無料鐘裝料是指利用爐頂裝料設備實現上料的系統。無料鐘爐頂是一項革命性的發明，為高爐操作帶來了新的方式，已在全世界200多座高爐上安裝。用於工作容積250m以上小高爐的無料鐘爐頂及無料鐘上料系統 只有無料鐘爐頂能將爐料布到料面上任何一點，無論使用什麼爐料（球團礦、燒結礦、礦石、焦炭、直接還原鐵、型焦、粉料），無料鐘爐頂都能準確地布出任何要求的料型。
基本介紹
- 中文名：無料鐘裝料
- 外文名：bell less charging
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 設備：高爐爐頂無料鐘裝料設備
- 用於：工作容積250m3以上小高爐
簡介,設備結構,設備特點,設備布料,設備優勢,設備缺點,
簡介
隨著高爐煉鐵技術的發展，帶來了高爐的大型化和爐頂壓力的不斷提高。為此，相應地要求對高爐爐頂裝料設備採用特殊的結構，以適應這一發展。合理的爐頂裝料設備，應能滿足下述要求：
1.在保證高爐裝料要求的前提下，能夠保護爐料，即儘可能地降低落料高度和減少爐料的轉運次數；
2.在爐喉斷面大的情況下，能夠控制爐料分布。而且要求布料均勻；
3.所有的密封裝置，能夠完全密封；
4.減少設備磨損，延長設備的使用壽命；
5.便於快速修理和更換；
6.投資、生產和維修的費用低。
設備結構
無料鐘爐頂裝料設備取消了高爐料鐘，代之以裝料漏斗和密封伐來完成向高爐的裝料任務。按照作用的不同，其結構可分為受料漏斗、裝料漏斗丁帶有配量裝置和中心喉管的裝料裝置、可調角度的旋轉滴槽和摘槽的傳動裝置五個部分。
受料漏斗是一斗狀的受料容器。可分為固定式移動式兩種。固定式受料漏斗內裝有液壓轉功的翻板，通過翻板的開閉，向兩個裝料漏斗中任意一個給料。移動式受料漏斗，支承在輥子上，借液壓傳動機構沿滑軌移動，向兩個裝料漏斗中任意一個給料。
在受料漏斗下部並排裝設兩個裝料漏斗，分別通過上密封伐的開閉，交替地接受和貯存爐料。在裝料操作中，當一個裝料漏斗準備接收爐料時，另一個裝料漏斗將予先裝滿的爐料卸入高爐中。裝料漏斗採用同位素或電子秤控制料滿和料空，並將料量指示引至操作台上。
兩個裝料漏斗下部連線一個“Y” 形裝料裝置。對應於上部的裝料漏斗，分別裝設節旅伐和下密封伐。節流伐毛兩個作用當下會封伐處於開啟狀態時，按選定的開口度部分開啟，以調節下料量當下密封伐處於關閉狀態時，擋住裝料漏斗的料柱，以免下密封伐直接承受負荷。“Y” 形裝料裝置下部,裝設中心喉管。喉管的直徑必須大小適度,直徑過大，影響均勻布料直徑太小，容易卡料。生產中適用的喉管直徑，多數為600-700毫米。
設備特點
從無料鐘爐頂裝料設備的結構形式可以看出，它比起料鐘式爐頂裝料設備來，具有下述幾個突出的特點：
1.結構簡單，設備的重量輕。對於1300米的高爐來說。爐頂設備的總重量，由料鐘式的180噸降低到120噸對於2500米的高爐來說，爐頂設備的總重量減少一半。
2.爐頂設備的機械加工量大大減少，省去了大小鐘、布料器等大型設備的加工製造。
3.已投產的高爐實踐證明，無料鐘爐頂裝料設備的總投資，比料鐘式降低1/2-1/3。
4.維護檢修簡單方便。各個單體部件都可以拆開更換。單體部件更換的最長時間為6小時左右，全套爐頂設備的拆裝也僅僅需要24小時。使高爐的休風率大大降低。西德一座無料鐘爐頂高爐，高爐的休風率由料鐘式爐頂的4%，降低到0.4%。
5.由於旋轉描槽布料均勻，克服了料鐘式爐頂裝料設備“M” 形布料的缺點，使煤氣的熱能和化學能得到充分利用，保證爐內料柱有良好的透氣性，從而增加了產量，節約了焦炭。西德的某高爐，生鐵產量由料鐘式的80萬噸/年，增加到100萬噸/年，焦比降低10-20公斤/噸鐵。
6.爐頂設備的操作總功率減至普通爐頂的1/5。
設備布料
無料鐘爐頂裝料設備的布料，是通過旋轉滴槽實現的。旋轉滴槽既可繞高爐中心旋轉，又可改變其與高爐中心線的夾角，並且這兩種運動都是獨立進行的。因此，當採用足夠的電氣或電子控制設備時，其裝料的方式可以有很多種，為了簡化和避免複雜的程式，按高爐布料的需要，只採用如下四種主要的裝料形式。
1.自動圓環布料：滴槽作勻速迴轉，而滴槽的角度保持不變或由外向內在任意選定的幾個角度上工作，爐料呈單環或多環形。
2.自動螺旋布料滴槽作勻速迴轉，而滴槽的傾角由外向內擺動，擺動的速度由慢變快，爐料呈變徑螺旋形。
3.手動定點布料滴槽不動或轉至定點，調好傾角再下料，爐料布在固定點上。
4.手動扇形布料滴槽的傾角不動，滴槽的擺動限制在固定的範圍內，爐料呈扇形。
設備優勢
1.可以把爐料布到高爐的整個料面上（包括大鐘下面）；
2.圍繞高爐中心，可以實現任何寬度的環形布料，每次布料的料層厚度可以很薄；
3.原料落到料面上的衝擊力小，減少了爐料的再破碎，有利於料柱的透氣性；
4.可以遏制爐料的偏析，減少爐料的滾動，使高爐料面上各處的料柱透氣性比較合理；
5.由於爐料呈一股小料流裝入爐內，不影響爐喉煤氣通道，因此，由煤氣帶走的爐塵較少；
6.由於可以把爐料裝到高爐中心和任意地方，因此，有利於高爐截面的化學反應；
7.採用“之”字形的布料方式，即把環形布料和螺旋布料結合起來，可使高爐煤氣在爐內上升時走曲折的道路，延長了爐料和煤氣的接觸時間，有利於煤氣熱能和化學能的利用；
8.可以實現非對稱性的各種布料如定點布料和扇形布料，有利於及時處理或補救高爐的“ 管道” 。
設備缺點
在諸種形式的高爐爐頂裝料設備中，凡是採用料鐘的裝料設備，都存在如下缺點：
1.隨著高爐的大型化，爐喉直徑越來越大，相應地要求越來越大的大鐘直徑與之適應。國內高爐的大鐘直徑已經超過六米，重量超過了四十噸日本高爐的大鐘直徑已達九米以上，重量接近180噸。這樣大的設備，只有少數企業能夠製造而且製造出來的大鐘和漏斗，由於超過了鐵路的極限尺寸，也不能採用火車運輸同時，這種大型設備，因受到起重設備的限制，給安裝和維修都帶來了困難。
2.由於高爐爐頂壓力不斷提高，爐頂設備的密封和維護越來越顯得突出。即使使用經過精加工後的大鐘和漏斗，也往往只能維持生產1-2年就要更換，影響了高爐的產量。
3.隨著爐喉直徑的加大，爐喉料面的布料問題，越來越不合理，煤氣的熱能和化學能利用很不充分。這對降低焦比起著直接地不利作用。
4.料鐘式的高爐爐頂，不但設備龐大,而且爐頂的鋼結構也十分龐大。致使爐頂高度往往占高爐總高度的1/2，一套爐頂設備的造價就費幾百萬元。
