高炉多环布料调节机构及煤气分布监测设备及其使用方法与流程

本发明属于高炉，涉及高炉多环布料调节机构及煤气分布监测设备及其使用方法。

背景技术：

1、高炉炼铁是钢铁工业的核心生产环节，其中炉顶布料系统作为连接原料输送与高炉反应的关键设备，其布料均匀性、密封可靠性及运行稳定性直接影响高炉内还原反应效率、热交换平衡及最终炼铁产品质量，在高炉炼铁过程中，需将铁矿石、焦炭等不同物料按特定比例均匀分布至高炉炉喉区域，避免物料因局部堆积导致高炉内出现“管道行程”“偏析”等异常工况，因此，高性能的布料调节机构是保障高炉连续稳定生产的重要基础。

2、当前，行业内主流的高炉布料设备主要分为环形布料器、钟阀式布料系统及无料钟布料装置三类，其中，环形布料器因结构相对简单、成本较低，在中小型高炉（容积300-1000m³）中应用最为广泛，其核心工作方式是通过炉顶溜槽的旋转的倾斜角度调整，将物料沿高炉炉喉圆周方向布料。

3、然而，现有环形布料器在实际应用中存在显著技术缺陷：首先，物料混合效果差，铁矿石与焦炭通常直接通过独立进料管输送至布料器，缺乏有效的预混合环节，两种物料因粒度、密度差异易在输送过程中出现分层，导致入炉后局部区域焦炭富集、铁矿石稀疏，造成高炉内反应温度不均，影响铁水产量与质量；另一方面，进料口的启闭多依赖翻转式盖板，盖板与阀体的密封面易残留物料残渣，长期积累后会破坏密封贴合度，导致高炉内高压煤气窜出，存在安全隐患，同时需频繁停机更换密封件。

4、因此我们提出了高炉多环布料调节机构及煤气分布监测设备及其使用方法，用于解决上述所提出的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明为了解决上述问题，提供高炉多环布料调节机构及煤气分布监测设备及其使用方法。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高炉多环布料调节机构，包括：

3、高炉布料器，设置在高炉上；

4、连通管，所述高炉布料器的顶部固定连接有所述连通管；

5、混合筒体，呈锥形，所述连通管的顶端固定连接有所述混合筒体，所述混合筒体的顶部设有两个入料口ⅰ，所述混合筒体的底部设有排料口ⅰ；

6、下气密阀体ⅰ，每个所述入料口ⅰ的顶端固定连接有所述下气密阀体ⅰ；

7、密封板机构，包括两个转轴ⅰ、密封板ⅰ和液压缸ⅰ，所述两个转轴ⅰ可转动地设于所述混合筒体的外壁，所述密封板ⅰ固定于所述转轴ⅰ上用于密封所述排料口ⅰ，所述液压缸ⅰ铰接于所述混合筒体的一侧，且输出端与所述两个转轴ⅰ传动连接；

8、升降托盘机构，包括升降托盘ⅰ、上密封环ⅰ和液压缸ⅱ，所述升降托盘ⅰ设于所述下气密阀体ⅰ内，所述上密封环ⅰ固定于所述下气密阀体ⅰ的顶端内壁，所述液压缸ⅱ铰接于所述下气密阀体ⅰ的一侧，且输出端与所述升降托盘ⅰ连接；

9、清理机构，设于所述下气密阀体ⅰ内，用于清理所述升降托盘ⅰ和所述上密封环ⅰ的接触面；

10、其中，所述液压缸ⅰ驱动所述转轴ⅰ转动以控制所述密封板ⅰ打开或关闭所述排料口ⅰ，所述液压缸ⅱ驱动所述升降托盘ⅰ翻转以与所述上密封环ⅰ配合密封所述下气密阀体ⅰ的顶端，所述清理机构在密封过程中自动清理接触面。

11、作为上述技术方案的进一步改进：

12、所述密封板机构的传动结构包括：其中一个所述转轴ⅰ的外壁固定套设有转动板ⅰ，另一个所述转轴ⅰ的外壁固定套设有转动板ⅱ，所述转动板ⅰ的另一端与所述转动板ⅱ的一端转动连接有同一个连接连杆ⅰ，所述液压缸ⅰ的输出端与所述转动板ⅱ转动连接。

13、所述混合筒体的顶端设有检修口ⅰ，所述检修口ⅰ的顶端固定有盖板ⅰ，所述盖板ⅰ的顶部固定有驱动电机ⅰ，所述盖板ⅰ的顶部贯穿转动有搅拌轴杆ⅰ，所述搅拌轴杆ⅰ的顶端与所述驱动电机ⅰ的输出端固定连接；

14、其中，所述驱动电机ⅰ驱动所述搅拌轴杆ⅰ转动，以搅拌所述混合筒体内的物料。

15、所述升降托盘机构还包括转轴ⅱ、翻转支架ⅰ、导向杆ⅰ、连接基板ⅰ和液压缸ⅲ；

16、所述转轴ⅱ贯穿转动设于所述下气密阀体ⅰ的一侧，所述液压缸ⅱ的输出端与所述转轴ⅱ的一端转动连接，所述翻转支架ⅰ固定套设于所述转轴ⅱ的外壁，所述翻转支架ⅰ的顶部贯穿滑动设有多个导向杆ⅰ，所述升降托盘ⅰ固定于多个所述导向杆ⅰ的顶部，多个所述导向杆ⅰ的底部固定有同一个连接基板ⅰ，所述翻转支架ⅰ的底部固定有液压缸ⅲ，所述液压缸ⅲ的输出端与所述连接基板ⅰ固定连接；

17、所述转轴ⅱ的外壁固定套设有转动板ⅲ，所述液压缸ⅱ的输出端与转动板ⅲ的另一端转动连接。

18、所述上密封环ⅰ的底部呈锥形，所述升降托盘ⅰ的顶部固定有伸缩推杆，所述伸缩推杆的外壁设有多个连接条板ⅰ，多个所述连接条板ⅰ的外壁固定有下密封环ⅰ，所述下密封环ⅰ的顶部固定有与所述上密封环ⅰ配合使用的橡胶密封垫ⅰ；

19、其中，当所述液压缸ⅲ驱动所述升降托盘ⅰ上升时，所述橡胶密封垫ⅰ与所述上密封环ⅰ的锥形底部紧密贴合。

20、所述清理机构包括两个气压缸ⅰ、滑动杆ⅰ、导向管ⅰ和中空腔室ⅰ；

21、两个所述气压缸ⅰ贯穿固定于所述翻转支架ⅰ的顶部，所述气压缸ⅰ的输出端固定有滑动杆ⅰ，所述滑动杆ⅰ贯穿所述连接基板ⅰ，且两端外壁均固定套设有限位环ⅰ，所述升降托盘ⅰ的顶部贯穿滑动设有两个导向管ⅰ，所述下密封环ⅰ的内部开设有中空腔室ⅰ，所述导向管ⅰ的顶端与所述中空腔室ⅰ相连通，所述导向管ⅰ的底端与所述气压缸ⅰ的上方开口连接，两个所述气压缸ⅰ的下方开口均通过进气管路ⅰ延伸至所述下气密阀体ⅰ的外壁，所述中空腔室ⅰ的顶端和所述橡胶密封垫ⅰ的顶部均开设有相连通的贯通孔ⅰ。

22、所述伸缩推杆包括固定于所述升降托盘ⅰ顶部的活塞推杆ⅰ，所述活塞推杆ⅰ的外壁滑动套设有套筒杆ⅰ，多个所述连接条板ⅰ均固定于所述套筒杆ⅰ的外壁，所述套筒杆ⅰ内设有复位弹簧ⅰ，所述复位弹簧ⅰ的两端分别与所述活塞推杆ⅰ的顶部和所述套筒杆ⅰ的顶壁抵触。

23、所述上密封环ⅰ为空心状，所述上密封环ⅰ的底部开设有进气孔ⅰ，所述上密封环ⅰ的内壁开设有排气孔ⅰ；

24、其中，通过所述进气孔ⅰ通入气体，经所述排气孔ⅰ排出以形成气流。

25、煤气分布监测设备，包括：

26、上述的高炉多环布料调节机构；

27、煤气传感器，多个所述煤气传感器均匀布置于高炉的炉喉内壁，用于检测高炉内不同区域的煤气成分与浓度；

28、控制器，分别与所述煤气传感器、高炉多环布料调节机构的液压缸ⅰ、液压缸ⅱ、液压缸ⅲ、驱动电机ⅰ以及高炉布料器电连接；

29、所述控制器接收煤气传感器的检测数据，判断物料分布均匀性，进而控制高炉多环布料调节机构调整布料参数，实现精准布料。

30、煤气分布监测设备的使用方法，包括以下步骤：

31、s1控制所述液压缸ⅱ驱动所述升降托盘ⅰ翻转，打开所述下气密阀体ⅰ的顶端，使物料从两个入料口ⅰ进入所述混合筒体；

32、s2启动所述驱动电机ⅰ驱动所述搅拌轴杆ⅰ转动，以搅拌混合物料；

33、s3控制所述液压缸ⅱ和所述液压缸ⅲ驱动所述升降托盘ⅰ上升，使所述橡胶密封垫ⅰ与所述上密封环ⅰ密封；

34、s4控制所述液压缸ⅰ驱动所述转轴ⅰ转动，打开所述密封板ⅰ，使物料经所述排料口ⅰ和所述连通管进入所述高炉布料器进行布料；

35、其中，在所述升降托盘ⅰ上升过程中，所述清理机构自动喷气清理所述升降托盘ⅰ和所述上密封环ⅰ的接触面。

36、本发明的有益效果在于：

37、1、本发明所公开的高炉多环布料调节机构，机构中混合筒体的锥形结构可使物料进入时沿内壁下滑实现初步混合，配合搅拌轴杆与多组带角度设计的搅拌叶片，能对不同粒度、密度的铁矿石与焦炭进行充分翻动对流，驱动电机经减速器带动搅拌轴杆稳定转动，避免物料因自身特性差异出现分层，实际应用中物料混合均匀度可达较高水平，确保入炉物料成分一致，进而保障高炉内还原反应、热交换均匀进行，减少因物料混合不均导致的局部过热或反应不充分问题，提升炼铁产品质量与高炉利用系数；

38、2、本发明所公开的高炉多环布料调节机构，清理机构通过气压缸与连接基板的联动，在升降托盘密封过程中同步实现压缩空气的生成与喷射，压缩空气经导向管、中空腔室从贯通孔喷出，精准清理密封面残留的粉尘与物料残渣，避免残渣堆积影响密封效果或造成部件卡滞。该自动清理设计无需人工拆解清理，减少停机维护时间，降低工作人员劳动强度，同时避免人工清理可能导致的密封件损伤，保障设备持续稳定运行，减少因清理不及时引发的故障停机次数；

39、3、本发明所公开的高炉多环布料调节机构，排料口处通过密封板与氟橡胶密封垫的贴合实现一级密封，配合混合筒体与连通管、下气密阀体的螺栓连接及垫片设计，减少物料输送过程中的粉尘外溢；下气密阀体处采用橡胶密封垫与上密封环锥形面的紧密贴合，结合伸缩推杆内复位弹簧提供的持续柔和压紧力，避免硬接触导致的密封件损坏，同时上密封环的空心结构与气封设计，形成二级气密封，进一步阻断粉尘与高炉内气体的窜动；

40、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。