高炉布料折翘溜槽及高炉布料设备

摘要

本发明提供了一种高炉布料折翘溜槽，其包括具有布料腔的槽本体，所述槽本体包括第一直线段、第二直线段及翘嘴段，所述第一直线段用以接取从中心喉管处掉落的物料；沿所述槽本体的长度方向，所述第二直线段设置于所述第一直线段出料的一端，且所述第二直线段相对所述第一直线段向内侧倾斜设置；沿所述槽本体的长度方向，所述翘嘴段设置于所述第二直线段的远离所述第一直线段的一端，且所述翘嘴段相对所述第二直线段向内侧倾斜设置。同时，本发明提供了一种高炉布料设备，其包括所述高炉布料折翘溜槽。与现有技术相比，本发明提供的所述高炉布料折翘溜槽及高炉布料设备可以减小物料撞击的力度和动能损失，提高布料质量，提高溜槽的耐磨寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及高炉布料技术领域，尤其涉及一种高炉布料折翘溜槽及高炉布料设备。

背景技术

高炉是钢铁冶炼的主体设备，而高炉布料溜槽又是高炉上的主要的布料设备。高炉布料溜槽因要绕高炉中心线正、反转布料，其结构必为对称于高炉轴剖面的对称结构。

如图1和图2所示，现有技术中的高炉布料溜槽300对称剖面上的溜料结构轮廓为直线，高炉从中心往炉壁布料的过程中，布料量呈平方增加，但溜料结构廓线逐渐从垂直向水平摆动，与水平面最小夹角约为30°，此时需布料量最大；但物料撞击溜料结构廓线的角度也达到最大约60°，撞击引起物料动能损失最大、减速最大，在沿廓线方向的速度分量进一步减小，即溜槽处于布料能力最小的状态。且物料撞碎的可能性最大，粉料会降低料层的强度和透气性。即向近炉壁处布料时，高炉布料溜槽300需倾动到与水平面最小的夹角，加大物料撞击高炉布料溜槽300的力度和动能损失，从而影响布料质量，并且撞击能量损失带来的对高炉布料溜槽300底部的冲击，将使高炉布料溜槽300承受更大的冲击磨损，加速高炉布料溜槽300磨损失效。

发明内容

针对现有技术的高炉布料溜槽在向近炉壁处布料时，高炉布料溜槽需倾动到与水平面最小的夹角，加大物料撞击高炉布料溜槽的力度和动能损失，从而影响布料质量的技术问题。本发明提供了一种能有效提高布料质量的高炉布料折翘溜槽。

一种高炉布料折翘溜槽，其包括具有布料腔的槽本体，所述槽本体包括：

第一直线段，用以接取从中心喉管处掉落的物料；

第二直线段，沿所述槽本体的长度方向，设置于所述第一直线段出料的一端，且所述第二直线段相对所述第一直线段向内侧倾斜设置；

翘嘴段，沿所述槽本体的长度方向，设置于所述第二直线段的远离所述第一直线段的一端，且所述翘嘴段相对所述第二直线段向内侧倾斜设置。

优选的，所述槽本体还包括：

过渡段，设置于所述第一直线段与所述第二直线段之间，且所述过渡段与所述第一直线段、所述第二直线段之间为光滑过渡。

优选的，所述过渡段为圆弧过渡段。

优选的，所述翘嘴段与所述第二直线段之间为光滑过渡。

优选的，所述第二直线段相对所述第一直线段的倾斜角度为β2，所述β2在以下区间内：

0°＜β2≤45°。

优选的，所述翘嘴段相对所述第二直线段的倾斜角度为β3，所述β3在以下区间内：

0°＜β3≤30°。

优选的，所述第一直线段包括第一底壁及设置于所述第一底壁两侧的第一侧壁，所述过渡段包括第二底壁及设置于所述第二底壁两侧的第二侧壁，所述第二底壁与所述第一底壁连接，每个所述第二侧壁对应与一个所述第一侧壁连接，所述第二直线段包括第三底壁及设置于所述第三底壁两侧的第三侧壁，所述第三底壁与所述第二底壁连接，每个所述第三侧壁对应与一个所述第二侧壁连接，所述翘嘴段包括翘嘴底壁及翘嘴侧壁，所述翘嘴底壁与所述第三底壁连接，每个翘嘴侧壁对应与一个所述第三侧壁连接。

优选的，所述布料腔的截面为圆弧形、方形、梯形、倒梯形中的一种。

优选的，所述翘嘴段的出料口为扁平式出料口。

同时，本发明还提供了一种高炉布料设备，其包括：

高炉布料溜槽，设置于所述中心喉管下侧；

其中，所述高炉布料溜槽为上述中任一项所述的高炉布料折翘溜槽。

与现有技术相比，本发明提供的高炉布料折翘溜槽包括具有布料腔的槽本体，所述槽本体包括第一直线段、第二直线段及翘嘴段，所述第一直线段用以接取从中心喉管处掉落的物料；沿所述槽本体的长度方向，所述第二直线段设置于所述第一直线段出料的一端，且所述第二直线段相对所述第一直线段向内侧倾斜设置；沿所述槽本体的长度方向，所述翘嘴段设置于所述第二直线段的远离所述第一直线段的一端，且所述翘嘴段相对所述第二直线段向内侧倾斜设置。由于所述第二直线段相较于所述第一直线段向内侧倾斜设置，所述翘嘴段相较于所述第二直线段向内侧倾斜设置，从而当需要向近炉壁处布料时，所述高炉布料折翘溜槽所需向水平方向摆动的位置幅度更小，尽可能的让所述第一直线段与水平面最小夹角扩大，从而减小物料撞击所述第一直线段的力度和动能损失，有效的提高了布料质量。

相对应的，本发明提供的高炉布料设备采用了所述高炉布料折翘溜槽，从而可以减小物料撞击所述高炉布料折翘溜槽的力度和动能损失，有效的提高了布料质量。

相对应的，本发明提供的高炉布料设备采用了所述高炉布料折翘溜槽，从而可以减小物料撞击所述高炉布料折翘溜槽的力度和动能损失，从而减少了对所述高炉布料折翘溜槽底部的冲击磨损，有效的提高了所述高炉布料折翘溜槽的耐磨寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的高炉布料溜槽的结构示意图；

图2为现有技术的高炉布料设备中高炉布料溜槽在不同使用状态下的位置示意图；

图3为一种实施例提供的高炉布料设备中同一状态下高炉布料折翘溜槽与现有技术中的高炉布料溜槽的位置示意图；

图4为一种实施例提供的高炉布料设备中同一状态下高炉布料折翘溜槽与现有技术中的高炉布料溜槽的结构示意图；

图5为图4所示高炉布料折翘溜槽的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本发明提供了一种高炉布料折翘溜槽，其包括具有布料腔的槽本体，所述槽本体包括第一直线段、第二直线段及翘嘴段，所述第一直线段用以接取从中心喉管处掉落的物料；沿所述槽本体的长度方向，所述第二直线段设置于所述第一直线段出料的一端，且所述第二直线段相对所述第一直线段向内侧倾斜设置；沿所述槽本体的长度方向，所述翘嘴段设置于所述第二直线段的远离所述第一直线段的一端，且所述翘嘴段相对所述第二直线段向内侧倾斜设置。所述高炉布料折翘溜槽可以减小物料撞击的力度和动能损失，提高布料质量。

请结合参阅图3至图5。本实施例提供了一种高炉布料折翘溜槽100，其包括具有布料腔的槽本体10，从而当所述所述高炉布料折翘溜槽100安装于中心喉管200下侧时，通过所述布料腔能良好的接取到所述中心喉管200中掉落的物料并将物料输送至高炉所需区域中。

所述槽本体10包括第一直线段11、第二直线段12及翘嘴段13，所述第一直线段11用以接取从所述中心喉管200处掉落的物料。即所述高炉布料折翘溜槽100安装完成后，所述第一直线段11对应位于所述高炉喉管200的下侧，从而从所述中心喉管200处掉落的物料能对应的掉落到所述第一直线段11上。沿所述槽本体10的长度方向，所述第二直线段12设置于所述第一直线段11出料的一端，且所述第二直线段12相对所述第一直线段11向内侧倾斜设置。沿所述槽本体10的长度方向，所述翘嘴段13设置于所述第二直线段12的远离所述第一直线段11的一端，且所述翘嘴段13相对所述第二直线段12向内侧倾斜设置。即沿所述槽本体10的长度方向，所述第一直线段11、所述第二直线段12及所述翘嘴段13依次设置。其中，所述第二直线段12相对所述第一直线段11向内侧倾斜设置指的是：所述第二直线段12的设置角度相对所述第一直线段11的设置角度朝向内侧(靠近所述布料腔的一侧)弯折。即所述第二直线段12与所述第一直线段11的设置角度不在同一直线上，在所述高炉布料折翘溜槽100安装使用时，所述第二直线段12是朝向上侧弯折的。所述翘嘴段13相对所述第二直线段12向内侧倾斜设置指的是：所述翘嘴段13的设置角度相对所述第二直线段12的设置角度朝向内侧(靠近所述布料腔的一侧)弯折。即所述翘嘴段13与所述第二直线段12的设置角度不在同一直线上，在所述高炉布料折翘溜槽100安装使用时，所述翘嘴段13是朝向上侧弯折的。

可以理解的是，现有技术中的高炉布料溜槽300因要绕高炉中心线正、反转布料，其结构必为对称于高炉轴剖面的对称结构。现有技术中的高炉布料溜槽300对称剖面上的溜料结构轮廓为直线，高炉从中心往炉壁布料的过程中，布料量呈平方增加，但溜料结构轮廓线逐渐从垂直向水平摆动，与水平面最小夹角α

如忽略炉内气流的影响，物料离开溜槽后的运动轨迹为斜抛运动，其所能达到的炉膛半径，取决于水平速度分量和滞空时间，滞空时间又取决于脱离点至料面的高度和垂直速度分量。两者都与斜抛角度(物料速度与水平面夹角)密切相关，以溜料结构轮廓线与水平面呈30°夹角为例，物料下落速度的垂直分量达1/2。

并且为了适应高炉大型化，高炉布料溜槽不断加长。导致溜槽自重按平方数增大、转动惯量约按4次方增大，带动驱动机构明显加大，且反转方向耗时延长，操作不灵活。为将物料甩到炉膛靠近炉壁区域，驱动机构还要提高转速以提供足够的离心力，这也将导致溜槽底部和侧边的物料在哥氏加速度作用下更加分散，降低布料矩阵质量。

而本实施例中，所述高炉布料折翘溜槽100包括所述第一直线段11、所述第二直线段12及所述翘嘴段13，从而当需要向近炉壁处布料时，所述高炉布料折翘溜槽100所需向水平方向摆动的位置幅度更小，尽可能的让所述第一直线段11与水平面最小夹角扩大，从而减小物料撞击所述第一直线段11的力度和动能损失，有效的提高了布料质量。

具体的，布料时，所述高炉折翘溜槽100受料的所述第一直线段11与水平面夹角β

并且物料出料时，β＝β

当不计所述高炉折翘溜槽100在落料时的物料撞击点高度变化、动能损失等的有利影响，仅统一以V

当α

当β＝20°时，滞空时间t＝0.62s，平抛距离L＝2.92m。

当β＝10°时，滞空时间t＝0.7s，平抛距离L＝3.45m。

当β＝-5°时，滞空时间t＝0.82s，平抛距离L＝4.08m。

平抛距离就是布料半径的增加值，β＝-5°比α0＝30°的条件下，半径增加了2.1m，直径增加4.2m。目前5500m

优选的，所述槽本体10还包括过渡段14，所述过渡段14设置于所述第一直线段11与所述第二直线段12之间，且所述过渡段14与所述第一直线段11、所述第二直线段12之间为光滑过渡。即所述过渡段14与所述第一直线段11为光滑过渡，所述过渡段14与所述第二直线段12为光滑过渡。其中光滑过渡指的是：位于所述布料腔一侧的表面，所述过渡段14与所述第一直线段11、所述过渡段14与所述第二直线段12的连接区域没有台阶，从而不会阻碍到物料的流通，有效的避免了物料发生堵塞。

优选的，所述过渡段14为圆弧过渡段，即所述过渡段14呈圆弧形结构，从而可以更好的缓冲物料，避免物料的堵塞、堆积。

优选的，所述翘嘴段13与所述第二直线段12之间为光滑过渡。即位于所述布料腔一侧的表面，所述翘嘴段13与所述第二直线段12的连接区域没有台阶，从而不会阻碍到物料的流通，进一步的避免了物料发生堵塞。

优选的，所述第二直线段12相对所述第一直线段11的倾斜角度为β

优选的，所述翘嘴段相对所述第二直线段的倾斜角度为β

优选的，所述第一直线段11包括第一底壁及设置于所述第一底壁两侧的第一侧壁，所述过渡段14包括第二底壁及设置于所述第二底壁两侧的第二侧壁，所述第二底壁与所述第一底壁连接，每个所述第二侧壁对应与一个所述第一侧壁连接，所述第二直线段12包括第三底壁及设置于所述第三底壁两侧的第三侧壁，所述第三底壁与所述第二底壁连接，每个所述第三侧壁对应与一个所述第二侧壁连接，所述翘嘴段13包括翘嘴底壁及翘嘴侧壁，所述翘嘴底壁与所述第三底壁连接，每个翘嘴侧壁对应与一个所述第三侧壁连接。即所述第一直线段11、所述过渡段14、所述第二直线段12及所述翘嘴段13均设置有侧壁，从而可以有效的避免物料从侧面溢出，保障了布料的质量。

优选的，所述布料腔的截面为圆弧形、方形、梯形、倒梯形中的一种。

优选的，所述翘嘴段13的出料口为扁平式出料口。即所述高炉布料折翘溜槽100的出料口的四周为封闭式结构。可以理解的是，现有技术中的高炉布料溜槽300的出料口为敞口结构，在旋转过程中向高炉中布料时，料流通过高炉布料溜槽内腔进入高炉会呈现为散射状，高炉布料溜槽的旋转运动产生的离心力会使得料流的散射情况更加严重，料流布到高炉料面而形成的料带更宽，不利于精准工艺操作。要实现大高炉的精准布料，主要是要控制出口料层的高差(厚度)以及控制料层的流动方向，以及减少料流紊乱。而本实施例中，通过将所述翘嘴段13的出料口设置为扁平式结构，实现对出口料层的高差(厚度)进行强制控制，以及对出口料流强制整流，料流截面呈类矩形扁平状。使得料流先集中到扁平出口的左侧或右侧(依所述高炉布料折翘溜槽100旋转方向变化而或左或右)，再从出料口出来布到高炉料面，减少散射料流的面积，减小料带宽度，有效的避免了料流发散、紊乱，实现了精准布料。

所述高炉布料折翘溜槽100加大高炉溜槽的布料半径，扩大炉膛横截面积，促进高炉进一步大型化。提高溜料速度，提升布料量，促进高炉进一步大型化。提高落料的位置精度，提升布料(矩阵)质量，精准控制高炉运行状态，改善高炉运行指标。降低高炉空区高度。缩短溜槽长度，并减小驱动机构负载。

同时，本实施例还提供了一种高炉布料设备，其包括中心喉管200及所述高炉布料折翘溜槽100。

与现有技术相比，本发明提供的高炉布料折翘溜槽包括具有布料腔的槽本体，所述槽本体包括第一直线段、第二直线段及翘嘴段，所述第一直线段用以接取从中心喉管处掉落的物料；沿所述槽本体的长度方向，所述第二直线段设置于所述第一直线段出料的一端，且所述第二直线段相对所述第一直线段向内侧倾斜设置；沿所述槽本体的长度方向，所述翘嘴段设置于所述第二直线段的远离所述第一直线段的一端，且所述翘嘴段相对所述第二直线段向内侧倾斜设置。由于所述第二直线段相较于所述第一直线段向内侧倾斜设置，所述翘嘴段相较于所述第二直线段向内侧倾斜设置，从而当需要向近炉壁处布料时，所述高炉布料折翘溜槽所需向水平方向摆动的位置幅度更小，尽可能的让所述第一直线段与水平面最小夹角扩大，从而减小物料撞击所述第一直线段的力度和动能损失，有效的提高了布料质量。

相对应的，本发明提供的高炉布料设备采用了所述高炉布料折翘溜槽，从而可以减小物料撞击所述高炉布料折翘溜槽的力度和动能损失，有效的提高了布料质量。

相对应的，本发明提供的高炉布料设备采用了所述高炉布料折翘溜槽，从而可以减小物料撞击所述高炉布料折翘溜槽的力度和动能损失，从而减少了对所述高炉布料折翘溜槽底部的冲击磨损，有效的提高了所述高炉布料折翘溜槽的耐磨寿命。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。