无钟炉顶布料器是现代高炉炼铁要求合理布料入炉的关键设备，其性能直接影响高炉生产各项经济指标。国产布料器在冷却密封、工艺控制等多个方面存在缺陷，实践使用中性能欠佳，频频故障，不能完全适应高炉生产冶炼的复杂环境，不仅容易造成严重的经济损失，有时还会导致严重的安全事故，亟需改善。依据布料器“安全可靠、维护方便”的基本要求，设计了三缸传动无钟炉顶布料器。布料器采用液压系统控制三个液压缸提升同步托圈，带动曲柄实现溜槽倾动，采用一对开式齿轮驱动溜槽旋转转动。针对布料器使用过程中存在的缺陷，首先，分析了开式水冷的缺陷和危害，提出了封闭式水冷的解决方案，通过有限元计算，比较了开式水冷和封闭式水冷的冷却效果，获得了冷却水水量对封闭式水冷的影响规律，同时通过采用浮动密封克服了密封氮气耗量大的难题；其次，针对溜槽倾角波动现象，分析了溜槽倾角波动的影响规律，建立了溜槽倾动的调整模型；再次，分析了溜槽失效的原因和影响，研究了积窝式和光面溜槽的结构和加工工艺，从结构和材料两方面研究了延长溜槽寿命的方法。通过理论分析和工业实践，三缸式无钟炉顶布料器工作性能稳定可靠，封闭水冷的冷却效果相对开式水冷较好，克服了布料器锈蚀等弊端；有限元计算结果显示，增大冷却水量有利于布料器的冷却，当冷却水量为15m3/h时，冷却效果较佳；溜槽倾角控制模型在溜槽倾动控制过程中显示出良好的适应性，通过实践验证了模型的正确性，设定倾角的调整很好的满足了生产需求；材料方面，烧结型硬质合金是当前能够满足溜槽使用性能且性价比较高的耐磨材料：结构方面，积窝状设计是延长溜槽使用寿命的有效手段。