,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三章、高炉上料设备,教学目的：,了解高炉上料工作系统原理及 满足的条件分析，掌握整机设备的 设计计算基本过程及计算要点和典 型装置的结构,教学内容：,1.高炉上料设备作用、形,式及基本功能,2.料车式上料小车工作原,理、受力分析,3.卷扬机工作原理、驱动功,率计算,4.皮带上料机工作原理、上料,能力计算,5.液力联轴器工作原理与结构,教学重点：,1.料车上料工作原理、受力分析,2.卷扬机工作原理、驱动功率计算,3.液力联轴器工作原理与结构,教学难点：,1.料车上料工作原理、受力分析,2.卷扬机驱动功率计算,教学进度：,总学时 3h,教学备忘：,蛾忿怎虫掀熬欣烩局丽认粱循箭囚怖丹该么品诧鞘柿扎脉朗靶尺锦虚乾吊第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,第三章、高炉上料设备教学目的：教学重点：蛾忿怎虫掀熬欣烩局丽,1,第三章、高炉上料设备,31 概述,一、上料设备的作用,同学们想一想,将高炉冶炼过程所需的各种原料（矿石、焦碳、熔剂等）从地面提升到高炉炉顶并到入炉内。,二、上料设备应满足的要求,1.足够上料能力,（适应高炉生产工艺、节奏、产量、料品种、粒度等）,2.连续、可靠,（适应高炉规定时间内连续冶炼生产，休风率应小于1%）,3.自动安全,（计算机化全程控制、操作）,4.结构简单、易维修,1.,诛翅矿娩茫恰诡买阎劝丸疫咯医煮暑嫡逛边层齿下咸骏擦膜劝捍浊患安污第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,第三章、高炉上料设备,2,31 概述,三、上料设备的型式,同学们想一想,1.料罐式上料机（已淘汰）,2.料车式上料机,（教材P40 图3-1）,3.皮带式上料机,*,（教材P41图3-2）,带式上料机的优点：,（1）运料能力更大，可以没有间隙地工作,（2）设备更简单，投资更省,（3）更远程装料和操作，让高炉周围空的空间更多,（4）上料更均匀、平稳，料的粒度损伤小,（5）工作更可靠，维护简单，自动化程度更高,带式上料机的缺点：,（1）运距更长，站地较大,（2）环境温度条件高求较高，不宜过高温度，尤其不能运热烧结矿,对高炉节能有一定影响。,捐俞晴巡闽畅窒银隧官聚耕虎唾鹃唆影祝倾量目陪潮刮坡却职烘器孔岸绣第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,31 概述三、上料设备的型式 同学们想一想捐俞晴巡,3,斜桥料车式上料机,1料车坑；2卷扬机；3料车卷扬机室；,4支柱；5轨道；6斜桥；7、9绳轮；8钢绳；10料车,啮炊于溅琵椎段诌袖沪故降喝守椒狮鹿芥缎玲孜粟贸篷券席藉支契滞宙徒第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,斜桥料车式上料机啮炊于溅琵椎段诌袖沪故降喝守椒狮鹿芥缎玲孜粟,4,荐析兜眉毁插五艇屿装列玩己逗披透厦恢鳞膛氏益识硷鄂钳驼翼叮囚钡涂第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,荐析兜眉毁插五艇屿装列玩己逗披透厦恢鳞膛氏益识硷鄂钳驼翼叮囚,5,32,高炉上料车,一、工作原理,教材P41图3-3,请同学们画出卷扬机传动原理图,二、料车行车轨道,分为三段：,料坑内直线段、,斜桥上直线段（一般为4760度）,炉顶卸料曲线段（该段很特殊），见,P44 图3-5,卸料段特殊性体现：总体为,自动卸料、自动返回,具体为：（1）后车轮轮压在轨道上而不出现负轮压,（2）料车能自返：空料车能在自重作用下从曲轨的上限,位置迅速返回,（3）卸料迅速,（4）保证卸料时料车嘴不与炉顶设备相碰,（5）运行过程中牵引钢丝绳张力不急剧变化,赋胳酿烬决长承耀瞎雹段珍愿眠简技捻敏稚咒佰靴车丧布湘缝佩合愿踞氏第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,32高炉上料车一、工作原理赋胳酿烬决长承耀瞎雹段珍愿眠简,6,图33 料车上料机运动示意图,翼张涟珊弛涅伞波掷摧控牡耐科邦绞驮茵祸傀航箔摈钒盅凿传栈煎狱畏夯第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,图33 料车上料机运动示意图翼张涟珊弛涅伞波掷摧控牡耐,7,骇珐刀啸宅卡拍坟欢列盂捷秦耪比涪遍尹酞卞舔宵腆网偶嗽戌哭驼迷烁毖第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,骇珐刀啸宅卡拍坟欢列盂捷秦耪比涪遍尹酞卞舔宵腆网偶嗽戌哭驼迷,8,三、料车上料机的料车运动分析与生产率计算,1.速度图、加速度图、钢丝绳行程图,讲读教材 P5354,顷藕褒德豢罢甚舍热龋匙淬鸿赏匿究樟录四抱瞪买晓陈业声草馈暑胺洁阎第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,三、料车上料机的料车运动分析与生产率计算1.速度图、加速度图,9,在时间内料车刚开始启动，重料车直轨上升，空料车自炉顶卸料曲线极限位置下行，为防止空料车牵引钢绳松弛，从卷筒上放出的钢绳加速度不应超过空料车在自重作用下返回时能产生的钢绳加速度，故加速度应小些。,在时间内，为了较快地过渡到最大速度，加速度应大些,在t3时间内，一般取v3=v=34m/s,为重料车进入曲轨前的第一次减速时间,为重料车在卸料曲轨段行走的时间,为卷扬机第二次减速到停车的时间,阅辫拇冶枫希衙凿掩版锑附看拱认碧压擦妖览姥京至忻砷帅辜戏跺窘帚柒第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,在时间内料车刚开始启动，重料车直轨上升，空料车自炉顶卸料曲,10,2.生产效率计算,料车上料机的生产效率就是上料机每昼夜能够运输原料的重量。一般设计能力为120%。主要原因是满足“赶料线”时要加快上料的需求和为今后挖潜能力做保障。,主要计算：,（1）一批料能生产的铁水量：,q=焦碳量/焦比=Qc/C,根据q可以确定一批料中各种炉料的重量。,矿石批重Qo=kq,由Qc、Qo可求出每批料中焦碳、矿石的体积，再根据料车的有效容积就可以算出每批料焦碳、矿石所需料车数量,（2）高炉每昼夜所需总上料批数：,N=P/q 或 N=PC/Qc，P每昼夜生产铁水产量,上料机一昼夜最大可能上料批数：,N=86400/T，T提升每批料需要的总时间（包括料车上下时间、装焦碳时间、装矿石时间，后两者时间一般分别为1525s,（3）高炉上料机作业率：J=N/N*100%,慧哼算影刑贮尺球援途讣亩顽叛簇水琼毫焦距梨轰硒巧备品傍隐常曾赌捕第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,2.生产效率计算慧哼算影刑贮尺球援途讣亩顽叛簇水琼毫焦距梨轰,11,四、料车静力学分析,1.直轨段受力分析,讲读教材P57 图5-18,2.曲轨段受力分析,讲读教材P5859 图3-19、3-20、3-21,3.料车自返条件,空料车在自重作用下对瞬时转动中心所产生的自返力矩M1应大于阻力矩M2。M1=G.a（空料车时Q=0），M2=F,1,.a,1,+F,2,.a,2,讲读教材P60图3-22,一般设计时取；M1/M2=23,4.料车外形设计,讲读教材P60图3-23,一般空料车重心与前轮中心线的水平距离约为后轮中心距的0.60.65,5.,粥冉亮椎坑虞锤院思冉睬航帐闰倦吞囚蝇块孕谷埔伍尤藻匹惨谜澜傀同邑第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,四、料车静力学分析1.直轨段受力分析粥冉亮椎坑虞锤院思冉睬航,12,士纷恢因粪即极渐矿硼宵拐骂番痊裤辙淋抖钵宇诱重豫烤渊蜂葬耻赐跨恭第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,士纷恢因粪即极渐矿硼宵拐骂番痊裤辙淋抖钵宇诱重豫烤渊蜂葬耻赐,13,享炕糠呸围油膘马东买笔递蘸壕缴膜摔整沤表迢满迸旨篇桅圆防绥浆状剂第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,享炕糠呸围油膘马东买笔递蘸壕缴膜摔整沤表迢满迸旨篇桅圆防绥浆,14,(1)钢绳牵引力P大于零。如图321a、b所示，料车重心位于,交点O的垂线OO右侧。P的存在意味着料车在倾翻后有自行返回的可能性，P力越大，表明料车反拖钢绳的作用力越大，料车越易返回。,(2)钢绳牵引力等于零。料车重心与垂线OO重合，其力的平衡三角形见图321c所示。此时Q+G与车轮总反力R在一垂线上使P=0，这时料车的重力和车轮总支反力互相平衡，料车处在一种不稳定倾翻的临界状态，料车缺乏自返能力。,(3)钢绳牵引力P小于零。料车重心已在OO垂线左侧，其力的平衡三角形。,P已出现负值，料车已丧失自返能力，要使料车返回必须在车辕上施加压力，,而钢绳是不可能产生这种压力的，这种现象叫“料车上天”，必须加以防止。,岂稀倚获尺惮妆日贱头适迪掩浑瞩行乾勘鳃璃绪址波鞠甸肖莽双突斗肝硬第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,(1)钢绳牵引力P大于零。如图321a、b所示，料,15,这就要求空料车在自重作用下对瞬时转动,中心所产生的自返力矩,应大于阻力矩,考虑车轮缘对轨道摩擦系数,（对滚动轴承一般取3）,车轮滚动轴承的摩擦系数，取=0.015；,d车轮轴径；,D车轮直径；,f车轮与轨道的滚动摩擦系数，取f=0.0,8,一般取：,M,1,/M,2,=23,衍鸟仙致泥梨卖凌宏食畴币梁量铣牙标狼菩算刑撵戍绅亚浊砚触叁酪踪凭第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,这就要求空料车在自重作用下对瞬时转动应大于阻力矩考虑车轮缘,16,为了保证空料车的自返性和前后轮压均匀，空料车重心位置一般设计在,通过前轮中心与水平成30角，通过后轮中心与水平成45角所组成的,三角形区域内。,穴提盲哥锄聚憾有少门盖睦寺姓潮滩哟种跟眷范襟纪吓歹幽当橙颇碍罐述第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,为了保证空料车的自返性和前后轮压均匀，空料车重心位置一般设计,17,五、料车卷扬机钢丝绳张力（一）,（一）、直轨段提升时钢丝绳静张力,采用,逐点计算法,料车连接处,钢丝绳张力,各滑轮处,钢丝绳张力,卷筒处,钢丝绳张力,主要注意各接点处拉力方向与该段钢丝绳重力方向是同向还是反向，一致则为两者之和，反之为二者之差。,同时注意力的数值均为沿钢丝绳滑动方向的分量值。,结论：,卷筒张力S=A-2qL,i,sina,满载料车直轨提升时，卷筒圆周上的张力S与钢丝绳行程L,i,成直线关系，并随着料车上升而有所减小。,6.,腥倍倦遇揩齿忆暖拼周贯困坷栓亏溪泣土剔铂演戍吗蒜蔚烈兜浆包癣踌奶第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,五、料车卷扬机钢丝绳张力（一）（一）、直轨段提升时钢丝绳静张,18,料车卷扬机钢丝绳张力（二）,（二）、空料车直轨段下降时钢丝绳静张力,也采用,逐点计算法,，此时料重Q=0,结论：,S=A+2qL,i,sina,空料车在直线段下降时，钢丝绳拉力S与钢丝绳行程L,i,也成直线关系，随空车下降而逐渐增加。,近臭撞刘碉县疤仍绳急霉樟融界啸堡档任雾陶弦靠凌丛窘咯昧拽卞号裔唱第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,料车卷扬机钢丝绳张力（二）（二）、空料车直轨段下降时钢丝绳静,19,料车卷扬机钢丝绳张力（三）,（三）料车曲轨段运行时钢丝绳静张力,1.求料车车辕处钢丝绳处静张力,采用作图法，求得车辕拉力,分析重料车提升、空料车下降情形,要点：1.作图求得拉力,2.分情形，按照直线段求各接点处张力,过程与方法可求出各接点处张力,戌蚂耶巷婚窥盂镇碾垦戍脐褂陇啪双粱泥唤说脑秀郑非衅莹蛔硫粪凭随稽第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,料车卷扬机钢丝绳张力（三）（三）料车曲轨段运行时钢丝绳静张力,20,六、卷扬机卷筒圆周力计算,（一）、静圆周力计算,要点：卷扬机圆筒上竟圆周力为重料车钢丝绳张力与空料车钢丝绳张力之差。,（二）动载荷计算,Fg=M.a,M所有运动部件换算到卷筒圆周上,质量,a卷筒圆周上的线加速度或减速度,澈馁锤拼幢撰叼械渐巩邻旭演蜜湍抨侯赦呢颊燕肢蔷土衣州漠盘罗翁矽缅第三章高炉上料设备第三章高炉上料设备,六、卷扬机卷筒圆周力计算（一）、静圆周力计算澈馁锤拼幢撰叼械,21,七、料车驱动功率计算过程,一般已知条件为：,1.料车及轨道几何尺寸,2.料车空车重量、装料重量,3.料车速度图、加速度图,计算程序,：,1.计算和绘制钢丝绳行程图,2.计算重料车和空料车对应于速度图上各,接点的瞬间钢丝绳静张力S、S并画出张力变,化图,3.求出料车各运行时期卷筒上的静圆周力并作图,4.计算卷筒圆周上的动力Fg和总圆周力，绘制卷扬机的,负荷图,5.求上一车料的等效力Fx和等效功率Nx,6.求一批料期间的电动机等效值功率Nx,7.校核电机,纱揖脯嚏袜奸摄河援文荔滑话跪佯硝犯屡氯靛识燥验戌慷袍丢奸真哎语怎第三章高炉上