專利名稱:一種豎爐的供料設備的制作方法
本發(fā)明涉及的是一種豎爐的供料設備，該供料設備具有一個轉動斜槽或振動斜槽分配裝置和一個儲料斗，該儲料斗安裝在該豎爐的垂直軸線上，朝向該斜槽的儲料斗的排料口由一個配料裝置控制，該配料裝置能用來增加和減小對稱于所述垂直軸線的排料截面。
一種這種類型的設備公開在專利文件EP-A-0，062，770中。根據這個專利申請最近所建成的設備表明，這類設備有可能最終解決由所供給的爐料的斜向下落所引起的問題，該問題存在于公知的設備中，這種設備一般具有兩個相鄰設置交替操作的儲料斗。
雖然這種新型設備已有可能解決自從產生轉動斜槽供料設備以來所公知的問題，但是卻又產生了一些時候以前所發(fā)現的另一個問題，這個問題起因于所供給爐料的粒度測定值。事實上，所供給的爐料無論是鐵礦石還是焦炭都有一個變化的和不均勻的粒度值?，F在人們發(fā)現，在閉鎖裝置和儲料斗的裝料過程中，所供給爐料會根據這一粒度值被精確分離開。而且這種分離現象由于排料的原因而增強。這種分離是由幾個具有累積作用的因素所引起的。
產生這種分離的原因之一在于，在該殼體的裝料過程中，圍繞著下落點會形成一個自然建立的錐體。那些最大的和最重的顆粒就會在其自身重量影響下沿著這個錐體的斜面向下滾落而移向該殼體的周邊區(qū)域。比較來講，稱作“小顆?！钡哪切┳钚☆w粒就會滯停在該錐體的中心區(qū)域中。
另一方面，雖然在裝料過程中形成一個自然建立的錐體，但是在批料過程中，卻會發(fā)生相反的現象，也就是說，更多的是處于中心區(qū)域的顆粒首先開始下落和沉降，這樣就形成一個V形排料層次。
除了這樣的裝料和排料現象以外，由于小顆粒的粒度小，它們可以在較大顆粒之間溜過，因而小顆粒趨于以較大的比例集中在該殼體的底部，于是第三個原因就在于，當所供給爐料落入一個殼體中時，主要是在該供料過程的初始階段，一定數量的較大顆粒就分裂成幾塊，這樣也形成了小顆粒。
所有這種因素的綜合效果就是，在所供給爐料從該殼體排放過程的初始階段，小顆粒的比例很高，隨著排料過程趨于結束，較大顆粒的比例則變得高起來了。結果，如果一個殼體里的爐料是用于在整個供料表面上沉積一個層次，并且如果采用該轉動斜槽從外側向中心區(qū)域以一種盤旋的或集中的方式供料的話，小顆粒的集中程度在該周邊區(qū)域上就會高于環(huán)繞該爐垂直軸線的中心區(qū)域，通常來講這是不能滿足冶金工作者的要求的。
雖然這種分離現象的結果在具有兩個相鄰設置交替工作的儲料斗的設備中被保持在可接受的范圍內，但是這種結果在上述這類高容量的設備中是有較大影響的，這種設備通常有一個大容量的中心料斗和一個位于該料斗上的輔助料斗。但是由于在擴大容量時不期望增加設備的高度，因此提高容量只能靠增加該儲料斗的直徑。很明顯直徑的增加將會加劇這種分離現象，因此其結果將會造成隨著在裝有這樣設備的爐子的容量的增加，副作用則會越來越大。
本發(fā)明的目的在于給豎爐提供一種新型供料設備，這類供料設備具有前述的特征，并且具有有效減少分離現象的手段。
為了達到這個目的，本發(fā)明中的供料設備的特征在于該儲料斗和配料裝置繞其垂直軸線是可運動的，并且安裝在一個封閉腔室的內部，在該腔室的上面設置有至少兩個閉鎖裝置，每一個閉鎖裝置都設有一個上部密封擋板和一個下部密封擋板，其特征還在于該儲料斗和每一個該閉鎖裝置的底部都是呈錐形漏斗形狀，其錐形側壁相對于該豎爐垂直軸線構成一個小于或等于30°的角。
在所述腔室的上部最好設置三個閉鎖裝置，以便于可能減小每個閉鎖裝置的容量，而且也能較好地保證供料的連續(xù)性，也就是說盡可能減少閑置次數。
每一個閉鎖裝置的最大直徑最好小于或等于3米。
該儲料斗最好由支承和導向輥輪來運載，該支承和導向輥輪在一個環(huán)行軌道上運行，該環(huán)形軌道與該封閉腔室的側壁連為一體，該儲料斗受一個驅動裝置的作用來驅動它環(huán)繞該豎爐的垂直軸線運動。
在該閉鎖裝置和該儲料斗中最好都設置有防分離箱，以保證較好的裝料。尤其是保證不同粒度的顆粒的一個更為均勻的分配。
進而本發(fā)明還提供了若干個有效的措施來有效地減少分離現象或其影響，這里特別是在閉鎖裝置和儲料斗以及其錐形形狀的小直徑上，在該儲料斗繞其垂直軸線的轉動上以及在該防分離箱上采取了一些有效措施。
下面將以舉例形式參照附圖詳細敘述本發(fā)明給出的幾個實施例，從下面的詳述中可以進一步了解本發(fā)明其它的具體特性和特征，其中圖1到圖3以部分剖開的形式概略地示出了三個實施例的側視圖，它們在該閉鎖裝置的裝料裝置上彼此不同;
圖1a示出了根據圖1的a-a截面得到的一個水平截面圖;
圖4示出了各種供料動作的一個時間簡圖。
圖1到圖3大體上表明了同一個供料設備，該供料設備由一個框架10支承，而該框架則由一個豎爐12的頂部支承，在該頭部中安裝著一個轉動的或振動的斜槽14，該斜槽用來分配所供給的爐料。一個儲料斗16對稱于該豎爐的垂直軸線0安裝在一個向著斜槽14開口的垂直供料通道18上方。根據本發(fā)明的主要特征之一，這個儲料斗16呈錐形漏斗形狀，其斜壁相對于軸線0構成一個小于或等于30°角并且在其上部的最大直徑不超過4到5米。
儲料斗16裝在一個密封的腔室20中，該腔室由框架10支承。根據本發(fā)明的另一個主要特征，儲料斗16可以在腔室20中繞垂直軸線0轉動。為此，該儲料斗16上設置有幾個(例如4個)轉動輥輪22，該輥輪在一個環(huán)形軌道26和腔室20的一個內部臺肩上運動。其它的具有垂直轉動軸線的輥輪24用來保證水平定位并在軌道26的內邊緣上運動。
儲料斗16向下延伸時形成一個排料頸口28，該頸口上設置有一個配料擋板30，該配料擋板用來調整從儲料斗16向斜槽14所供給的爐料的供給量。擋板30是由兩個調節(jié)器組成，該調節(jié)器最好呈杯形，它們同步地相對該軸線以相反方向開啟和關閉，這樣就相對軸線0來講確定了一個對稱的排料口。這些調節(jié)器的驅動可以采用目前公知的方法，即采用一個環(huán)形軌道32，該環(huán)形軌道可以從外部升起和下降，在該環(huán)形軌道中移動導向輥，該導向輥安裝在每一個調節(jié)器的臂上，這樣就可以允許在儲料斗16的轉動過程中由于軌道32所引起的垂直移動來驅動該擋板。
為了防止過量的熱氣體侵入腔室20，該腔室的底部也同樣呈漏斗形狀，以便于在頸口28上方、在該腔室20的側壁和儲料斗16的側壁之間形成一個盡可能窄的扼流圈34。還可以在這個扼流圈34上裝上一條摩擦帶來盡可能地阻止氣體的通道。作為一個替換的辦法，可以把一種高壓惰性氣體充入腔室20中，來經過扼流圈34產生一個下向的逆流，該氣流即可防止該氣體的上升。
在所示的這個實例中，位于腔室20上方有三個單獨的閉鎖裝置36、38和40(閉鎖裝置40在該圖中看不到)，它們呈三角形布置，并且各自由該框架支承。每一個閉鎖裝置36、38和40都彼此各自經過擋板殼42、44和46(也可參見圖1a)與儲料斗16連通，每一個該擋板殼都包括一個配料板48和一個密封板50。另外，配料板48最好由兩個球面調節(jié)器組成，該調節(jié)器由一個對稱作用而繞閉鎖裝置的垂直軸線轉動。這個擋板48和與之相互作用的該閉鎖裝置的下部頸口最好是盡可能寬，以保證爐料從該閉鎖裝置向儲料斗16的迅速落下。
每一個閉鎖裝置36、38和40還必須設置有一個上部密封擋板52，以便在向該儲料斗排料時允許該閉鎖裝置得以加壓以及在給該閉鎖裝置供料時允許該閉鎖裝置得以換氣。一個密封的調整器54位于腔室20的底部和豎爐12的頂部之間，同樣在腔室20和每一個擋板殼42、44、46之間也設有密封的調整器56。這些調整器54和56分別可以稱得帶有儲料斗16的腔室20和每一個閉鎖裝置36、38和40的重量。這里重量的稱取是采用公知的方法，即采用應變儀，它們粗略地表示在58和60處，并且分別對腔室20和每一個閉鎖裝置36、38和40進行稱重。根據這些各自稱得的重量，就可以確定儲料斗16和每一個閉鎖裝置36、38和40中的爐料量，從而可以自動地控制這些擋板的開啟，以便對這些容器進行裝料和排料。
該豎爐所供給的爐料是通過一個輸送帶62輸送的，在圖1的實施例中，該輸送帶把這些爐料輸送到一個輔助的料斗64中，該爐料從料斗64中的排出是由擋板66控制的。設置于料斗64之下的是一個轉動斜道68，該斜道依次把料斗64和每一個閉鎖裝置36、38和40聯系起來。
在圖2所示的實施例中，輸送帶62也是把所供給的爐料輸送到一個輔助料斗70中。在這個實施例中，圖1中的斜道被3個固定的管道72所代替，該管道把料斗70連通到每一個閉鎖裝置36、38和40上。在所示出的這個例子中，這些管道中的每一個都安裝有一個封閉和開啟的擋板74。然而，可以在支管道72和料斗70的交會處設置一個單一的擋板來代替設置這三個擋板。這樣的結構也允許完全排空管道72。
在圖3所建議的實施例中，輸送帶60同樣是把所供給的爐料輸送到一個輔助料斗76中。該料斗的排料口由一個擋板78來控制。所供給的爐料從料斗76落入一個第二輸送帶80上，該第二輸送帶安裝在一個框架82上，該框架82可以繞一個平行于中心垂直軸線0的軸線轉動。該第二輸送帶80是可以伸縮的，并且為達此目的，前部的轉動輥輪84是可以在一個傳動裝置86的作用下沿輸送帶的軸向移動的，該輸送帶的長度是通過一個自由的惰性輥輪88進行調整的。這樣，輸送帶80也就可以把所供給的爐料輸送到每一個閉鎖裝置36、38和40中去了。
如敘述中所提到的，本發(fā)明的主要目的是消除分離現象或者至少減少其影響。用于實現這個目的的因素之一就是用四個小直徑的殼體來取代EP-A-0，062，770文件中的單一的大容量料斗。例如，在一個最佳實施例中，每一個閉鎖裝置36、38和40的容量以及儲料斗16的容量僅為20m3，而在上述文件中的容量則為80m3。進而，每一個閉鎖裝置和儲料斗16都具有一個很高的錐形形狀，在其斜壁和垂直軸線之間的角度不超過30°。附帶說一下，如果是簡單的筒形殼體的話，而且該筒形殼體的截面與排料管的截面相同的話，那么是很理想的。然而，由于這將導致其高度的增加，因此采用起來是困難的。因此來講，很有必要在可允許高度和該閉鎖裝置以及儲料斗的截面之間找到一個折衷方案。
在每一個閉鎖裝置36、38和40中都安裝了一個以前所公知的防分離箱90，該分離箱設置在該閉鎖裝置的中心。這樣的一個防分離箱在裝料過程中減少了分離現象，并且在排料過程中有助于得到一個均勻的排料過程。另外，在儲料斗16中也設置了一個位于儲料斗中心的中心防分離箱94和一個上部環(huán)狀箱92，該環(huán)狀箱大體上在與該閉鎖裝置相連通的排料口的下面運動。這些防分離箱減少了顆粒的滾動，并且促使了把小顆粒傳送到側壁處，反之不裝設這種防分離箱，這些小顆粒則趨于集中在軸線0周圍。
在某種程度上儲料斗16的轉動同樣也減少了分離現象的發(fā)生。然而，這種轉動的主要目的在于保證均勻適當地給儲料斗16裝料。該轉動的轉動速度為每分鐘6到8轉，這種轉動使得儲料斗16中所沉積的一個閉鎖裝置的爐料按照供料線96進行沉積，其中在中間區(qū)域上具有一個很小的凹陷。
現在敘述采用具有三個閉鎖裝置和一個儲料斗的一個供料設備給一個豎爐供料的過程，其中每一個閉鎖裝置的容量為20m3，而儲料斗的容量為30m3。
原始數據如下生產能力10000噸鑄鐵/天安全系數1.3最大生產能力1.3×10000＝13000噸鑄鐵/天豎爐直徑10m一個供料層厚度1m一個供料層體積π52×1＝80m3＝4個閉鎖裝置的體積每天供料循環(huán)次數13000÷80＝163焦炭和礦石的連續(xù)和交替層循環(huán)次數163×2＝326每次循環(huán)的允許時間 (24×60×60)/326 ＝265S用于打開和關閉擋板所需時間2×13＝26S每次循環(huán)的實際允許時間265-26＝239S由擋板30所調定的輸送速率80m3/239S＝0.335m3/S實際上圖4的供料示意圖是在相同的時間基準上的四個重疊曲線圖。曲線1表示了焦碳和礦石的交替供料過程的連續(xù)情況，每次延續(xù)265秒。曲線Ⅱ代表的是三個閉鎖裝置的排料情況，為方便起見，該閉鎖裝置不再采用其參考數字36、38和40，而是采用字母A、B和C來代替。曲線Ⅲ代表的是三個閉鎖裝置A、B和C的裝料過程，而曲線Ⅳ代表的是通過輸送帶62所供給焦炭和礦石的情況。
第一個13秒專供使配料板30打開至對應于所供給爐料以每秒0.335m3的輸送速率輸送的一個位置之用。在起始時刻t＝0時，閉鎖裝置A的密封和配料板處于開啟位置，并且在這13秒內閉鎖裝置A的爐料全部排入儲料斗16(見曲線Ⅱ)。在這一時間內，閉鎖裝置B的裝料過程結束，閉鎖裝置C的裝料過程開始(見曲線Ⅲ)，而由該輸送帶所提供的80m3的一個連續(xù)料層的供給則繼續(xù)進行(見曲線Ⅳ)。在所述實施例中，業(yè)已采用實例形式假設首先沉積一層焦炭，這一點由粗黑線所指示。
在13秒之后，焦炭向該分配斜槽的排料以每秒0.335m3的速率開始?，F時已排空其中爐料的閉鎖裝置A正準備著下一次裝料。為此目的，其下部配料擋板和密封擋板被關閉并且予以通風。當腔室20和儲料斗16的連續(xù)稱重結果表明該儲料斗中的爐料已下落到某一水平時，閉鎖裝置B中的爐料就同樣用13秒時間被輸送到儲料斗16中去了，而從該儲料斗的排料則連續(xù)進行。閉鎖裝置C的裝料過程也是連續(xù)地達到其終止狀態(tài)，并且一旦閉鎖裝置C被裝滿，閉鎖裝置A(該閉鎖裝置的上部密封擋板剛剛打開)就開始接收由輸送帶輸送的下一個20m3的焦炭。
在閉鎖裝置A的裝料過程中，閉鎖裝置C被加壓，并且一旦儲料斗16中的爐料水平下降到充分低的時候，閉鎖裝置C中的爐料就被輸送到該儲料斗中。當閉鎖裝置A被裝滿爐料時，它同樣被予以加壓以便把其中爐料輸送到儲料斗16中去。如此做來，閉鎖裝置A中爐料就會二次排入該儲料斗中，而每一個閉鎖裝置B和C中的爐料都會一次排入該儲料斗中，也就是說4×20＝80m3。在252秒之后，這80m3的焦炭就會以從供料表面之外側向其中心的同心圓形式沉積成一層一米厚的均勻料層。在這252秒之后，儲料斗16的擋板30就關閉了起來以備礦石供料循環(huán)之用。
事實上，這個礦石供料循環(huán)在一個較早的時候隨著輸送帶62輸送來80m3的一層礦石以及閉鎖裝置B和C的裝料過程就已經開始了。
在某一個循環(huán)結束時，也就是說在265秒之后的13秒中閉鎖裝置B的礦石爐料就被輸送到儲料斗16，并且同時該配料擋板的開啟被調整到一個對應于每秒0.335m3的輸送速率的排料位置。在閉鎖裝置B的排料過程中，閉鎖裝置C的裝料過程結束，而閉鎖裝置A的礦石裝料過程進料開始。礦石的供料在第二個循環(huán)的13秒之后開始。這個供料過程類似于焦炭的供料過程，也就是說，在每次儲料斗16的稱重結果表明需要給儲料斗供料時，閉鎖裝置B-C、A和B中的爐料是連續(xù)排出的。
圖4表明了本發(fā)明裝置的另一個比較一種在上述歐洲專利申請中所敘述的公知裝置的優(yōu)點。事實上，如曲線Ⅰ所示，供料實際上是連續(xù)的，唯一的間斷時間是在每一個循環(huán)中調整該儲料斗擋板所用的20秒暫停時間。在任何情況下，幾乎不可能進行100%的連續(xù)供料，這是因為在每一層爐料沉積后，都需要停止供料，以便于升起該斜槽在該周邊上開始新的一層沉積。
權利要求
1.一種豎爐的供料設備，該供料設備具有一個轉動斜槽或振動斜槽分配裝置和一個儲料斗，該儲料斗安裝在該豎爐的垂直軸線上，朝向該斜槽的儲料斗的排料口由一個配料裝置控制，該配料裝置能用來增加和減小對稱于所述垂直軸線的排料截面，其特征在于，該儲料斗(16)和配料裝置(30)繞其垂直軸線(0)是可運動的，并且安裝在一個封閉腔室(20)的內部，在該腔室的上面設置有至少兩個閉鎖裝置，每一個閉鎖裝置都設有一個上部密封擋板(52)和一個下部密封擋板(50)，其特征還在于該儲料斗(16)和每一個閉鎖裝置的底部都是呈錐形漏斗形狀，其錐形側壁相對于該豎爐垂直軸線(0)構成一個小于或等于30°的角。
2.權利要求
1中的設備，其特征在于在腔室(20)的上部設置有三個閉鎖裝置(36、38、40)。
3.權利要求
1或2中任何一個權利要求
所要求的設備，其特征在于每一個閉鎖裝置(36、38、40)的最大直徑應小于或等于3米。
4.權利要求
1中的設備，其特征在于，該儲料斗由支承和導向輥輪(22)來運載，該支承和導向輥輪在一個環(huán)行軌道(26)上運行，該環(huán)形軌道與該封閉腔室(20)的側壁連為一體，該儲料斗受一個驅動裝置的作用來驅動它環(huán)繞該豎爐的垂直軸線(0)運動。
5.權利要求
1中的設備，其特征在于，大體上位于閉鎖裝置(36、38、40)和儲料斗(16)的中心設置有防分離箱(90、94)。
6.權利要求
5中的設備，其特征在于，一個輔助箱設置在該儲料斗的上部，該輔助箱具有一個環(huán)狀形狀，并且大體上在與該閉鎖裝置相連通的排料口的下面運動。
7.權利要求
1或2中任意一個權利要求
所要求的設備，其特征在于，有三個擋板殼(42、44、46)使得在每一個閉鎖裝置(36、38、40)和儲料斗(16)之間建立起聯系，并且每一個擋板殼都包括有一個配料板(48)和一個密封板(50)。
8.權利要求
7中的設備，其特征在于，在每一個擋板殼(42、44、46)和腔室(20)之間設置有調整器(56)，并且在腔室(20)的底部和豎爐(12)的頂部之間設置有一個調整器(54)，在這里這三個閉鎖裝置分別安置在應變儀(60)上以便分別稱取該閉鎖裝置的重量，并且在這里腔室(20)安置在應變儀(58)上以便稱取該儲料斗(16)和腔室(20)的重量。
9.權利要求
2到8中任何權利要求
所要求的設備，其特征在于，所供給的爐料是從一個輔助料斗(64)分配到三個閉鎖裝置(36、38、40)中的，在該輔助料斗之下設置有一個轉動斜道(68)，該斜道依次把料斗(64)和每一個閉鎖裝置(36、38、40)聯系起來。
10.權利要求
2到8中任何權利要求
所要求的設備，其特征在于，所供給的爐料是從一個輔助料斗(70)分配到該三個閉鎖裝置中的，在該輔助料斗的底部設置有三個固定的排料管道(72)，該管道把料斗(70)連通到每一個閉鎖裝置(36、38、40)上。
11.權利要求
2到8中任何權利要求
所要求的設備，其特征在于，所供給的爐料是采用一個可伸縮的輸送帶(80)分配到該三個閉鎖裝置中的，該可伸縮的輸送帶安裝在一個支承上，該支承可以繞一個平行于垂直軸線0的軸線轉動。
12.權利要求
11中的設備，其特征在于，該輸送帶(80)的前部輥輪(84)在一個傳動裝置(86)的作用下可以在該輸送帶的軸向上移動。
專利摘要
一種豎爐的供料設備，為了減少顆粒的分離現象，該儲料斗(16)和配料裝置(30)繞其垂直軸線(0)是可以運動的，并且安裝在一個封閉腔室(20)的內部，在該腔室的上面設置有至少兩個閉鎖裝置，每一個閉鎖裝置都設有一個上部密封擋板(52)和一個下部密封擋板(50)，該儲料斗(16)和每一個閉鎖裝置的底部都是呈錐形漏斗形狀，其錐形側壁相對于該豎爐垂直軸線(0)構成一個小于30°的角。
文檔編號C21B7/20GK86101639SQ86101639
公開日1986年12月3日 申請日期1986年3月14日
發(fā)明者里尼·馬爾, 埃米利·洛納迪, 吉爾伯特·伯納德, 馬克·索爾維, 彼爾里·梅利特 申請人:保羅·伍爾思公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan