專利名稱：用于豎爐加料裝置的下密封閥組件及其閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及一種用于豎爐的加料裝置，尤其是一種用于鼓風(fēng)爐的加料裝 置，更具體地涉及一種用于這類加料裝置的下密封閥組件以及這種組件的閥致動(dòng)(valve actuation) /L^lo
背景技術(shù)：
已發(fā)現(xiàn)由PAUL WURTH研發(fā)出的無(wú)種爐頂(Bell Less Top )型加料裝置在全世界 范圍內(nèi)廣泛地應(yīng)用于鼓風(fēng)爐中。在這些裝置中，用作待加入到加壓爐內(nèi)的爐料的中間存儲(chǔ) 器的一個(gè)或多個(gè)料斗充當(dāng)閘門(sluice)或者閘室以避免爐壓的損失。為此，第一閥(通常 被稱作上密封閥)與料斗的入口相聯(lián)，而第二密封閥(通常被稱作下密封閥)與料斗的出 口相聯(lián)。當(dāng)處于氣閘門或閘室中時(shí)交替地打開和關(guān)閉上閥和下閥，以避免氣體通過(guò)料斗漏 出。本發(fā)明主要涉及用于提供下密封閥的組件。盡管特別適用于BLT 系統(tǒng)，但所提出的下 密封閥組件也可用在類似的競(jìng)爭(zhēng)者系統(tǒng)中。國(guó)際專利申請(qǐng)WO 2007/0擬630公開了兩種不同的下密封閥組件。參照其圖4， WO 2007/0擬630描述了在兩料斗式加料裝置中的第一種類下密封閥組件。該組件包括 下密封閥罩32，該罩具有中心下出口 125，該下出口用于使?fàn)t料流140、142進(jìn)入到設(shè)置在 罩32下方的布料裝置(未示出)中。該罩具有兩個(gè)上入口 100、102，這兩個(gè)上入口用于 接收來(lái)自布置在罩32上方的兩個(gè)料斗20、22中任一個(gè)的相應(yīng)出口 78的爐料。為了提供 避免爐氣壓損失所需的密封功能，每個(gè)上入口 100、102均具有與瓣型閥機(jī)構(gòu)(flap type valve mechanism)配合操作的關(guān)聯(lián)閥座118。該瓣型閥機(jī)構(gòu)包括瓣116形式的兩個(gè)閘板 (shutter)，每個(gè)閘板均安裝在臂120的第一端部上。對(duì)于每個(gè)瓣116，閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)(參見(jiàn)圖 5中的附圖標(biāo)號(hào)33)由罩32支撐并且可操作地連接至對(duì)應(yīng)臂120的第二端部，以通過(guò)使臂 120繞著位于入口 100、102之間中心的水平軸線樞轉(zhuǎn)來(lái)將相應(yīng)的瓣116移動(dòng)成與關(guān)聯(lián)閥座 118密封接觸或者脫離密封接觸。在WO 2007/082630的圖9中示出了瓣型密封閥組件的又 一變型，并且該密封閥組件與圖4中密封閥組件的不同之處在于，每個(gè)入口的水平瓣軸線 相對(duì)于爐軸線設(shè)置在外部。還在第3955693號(hào)美國(guó)專利中描述了類似于WO 2007/082630 的圖4的瓣型密封閥構(gòu)造。例如在WO 2007/0擬630和US 3955693中公開的瓣型密封閥裝置通常需要某一特 定高度的閥罩，因此增加了加料裝置的總高度，并增加了例如所需的支撐結(jié)構(gòu)(例如，鼓風(fēng) 爐頂塔)以及用于供給料斗的傳送系統(tǒng)的相關(guān)成本。在日本專利申請(qǐng)JP 09-M9905中公開了一種對(duì)下密封閥的不同、更不尋常的布 置。如圖2(b)中所示，下密封閥60分別布置在設(shè)置于料斗出口處的爐料閘式閥30的單獨(dú) 外殼62內(nèi)，即，在漏斗形收集罩的外部和上方，該收集罩使?fàn)t料流聚集在中心并且使?fàn)t料 進(jìn)入到爐喉中。根據(jù)JP09-249905的下密封閥并不是真正的瓣?duì)蠲芊忾y，S卩，它們不是由瓣 型密封閥，即，它們不是借助于鉸接安裝臂來(lái)打開或關(guān)閉瓣的。相反地，它們的機(jī)構(gòu)包括鉸 接的兩部分臂，其中該臂的前臂26與可繞著水平軸線四轉(zhuǎn)動(dòng)的上臂27鉸接。由于臂的鉸接，支撐于前臂26上的閘板25可向上或向下樞轉(zhuǎn)成與對(duì)應(yīng)閥座接觸和脫離接觸。由于其 可轉(zhuǎn)動(dòng)的懸掛，臂沈、27可以與間板25 —起繞著水平軸線四轉(zhuǎn)動(dòng)成進(jìn)入和退出爐料閘式 閥30側(cè)部的停留位置。JP 09-M9905的裝置將可能允許減小垂直結(jié)構(gòu)高度。然而，這種解 決方案具有某些缺點(diǎn)，其中包括增加了爐料閘式閥單元的設(shè)計(jì)復(fù)雜性和成本，并使隨后的 爐料閘式閥的維修更加麻煩。俄羅斯聯(lián)邦專利RU 2040546公開了另一種用于鼓風(fēng)爐加料裝置的密封閥組件。 參照RU 2040546的圖，該組件包括帶有座2的罩1，并且在該罩中借助于軸承3安裝有定位 機(jī)構(gòu)4。帶有齒輪7的軸8具有杠桿9，該杠桿上安裝有閘板10。與齒輪7嚙合的齒條5與 第一液壓缸6的活塞接合。定位機(jī)構(gòu)4包括連接至第二液壓缸12的第二杠桿11。為了使 閘板10傾斜而離開座2或處于其上，第一液壓缸6使齒條5上下移動(dòng)，以使齒輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，且 因此使閘板10傾斜到杠桿9上。為了使閘板10從座2下方移動(dòng)到橫向停留位置中且反之 亦然，第二液壓缸12拉動(dòng)或推動(dòng)第二杠桿11，以使整個(gè)定位機(jī)構(gòu)4在罩1內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。盡管RU 2040546的組件旨在增強(qiáng)可靠性，但這將需要對(duì)罩內(nèi)的定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行額外的密封，以避免罩 內(nèi)的活動(dòng)部分暴露于顆粒沉淀物。在蘇聯(lián)發(fā)明人的證書SU 558049中提出了另外一種用于 鼓風(fēng)爐加料裝置的相對(duì)簡(jiǎn)單的密封閥組件。參照SU 558049的圖，該組件包括帶有下出口 和一個(gè)上入口的下密封閥罩1，在罩1內(nèi)布置有關(guān)聯(lián)閥座14，并且用額外的上料斗2替代閘 板13。閘板13與座14配合操作并安裝在臂12上，該臂可操作地連接至用于將閘板13移 動(dòng)成與閥座14密封接觸及脫離密封接觸的閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)。該閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括支撐臂12及其 上的閘板13的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)式(turn-slide)圓柱形接頭。該旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)式接頭具有沿著垂直軸 線可軸向滑動(dòng)地支撐的軸4，以借助于第一液壓缸10使間板13垂直地上下平移。第一液 壓缸10連接在軸4的上端與安裝在罩1上的吊架形(gallows-shaped)軸承結(jié)構(gòu)之間。憑 借具有支撐用花鍵連接(spline)至軸4的襯套(bush)6、7的共軸軸承6、8的該軸承結(jié)構(gòu)， 軸4也可繞著其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以通過(guò)第二液壓缸9的作用使閘板13在水平面中旋轉(zhuǎn)。第二液 壓缸9連接在罩1與接合有用花鍵連接的軸4的杠桿之間。盡管使所需的密封及所需的罩 1的高度降到最低，但未發(fā)現(xiàn)該設(shè)計(jì)被廣泛地應(yīng)用。這可能是由于非常龐大的軸承結(jié)構(gòu)和/ 或由于其設(shè)計(jì)易于磨損和出現(xiàn)故障，即不夠可靠。其中，由于裝配在軸4上的外花鍵以及致 動(dòng)杠桿上的有助配合操作地裝配的襯套7被設(shè)計(jì)成用于滑動(dòng)及旋轉(zhuǎn)，即由于兩個(gè)液壓缸9、 10的作用而使扭矩傳輸界面經(jīng)受相當(dāng)大的磨損。在罩1、軸4和/或軸承結(jié)構(gòu)發(fā)生非均勻 的熱膨脹的情況下，磨損可變得更顯著，甚至可能出現(xiàn)堵塞。技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的在于提供一種用于豎爐加料裝置的密封閥組件，且特別是其閥致動(dòng) 機(jī)構(gòu)，本閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)需要較小的結(jié)構(gòu)高度，而與此同時(shí)確保可靠性增強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
為達(dá)到該目的，本發(fā)明提供了一種根據(jù)權(quán)利要求1的下密封閥組件以及根據(jù)權(quán)利 要求14的閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明上下文中的術(shù)語(yǔ)“組件”意味著這樣一種裝置，該裝置由多 個(gè)安裝在一起的部件構(gòu)成以形成一個(gè)功能單元。所提出的用于豎爐加料裝置的下密封閥組件包括具有下出口的下密封閥罩，爐料 可通過(guò)該下出口自由地到達(dá)布置在罩下方的布料裝置，諸如可轉(zhuǎn)動(dòng)且可樞轉(zhuǎn)的斜槽。罩具有用于與布置在罩上方的料斗的出口相連通的至少一個(gè)上入口。該(或每個(gè))入口具有關(guān) 聯(lián)閥座，即，根據(jù)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，布置在下密封閥罩內(nèi)并且通常朝向罩的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)的閥座。閘 板適于與閥座配合操作并且可操作地連接至閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)，該閘板優(yōu)選地由下密封閥罩的頂 板支撐，以移動(dòng)間板使之與閥座密封接觸和脫離密封接觸。更特別地，該閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括支 撐閘板的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)式圓柱形接頭。該圓柱形接頭具有通常為基本上垂直的接合軸線的接合 軸線，根據(jù)該接合軸線，接頭允許間板上下移動(dòng)，例如在垂直方向上、且在垂直于接頭允許 閘板旋轉(zhuǎn)的平面中、通常在基本上水平的平面中移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，該圓柱形接頭包括軸，作為接頭的輸出軸；中間中空套筒，軸安裝 在其中；以及外殼，支撐套筒并形成接頭的固定框架。該軸軸向地固定并可繞著接合軸線在 中空套筒中轉(zhuǎn)動(dòng)。該中空套筒可沿著接合軸線在固定于罩的外殼中軸向地滑動(dòng)。此外，根 據(jù)本發(fā)明，該機(jī)構(gòu)包括用于軸向地平移(滑動(dòng))的第一液壓缸和用于轉(zhuǎn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))的第二 液壓缸。該第一缸具有連接至外殼的一側(cè)以及連接至中空套筒的另一側(cè)，以使軸隨著套筒 相對(duì)于殼沿著接合軸線軸向地平移。該第二液壓缸具有鉸接至套筒的一側(cè)以及鉸接至軸的 另一側(cè)，以使軸相對(duì)于中間套筒繞著接合軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的一個(gè)有利之處在于減小了所需的密封閥罩的結(jié)構(gòu)高度。事實(shí)上，與傳統(tǒng) 的瓣閥(即，具有在有著一個(gè)水平鉸接側(cè)面的臂上打開和關(guān)閉以在垂直平面中樞轉(zhuǎn)的閘板 的閥)相反，根據(jù)本發(fā)明的組件需要相當(dāng)少的用于閥的運(yùn)動(dòng)的垂直空間。所提出的旋轉(zhuǎn)滑 動(dòng)式圓柱形接頭的其他特別有利之處在于其可靠性及其緊湊的結(jié)構(gòu)。事實(shí)上，通過(guò)將圓柱 形接頭的旋轉(zhuǎn)框架布置成其滑動(dòng)框架的一部分，允許旋轉(zhuǎn)的軸承在平移過(guò)程中沒(méi)有受到應(yīng) 力，同時(shí)允許平移的軸承在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有受到應(yīng)力。而且，所提出的結(jié)構(gòu)允許更緊湊的布 置，例如通過(guò)實(shí)現(xiàn)軸、套筒和殼的嵌套。閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)有利地還包括延伸臂，該延伸臂優(yōu)選地是剛性的并由一個(gè)整體構(gòu)成， 并且具有第一端部和第二端部，其中閘板安裝在第一端部上，優(yōu)選地借助于球節(jié)安裝，而旋 轉(zhuǎn)滑動(dòng)式圓柱形接頭支撐該延伸臂的第二端部。在罩具有第一閥座和第二閥座的情況下，密封閥組件優(yōu)選地包括具有單個(gè)密封面 的單面閘板，該單面閘板與第一閥座和第二閥座配合操作。除了在座之間運(yùn)動(dòng)的過(guò)程以外， 閘板件通常會(huì)處于與兩個(gè)閥座中的任一個(gè)相接合的保護(hù)位置中。因此，極大地減少了閘板 的密封面暴露于顆粒沉積物，尤其是那些源自流經(jīng)閥罩的爐料的沉積物。優(yōu)選地，接合軸線 包含在第一閥座和第二閥座的垂直等分面內(nèi)，從而閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠移動(dòng)單面間板使之與第 一閥座脫離密封接觸并與第二閥座密封接觸，反之亦然。為了減小閥座間的距離，圓柱接頭 的接合軸線可以從連接第一閥座和第二閥座的相應(yīng)中心的線段橫向地偏移。一種用于該機(jī)構(gòu)的致動(dòng)的優(yōu)選解決方案采用如下的線性液壓致動(dòng)器該第一液壓 缸具有其連接到外殼的汽缸筒以及其連接到中空套管上的活塞頭，以使中空套管與輸出軸 一起相對(duì)于外殼沿著接合軸線軸向地平移。類似地，在優(yōu)選實(shí)施例中，套管具有橫向地連接 于套管的上端部的支撐臂，輸出軸具有橫向地連接于輸出軸的上端部的杠桿臂。在這種情 況下，該第二液壓缸優(yōu)選地具有其鉸接于支撐臂的汽缸筒和其鉸接于杠桿臂的活塞頭，以 使輸出軸相對(duì)于套管繞著接合軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。為了減少靈敏活動(dòng)部分暴露于爐氣的惡劣環(huán)境中，外殼優(yōu)選地固定到罩的頂側(cè)并 被設(shè)置在罩外，從而使最活動(dòng)的部分位于下密封閥罩的外面。為此，外殼優(yōu)選地在其下端包括用于將該殼附著于罩的頂板的下安裝法蘭。在圓柱形接頭的又一優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)至少一個(gè)組合的徑向和軸向載荷滾柱軸 承來(lái)將輸出軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝并軸向固定在中空套管內(nèi)。優(yōu)選地，延伸臂的第二端部剛性地 連接至圓柱形接頭的輸出軸，例如借助于用花鍵連接的軸類型的連接件，從而隨著輸出軸 協(xié)調(diào)地轉(zhuǎn)動(dòng)和平移。此外，該閥座或每個(gè)閥座可具有在技術(shù)上水平定向的環(huán)形座表面。在這種情況下， 該圓柱形接頭對(duì)應(yīng)地具有在技術(shù)上垂直的接合軸線。為了避免水平旋轉(zhuǎn)的間板上的沉積物和積垢，組件優(yōu)選地還包括設(shè)置在下密封閥 罩內(nèi)的噴頭，以向下傾斜地引導(dǎo)氣體簾幕穿過(guò)通常水平的平面(閘板在該平面內(nèi)旋轉(zhuǎn))。這 樣的氣體簾幕允許吹掉間板密封表面上的沉積物。如應(yīng)理解的，本發(fā)明的下密封閥組件尤其適用于如權(quán)利要求13中所限定的鼓風(fēng) 爐加料裝置。當(dāng)安裝完密封閥組件時(shí)，該裝置通常包括布置在下密封閥罩上方的一個(gè)或多 個(gè)料斗，每個(gè)料斗均具有一出口，該出口裝備有爐料閘式閥并與下密封閥罩的對(duì)應(yīng)入口連 通。此外，下密封閥的下出口下方布置有用于分布鼓風(fēng)爐內(nèi)的爐料的布料裝置，以接收和分 布爐料。本發(fā)明還涉及一種閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)，其具有如權(quán)利要求14中所提出的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)滑 動(dòng)式圓柱形接頭。該機(jī)構(gòu)尤其適用于在豎爐加料裝置的下或上密封閥組件中例如作為初始 安裝設(shè)備或者作為翻新改進(jìn)。如應(yīng)理解的，閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例本身對(duì)應(yīng)于以上闡述 的那些，并且適當(dāng)?shù)叵薅ㄔ谒綇膶贆?quán)利要求2-12中。


現(xiàn)在將參照附圖以實(shí)例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，附圖中圖1是下密封閥組件的透視圖，組件處于這樣的位置下密封閥罩的第一入口被 密封，而第二入口被打開；圖2是示出了圖1中的組件處于中間位置時(shí)的透視圖，其中閘板正從在第一入口 處的密封接合移動(dòng)到在第二入口處的密封接合；圖3是示出了圖1中的組件處于這樣的位置的透視圖其中密封閥罩的第一入口 被打開，而第二入口被密封；圖4是圖1-圖3中的密封閥組件的局部圖水平投影；圖5是閥座和閘板結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，該閘板結(jié)構(gòu)包括用于冷卻閥座和閘板的冷卻裝 置以及用于去除閘板上的沉積物的清潔裝置；圖6是圖5中的閥座和閘板結(jié)構(gòu)的俯視圖。所有附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)用來(lái)標(biāo)識(shí)出相同或者相似的部件。
具體實(shí)施例方式如圖1-圖3中示意性地示出的下密封閥組件包括下密封閥罩1。出于說(shuō)明的目 的，罩1被切開示出，即，只局部地示出，也就是沒(méi)有側(cè)面的部分。該罩1具有水平的頂板2， 該頂板具有分別形成第一入口 4和第二入口 6的圓形開口。入口 4、6相對(duì)于鼓風(fēng)爐(未示 出)的中心軸線橫向地偏移，罩1被設(shè)置在鼓風(fēng)爐的頂部上。下出口 7以罩1的水平底板8中的圓形開口的形式同軸地設(shè)置在軸線5上。傾斜的側(cè)壁10將頂板2連接至底板8，并 且使得罩1大體上為漏斗形的結(jié)構(gòu)，以使于任一個(gè)偏移入口 4、6處沿著傾斜的側(cè)壁10進(jìn)入 的爐料流進(jìn)入到中心出口 7。如應(yīng)理解的，如圖1-圖3中示意性示出的下密封閥組件被構(gòu)造成用于具有兩 個(gè)平行料斗(未示出)的鼓風(fēng)爐加料裝置。在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，罩1被布置在如例如在WO 2007/082630中所述的加料裝置的兩個(gè)爐料料斗(未示出)下方，從而使上入口 4、6分別連 接到料斗出口(未示出)，相應(yīng)的爐料閘式閥(未示出)與料斗出口相連以用于定量供給爐 料。漏斗形罩1的出口 7待被同軸地布置在爐喉(未示出)的頂部，以使?fàn)t料以自由下落 的方式通過(guò)出口 107流到布料裝置上，諸如，例如具有眾所周知結(jié)構(gòu)的可旋轉(zhuǎn)且可樞轉(zhuǎn)的 斜槽(未示出)。如還應(yīng)理解的，除了使?fàn)t料流聚集在中心以外，罩1是充當(dāng)下密封閥組件 的保護(hù)罩的氣密外罩。如圖1-圖3中所示，每個(gè)入口 4、6均具有相應(yīng)的關(guān)聯(lián)環(huán)形閥座12、14，該閥座被向 內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)以面向罩1的內(nèi)部，并因此可從下面接近。每個(gè)閥座12、14均設(shè)置在形成入口 4、6的 進(jìn)入到罩1中的延伸部的圓柱形邊緣的向下面16、18上。圖1-圖3中所示的第一閥座12和 第二閥座14具有水平定向的環(huán)形座表面。其它方向也是可行的，例如，如WO 2007/082630 的圖4中所示的輕微地傾斜。為了入口 4、6的密封封閉，組件包括大體上為圓盤形或板形 的閘板40，該閘板與兩個(gè)閥座12、14配合操作并在圖1中示出了該閘板處于第二閥座14上 的密封位置中。為了密封接觸，通過(guò)適當(dāng)?shù)拿芊鈮|(例如，橡膠墊圈)在閘板40的圓周上 設(shè)置環(huán)形密封面42 (參見(jiàn)圖2中)。密封面42與閥座12、14的密封面配合，以便通過(guò)適當(dāng) 的密封(例如，橡膠-金屬密封)來(lái)進(jìn)行氣密封閉。閘板40通過(guò)球節(jié)(球狀關(guān)節(jié)，未示出)安裝在延伸臂46的第一端部44的末端上。 球節(jié)保證密封面42與座12、14的表面之間的圓周緊密配合，并允許即使在閥座12、14的方 向不同于精確的水平方向(例如，傾斜)的情況下仍獲得無(wú)漏密封。剛性的延伸臂46具有 剛性地連接至旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)式圓柱形接頭(C接頭)50的輸出件的第二端部48，將在下面詳細(xì)地 描述該旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)式圓柱形接頭。如圖1-圖3中所示，延伸臂46是剛性的并由一個(gè)整體組 成，即，其端部44、48之間無(wú)鉸接。如圖1-圖3中所示，閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括具有基本上垂直的接合軸線51并且支撐延 伸臂46的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)式圓柱形接頭50。圖1圖1中以局部剖視圖示出了圓柱形接頭50。其 被稱為圓柱形接頭或C接頭是由于因?yàn)檠貜膭?dòng)體(S卩，與閘板40結(jié)合的延伸臂46)中的任 意點(diǎn)所描繪的軌跡都位于圍繞接合軸線的圓柱上。如應(yīng)理解的，圓柱形接頭50提供了外卷 接頭(R)的運(yùn)動(dòng)學(xué)等同物，該外卷接頭與共同享有接合軸線51的棱柱接頭(P)結(jié)合。由于 圓柱形接頭50的垂直接合軸線51，剛性的延伸臂46和閘板40能夠協(xié)調(diào)一致地沿著平行于 接合軸線51的方向(例如，沿著基本上垂直的方向)上下平移。此外，由于圓柱形接頭50 的垂直接合軸線51，延伸臂46可與閘板40能夠一起在垂直于接合軸線51的平面(例如， 基本上水平的平面)內(nèi)旋轉(zhuǎn)。如圖1的局部剖視圖中所示，圓柱形接頭50包括形成圓柱接頭50的輸出件的輸 出軸52 (即，驅(qū)動(dòng)軸)，延伸臂46剛性地連接至輸出軸，從而沿著橫切于輸出軸52和接合 軸線51的大體上水平的方向延伸。輸出軸52形成支撐延伸臂46和閘板40的旋轉(zhuǎn)支撐。 例如通過(guò)錐形的滾柱軸承(未示出)或任何其他類型的組合徑向和軸向載荷滾柱軸承，將輸出軸52以沿軸向方向固定并繞著接合軸線51可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式同軸地支撐在套管M的圓 柱形空腔中。又例如通過(guò)滑動(dòng)(滑動(dòng)軸頸)軸承，將套管M以可軸向地滑動(dòng)但可轉(zhuǎn)動(dòng)地固 定的方式同軸地支撐在外殼56的大體上為圓柱形的空腔中，S卩，從而能沿著接合軸線51滑 動(dòng)。在圖1的圓柱形接頭50的可替換方式中，其中由套管M限定的旋轉(zhuǎn)軸線和由外殼56 限定的平移軸線與接合軸線51重合，平行的旋轉(zhuǎn)軸線和平移軸線可能是連續(xù)的而不必是 重合的。外殼56具有下部安裝法蘭58。外殼56通過(guò)附著在頂板2的頂部上的安裝法蘭安 裝在罩1的外面，以使得僅輸出軸52的下部穿過(guò)頂板2上的圓形開口(未示出)伸進(jìn)罩1 中。因此，在圖1-圖3的實(shí)施例中，除了閘板40、延伸臂46和輸出軸52的下端部以外，該 機(jī)構(gòu)的所有部件都被布置在罩1的外部。為了防止氣體通過(guò)圓柱形接頭50漏出，在輸出軸 52與套管M之間以及在套管M與外殼56之間分別設(shè)置有密封墊，例如，以填料函或機(jī)械 填充類密封墊(未示出)的形式。如圖1-圖3中所示，閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于操作閥的線性液壓發(fā)動(dòng)機(jī)，即，第一液壓 缸72和第二液壓缸74。第一液壓缸72的汽缸筒通過(guò)鉸鏈連接至固定于殼56的下端的固 定凸耳(Iug) 76，而第一液壓缸72的活塞頭通過(guò)鉸鏈連接至安裝在套管M的上端部的活動(dòng) 凸耳80。第一液壓缸72的推力或牽引力控制套管M和輸出軸52沿著接合軸線51的軸向 平移，并因此也控制連接在剛性的延伸臂46上的閘板40的向上或向下的滑動(dòng)。第二液壓 缸74控制輸出軸52相對(duì)于套管M和殼56的繞著軸線51的轉(zhuǎn)動(dòng)，即，通過(guò)延伸臂46剛性 連接于輸出軸52的間板件40的水平旋轉(zhuǎn)。第二液壓缸74的汽缸筒鉸接于橫向地連接于 套管M上端的支撐臂82，而第二液壓缸的活塞頭鉸接于橫向地凸緣式安裝或者夾持于輸 出軸52的上端的杠桿臂84。參照?qǐng)D4中的示意性平面圖，應(yīng)理解的是，接合軸線51 (其垂直于圖4中的平面) 包含在第一閥座12和第二閥座14的垂直等分面85 (其也垂直于圖4中的平面)中。更具 體地，該接合軸線包含在虛構(gòu)線段87的垂直等分面85內(nèi)，該虛構(gòu)線段的端點(diǎn)與閥座12、14 的中心重合。如在圖4中進(jìn)一步看到的，延伸臂46的延伸范圍(即，軸線51與閘板40的安 裝軸線之間的距離)與閥座12、14的中心與接合軸線51之間的距離相等。換句話說(shuō)，當(dāng)使 閘板40水平旋轉(zhuǎn)時(shí)，閘板40的中心在圓弧上移動(dòng)，該圓弧如以圖4中的虛線弧示出的，并 具有與該距離相等的半徑。盡管接合軸線51的垂直定向是優(yōu)選的，但通常在平面85中相 對(duì)于垂直方向略微地傾斜(例如，達(dá)到10° )是可行的。密封閥組件使得能夠使用具有單 個(gè)密封面的單面閘板，該閘板與兩個(gè)座12、14配合操作，以便交替地密封兩個(gè)入口 4、6。因 此，應(yīng)理解的是，當(dāng)爐料流經(jīng)罩1時(shí)，閘板40將總是處于閥座12、14中的任一個(gè)上的關(guān)閉位 置中，因此間板、尤其是其密封墊42保護(hù)不受過(guò)多的灰塵沉淀和材料撞擊。盡管接合軸線 在理論上能設(shè)置在閥座12、14之間的中心，但是這將需要提供180°角的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及在 座12、14之間提供一定量的空間的致動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此，如在圖4中所看到的，接合軸線51從 線段87橫向地偏移，由于只需有限的角度運(yùn)動(dòng)，這有助于采用用于旋轉(zhuǎn)的線性致動(dòng)器的致 動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并且允許減少入口 4、6之間的間距，例如，以降低下部出口 7下游的流出偏 心率(outflow eccentricity)。通過(guò)圓柱形接頭50，閥以如圖1到圖3(參見(jiàn)圖5中的箭頭315)所示的下降-旋 轉(zhuǎn)-上升的運(yùn)動(dòng)順序操作。圖1示出了針對(duì)采用第一料斗的加料周期的構(gòu)造，該第一料斗 在第一入口 4的上方并且與第一入口連通。當(dāng)該料斗已通過(guò)第一入口 4排空時(shí)，第二入口106將被打開以排空第二料斗，并且第一入口 4被密封以重新填充第一料斗。在這種情況 下，對(duì)下密封閥的操作如下第一液壓缸72被操作以收縮(拉)，并因此使套管M下降，與 之協(xié)調(diào)一致地，使輸出軸52、延伸臂46和閘板40下降，由此，使閘板40與第二座14脫離。 然后，第二液壓缸74被操作以擴(kuò)張(推)，并因此使間板40繞著接合軸線51轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使 延伸臂46和閘板件40朝向第一閥座12水平地旋轉(zhuǎn)；當(dāng)閘板40與第一閥座12對(duì)準(zhǔn)時(shí)(例 如，由于第二缸74到達(dá)行程的終點(diǎn)或者由于恰當(dāng)?shù)泥徑踊蚩刂?，第一液壓缸72被操作以 擴(kuò)張(推)并由此將閘板40提升到與第一閥座12密封接合，如圖3中所示。當(dāng)?shù)谝蝗肟?4將被打開而第二入口 6將被密封時(shí)，顛倒如上所述的操作。由于接合/脫離接合閘板40 所需的垂直位移89相對(duì)較小(比較圖1和2或者圖2和3)，閥運(yùn)動(dòng)空間只需很小的垂直高 度。因此，可顯著減小罩1的結(jié)構(gòu)高度。還應(yīng)理解的是，當(dāng)爐料流經(jīng)罩1時(shí)，閘板件40除了 在它的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中以外將總是處在座12、14中的任一個(gè)上的保護(hù)位置中。盡管已經(jīng)通過(guò)參照具有兩個(gè)料斗的平行料斗頂部描述了上述密封閥機(jī)構(gòu)，但應(yīng)理 解的是，類似的結(jié)構(gòu)也可以用在單一中心供料料斗系統(tǒng)中，該系統(tǒng)只有一個(gè)中心入口，且該 入口的關(guān)聯(lián)(實(shí)際的)閥座同軸地布置在爐軸線上，而另一個(gè)座是沒(méi)有密封功能并僅充當(dāng) 閘板件的停留位置的偽座(pseudo-seat)。圖5-圖6示出了用于冷卻座12、14和閘板40的裝置以及用于清除閘板40上的 沉積物的清潔裝置。如上述實(shí)施例所需，圖5-圖6中示出的兩個(gè)裝置可以結(jié)合使用，或者 僅使用其中的一個(gè)。圖5-圖6示出的用于閥座12、14的冷卻裝置包括相應(yīng)的圓周冷卻通道302、304， 該冷卻通道布置在形成座12、14的材料內(nèi)部并靠近真正的座表面。每個(gè)冷卻通道302、304 均具有通過(guò)適當(dāng)?shù)墓艿肋B接至冷卻液(例如，水)供應(yīng)和再循環(huán)回路(未示出)的相應(yīng)入 口 306和相應(yīng)出口 308。類似地，盤形閘板40包括具有連接至冷卻液供應(yīng)回路的入口 312 和出口 314的圓周冷卻通道310。通道302、304、310作為內(nèi)腔在基本上整個(gè)圓周上延伸，除 了在相應(yīng)的冷卻液入口 306、312和相應(yīng)的冷卻液出口 308、314(僅出于示意的目的，示意性 地示出了其處于相對(duì)的位置處)之間的位置處中斷以外。圖5-圖6中的冷卻裝置尤其適 用于保護(hù)形成密封面42的密封條和機(jī)械部件，即使當(dāng)經(jīng)過(guò)密封閥罩1加入例如熱熔渣(hot sinter)的熱爐料(裝料)時(shí)。圖5中的箭頭315也示出了閘板40的下降-旋轉(zhuǎn)-上升運(yùn)動(dòng)順序，將閘板40從 任一個(gè)座12、14上的密封位置(由圖5-圖6中的實(shí)線示出)移動(dòng)到在另一個(gè)閥座12、14 上的密封位置(由圖5-圖6中虛線示出)中。如從將圖1-圖3相結(jié)合的圖5中也顯而易 見(jiàn)的，閘板40在基本上水平的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)并且僅在垂直方向上需要有限的運(yùn)動(dòng)空間。圖5-圖6還示出了用于清潔閘板40的裝置，即，用于在座12、14之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中去除由于閘板的基本上水平的定向而可能堆積在閘板40上的任何沉積物的裝置。 清潔裝置包括用于形成氣體或空氣幕簾的細(xì)長(zhǎng)的矩形噴嘴頭，由箭頭321示出的該簾幕被 傾斜向下地引導(dǎo)以穿過(guò)閘板40旋轉(zhuǎn)時(shí)所處的平面。噴嘴頭320由細(xì)長(zhǎng)的中空輪廓形成，該 中空輪廓安裝在罩1內(nèi)的處于座12、14之間的中間位置中并且具有縱向的狹槽322，該狹槽 形成噴嘴孔并且被布置成當(dāng)閘板在座12、14之間移動(dòng)時(shí)將氣體幕簾321傾斜向下地引導(dǎo)到 閘板40上。狹槽322的長(zhǎng)度被選擇成大于或至少等于閘板40的外徑。氣體供給入口 3M 設(shè)置在噴嘴頭320的頂部中，以便給中空輪廓的內(nèi)部加壓。在噴嘴頭320內(nèi)延伸有細(xì)長(zhǎng)的多孔擋板(未示出)，以均衡氣體幕簾321內(nèi)的壓力分布。入口 3M例如連接至惰性氣體(例 如，氮?dú)釴2)供應(yīng)源(如通常在豎爐加料裝置中所用到的)，以形成惰性氣體幕簾。如應(yīng)理 解的，通過(guò)向下地引導(dǎo)的傾斜的氣體幕簾321，當(dāng)閘板件40沿著噴嘴頭320下方經(jīng)過(guò)時(shí)，閘 板件40上的任何沉積物都將被吹掉。為了將氣耗量降到最低，可以利用連接到控制閥的適 當(dāng)自動(dòng)控制措施來(lái)使氣體供應(yīng)管線(未示出)中的連接到氣體供給入口 3M的致動(dòng)控制閥 與致動(dòng)機(jī)構(gòu)定位閘板40的操作同步。總之，還應(yīng)注意的是，根據(jù)本發(fā)明的下密封閥組件的工業(yè)應(yīng)用在不同結(jié)構(gòu)的豎爐 加料裝置是可行的，尤其是在BLTTM鼓風(fēng)爐加料裝置中，其實(shí)例如下-在下密封閥罩中具有兩個(gè)偏心的上入口的平行雙料斗的頂部(如圖1-圖3中所 示)；-具有三個(gè)偏心的上入口以及第一閥和第二閥的平行三料斗的頂部，每個(gè)閥均包 括連接至如上所述的相應(yīng)機(jī)構(gòu)的相應(yīng)延伸臂上的相應(yīng)閘板，第一閥的閘板與第一座和第二 座配合操作以交替地密封第一偏心入口和第二偏心入口，第二閥的間板與第二座和第三座 配合操作以交替地密封第二偏心入口和第三偏心入口；-在下密封閥罩中具有同心的(或偏心的)上入口以及另一偽座(而非真正的第 二閥座)的單個(gè)料斗頂部，該偽座提供了根據(jù)如圖4中所示的幾何形狀的停留位置。圖1-圖6的標(biāo)號(hào)
1罩72第一液壓缸2頂板74第二液壓缸4第一入口76固定凸耳5中心軸線80活動(dòng)凸耳6第二入口82支撐臂7下出口84杠桿臂8底板85垂直等分面10側(cè)壁87線段12第一閥座89垂直行程14第二閥座302冷卻通道(座I2)16,18圓柱形邊緣304冷卻通道(座H)40閘板306冷卻液入口(座)42密封面3〇8冷卻液出口(座)
權(quán)利要求
1.一種用于豎爐加料裝置的下密封閥組件，所述密封閥組件包括下密封閥罩，具有用于使?fàn)t料進(jìn)入到布置在所述罩下方的布料裝置中的下出口、以及 用于接收來(lái)自設(shè)置在所述罩上方的料斗的出口的爐料的至少一個(gè)上入口，所述入口具有在 所述罩內(nèi)的關(guān)聯(lián)閥座；閘板，與所述閥座配合操作以密封所述入口 ；閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)，可操作地連接于所述間板，以移動(dòng)所述間板使之與所述閥座密封接觸和 脫離密封接觸，所述閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括支撐所述間板的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)式圓柱形接頭，所述圓柱形接頭具有接 合軸線，特別是基本上垂直的接合軸線，以使所述間板上下平移，特別是沿基本上垂直的方 向上下平移，并使所述間板在垂直于所述接合軸線的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，特別是在基本上水平的 平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)；其特征在于，所述圓柱形接頭包括軸、中空套筒以及外殼，所述軸軸向地固定在所述中空套筒中并可繞著所述接合軸線 轉(zhuǎn)動(dòng)，所述套筒能夠沿著所述接合軸線在所述殼中軸向地滑動(dòng)，所述殼固定至所述罩；并且，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)包括第一液壓缸，所述第一液壓缸具有連接至所述殼的一側(cè)以及連接至所述中空套筒的另 一側(cè)，以使所述中空套筒和所述軸相對(duì)于所述殼沿著所述接合軸線軸向地平移；以及第二液壓缸，所述第二液壓缸具有鉸接至所述套筒的一側(cè)以及鉸接至所述軸的另一 側(cè)，以使所述軸相對(duì)于所述套筒繞著所述接合軸線旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的密封閥組件，其中，所述閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括具有第一端部和第二 端部的延伸臂，特別是剛性的一體延伸臂，所述閘板安裝在所述延伸臂的所述第一端部上， 特別是借助于球節(jié)安裝，并且其中，所述旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)式圓柱形接頭的所述軸于所述第二端部 處支撐所述延伸臂，以使所述延伸臂隨著所述閘板上下平移，并且使所述延伸臂隨著所述 閘板在垂直于所述接合軸線的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密封閥組件，其中，所述第一液壓缸具有連接至所述殼的 汽缸筒以及連接至所述中空套管的活塞頭，以使所述中空套管和所述軸相對(duì)于所述殼沿著 所述接合軸線軸向地平移。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封閥組件，其中，所述套管具有橫向地連接于所述套管的 上端部的支撐臂，所述軸具有橫向地連接于所述軸的上端部的杠桿臂，并且所述第二液壓 缸具有鉸接于所述支撐臂的汽缸筒和鉸接于所述杠桿臂的活塞頭，以使所述軸相對(duì)于所述 套管繞著所述接合軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的密封閥組件，其中，所述外殼固定在所述罩的頂 側(cè)并布置在所述罩的外面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的密封閥組件，其中，所述外殼具有用于將所述外 殼附著在所述罩的頂板上的下安裝法蘭，從而使所述閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)由所述罩的頂板支撐。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的密封閥組件，其中，所述軸通過(guò)至少一個(gè)組合的 徑向和軸向載荷滾柱軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝并軸向固定在所述中空套管內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的密封閥組件，其中，所述罩具有第一閥座和第二 閥座，并且其中，所述密封閥組件包括具有單個(gè)密封面的單面間板，所述密封面與所述第一閥座并與所述第二閥座配合操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的密封閥組件，其中，所述罩具有第一閥座和第二 閥座，并且其中，所述閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)由所述罩支撐，所述接合軸線包含在所述第一閥座和第二 閥座的垂直等分面內(nèi)，特別是所述基本上垂直的接合軸線布置成從連接所述第一閥座和所 述第二閥座的各自中心的線段橫向地偏移，從而所述閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠移動(dòng)所述單面間板使 之與所述第一閥座脫離密封接觸并與所述第二閥座密封接觸，反之亦然。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的密封閥組件，其中，所述閥座或每個(gè)閥座均具 有環(huán)形水平定向的座表面，并且所述圓柱形接頭具有垂直的接合軸線。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封閥組件，其中，所述延伸臂的所述第二端部連接于所述 圓柱形接頭的所述軸，以便隨所述軸協(xié)調(diào)一致地轉(zhuǎn)動(dòng)和平移。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的密封閥組件，還包括布置在所述下密封閥罩 內(nèi)部的噴嘴頭，以向下傾斜地引導(dǎo)氣體幕簾通過(guò)所述平面，所述間板在所述平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
13.一種鼓風(fēng)爐加料裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的下密封閥組件，所 述裝置包括布置在所述下密封閥罩上方的至少一個(gè)料斗，所述料斗具有出口，所述出口裝 備有爐料閘式閥并與所述下密封閥罩的入口連通；以及用于分布所述鼓風(fēng)爐內(nèi)的爐料的布 料裝置，所述布料裝置布置在所述下密封閥的所述下出口下方。
14.一種用于豎爐加料裝置的密封閥組件的閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成用 于移動(dòng)閘板以使之與閥座密封接觸和脫離密封接觸，所述閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于支撐所述閘 板的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)式圓柱形接頭，所述圓柱形接頭具有接合軸線，特別是基本上垂直的接合軸 線，以使所述間板上下平移，特別是沿基本上垂直的方向上下平移，并使所述間板在垂直于 所述接合軸線的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，特別是在基本上水平的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)；其特征在于，所述圓柱形接頭包括軸、中空套筒以及外殼，所述軸軸向地固定在所述中空套筒中并可繞著所述接合軸線 轉(zhuǎn)動(dòng)，所述套筒能夠沿著所述接合軸線在所述殼中軸向地滑動(dòng)，所述殼固定至所述罩；并且，其特征在于，所述機(jī)構(gòu)包括第一液壓缸，所述第一液壓缸具有連接至所述殼的一側(cè)以及連接至所述中空套筒的另 一側(cè)，以使所述中空套筒和所述軸相對(duì)于所述殼沿著所述接合軸線軸向地平移；以及第二液壓缸，所述第二液壓缸具有鉸接至所述套筒的一側(cè)以及鉸接至所述軸的另一 側(cè)，以使所述軸相對(duì)于所述套筒繞著所述接合軸線旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于豎爐加料裝置的下密封閥組件。該組件包括具有下出口(7)的下密封閥罩(1)，爐料可通過(guò)該下部出口自由下落到布料裝置上。罩具有與布置在罩上方的料斗的出口連通的至少一個(gè)上入口(4、6)。每個(gè)入口均具有關(guān)聯(lián)閥座(12、14)，閥座布置在下密封閥罩內(nèi)并朝向罩(1)的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)。閘板(40)可操作地連接于致動(dòng)機(jī)構(gòu)(46、50)以使閘板與閥座密封接觸和脫離密封接觸。閥致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括具有通常垂直的接合軸線(51)的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)式圓柱形接頭(50)，以使閘板(40)在下密封閥罩內(nèi)部在垂直于接合軸線(51)的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并使閘板(40)沿著接合軸線(51)上下平移。根據(jù)本發(fā)明，該圓柱形接頭包括軸(52)，該軸軸向地固定在中空套筒(54)中并可在其中轉(zhuǎn)動(dòng)，該中空套筒又可在外殼(56)中軸向地滑動(dòng)，該外殼固定至罩。此外根據(jù)本發(fā)明，該機(jī)構(gòu)包括第一液壓缸(72)，其在一側(cè)上連接至殼(56)且在另一側(cè)上連接至中空套筒(54)，以使套筒進(jìn)而使軸沿著接合軸線(51)軸向地平移；以及第二液壓缸(74)，其在一側(cè)上鉸接至套筒且在另一側(cè)上鉸接至軸，以使軸(52)繞著接合軸線(51)轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)C21B7/20GK102119228SQ200980130707
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者埃托雷·里祖蒂, 杰夫·萬(wàn)迪威尼, 讓諾·盧特施 申請(qǐng)人:保爾伍斯股份有限公司