第4期 杜鹏宇等：并罐式无钟炉顶布料蛇形偏料的研究 ·483· 式中：X。=Y。tanB;X。为颗粒在喉管出口处偏离喉 管中心线的距离，即在Y轴上的截距：R为溜槽内表 面半径. 坐标原点定义为中心喉管与溜槽悬挂点轴线的 交点，如图7所示.解之得到X和Y的坐标值.X坐 标的绝对值表示颗粒从喉管出口处落到碰撞点水平 运动的距离，Y坐标绝对值表示颗粒从喉管出口处 落到碰撞点垂直运动的距离 炉料颗粒与溜槽碰撞后速度： w”=6溜抽√(sinB)2+(t"c0s8+V2g西2c0sB (18) 颗粒沿溜槽倾斜方向的速度为 图7并罐炉顶颗粒在旋转瀹槽的受力运动 Fig.7 Particle's force and movement in the distribution chute t2=t"csβ'cosa (19) 碰撞后颗粒沿溜槽倾斜方向的运动长度为 I=L -Ysina/tana (20) 第四种情况，颗粒向前偏移.炉料颗粒的运动 受力状态与第三种情况呈对称分布，颗粒沿溜槽倾 斜方向的速度可以由式(17)~(20)得到. 对于并罐式炉顶颗粒在中心喉管出口处的速度 并非都过喉管中心轴线，该情况下计算炉料颗粒的 运动状态时，仅需要将炉料颗粒在喉管出口处位置 到与喉管中心轴线的距离通过三角函数关系折算成 溜槽长度，将溜槽运动长度再减去或加上颗粒在喉 图8颗粒在溜槽上偏移方向的碰撞运动 管出口处偏移距离在溜槽上的折算长度即可. Fig.8 Offset direction of particle's movement in the distribution chute 并罐式炉顶下料过程，在旋转溜槽的内表面颗 粒形成的轨迹是两个不同长轴的半椭圆，如图9所 U2= 示.轨迹的形状与颗粒在中心喉管出口处的速度方 8精播√(simg12+(c0s3+V2gc0g3e/sin180°-a-B列2. 向有密切关系.由于旋转溜槽在布料时倾斜α角， cos(180°-a-B) (13) 同样的速度在溜槽上碰撞点高度的差异，导致碰点 碰撞后颗粒沿溜槽倾斜方向的运动长度为 形成的轨迹呈两个长轴不同的相切椭圆，大椭圆的 l=L,-e/an(180°-a-B) (14) 短轴与小椭圆的长轴相等，这两个椭圆在大椭圆的 第二种情况，颗粒向右偏移.炉料颗粒与溜槽 短轴或小椭圆的长轴处相接，形成颗粒碰撞轨迹. 碰撞后，沿溜槽倾斜方向的速度为 这与文献[7]分析并罐式炉顶颗粒在溜槽形成的碰 U2= E箱w√(tsi8)2+(tc0s3+√2gc0s3e/sin(a+β)2. cos (a+B) (15) 碰撞后颗粒沿溜槽倾斜方向的运动长度为 I=L -e/tan(a+B) (16) 第三种情况，颗粒向后偏移.炉料颗粒碰撞后， 碰撞点的坐标位置可由下式计算： 图9颗粒在旋转溜槽内表面形成的轨迹 R+R/c0s2(90-a =1 (17) Fig.9 Collisions trajectory of particles on the distribution chute in a lY-Y。=tanB(X-Xo) parallel-hopper bell-ess top第 4 期 杜鹏宇等: 并罐式无钟炉顶布料蛇形偏料的研究 图 7 并罐炉顶颗粒在旋转溜槽的受力运动 Fig． 7 Particle's force and movement in the distribution chute 图 8 颗粒在溜槽上偏移方向的碰撞运动 Fig． 8 Offset direction of particle's movement in the distribution chute v2 = ε溜槽 ( v″ 1 sinβ') 2 + ( v″ 1 槡 cosβ' + 槡2gcosβ'e/sin( 180° － α － β') ) 2 · cos( 180° － α － β') ( 13) 碰撞后颗粒沿溜槽倾斜方向的运动长度为 l = L1 － e/tan( 180° － α － β') ( 14) 第二种情况，颗粒向右偏移． 炉料颗粒与溜槽 碰撞后，沿溜槽倾斜方向的速度为 v2 = ε溜槽 ( v″ 1 sinβ') 2 + ( v″ 1 槡 cosβ' + 槡2gcosβ'e/sin ( α + β') ) 2 · cos ( α + β') ( 15) 碰撞后颗粒沿溜槽倾斜方向的运动长度为 l = L1 － e/tan( α + β') ( 16) 第三种情况，颗粒向后偏移． 炉料颗粒碰撞后， 碰撞点的坐标位置可由下式计算: X2 R2 + Y2 R2 /cos 2 ( 90 － α) = 1 Y － Y0 = tanβ'( X － X0 { ) ( 17) 式中: X0 = Y0 tanβ'; X0 为颗粒在喉管出口处偏离喉 管中心线的距离，即在 Y 轴上的截距; R 为溜槽内表 面半径． 坐标原点定义为中心喉管与溜槽悬挂点轴线的 交点，如图 7 所示． 解之得到 X 和 Y 的坐标值． X 坐 标的绝对值表示颗粒从喉管出口处落到碰撞点水平 运动的距离，Y 坐标绝对值表示颗粒从喉管出口处 落到碰撞点垂直运动的距离． 炉料颗粒与溜槽碰撞后速度: v= ε溜槽 ( v″sinβ') 2 槡 + ( v″cosβ' + 槡2gY) 2 cosβ' ( 18) 颗粒沿溜槽倾斜方向的速度为 v2 = vcosβ'cosα ( 19) 碰撞后颗粒沿溜槽倾斜方向的运动长度为 l = L1 － Ysinα/tanα ( 20) 第四种情况，颗粒向前偏移． 炉料颗粒的运动 受力状态与第三种情况呈对称分布，颗粒沿溜槽倾 斜方向的速度可以由式( 17) ～ ( 20) 得到． 对于并罐式炉顶颗粒在中心喉管出口处的速度 并非都过喉管中心轴线，该情况下计算炉料颗粒的 运动状态时，仅需要将炉料颗粒在喉管出口处位置 到与喉管中心轴线的距离通过三角函数关系折算成 溜槽长度，将溜槽运动长度再减去或加上颗粒在喉 管出口处偏移距离在溜槽上的折算长度即可． 图 9 颗粒在旋转溜槽内表面形成的轨迹 Fig． 9 Collisions trajectory of particles on the distribution chute in a parallel-hopper bell-less top 并罐式炉顶下料过程，在旋转溜槽的内表面颗 粒形成的轨迹是两个不同长轴的半椭圆，如图 9 所 示． 轨迹的形状与颗粒在中心喉管出口处的速度方 向有密切关系． 由于旋转溜槽在布料时倾斜 α 角， 同样的速度在溜槽上碰撞点高度的差异，导致碰点 形成的轨迹呈两个长轴不同的相切椭圆，大椭圆的 短轴与小椭圆的长轴相等，这两个椭圆在大椭圆的 短轴或小椭圆的长轴处相接，形成颗粒碰撞轨迹． 这与文献［7］分析并罐式炉顶颗粒在溜槽形成的碰 ·483·