1、自主知识产权自主知识产权智能化无料钟炉顶设备智能化无料钟炉顶设备2009年09月20日目录目录 QWZ无料钟炉顶设备介绍无料钟炉顶设备介绍 各种形式无料钟炉顶优缺点各种形式无料钟炉顶优缺点 设计手段设计手段 制造安装制造安装 应用实例应用实例 QWZ型无料钟炉顶典型用户及业绩型无料钟炉顶典型用户及业绩 技术支持及售后服务技术支持及售后服务1.无料钟炉顶成套工程设计无料钟炉顶成套工程设计 QWZQWZ型并罐式型并罐式QWZ-BQWZ-B QWZQWZ型串罐式型串罐式QWZ-CQWZ-CQWZ型无料钟炉顶装料设备 QWZQWZ型三罐式型三罐式QWZ-SQWZ-SQWZQWZ型高炉无料钟的系列化规格
2、型高炉无料钟的系列化规格 规格型号规格型号 适应高炉适应高炉1 1、QWZ450B/C 300QWZ450B/C 300750m750m3 32 2、QWZ500B/C 750QWZ500B/C 7501000m1000m3 3 3 3、QWZ600B/C 1000QWZ600B/C 10002200m2200m3 3 4 4、QWZ650B/C 2200QWZ650B/C 22003200m3200m3 3 5 5、QWZ700B/C/S 3200QWZ700B/C/S 32004500m4500m3 36 6、QWZ800B/C/S 4500QWZ800B/C/S 45006000m600
3、0m3 3 QWZ-BQWZ-B型并罐式型并罐式无料钟炉顶结构1.1.旋转布料溜槽旋转布料溜槽2.2.布料器布料器3.3.波纹补偿器波纹补偿器4.4.使料流对中的中间排料漏斗使料流对中的中间排料漏斗5.5.装有下密封阀和料流调节阀的下部阀箱装有下密封阀和料流调节阀的下部阀箱6.6.料罐料罐(2(2个个)7.7.上密封阀上密封阀(2(2个个)8.8.移动式或带有翻板装置的受料斗移动式或带有翻板装置的受料斗受料罐翻板阀上密封阀料罐布料器溜槽料流调节阀下密阀箱波纹管导料溜槽上部溜槽装置布料器布料溜槽上密封阀料罐下密阀箱波纹管料流调节阀炉顶钢圈QWZ-C型串罐式无料钟炉顶结构受料斗挡料阀上密封阀料罐布
4、料器炉顶钢圈下密封阀波纹管溜槽料流调节阀QWZ-C-QWZ-C-型型QWZ-C-QWZ-C-型型串罐式QWZ-C-QWZ-C-型型串罐式无料钟炉顶结构1.旋转布料溜槽2.液压传动布料器3.波纹补偿器4.下部阀箱(装有下密封阀和料流调节阀)5.料罐(装有上密封阀)6.瓜皮式挡料阀7.固定受料斗性能特点性能特点 角传动采用变频驱动，011rpm,正常转速8.8rpm。角检测采用单圈绝对值编码器。分辨率不低于4096线。角摆动范围0 55，倾动速度最大达 6，倾角误差为0.1。溜槽检修更换角度30 45。角检测采用单圈绝对值编码器。分辨率不低于4096线。旋转与直线运动合成技术，可实现环形、螺旋、扇
5、形、定点和中心加焦等全功能布料。结构简单，故障率低，内部空间大，易于检查和维修。角传动只有一对开式齿轮,且远离高温区，能适应炉顶高温环境。角传动采用油缸驱动,速度可调，定位精度高，布料精确。溜槽检测属于末端检测，检测角度真实可靠。布料器采用开式水冷、氮气密封，冷却和密封效果好。l 特点：特点：水由上水箱底部进水，产水由上水箱底部进水，产生涡流，由导管流出，无生涡流，由导管流出，无飞溅现象。飞溅现象。上部水箱设在中心喉管上，上部水箱设在中心喉管上，对喉管直接冷却。对喉管直接冷却。上下水箱设导流管，避免上下水箱设导流管，避免了气水交融。了气水交融。水冷结构水冷结构u迷宫式密封迷宫式密封u 结构特点
6、：结构特点：多道减压环缝，增大阻力多道减压环缝，增大阻力搭接式结构搭接式结构四段式装配结构四段式装配结构节省氮气用量节省氮气用量具有可维护性具有可维护性氮封结构氮封结构结构特点：结构特点：1、采用滚轮结构，托圈上下运动时、采用滚轮结构，托圈上下运动时为滚动摩擦，摩擦力小。为滚动摩擦，摩擦力小。2、滚轮与导轨的配合间隙不是完全、滚轮与导轨的配合间隙不是完全靠高精度加工保证，是靠偏心调整臂靠高精度加工保证，是靠偏心调整臂调节偏心保证的，这种结构便于装配调节偏心保证的，这种结构便于装配和后期检修调整。和后期检修调整。偏心滚轮结构偏心滚轮结构万向框架结构万向框架结构特点：特点：1、两侧耳轴曲柄受力均匀
7、；、两侧耳轴曲柄受力均匀；2、消除加工和装配误差使、消除加工和装配误差使溜槽托架产生的扭矩；溜槽托架产生的扭矩；3、吸收溜槽托架受热变形、吸收溜槽托架受热变形而产生的内应力。而产生的内应力。省力结构省力结构特点：特点：溜槽摆动传动中，曲柄与溜槽摆动传动中，曲柄与溜槽设计为钝角结构，这是溜溜槽设计为钝角结构，这是溜槽摆动过程中做到最省力。槽摆动过程中做到最省力。溜槽卡挂结构溜槽卡挂结构特点：特点：采用采用4545度弧形挂钩度弧形挂钩结构，拆装溜槽方便，溜结构，拆装溜槽方便，溜槽到达槽到达0 0度不至脱落。度不至脱落。角检测结构角检测结构特点：特点：采用曲柄滑块机采用曲柄滑块机构，检测曲柄同主驱动
8、构，检测曲柄同主驱动曲柄等长，这就使得检曲柄等长，这就使得检测与溜槽摆动同步，检测与溜槽摆动同步，检测角度一一对应。测角度一一对应。u 布料器箱体导轨的垂直度直接影响着托圈导轮与布料器箱体导轨的垂直度直接影响着托圈导轮与导轨的调整间隙，导轨垂直精度高，则托圈在整导轨的调整间隙，导轨垂直精度高，则托圈在整个行程范围内，导轮与导轨的间隙就很均匀，托个行程范围内，导轮与导轨的间隙就很均匀，托圈摆动量就小，对溜槽的角度影响就非常小。圈摆动量就小，对溜槽的角度影响就非常小。u 设计中采用平面导轨，导轨与箱体的连接采用装设计中采用平面导轨，导轨与箱体的连接采用装配式结构。配式结构。u 优点：优点：导轨可单
9、独加工，可以上平面磨床磨削，提高加导轨可单独加工，可以上平面磨床磨削，提高加工精度。工精度。导轨可以采用中碳合金钢制作，可对导轨进行热导轨可以采用中碳合金钢制作，可对导轨进行热处理。处理。导轨在布料器服役周期内，可进行更换。导轨在布料器服役周期内，可进行更换。结构示意图：结构示意图：箱体导轨结构箱体导轨结构u托圈锁紧结构如下图：u结构特点：u在箱体3个相互120度的位置设置固定销孔板，托圈相应位置设置随托圈上下移动的销孔板，托圈需要在不同位置停车时，在相应位置插销子即可。托圈锁紧销孔托圈锁紧销孔托圈锁紧结构托圈锁紧结构PW型布料器原理图秦冶布料器原理图结构：由耐热钢基体、耐磨衬板、压板及连接件
10、组成；特点：装配式溜槽，可更换衬板。衬板采用组合式硬质合金镶嵌技术，耐冲击，抗磨损。溜槽与主体的连接采用卡挂式结构，检修更换操作简便快捷。1.使用寿命确保1218个月。作用：挡住受料斗里的炉料，按要求启闭，间断的将受料斗里的炉料装入料罐；结构：由箱体、瓜皮状阀板、阀芯、阀板驱动机构组成。特点：采用瓜皮状对开阀板，自定位，空间小，优于柱状阀板。液压同步四连杆驱动，两侧布置，结构合理。作用：调节排料速度或者排料时间，起着控制、保持料罐内炉料向炉内的布料趋于均匀合理的作用；结构：由箱体、球形阀板、阀芯、阀板驱动机构组成。特点：采用两片大小不等球形阀板叠加而成，空间小，优于柱状阀板。液压同步四连杆驱动
11、，两侧布置，结构合理。漏料口始终为菱形开口，绝对中心卸料。作用：在料罐向高炉内装料时，用于对料罐进行煤气密封，以保证高炉正常生产结构形式：单动作翻板阀双动作摆动旋转阀双动作摆动旋转阀单动作翻板阀作用：起储存炉料，并配合上下密封阀的操作，实现布料功能；组成：上部的上密封阀、焊接钢结构壳体、检修人孔和可更换的耐磨衬板；参数：有效容积8120立方米装有摆动旋转密封阀的料罐装有翻板式上密封阀的料罐 作用:承接高炉上料主皮带或料车送来的炉料；结构形式：方形受料口的受料斗圆形受料口的受料斗参数：有效容积8120立方米。更换溜槽专用工具利用溜槽更换装置在炉外将溜槽装入溜槽托架。作用：在向料罐装料时，起密封炉
12、顶煤气的作用，保证高炉正常操作；结构形式：单动作翻板阀双动作摆动旋转阀双动作摆动旋转阀单动作翻板阀各种形式的无料钟炉顶各种形式的无料钟炉顶优缺点优缺点并罐无料钟炉顶的优缺点优点优点:布料理想，调剂灵活；布料理想，调剂灵活；设备总高度较低；设备总高度较低；密封性好，能承受高压操作密封性好，能承受高压操作 ；两个料罐交替工作两个料罐交替工作 。缺点：缺点：中心喉管磨损较快；中心喉管磨损较快；存在并罐效应。由于料罐中心线和高炉中心线有较大的存在并罐效应。由于料罐中心线和高炉中心线有较大的间距，会在布料时产生料流偏析现象，称之为并罐效应。间距，会在布料时产生料流偏析现象，称之为并罐效应。炉顶结构所需空
13、间大，设备重。炉顶结构所需空间大，设备重。串罐无料钟炉顶的优缺点 优点：优点：投资较低；投资较低；在炉顶结构中所需空间小；在炉顶结构中所需空间小；设备高度与并罐式炉顶基本一致；设备高度与并罐式炉顶基本一致；中心排料极大的保证了炉料在炉内分布的对称中心排料极大的保证了炉料在炉内分布的对称性，减小了炉料偏析。性，减小了炉料偏析。缺点：缺点：料罐排料口距溜槽落点高度增大，旋转溜槽所受料罐排料口距溜槽落点高度增大，旋转溜槽所受炉料的冲击增大。炉料的冲击增大。秦冶无料钟炉顶的优点1 1、布料器、布料器结构简单结构简单，内部空间大，内部空间大，角和角和角各有各角各有各的传动，出现故障的传动，出现故障易于检
14、查和维修易于检查和维修。2 2、角传动仅一对开式齿轮，且离高温区较远，不会角传动仅一对开式齿轮，且离高温区较远，不会因布料器短时断水高温而齿轮和轴承涨死因布料器短时断水高温而齿轮和轴承涨死,可抗御炉顶可抗御炉顶高温高温。3 3、角传动靠油缸或伺服电机驱动，角传动靠油缸或伺服电机驱动，传动速度可调传动速度可调，角摆动速度最大达角摆动速度最大达6 6。这样在布料时就减少了。这样在布料时就减少了一环到另一环的时间，也就减少了布料时的螺旋段，更一环到另一环的时间，也就减少了布料时的螺旋段，更好的好的满足布料工艺满足布料工艺。4 4、角检测装置通过一根和角检测装置通过一根和角传动装置等长的曲柄角传动装置
15、等长的曲柄随托圈上下摆动，其摆动角度与传动装置曲柄完全相同，随托圈上下摆动，其摆动角度与传动装置曲柄完全相同，而传动曲柄摆动的角度就是溜槽的摆动角度，故而传动曲柄摆动的角度就是溜槽的摆动角度，故检测真检测真实可靠实可靠。也就是溜槽检测属于末端检测，而非始端检测。也就是溜槽检测属于末端检测，而非始端检测。5 5、布料器采用了开式水冷系统和氮气密封系统，两者、布料器采用了开式水冷系统和氮气密封系统，两者互不干扰，互不干扰，冷却和密封效果好冷却和密封效果好。6 6、布料器排水系统采用了、布料器排水系统采用了U U形管水封系统形管水封系统。7 7、布料器内部不能自动润滑的部位采用了高温自润滑、布料器内
16、部不能自动润滑的部位采用了高温自润滑轴承，检修时润滑。轴承，检修时润滑。8 8、在小于、在小于10001000立方米以下的高炉，料流调节阀采用了立方米以下的高炉，料流调节阀采用了滚筒给料机式节流阀滚筒给料机式节流阀，克服了堵料现象克服了堵料现象。结构设计简单，机构精巧，密封可靠，耐磨材料使用寿命长。成套设备检测与控制精度高，可完全实现自动化控制。设备抗高温性良好，工艺性能优良，可实现各种方式的布料。成套设备检修和维护方便，可大大降低工人劳动强度。安装设备支撑在炉顶大框架上，载荷分布合理。成套设备拥有自主知识产权和技术诀窍，性价比高。秦冶炉顶优势总结设计手段u手工相关计算u动态仿真分析u试验、仿
17、真、计算三者相结合相关计算相关计算l几何尺寸计算；几何尺寸计算；l溜槽水平传动的力矩计算溜槽水平传动的力矩计算;l溜槽倾动传动的力矩计算溜槽倾动传动的力矩计算;l上回转支承寿命的计算上回转支承寿命的计算;l中心喉管直径的计算中心喉管直径的计算;l曲柄耳轴强度计算曲柄耳轴强度计算;布料器液压缸波动载荷计算模型布料器液压缸波动载荷计算模型n 布料器数值仿真分析计算结果计算结果布料器液压缸波动载荷动画布料器液压缸波动载荷动画布料器整体位移动画布料器整体位移动画布料器布料器MisesMises应力分布（应力分布（MPaMPa）0位置90位置180位置270位置0位置90位置180位置270位置布料器总
18、体位移分布（布料器总体位移分布（mmmm）顶板顶板MisesMises应力分布（应力分布（MPaMPa）max94.4MPa万向框架位移分布（万向框架位移分布（mmmm）万向框架万向框架MisesMises应力分布（应力分布（MPaMPa）max74.4MPa托架变形云图托架变形云图托架等效应力云图托架等效应力云图耳轴及花键等效应力云图耳轴及花键等效应力云图耳轴及花键变形图耳轴及花键变形图曲柄尾轮变形云图曲柄尾轮变形云图曲柄尾轮等效应力云图曲柄尾轮等效应力云图结论结论n三个液压缸载荷成正弦曲线波动，相位差约120n单个液压缸上承受的最大载荷达到8tn设计中采用100 缸径的油缸合适。n布料器顶
19、板加强筋上应力值偏大，最大应力接近100MPa；n下回转支承内圈筋板处存在应力集中，应适当增加筋板厚度；n不考虑接触时，万向框架上等效应力分布不对称，最大应力出现在与下回转支承内圈连接的孔附近，该处的强度满足要求；n通过分析得出：布料器的结构设计和材料选择均满足要求，布料器是安全可靠的。试验数据与计算相结合：耳轴磨损过程计算本分析以5700高炉布料器耳轴结构为对象，重点分析干摩擦条件下的磨损情况，在满足使用精度（耳轴总磨损量小于2.0mm）条件下，计算耳轴及耳轴套筒的使用寿命。并在分析结果基础上提出结构改进的建议及措施。具体工作思路分四步：三维有限元建模分析耳轴与耳轴套筒的载荷状态，主要研究不
20、同溜槽摆角、物料量、磨损量条件下耳轴与耳轴套筒之间的接触应力分布状态，从而获得不同磨损量条件下耳轴及耳轴套筒典型位置点一个工作周期内的压力变化情况；通过材料试验获得不同压力、不同温度条件下材料的磨损速度（清华大学工作）；结合(1)、(2)研究成果计算耳轴的实际磨损情况，并进行寿命评估；如果结构使用寿命不能达到使用要求，提出结构优化、选材建议并重新评估。1.研究思路2.耳轴压力分布有限元仿真分析2.耳轴压力分布有限元仿真分析有限元模型如右图所示，计算耳轴磨损部分的模型和原来模型的区别就是不再建立框架部分的模型，并且简化了耳轴花键部分的模型。2.耳轴压力分布有限元仿真分析有限元模型在计算耳轴磨损过
21、程中，分别计算了545区间内的10个角度计算耳轴和旋转套筒之间的接触应力，在溜槽从455运动过程中，溜槽内存有物料，所以有物料载荷，当溜槽从545运动过程中，溜槽内没有物料，溜槽是空载，并且在每个角度下，溜槽内物料的多少不同，载荷也不同，现以45溜槽摆角下的载荷边界条件加以说明，如下图所示。2.耳轴压力分布有限元仿真分析无磨损、不同摆动角度下的接触应力仿真分析结果带载时各个倾角下的接触应力l 在5倾角时，最大应力出现在接触面的内侧，随着倾角的增加，最大应力点往中间移动，在45倾角时，最大应力出现在接触面的外侧。l 接触应力在接触面底部轴线的方向上分布不均，在2025范围内，沿轴线方向的压力较为
22、平均。l 最大的接触应力出现在45倾角时，此时接触应力最大值为35.4MPa。2.耳轴压力分布有限元仿真分析无磨损、不同摆动角度下的接触应力仿真分析结果带载时各个倾角下的接触应力2.耳轴压力分布有限元仿真分析无磨损、不同摆动角度下的接触应力仿真分析结果空载时各个倾角下的接触应力l 在5倾角时，最大应力出现在接触面的内侧，随着倾角的增加，最大应力点往中间移动，在45倾角时，最大应力出现在接触面的外侧。l 接触应力在接触面底部轴线的方向上分布不均，在2025范围内，沿轴线方向的压力较为平均。l 最大的接触应力出现在45倾角时，此时接触应力最大值为30.7MPa。2.耳轴压力分布有限元仿真分析无磨损
23、、不同摆动角度下的接触应力仿真分析结果空载时各个倾角下的接触应力在有限元仿真模型中，为了对接触面的磨损量进行模拟，可以通过改变接触面的刚度，得到不同的磨损量，得到接触面之间的压力，不同的刚度系数可以得到不同的磨损量。如图下所示，其中h为耳轴和旋转套筒两者总共的磨损量。2.耳轴压力分布有限元仿真分析有磨损、不同摆动角度下的接触应力仿真分析结果不同磨损量在模型计算的实现接触面不同磨损量时，旋转套筒上轴向典型点的接触应力随着角度的变化而变化，以某个磨损量（0.062mm）为例，如右图所示。其中，轴向典型点在接触面上的位置如左图所示。-50-40-30-20-1001020304050-2024681
24、012141618最大磨损量为0.062mm时，接触压力随着角度变化值注：角度的正负仅代表溜槽转动的方向不同带载情况下545范围内空载情况下545范围内接触压力（MPa）248633 248677 248721 248765 248809 248853 248897 2495962.耳轴压力分布有限元仿真分析有磨损、不同摆动角度下的接触应力仿真分析结果旋转套筒的接触应力仿真分析结果接触面不同磨损量时，旋转套筒上周向典型点的接触应力随着角度的变化而变化，以某个磨损量（0.062mm）为例，如右图所示。其中，周向典型点在接触面上的位置如左图所示。-60-40-200204060-202468101
25、2141618磨损量为0.062mm时，典型点的接触应力随角度变化接触压力（MPa）带载情况下545范围内空载情况下545范围内注：角度的正负仅代表溜槽转动的方向不同 249592 249593 249594 249595 249596 249597 249598 249599 2496002.耳轴压力分布有限元仿真分析有磨损、不同摆动角度下的接触应力仿真分析结果旋转套筒的接触应力仿真分析结果可以看出在不同角度下不同磨损量时249596典型点属于较危险的点，重点分析其磨损量和接触压力的关系，如左图所示，为对应不同的磨损量，该点的一个周期内的峰值接触压力和平均接触应力大小。平均接触压力的拟合方程
26、为：，该表达式能基本表现平均接触应力随磨损量变化的关系。0.00.51.01.52.02.53.04812162024283236 接触压力（MPa）总磨损量（mm）典型点249596一个周期内的平均接触压力 典型点249596一个周期内的峰值接触压力0.00.51.01.52.02.53.0246810121416 平均接触应力（MPa）总磨损量（mm）实际仿真值 拟合值2.耳轴压力分布有限元仿真分析有磨损、不同摆动角度下的接触应力仿真分析结果旋转套筒的接触应力仿真分析结果不同磨损量时，耳轴上典型点的接触应力随着角度的变化如右图所示（磨损量0.0567mm为）。由于耳轴一直绕轴线转动，所以圆
27、周方向的典型点应力值只有某个时刻应力值较大，所以在此仅分析耳轴接触面周向典型点的应力。轴向典型点在接触面上的位置如左所示。-60-40-200204060-202468101214161820最大磨损量为0.0567mm时，典型点的接触应力随角度变化接触压力（MPa）带载情况下545范围内空载情况下545范围内注：角度的正负仅代表溜槽转动方向相反 220894 220895 220896 220897 220898 220899 220900 220901 220902 220903 220904 220905 220906 220907 220908 220909 220910 220911
28、 220912 2209132.耳轴压力分布有限元仿真分析有磨损、不同摆动角度下的接触应力仿真分析结果耳轴的接触应力仿真分析结果Archard用受压屈服极限和滑动位移来表达金属的磨损体积。两名义平滑的表面的接用受压屈服极限和滑动位移来表达金属的磨损体积。两名义平滑的表面的接触发生在较高的为微凸体上，由于局部集中应力的作用，在接触处发生塑性变形。设微触发生在较高的为微凸体上，由于局部集中应力的作用，在接触处发生塑性变形。设微凸体为一对半径都为凸体为一对半径都为a的半球体，则该微凸体承受的载荷为的半球体，则该微凸体承受的载荷为 式中，式中，为软材料的受压屈为软材料的受压屈服极限。服极限。假设一次滑
29、动的结果迁移的磨屑为半球形，当滑动位移为假设一次滑动的结果迁移的磨屑为半球形，当滑动位移为2a时的磨损体积为时的磨损体积为 因此因此，Archard公式为：公式为：式中式中 为磨损系数，它表示一对微凸体相互摩擦产生一个磨粒的概率。但实际上这为磨损系数，它表示一对微凸体相互摩擦产生一个磨粒的概率。但实际上这个系数包含了除载荷、滑动距离、材料的受压屈服极限之外的所有影响磨损的因素。个系数包含了除载荷、滑动距离、材料的受压屈服极限之外的所有影响磨损的因素。Archard模型可以用来解释许多磨损现象，并可以用来估算磨损寿命，它是现在可供模型可以用来解释许多磨损现象，并可以用来估算磨损寿命，它是现在可供
30、实际应用并经过实验验证的磨损计算的主要方法之一。但是它也有一些不足之处，它完实际应用并经过实验验证的磨损计算的主要方法之一。但是它也有一些不足之处，它完全忽略了金属变形的物理特征；在数学推导中使用了一些假设，不尽合理；实验研究表全忽略了金属变形的物理特征；在数学推导中使用了一些假设，不尽合理；实验研究表明，磨损量与载荷的正比关系只适合于一定的载荷范围。明，磨损量与载荷的正比关系只适合于一定的载荷范围。3.5700布料器耳轴磨损计算无润滑磨损理论概述不考虑磨损程度对接触应力的影响来计算磨损量不考虑磨损程度对接触应力的影响来计算磨损量对耳轴磨损的计算采用广泛使用的对耳轴磨损的计算采用广泛使用的Ar
31、chard模型来进行计算。模型来进行计算。其中，其中，为磨损体积，为磨损体积，为滑动距离，为滑动距离，为磨损系数，为磨损系数，为法向载荷，为法向载荷，为耳轴材料的受压为耳轴材料的受压屈服极限。屈服极限。对于工程应用来说，磨损深度更具有实际应用价值。将上式的两边同时除以对于工程应用来说，磨损深度更具有实际应用价值。将上式的两边同时除以，得到，得到Archard公式的另一种形式：公式的另一种形式：式中，式中，为磨损深度，为磨损深度，P为接触点处的接触压力。为接触点处的接触压力。则耳轴磨损的磨损深度计算公式为：则耳轴磨损的磨损深度计算公式为：按平均压力计算磨损量按平均压力计算磨损量已知耳轴轴套处的支
32、反力为已知耳轴轴套处的支反力为F，耳轴套尺寸为耳轴套尺寸为 则有平均应力则有平均应力 然后再采用然后再采用Archard公式，得到耳轴磨损时的磨损深度计算公式为：公式，得到耳轴磨损时的磨损深度计算公式为：考虑不同磨损程度接触应力不同时总的磨损量的计算方法考虑不同磨损程度接触应力不同时总的磨损量的计算方法前面有限元仿真分析得到的结果是不同总磨损量情况下对应的接触压力，因此，可以前面有限元仿真分析得到的结果是不同总磨损量情况下对应的接触压力，因此，可以采用式采用式 得到不同阶段时期下耳轴和套筒各自的磨损量得到不同阶段时期下耳轴和套筒各自的磨损量，最后利用总磨损量，最后利用总磨损量 求得一定磨损时间
33、下耳轴和套筒各自的磨损量以及总磨损量。求得一定磨损时间下耳轴和套筒各自的磨损量以及总磨损量。3.5700布料器耳轴磨损计算耳轴磨损计算方法通过查阅资料和提供的材料数据可知，耳轴材料的受压屈服极限 ，套筒材料的受压屈服极限 。经过有限元分析得到的耳轴和套筒在不同总磨损量下的接触压力如下表所示。耳轴和套筒的有限元分析处理结果3.5700布料器耳轴磨损计算计算条件说明考虑磨损程度对接触应力的影响时耳轴五年的最大磨损量3.5700布料器耳轴磨损计算计算结果分析考虑磨损程度对接触应力的影响时套筒五年的最大磨损量3.5700布料器耳轴磨套损计算计算结果分析耳轴和套筒5年内的磨损量随使用时间的变化曲线如下图
34、所示，可以看出耳轴和套筒的磨损速率都随工作时间增加而逐渐减小。耳轴和套筒五年内的磨损量以及总磨损量3.5700布料器耳轴磨损计算计算结果分析无料钟炉顶设备制造技术 无料钟炉顶设备制造技术属于机械设备加工制造范畴,但有其特殊一面.一是保证炉顶设备长寿的耐磨件的制造;二是保证设备具有良好气密性的密封技术.此外,由于炉顶设备长期在高温、大负荷、粉尘、炉料、煤气的冲刷腐蚀的恶劣工况条件下运转,因而要求设备要有相当高的可靠性.料罐、料斗料罐、料斗用高铬铸铁用高铬铸铁耐磨衬板耐磨衬板关键耐磨件关键耐磨件喉管衬套溜槽衬板溜槽衬板上、下密封阀密封圈上、下密封阀密封圈(特制特制)轴密封组件轴密封组件布料器布料器
35、炉顶辅助系统炉顶辅助系统u炉顶液压系统u炉顶润滑系统u炉顶水冷系统u炉顶氮气密封u炉顶均压系统 炉顶液压系统炉顶液压系统 整套液压系统由油箱系统、蓄能器组、阀整套液压系统由油箱系统、蓄能器组、阀台系统组成台系统组成;油箱容积油箱容积:1500:15002000L;2000L;额定流量额定流量:70L/min;:70L/min;压力压力:13:1320MPa;20MPa;油缸工作压力油缸工作压力:8:812MPa;12MPa;油口尺寸油口尺寸:M27X2:M27X2M33X2;M33X2;炉顶液压系统泵站原理图炉顶液压系统泵站原理图炉顶液压系统阀站原理图炉顶液压系统阀站原理图炉顶润滑系统炉顶润滑
36、系统 润滑系统采用干油集中润滑。使用每润滑系统采用干油集中润滑。使用每4 4小时润滑一小时润滑一次和每次和每2424小时润滑一次的双路润滑系统，小时润滑一次的双路润滑系统，2424小时润滑小时润滑系统包括对上阀箱、均压阀、均压放散阀、炉顶放散系统包括对上阀箱、均压阀、均压放散阀、炉顶放散阀（阀（2 2套）、探尺（套）、探尺（2 2套）的润滑。系统供油能力应满套）的润滑。系统供油能力应满足炉顶其他设备的润滑用量。足炉顶其他设备的润滑用量。系统配电控柜（含西门子系统配电控柜（含西门子PLCPLC控制的自控系统，仅控制的自控系统，仅用于干油系统，并具有远程控制和远程显示功能），用于干油系统，并具有远
37、程控制和远程显示功能），自控系统采用自控系统采用S7-200 PLCS7-200 PLC，硬件配置留有富裕量：，硬件配置留有富裕量：PLCPLC硬件按硬件按15%I/O15%I/O余量、余量、50%50%内存余量、内存余量、10%10%空槽位的要求空槽位的要求配置，所选配置，所选I/OI/O模板支持热插拔。模板支持热插拔。炉顶润滑炉顶润滑系统原理图系统原理图水冷系统 进水口进水口:一寸一寸2 2个或个或4 4个个;出水口出水口:四寸四寸1 1个或个或2 2个个;进水压力进水压力:进水口标高处大于炉顶压力进水口标高处大于炉顶压力0.2MPa;0.2MPa;水耗量水耗量:炉顶正常温度时炉顶正常温度
38、时:512m3/h;:512m3/h;炉顶温度升高时炉顶温度升高时,需增大水量需增大水量,但最高不应超过但最高不应超过20m3/h;20m3/h;水质水质:普通工业水普通工业水;循环方式循环方式:开路循环开路循环.水冷系统原理图水冷系统原理图布料器氮气密封布料器氮气密封 布料器旋转时与炉内的两条环缝采用氮气密封布料器旋转时与炉内的两条环缝采用氮气密封;气密箱内压力应大于炉顶压力气密箱内压力应大于炉顶压力2 25KPa;5KPa;氮气耗量氮气耗量:300800m3/h.:300800m3/h.布料器氮气密封原理图布料器氮气密封原理图炉顶均、排压系统 一次均压用半净煤气一次均压用半净煤气,二次均压
39、用氮气二次均压用氮气;一次均压阀规格一次均压阀规格:DN200-DN500,:DN200-DN500,盘式阀盘式阀;二次均压阀规格二次均压阀规格:DN80-DN250,:DN80-DN250,液动球阀液动球阀;均压放散阀规格均压放散阀规格:DN300-DN500,:DN300-DN500,盘式阀盘式阀;均压后均压后,料罐内压力应等于或稍大于炉顶压力料罐内压力应等于或稍大于炉顶压力;排压后排压后,料罐内压力应小于或等于料罐内压力应小于或等于0.008MPa;0.008MPa;炉顶均、排压系统原理图炉顶均、排压系统原理图装装 料料 程程 序序 图图承钢2500立方米高炉并罐炉顶天铁2800立方米高
40、炉串罐炉顶龙钢1280高炉串罐炉顶土耳其450立方米炉顶布料器天钢2200高炉布料溜槽唐钢3200高炉布料溜槽采用硬质合金衬板的布料溜槽业绩采用硬质合金衬板的布料溜槽业绩天钢集团 高炉有效炉容：2200m3，溜槽长度：3.5m 1套；天钢集团 高炉有效容积：3200m3，溜槽长度：4.25m 1套；天铁集团 高炉有效容积：2800m3，溜槽长度：4m 1套；唐钢北区 高炉有效容积：3200m3，溜槽长度：4m 1套；唐钢南区 高炉有效容积：3200m3，溜槽长度：4.25m 1套；承钢集团 高炉有效容积：2580m3，溜槽长度：3.8m 1套；陕西龙钢 高炉有效炉容：1280m3，溜槽长度：2.8m 2套；卡特米尔 高炉有效炉容：450 m3，溜槽长度：1.8m 2套；技术支持及售后服务公司拥有一支炉顶专业技术队伍和专业售后服务人员；提供专业的无料钟炉顶成套设备现场安装指导；提供专业的无料钟炉顶成套设备现场单体调试和联动调试技术指导；提供专业的无料钟炉顶成套设备使用、检修、维护等技术培训；提供无料钟炉顶成套设备投产初期的保驾护航；提供无料钟炉顶成套设备的终身技术服务及优惠的备件供应；无料钟炉顶成套工程设计u可提供新建高炉的无料钟炉顶成套系统选型及方案设计；u可提供钟式炉顶改造成无料钟炉顶的方案设计；u可根据用户的特殊要求，设计出完全满足用户的无料钟炉顶方案；
