备由料罐、翻板阀、放散阀、均压阀、上下密封阀、节流阀等设备组成,工作过程中通过各阀顺序动作完成对高炉的顺序装料,装料过程中关键要保持对炉内压力的密封。

高炉无料钟并罐炉顶设备在原料装料入罐及从罐内向炉内装入原料时,必须保证料罐与炉内或料罐与大气压力的平衡。

采用皮带机运送高炉所需的各种原料,需要装料前该料罐要打开放散阀进行放散,使料罐与大气压力相同。

然后打开该料罐上密封阀,使炉料从机头下料库沿翻板阀下料溜槽进入料罐,装料结束后关闭上密封阀,炉顶料罐在向炉内下料前还需对料罐内进行冲压,使料灌内压力与炉内压力达到平衡,此过程为均压过程。

向料罐充压使用的是均压阀。

料罐均压阀分为一均阀(煤气)和二均阀(氮气)两套系统。

当料罐向炉内下完一批料后,要先将料罐内的压力泄掉,使料罐与大气相通,此过程为放散过程,使用的为放散阀和事故放散阀。

料罐内的含尘煤气排放到大气中造成了大量的能源浪费,对环境带来了很大的影响。

由于密封阀作业环境在料罐内部,同时下密封阀又与高炉炉内直接相通,粉尘大、温度高,压力环境作业等原因长期使用后造成阀板胶圈与阀座阀口压不实出现跑风现象。

串罐式无料钟炉顶上下密封阀的特性与应用

串罐式无料钟炉顶上下密封阀的特性与应用

酒 钢 2 炉是 扩容 改造 , 高 由原 来 的 70m 改 为 5 3
煤气 泄 漏 , 出的煤气 不但会 使 维护炉 顶人 员 中毒 , 漏
而且 夹带 着 大量 炉料 、 粉尘 的煤 气 对 其 他设 备 的接
1 0 3 9m 。虽 然 容 积 增 大 了 , 高 炉 的 高 度 没 有 改 0 但 变, 因此 使得 炉顶 设 备 的 高 度受 到 了 限制 , 上 、 给 下
Ab ta t N . ls fr a e o iq a te a d Io op. x a d d i ou i te b ss f es al ou . u i g sr c : o 2 b t u n c f u u n Se l n n C r i e p n e sv l meO h a i o t m l v lme D r a J r s t l h n
Cha a t r a d App i a i n o h g n w e l g r ce n l to ft e Hi h a d Lo S a n c i Va v s o h t i l — ls p a o h l e ft e S rng Be l e s To b utt e BF
密封 阀 的设 计增 加 了难 度 : 即要 保 证设 备 的性 能 要 求 又要压 缩设 备高 度 尺寸 。
触面 都产 生强 烈 的磨 损 , 气 泄 漏 所 造 成 的设 备 损 煤
坏是 炉顶 设备 损坏 的普 遍 现 象 , 是 炉顶 设 备 损 坏 也
的 主要原 因 。炉顶 设 备 造 价 很 高 , 而且 更 换 炉 顶设
c aa tro e s aig v le s si uaa te 8 a e po u t n C e sf d sa l h r ce ft ln nv ¥i tlg r ne d 0 t tt r d ci a b ae a tbe. h e l h h o n n K e r s: ls u n c o f s aig v l e c aa tro ai g y wo d ba tfr a er o ;e l av ; h r ce fs ln n e

昆钢6号高炉无料钟炉顶的结构及应用

昆钢6号高炉无料钟炉顶的结构及应用

要 取 决 于 密 封 阀 阀 座 的 耐 磨 程 度 和 阀 板 硅 胶 圈 的 寿命 6号 高 炉 密 封 阀 座 没 有 采 用 电 加
热 , 氮气 、 或 空 吹 扫 等 方 式 对 密 封 阀 座 密 封 凸 面 除 尘 . 板 硅 胶 密 封 圈 的 寿 命 就 显 得 更 阀
料 罐 采 用 钢 支 架 自立 支 撑 , 装 在 Y 形 安 料 斗 上 . 衬 6 l l 的 耐 磨 衬 板 . 中 部 内 0 rl 厚 l i 罐 设 一 个缓 冲 料 垫 平 台 . 避 免 移 动 受 料 斗 装 可 ^ 料 罐 的原 料直 接 冲刷 料罐 下锥 段 衬 板 . 延 长 衬 板 使 用 寿 命 ( 年 来 仅 更 换 3块 衬 板 ) 两 料 罐 下 料 口 为 八 角 形 溜 槽 口 , 边 镶 嵌 耐 磨 周 陶瓷 . 经过 两 年 多 的 冲 刷 , 部 分 困 粘 结 不 牢 除 脱 落 外 , 损 量 不 足 l ll 临 时 处 理 办 法 磨 0I r ll
1 1 .
上 部 设 备
昆钢 6 g 高 炉 采 用 的 是 卢 森 堡 P 公 司 - W 生 产 的并 罐 式 无 料 钟 炉 顶 由移 动 受 料 斗 、 它
无 料 钟 炉 顶 上部 设 备 主要 包 括 移 动 受 料
斗 、 罐 、【下 密 封 阀 、 流 调 节 阀 、 排 压 阀 料 一 料 均 等 其 主 要 参 数 如 下 : 动 受 料 斗 容 积 移
高 兴 辉
昆 明 钢 铁 集 团 有 限 责 任 公 司 炼 铁 广


埘 昆 钢 6号 高 炉 尢 料 钟 炉 顶 没 备 的 结 构 及 应 用 进 行 总 结 + 指 出 丁 存 在 的 问 题 。 并
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第 6期
上密封阀在高炉无 料钟炉顶设备 的设 计及应用
4 7
3 驱 动装置
驱 动装 置 由油 缸 、 曲柄 、 、 杆 、 轴 杠 阀板 组 成 , 见
图 1 。
e =√ +(T = 7 3. N・ c 2 a ) 2 64 i 2 7 n M。=√ + a ) 4 9. m B ( T = 0074N・
工 作原 理 : 密封 阀 的开 闭是 由液压 系统 驱 动 上 阀板做旋 转运 动来完 成的 , 当料罐 排压后 , 上密封 阀 阀板打 开 , 炉料 从受 料漏 斗经过上 密封 阀到料 罐里 , 当料罐 停止装 料后 , 上密封 阀 阀板 关 闭 , 料罐 进行 对
密封 , 以保证高炉高压操作。为 了保证 阀板与阀座
张美玲
( 内蒙古 包钢 钢联 股份有 限公 司炼铁 厂 , 内蒙古 包头 04 1 ) 100

要: 文章对包钢炼铁厂 25 0m 高炉炉顶设备上密封阀在高炉炉顶设 备中的作用 、 0 。 结构组成及传 动原理进行
了叙述 , 对上密封阀传动装 置、 密封圈等部件进行设计 , 对传动轴进行 了受力分析及计算。
简单 , 性能可靠 , 便于生产维护。从 20 06年投产使 用以来 , 运行稳定 , 满足 了高炉生产工艺 的要求, 并 且在包钢的其它高炉 中得到推广应用。
参 考 文 献
( ) 合成 弯矩 图 ( 2一d 4作 图 )
MB / x Y= 6965N・ =^ / + 3 2. m
32 轴 的设计 . 32 1 选择 轴 的材料 】 .. ’
对于重要的轴选取小值 , 叮 。 = 8 P 取[ 一] 15M a
由公 式 : = =一M 。 , , /

选取 4 C 合 金钢 , 质处 理, 用 疲 劳应 力 0r 调 许 [ 1 为 17 23M a . ] 7 ~ 1 P。
FB Y= 一4 5 2. 2 9N Mc Y=1 6 3 N ・m 3 9 5.
M B =5 01 . Y 1 5N ・n l
4 结束语
包 钢炼 铁厂 250 i 0 高炉 上 密封 阀在 包 钢 炼 n 铁 厂 2高 炉和 4高 炉 的基 础 进行 了优 化 设计 , 构 结
Mc =√蟛2 + Y= 2943N・f x 2 1. r l () 5 作转矩 图( 2 e 图 一)
T=2 2 7 N ・r 2 3 5. l l
徐灏. 机械设计手册( 第四卷) M] [ .北京 : 机
械 工业 出版社 ,9 1 19 .
() 6 作当量弯矩 。 图 2 ) 图( 一f
o Be l— ls p Eq pm e fBl s r c s n l ・ e s To ui nto a t Fu na e
ZHANG e M i—ln ig
(rn— a i l tfS e U inC . t.fB o uSe ( ru ) o . B o u0 4 1 , e Mog o ,hn I o m k gPa t l no o Ld o a t t l Gop C r ,a t 10 0 N i n g lC i n n o e o e p o a)
关键词 : 高炉 ; 密封 阀 ; 计及应用 上 设 中图分类号 :F 7. T531 文献标识码 : B 文章编号 :0 9— 48 2 1 )6— 06一 2 10 5 3 (0 10 04 O
De in a d Ap l a i n fUp e e l l e sg n p i to so p r S a c Vav s
的密封 性 , 阀座 的压 头 与 密封 圈接 触 面上 堆焊 硬 在 质合金 , 阀板 上 的密封 圈采用硅橡 胶密 封 圈。
装人高炉时密封住高炉 内煤气 , 是炉顶保证密封煤 气 的关键设 备 。
2 上 密封 阀 的规 格
2 1 上 密封 阀的规格 .
1 上 密封 阀结构及工作原理

Fv e
Jc r

F 吖一, -

图 1 上 密封 阀驱动 装置 示意 图 3 2 2 按 弯扭 合成 强度 计算 [ .. 2 ]

T广T 广’ r


Jc1 fc

丌 『 丌
……… …
() 1 画轴的空间受力简图( 2 a 图 一) () 2 作水平面内的弯矩 图( 2 b 图 一) 经计算 得 : = 一 50 8 1N F 2 5 .
Ab ta t I h r ce, e fn t n ,tu t r l o o e t a d p i cp e ft n mi in frt eu p rs a av so sr c :n te at l t u ci s s cu a mp n ns n r ils o a s s o h p e e v e n i h o r c n r s o l l b l e s tp e up n f2 5 0 m ba tf r a e r lb r td Moe v r t e c mp n n s o p e e lv v s s c s e l—l s o q i me to 0 ls un c sa e ea o ae . ro e ,h o o e t fu p r sa a e u h a l
FB x=1 7 0 7. 4 0 3 N M。 =1 6 8 1 7.1 N ・i n
MB =3 8 8 N ・m 6 5 4.

图 2 受 力分析 图
() 3 作垂 直面 内的弯矩 、图( 2一C , 图 ) 经 计算得 : 9225N F Y=1 6 .
第3 7卷第 6期 21 0 1年 1 2月


科 ‘技
Vo. 7, o 6 13 N . De e e , 0 c mb r 2 1 1
S in e a d T c n lg fB oo te c e c n e h oo y o a tu Se l
上 密 封 阀在 高炉无 料 钟 炉 顶设 备 的设 计 及 应用


。 1
(T2 ) a ≤[ 一]




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F) F, 茸 【

根据选取的轴承型号 , d 10m 符合设 取 = 3 m
计 要求 。
,. 帆 l ’
xm 丌
l 油缸 ;2 轴 ;3 曲柄 ;4 杠杆 ;5 阀板 一 - 一 一 -
其 中 a为根据扭应力变化性质而定 的校正系
数 , 应力 脉动 a取 0 7 按 .。
3 1 油缸 的选取 . 油 缸 的型号 : —H 1—1o 5 5 0一L 1一 Y G 0 / 6× 0 E
HL1 0
() 7 计算危险截面的轴径 由弯扭矩 图得 , 险截面在 处 , 危 由轴的结构 尺寸知 , 计算 8处 的轴径即可。
炉顶设备是高炉生产 的关键设备 , 是用来装入 原料 , 并使 炉 内得 到合 理分 布 , 同时起到 炉顶密 封作 用的设备。有串罐和并罐 2种型式 , 包钢炼铁厂的
高 炉炉顶设 备采 用 的全部是 并罐 型式 。并罐式 无料 钟炉 顶设备 由受 料 漏 斗 、 罐 、 下 密 封 阀 、 流调 料 上 料 节阀、 驱动 装置 、 气密 箱和布 料溜槽 等部 分组 成 。在 称 量料罐 上设 有上 密 封 阀 , 以在 称 量料 罐 内炉 料 可
g a n d s a n e d s n d a l a h re o a s s in s a t sa a y e d c c ltd e r g a e lr g a e i e wel s te f c ft n mis h f i lz d a a u ae . i n i r g s o r o n n l Ke r s: l s f r a e ; p e e av s d sg n p l ai n y wo d b a t u n c s u p rs a v le ; e in a d a p i t s l c o
上密封阀结构 : 由阀板 、 阀座、 密封圈及驱动装 置等组成。
上密 封 阀通 径 : N为 90m D 4 m;
工作压力 : .5M a 02 P ; 旋转角度 : 。 10 。 0 ~ 0。
收稿 日期 :0 1 0 O 2 1 — 8一 5
作者 简介 : 张美玲 (9 3一) 女 , 16 , 山西省平遥县人 , 工程师 , 现从事冶炼机械设备设计工作 。
Mo1:Mc=2 4. ・r c 2 91 5 N n
[ ] 蒋玉珍. 2 机械设计基础 [ . M] 北京: 机械 工业
出版 社 ,9 9. 19
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