一种布料装置及布料控制方法制造方法及图纸

本申请涉及一种布料装置及布料控制方法。该布料装置包括：布料器本体，包括具有顶盖的气密箱体，气密箱体内设有中空的旋转部件；中心喉管，可拆卸地穿过顶盖伸入安装于旋转部件内；布料溜槽，设于旋转部件的底部并通过卡挂装置与旋转部件活动连接，布料溜槽与中心喉管连通；旋转组件，包括旋转驱动机构、转动齿轮以及带齿回转支承，旋转驱动机构与转动齿轮传动连接，转动齿轮与带齿回转支承的外圈啮合，带齿回转支承的外圈与旋转部件固定连接；倾动组件，包括倾动驱动机构、导向机构以及平动回转支承，倾动驱动机构与导向机构连接，导向机构与平动回转支承的外圈固定连接，平动回转支承的内圈通过传动组件与卡挂装置可转动连接。的内圈通过传动组件与卡挂装置可转动连接。的内圈通过传动组件与卡挂装置可转动连接。

【技术实现步骤摘要】
一种布料装置及布料控制方法


[0001]本申请涉及熔融还原炼铁
，具体涉及一种布料装置及布料控制方法。

技术介绍

[0002]熔融还原炼铁作为当代钢铁工业的前沿技术，用煤直接炼铁，基本不需要焦炭，不需建焦炉和化工设施，使用块矿和部分球团矿时可不建烧结设施，减少了较大污染源，污染较轻，为实现钢铁厂清洁生产、减少环境污染创造了条件；且熔融还原炼铁流程短、投资少，能够有效降低炼铁成本。熔融还原炼铁工艺(以COREX为主)，核心是一个还原单元(进行预还原)和一个熔炼造气单元(进行终还原及为还原单元供还原气体)。
[0003]COREX熔融还原炼铁工艺是一种使用块矿或球团矿作为原料、使用非焦煤作为还原剂和燃料的非高炉炼铁工艺。COREX熔融还原炼铁工艺的主要设备包括布置在上部的还原竖炉(简称竖炉)和布置在下部的熔融气化炉。竖炉用于将铁矿石还原成金属化率92％～93％的海绵铁，下部的熔融气化炉用于将海绵铁再进一步熔炼成铁水，同时发生还原煤气。该种非高炉炼铁工艺上部竖炉内的布料方式对煤气流分布及其炉况有重要的影响，因此要求竖炉要满足如下布料模式：平铺型布料、A字型布料、V字型布料、中心布料，在理想的竖炉布料模式下，竖炉压差稳定，煤气反窜少，气流分布合理，煤气利用率高，金属化率高。安装在竖炉顶部的布料器本体可根据竖炉料面形状和原料分布的要求调节布料方式，满足竖炉对布料模式的要求。
[0004]现有的COREX熔融还原炼铁炉上部竖炉用布料器本体主要基于“万向节”原理，由布料溜槽、万向节、驱动机构、液压控制阀台以及PLC和MAC8控制器等组成。布料器本体的驱动机构通过万向节结构与布料溜槽相连，驱动机构采用两支相互垂直布置的液压缸，每个液压缸安装位置检测传感器，液压控制阀台的比例阀与液压缸相连，比例阀以及位置检测传感器分别与PLC和MAC8控制器相连。比例阀接收控制器发出的控制信号同时将反馈信号给控制器，控制器同时接收液压缸的位置信号，在控制器内进行对比，发出差值信号控制比例阀驱动液压缸达到预设轨迹所需位置，使布料溜槽仿形出环形、螺旋、扇形、定点等各种运动轨迹。
[0005]该型布料器本体虽然结构简单，但受限于万向节结构限制，中心喉管尺寸很难扩大，过料能力不足；布料溜槽长度受限，布料半径不能覆盖整个料面；同时，布料器本体溜槽的旋转运动和摆动运动需要两个油缸同时按照复杂的控制算法动作才能仿形出环形、螺旋、扇形、定点等运动形式，工程实际应用的故障点排查难。

技术实现思路

[0006]鉴于现有技术存在的上述问题，本申请的目的在于提供一种布料装置及布料控制方法，满足COREX熔融还原炼铁工艺中还原竖炉的布料工艺要求，解决COREX熔融还原炼铁炉的中心喉管通径小，原料粒度适应性差，易造成堵料卡料的问题；同时，可以解决工艺布料半径不足造成的还原竖炉金属化率低问题以及布料器本体运动控制算法复杂的问题。
[0007]为了实现上述目的，本申请实施例提供了一种布料装置，用于熔融还原炼铁炉，包括：
[0008]布料器本体，包括具有顶盖的气密箱体，所述气密箱体内设有中空的旋转部件；
[0009]中心喉管，可拆卸地穿过所述顶盖伸入安装于所述旋转部件内；
[0010]布料溜槽，设于所述旋转部件的底部并通过卡挂装置与所述旋转部件活动连接，所述布料溜槽与所述中心喉管连通；
[0011]旋转组件，包括旋转驱动机构、转动齿轮以及带齿回转支承，所述旋转驱动机构安装于所述顶盖，所述转动齿轮和所述带齿回转支承安装于所述气密箱体内，所述旋转驱动机构与所述转动齿轮传动连接，所述转动齿轮与所述带齿回转支承的外圈啮合，所述带齿回转支承的外圈与所述旋转部件固定连接；
[0012]倾动组件，包括倾动驱动机构、导向机构以及平动回转支承，所述倾动驱动机构安装于所述顶盖，所述导向机构和所述平动回转支承安装于所述气密箱体内，所述倾动驱动机构与所述导向机构连接，所述导向机构与所述平动回转支承的外圈固定连接，所述平动回转支承的内圈通过传动组件与所述卡挂装置可转动连接。
[0013]在一些实施例中，所述传动组件包括平衡连接架和曲柄转轴结构，所述倾动驱动机构通过驱动杆与所述导向机构铰接，所述平动回转支承的内圈与所述平衡连接架固定连接，所述平衡连接架与所述卡挂装置通过曲柄转轴结构连接。
[0014]在一些实施例中，所述平动回转支承的内圈与所述平衡连接架通过连接转轴铰接；所述曲柄转轴结构的一端与所述平衡连接架的内侧壁通过滚轮滑槽结构或连杆铰接，所述曲柄转轴结构的另一端与所述卡挂装置可转动连接。
[0015]在一些实施例中，所述布料溜槽的背部设置有卡钩，所述卡挂装置上设有与卡钩相配合的卡合部。
[0016]在一些实施例中，所述布料溜槽包括：
[0017]弧形壳体，所述弧形壳体内设有耐磨衬板，所述耐磨衬板上靠近入料口的位置设有耐磨积窝；
[0018]挡料板，设于所述弧形壳体的两侧的上方,所述挡料板为固定在所述弧形壳体的两侧端面的鸭嘴形耐磨挡料板。
[0019]在一些实施例中，所述布料装置还包括控制机构、第一编码器和第二编码器，所述控制机构分别与所述第一编码器和所述第二编码器电连接，所述控制机构还分别与所述旋转驱动机构和所述倾动驱动机构电连接，所述控制机构根据所述第一编码器的检测结果控制所述旋转驱动机构的工作，所述控制机构根据所述第二编码器的检测结果所述倾动驱动机构的工作。
[0020]本申请实施例还提供了一种布料控制方法，用于上述的布料装置，所述方法包括：
[0021]通过第一编码器获取旋转驱动机构上一扫描周期的目标输出转速U
β
‑1和实际转速V
β
；
[0022]基于所述目标输出转速U
β
‑1和实际转速V
β
确定所述旋转驱动机构当前扫描周期的附加给定U
s
；
[0023]基于当前扫描周期的目标输出转速U
β
和所述附加给定U
s
确定所述旋转驱动机构的运行转速，并控制所述旋转驱动机构以所述运行转速旋转运行；
[0024]通过第二编码器获取倾动驱动机构的实际摆动角度P
V
；
[0025]基于所述实际摆动角度P
V
计算所述倾动驱动机构的主给定输入U
α
；
[0026]通过所述倾动驱动机构的位移传感器反馈的位移值对所述倾动驱动机构进行校正，得到附加给定U
x
；
[0027]基于所述主给定输入U
α
和所述附加给定U
x
确定所述倾动驱动机构的控制信号，并根据所述控制信号控制所述倾动驱动机构运行。
[0028]在一些实施例中，所述基于所述目标输出转速U
β
‑1和实际转速V
β
确定所述旋转驱动机构当前扫描周期的附加给定U
s
，包括：
[0029]将变频器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种布料装置，用于熔融还原炼铁炉，其特征在于，包括：布料器本体，包括具有顶盖的气密箱体，所述气密箱体内设有中空的旋转部件；中心喉管，可拆卸地穿过所述顶盖伸入安装于所述旋转部件内；布料溜槽，设于所述旋转部件的底部并通过卡挂装置与所述旋转部件活动连接，所述布料溜槽与所述中心喉管连通；旋转组件，包括旋转驱动机构、转动齿轮以及带齿回转支承，所述旋转驱动机构安装于所述顶盖，所述转动齿轮和所述带齿回转支承安装于所述气密箱体内，所述旋转驱动机构与所述转动齿轮传动连接，所述转动齿轮与所述带齿回转支承的外圈啮合，所述带齿回转支承的外圈与所述旋转部件固定连接；倾动组件，包括倾动驱动机构、导向机构以及平动回转支承，所述倾动驱动机构安装于所述顶盖，所述导向机构和所述平动回转支承安装于所述气密箱体内，所述倾动驱动机构与所述导向机构连接，所述导向机构与所述平动回转支承的外圈固定连接，所述平动回转支承的内圈通过传动组件与所述卡挂装置可转动连接。2.根据权利要求1所述的布料装置，其特征在于，所述传动组件包括平衡连接架和曲柄转轴结构，所述倾动驱动机构通过驱动杆与所述导向机构铰接，所述平动回转支承的内圈与所述平衡连接架连接，所述平衡连接架与所述卡挂装置通过曲柄转轴结构连接。3.根据权利要求2所述的布料装置，其特征在于，所述平动回转支承的内圈与所述平衡连接架通过连接转轴铰接；所述曲柄转轴结构的一端与所述平衡连接架的内侧壁通过滚轮滑槽结构或连杆铰接，所述曲柄转轴结构的另一端与所述卡挂装置可转动连接。4.根据权利要求1所述的布料装置，其特征在于，所述布料溜槽的背部设置有卡钩，所述卡挂装置上设有与卡钩相配合的卡合部。5.根据权利要求1所述的布料装置，其特征在于，所述布料溜槽包括：弧形壳体，所述弧形壳体内设有耐磨衬板，所述耐磨衬板上靠近入料口的位置设有耐磨积窝；挡料板，设于所述弧形壳体的上方,所述挡料板为固定在所述弧形壳体的两侧端面的鸭嘴形耐磨挡料板。6.根据权利要求1所述的布料装置，其特征在于，所述布料装置还包括控制机构、第一编码器和第二编码器，所述控制机构分别与所述第一编码器和所述第二编码器电连接，所述控制机构还分别与所述旋转驱动机构和所述倾动驱动机构电连接，所述控制机构根据所述第一编码器的检测结果控制所述旋转驱动机构的工作，所述控制机构根据所述第二编码器的检测结果所述倾动驱动机构的工作。7.一种布料控制方法，用于根据权利要求1至6中任意一项所述的布料装置，其特征在于，所述方法包括：通过第一编码器获取旋转驱动机构上一扫描周期的目标输出转速U
β
‑1和实际转速V
β
；基于所述目标输出转速U
β
‑1和实际转速V
β
确定所述旋转驱动机构当前扫描周期的附加给定U
s
；基于当前扫描周期的目标输出转速U
β
和所述附加给定U
s
确定所述旋转驱动机构的运行转速，并控制所述旋转驱动机构以所述运行转速旋转运行；通过第二编码器获取倾动驱动机构的实际摆动角度P
V
；
基于所述实际摆动角度P
V
计算所述倾动驱动机构的主给定输入U
α
；通过所述倾动驱动机构的位移传感器反馈的位移值对所述倾动驱动机构进行校正，得到附加给定U

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓光，田庄，张勇，袁军，王锋，彭银加，郁景民，盖晓明，李金超，党志东，周永利，王永龙，李秀亮，宋训雷，
申请(专利权)人：秦皇岛秦冶重工有限公司，
类型：发明
国别省市：