一种整流式高炉中心导料管的制作方法

1.本技术涉及炉内导流设备技术领域，特别涉及一种整流式高炉中心导料管。


背景技术：

2.并罐式无料钟高炉布料器通常由两个并列式料罐1，如说明书图1所示，通过中心导料管2交替给溜槽3下料，炉料4从料罐1中沿着中心导料管2流入转动的溜槽3，炉料4随溜槽3边转边落到炉内料面上。
3.但是目前在对并罐式无钟高炉布料的研究中发现，炉料4在随中心导料管2下料过程中，会沿着中心导料管2上沿一侧偏行，导致炉料在炉喉圆周上厚度分布不均匀，具体可参照说明书附图1。炉料4偏行对应出口方向时，溜槽3出口料流速度快则落料多、料层厚，对应的料落点圆周径向距离远，炉料4偏行对应出口方向反向时，溜槽3出口料流速度慢则落料少、料层薄，对应的料落点圆周径向距离近，使得炉内炉料落点严重偏离中心呈不对称变形圆状，具体如说明书附图2所示，标号5代表炉料发生偏行后的布料轨迹，最终导致并罐存在圆周上炉料量不均匀，圆周偏心不正的情况。
4.一般来说，两个并列式料罐1中一个罐布焦炭，另一个罐布矿料，这样导致偏心的厚层焦炭对应薄矿料，薄层焦炭对应厚层矿料，对生产效率及煤气利用率有极大的负面影响，高炉圆周方向煤气流分布不均匀，会造成中心煤气流偏移、边缘煤气流强弱不均匀，严重时会造成高炉粘结或者边缘管道，影响高炉顺行。
5.在申请号为201120080564.2的中国实用新型专利中，公开了一种下料管，它在内管的内壁上设置了多个月牙形挡板，通过挡板阻挡，从而改变料流的路径，使料流整体向导料管中心偏移。但是对于该实用新型，其挡板的作用仅能用来缓冲和分流的效果，并不会对料流的流向产生影响，即不能为料流提供朝导料管中心方向运动的初速度，料流依旧依靠自身重力下落，因此其整流效果欠佳。
6.因此，针对上述技术问题，如何避免因落料偏离导致的炉内料圆周上分布不均匀的情况是技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本技术的目的是提供一种整流式高炉中心导料管，该装置通过分流装置和中心导流孔坡度归心装置进行整流，来减少并罐式高炉料流在导料管中的偏心影响度，来提高高炉布和炉内圆周方向的均匀度。
8.为实现上述目的，本技术提供一种整流式高炉中心导料管，包括具有中心导流孔的导料管本体，所述导料管本体上端设置有与所述中心导流孔相接的入口漏斗，在所述入口漏斗与所述导料管本体交接处设置有用于将所述炉料分流及炉料缓冲的分流装置，且所述中心导流孔上端具有圆形开口，且自上至下具有面向其内部隆起的坡度归心装置。
9.优选地，所述分流装置的数量为两个，且对称设置在所述入口漏斗与所述导料管本体交接处，两个所述分流装置端部的距离小于所述导料管本体上端圆形开口的直径。
10.优选地，所述分流装置为中部具有圆台孔的圆台结构，所述圆台孔底部直径与所述中心导流孔上端圆形开口直径相等且位置对应。
11.优选地，所述中心导流孔自上至下渐变为下端椭圆形开口，且上端圆形开口的半径大于椭圆形开口短轴的长度。
12.优选地，圆形开口的圆心与椭圆形开口的圆心位于同一竖直轴线上。
13.优选地，椭圆形开口的长轴等于圆形开口的半径。
14.优选地，椭圆形开口的两个短轴分别与所述分流装置的位置对应。
15.优选地，所述中心导流孔为下端也呈圆形开口的圆台形结构，且上端的圆形开口半径大于下端圆形开口的半径。
16.优选地，所述两个圆形开口的圆心位于同一竖直轴线上。
17.相对于上述背景技术，本技术利用分流装置使原料在进入导料管本体时，不是全部沿对面方向偏心流下，而是分流进入导料管本体，减少料流偏心；同时中心导流孔内部具有隆起的坡度归心装置，料流往中心导流孔底部中心导流，对偏心料流进一步纠偏。从而减少并罐式高炉料流在导料管中的偏心影响度，来提高高炉布和炉内圆周方向的均匀度，及实现料流落点偏心圆更加正圆，进而为达到炉内矿焦比的均匀可控性，为实现合理煤气流分布，改善高炉煤气利用率，提高生产效率的工艺实施创造条件。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术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技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为现有技术中料流偏行及布料不均匀结构示意图；
20.图2为现有技术中料流和本技术中料流布料轨迹示意图；
21.图3为本技术实施例所提供的分流装置为两个对称设置的板状结构以及中心孔底部为椭圆形开口的结构示意图；
22.图4为图3中a向结构示意图；
23.图5为本技术实施例所提供的分流装置为圆台结构且中心孔底部为圆形开口的结构示意图。
24.图中：1-料罐、2-中心导料管、3-溜槽、4-炉料、5-偏行布料轨迹、6-整流后的布料轨迹、7-导料管本体、8-中心导流孔、9-入口漏斗、10-分流装置。
具体实施方式
25.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
26.需要说明的是，在本实施例中，“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗
示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
28.如图3至图5所示，在本实施例中，提供一种整流式高炉中心导料管，包括具有中心导流孔8的导料管本体7，导料管本体7作为炉料4的主要进料通道，炉料4经料罐1排入至中心导流孔8中，再由中心导流孔8对其进行整流后排入炉内。
29.请参照图3，在导料管本体7上端设置有入口漏斗9，入口漏斗9呈圆台状结构，用于增大中心导流孔8的入料面积，便于炉料4的排入，入口漏斗9下端与导料管本体7上端连接，同时，在入口漏斗9与导料管本体7连接处设置有分流装置10，分流装置10能够起到一定缓冲作用，防止炉料4全部沿对面方向偏心流下；具体地说，由于两个料罐1分别位于导料管本体7两侧，在下料时出料口通常具有一定倾斜度，具体如图1所示，在此情况下，如果不设置分流装置10，炉料4便会在重力以及倾斜出料口的作用下朝向中心导流孔8另一侧的侧壁运动，直至到达另一侧的侧壁时才能够依靠自身重力沿侧壁向下运动，这样便会造成炉料4多位于该侧壁处，不能均匀分配在中心导流孔8内。
30.然而分流装置10的设置，一方面还能够均匀分配炉料4，避免出现全部沿对面方向偏心流下的情况，一方面能够缓冲炉料4的初始速度，防止由于炉料4长时间冲刷对中心导料孔侧壁造成磨损。
31.此外，上述中心导流孔8上端具有圆形开口，便于炉料4进入，同时能够起到圆周分配炉料4的作用，中心导流孔8自上至下具有面向其内部隆起的坡度归心装置；这里的坡度归心装置是指，在坡度的倾斜面作用下实现归心目的的装置。
32.也就是说，中心导流孔8内部呈上宽下窄的设置方式，即在炉料4进入中心导流孔8后，在该归心装置的作用下，炉料4能够随坡度做一定的倾斜运动，从而依靠自身重力运动时，具备一个水平方向的初速度，当炉料4脱离中心导流孔8后，还能够依靠该水平速度继续流往导料管本体7的中心轴线处，能够对偏心料流进一步纠偏整流。
33.需要说明的是，对于上述隆起的坡度归心装置，在该坡度任一纵截面处，自上至下逐渐向导料管本体7的中心轴线靠拢，且该坡度的截面线为平滑的倾斜线，具体可参照图3。
34.综合上述实施例，本技术利用分流装置10使炉料4在进入导料管本体7时，不是全部沿对面方向偏心流下，而是分流进入导料管本体7，减少料流偏心；同时中心导流孔8内部具有隆起的坡度归心装置，料流往中心导流孔8底部中心导流，对偏心料流进一步纠偏。从而减少并罐式高炉料流在导料管中的偏心影响度，来提高高炉布和炉内圆周方向的均匀度，及实现料流落点偏心圆更加正圆，进而为达到炉内矿焦比的均匀可控性，为实现合理煤气流分布，改善高炉煤气利用率，提高生产效率的工艺实施创造条件。
35.另外，对于上述分流装置10的设置方式可以有多种，在本实施例中以挡板式和圆台式展开介绍，如图3和图4所示，其中分流装置10为挡板式，分流装置10的数量为两个，分别对应两个料罐1，两个分流装置10对称设置在入口漏斗9与导料管本体7交接处；其中当位于左侧的料罐1卸料时，位于左侧的分流装置10能够对炉料4起到缓冲作用，在分流装置10缓冲下，炉料4能够在分流装置10两侧或顶部溢出，从而流至中心导流孔8内，在依靠中心导
流孔8内部的坡度归心装置对炉料4进一步整流，从而使炉料4均与排出。
36.为了使炉料4在进入中心导流孔8内时不具有水平初速度，这里的两个分流装置10端部的距离小于导料管本体7上端圆形开口的直径；也就是说，当炉料4从两个分流装置10底部溢出时，炉料4可以直接在中心导流孔8内做自由落体运动，直至运动到一定程度后再与中心导流孔侧壁接触，再由中心导流孔8侧壁为其提供水平初速度，并保持贴合在中心导流孔8侧壁运动，同样可以达到上述坡度归心装置的整流作用。
37.如果两个分流装置10端部的距离大于导料管本体7上端圆形开口的直径，同时在两个分流装置10设置在入口漏斗9与导料管本体7交接处的前提下，那么在炉料4从分流装置10溢出后，可能会沿分流装置10的外壁面做倾斜运动，此时便也会具有一个水平初速度；当炉料4由分流装置10进入中心导流孔8时，在上述水平初速度的作用下，炉料4可能还会与另一侧的中心导流孔8侧壁接触，从而又达到了如现有技术中所说的技术问题。
38.当然，采用圆台式分流装置10也是可以的，具体如图5所示，分流装置10为中部具有圆台孔的圆台结构，圆台孔底部直径与中心导流孔8上端圆形开口直径相等且位置对应。也就是说，圆台式分流装置10外部呈圆台状，内部同样呈圆台状，外部圆台状能够缓冲炉料4进入中心导流孔8的初速度，当炉料4满载于入口漏斗9和分流装置10之间时，炉料4便会从分流装置10顶部溢出，从而掉落至中心导流孔8内，再由中心导流孔8进行整流。
39.需要说明的是，对于上述圆台式分流装置10，由于分流装置10已经完成炉料4的大部分整流工作，那么下方中心导流孔8的坡度归心装置可以设置，当然也可以不需要设置，这里可以根据实际情况选择。
40.对于上述两种分流装置10的设置，这里有提出了两种不同的中心导流孔8的设置方式，具体为上部圆形开口下部椭圆形开口的设置方式，和上下部均为圆形开口的圆台形设置方式。
41.对于上述两种不同的中心导流孔8归心装置的设置方式，均适用于两种不同的分流装置10，以上部圆形开口下部椭圆形开口的设置方式为例，中心导流孔8在上述圆形开口的前提下，其自上至下渐变为下端椭圆形开口，且上端圆形开口的半径大于椭圆形开口短轴的长度，也就是说，在短轴方向上，中心导流孔8下部还是呈收缩设置，即形成一定角度的倾斜坡度，完成对炉料4的整流。
42.同时圆形开口的圆心与椭圆形开口的圆心位于同一竖直轴线上，防止两者发生偏移，避免整流后的炉料4在落入炉内时，再次出现偏心的情况。
43.需要说明的是，在采用挡板式分流装置10时，椭圆形开口的短轴需要与两个分流装置10位置对应，使从分流装置10溢出的炉料4能够落入短轴与圆心开口形成的倾斜坡度内，从而实现对炉料4的整流。
44.由于无论采用挡板式或圆台式分流装置10，椭圆形开口长轴的半径对于整流效果作用较小，因此这里可以将椭圆形开口的长轴等于圆形开口的半径设置，也可以大于或略小于，这里不做过多限制，均落入本技术保护范围。
45.而采用上下部均为圆形开口的圆台形设置方式时，中心导流孔8整体也成圆台形结构，且上端的圆形开口半径大于下端圆形开口的半径，从而使中心导流孔8侧壁也形成倾斜的坡度。当然，这里的下端圆形开口也是椭圆形开口的一种特殊情况，当椭圆形开口的长轴和短轴相等时，变为此种设置方式。同样的，两个圆形开口的圆心位于同一竖直轴线上，
避免出现整流偏心的情况。
46.经某4000m3并罐式高炉现场布料测量，以矿料为例，在布料角度42度时，圆周上布料的不均匀度在10％左右，圆周偏心距达300mm左右，如图2中偏行布料轨迹5所示；而采用本技术的中心导流管，同角度下圆周上布料的不均匀度在10％降至6％左右；圆周偏心距300mm左右降至180mm左右，如图2中整流后的布料轨迹6所示，圆周方向均匀性提升明显，偏心明显减少。
47.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
48.本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种整流式高炉中心导料管，包括具有中心导流孔的导料管本体，导料管本体上端设置有与所述中心导流孔相接的入口漏斗，其特征在于，所述入口漏斗与所述导料管本体交接处设置有用于将所述炉料分流及缓冲料流的分流装置，且所述中心导流孔上端具有圆形开口，自上至下具有面向其内部隆起的坡度归心装置。2.根据权利要求1所述的整流式高炉中心导料管，其特征在于，所述分流装置的数量为两个，且对称设置在所述入口漏斗与所述导料管本体交接处，两个所述分流装置端部的距离小于所述导料管本体上端圆形开口的直径。3.根据权利要求1所述的整流式高炉中心导料管，其特征在于，所述分流装置为中部具有圆台孔的圆台结构，所述圆台孔底部直径与所述中心导流孔上端圆形开口直径相等且位置对应。4.根据权利要求2或3所述的整流式高炉中心导料管，其特征在于，所述中心导流孔自上至下渐变为下端椭圆形开口，且上端圆形开口的半径大于椭圆形开口短轴的长度。5.根据权利要求4所述的整流式高炉中心导料管，其特征在于，圆形开口的圆心与椭圆形开口的圆心位于同一竖直轴线上。6.根据权利要求5所述的整流式高炉中心导料管，其特征在于，椭圆形开口的长轴等于圆形开口的半径。7.根据权利要求6所述的整流式高炉中心导料管，其特征在于，椭圆形开口的两个短轴分别与所述分流装置的位置对应。8.根据权利要求2或3所述的整流式高炉中心导料管，其特征在于，所述中心导流孔为下端也呈圆形开口的圆台形结构，且上端的圆形开口半径大于下端圆形开口的半径。9.根据权利要求8所述的整流式高炉中心导料管，其特征在于，所述两个圆形开口的圆心位于同一竖直轴线上。

技术总结
本申请公开了一种整流式高炉中心导料管，包括具有中心导流孔的导料管本体，导料管本体上端设置有与中心导流孔相接的入口漏斗，在入口漏斗与导料管本体交接处设置有用于炉料将炉料分流及缓冲料流的分流装置，且中心导流孔上端具有圆形开口，自上至下具有面向其内部隆起的坡度归心装置。采用该装置能够减少并罐式高炉料流在导料管中的偏心影响度，从而提高高炉布料炉内圆周方向的均匀度，及实现料流落点偏心圆更加正圆，进而为达到炉内矿焦比的均匀可控性，为实现合理煤气流分布，改善高炉煤气利用率，提高生产效率的工艺实施创造条件。提高生产效率的工艺实施创造条件。提高生产效率的工艺实施创造条件。


技术研发人员：周卓林
受保护的技术使用者：湖南德尚源耐磨工业有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/10/5