本發(fā)明涉及一種用于熔煉廠的加熱及運(yùn)送多種金屬材料的裝置以及一種包含所述裝置的熔煉廠。

所述加熱及運(yùn)送裝置裝設(shè)有在所述多種金屬材料被引入至一熔化爐之前加熱所述多種金屬材料的裝置。

本發(fā)明可以有利地應(yīng)用于生產(chǎn)鋼或鑄鐵，但非唯一的。

背景技術(shù)：

在煉鐵和煉鋼的領(lǐng)域中，用于生產(chǎn)液態(tài)金屬的熔化容器(也被稱為熔化爐)是公知的。

熔化爐通常由含有高濃度金屬的多種固體材料進(jìn)料而制備。液態(tài)金屬的最終組合物是通過添加其它金屬或非金屬化合物以及經(jīng)常添加具有高含碳量的多種材料而調(diào)整。

熔化和精煉爐一般可分成兩種類型：

-電爐：使用電能作為通過熔化過程所產(chǎn)生的化學(xué)能量的額外能量源；

-熱爐：不使用電能，而只使用熱源；除了在精制反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能，如果需要額外的能量，例如使用燃燒器。

最常使用的電爐類型可以包括電弧爐(electric arc furnaces)，感應(yīng)爐(induction furnaces)，電阻爐(resistance furnaces)。對于生產(chǎn)鐵合金，電弧爐的一變型是埋電弧爐(submerged arc furnaces)中。

熱爐可包括氧轉(zhuǎn)化爐(oxygen convertors)，馬丁-西門子爐(Martin-Siemens furnaces)和沖天爐(cupola furnaces)。

在金屬的主要熔化步驟之后，提供了一精制步驟。通常是多種不同的合金材料加入到熔化材料(molten material)，以獲得所需的化學(xué)組成。

在所有這些制程中，在熔化和精煉步驟過程中，可以排出(discharge)將被熔化的所有或只有部分的多種材料。所述熔化和精煉步驟也被稱為「充電(power on charging)」，并且對應(yīng)熱能/電能供給到熔化爐的時間。

在此步驟中，多種材料可通過一輸送器被裝載入熔化爐，調(diào)節(jié)其遞送速率。

在充電(power on charging)期間，遞送速率的限制取決于熔化特異性的熱能要求：需要較高的熔化特異性能量，則遞送速率以及熔化爐的生產(chǎn)率越低。

為了減少熔化過程的時間，在被裝載入熔化爐之前加熱所述材料也是公知的。

用于加熱金屬材料的一種公知的技術(shù)是利用磁感應(yīng)原理。

磁感應(yīng)加熱技術(shù)通常在熔化、熱處理、成型(molding)和焊接(welding)領(lǐng)域中使用。

對于多種于金屬材料的熔化過程，磁感應(yīng)加熱技術(shù)的一示例應(yīng)用是感應(yīng)爐(induction furnace)。

感應(yīng)爐可以由一熔化容器(melting container)構(gòu)成，通常是由陶瓷材料制成的，具有圓筒狀，并且與感應(yīng)加熱裝置相連。所述感應(yīng)加熱裝置通常包括至少一線圈圍繞所述熔化容器，其是由交流電流以合適的頻率功能。所述線圈可以由一卷繞成螺旋狀的管體構(gòu)成，一冷卻流體(通常是水)被設(shè)置在其內(nèi)循環(huán)，以保其持機(jī)械阻力的性能。

交流電流在線圈循環(huán)以在熔化容器生成一交流感應(yīng)磁場，并在任何導(dǎo)電金屬材料中生成感應(yīng)的電流，所述導(dǎo)電金屬材料被所述感應(yīng)的磁場影響。接著導(dǎo)電性金屬材料的感應(yīng)電流由于焦耳效應(yīng)而產(chǎn)生熱能。

關(guān)于通過感應(yīng)加熱一金屬塊的技術(shù)，可通過縱向磁通感應(yīng)(longitudinal flux induction)或橫向磁通感應(yīng)(transverse flux induction)的手段進(jìn)行加熱金屬產(chǎn)物。

在縱向磁通感應(yīng)的情況下，構(gòu)成了所述加熱裝置的一部分的所述線圈和磁軛(magnetic yokes)以一種方式被設(shè)置，使得沿著所述被加熱的材料的縱向伸展而集中所述感應(yīng)磁場。在這種情況下，金屬材料的加熱沿著所述線圈的軸進(jìn)行。加熱所述金屬材料的一類似的示例通過縱向磁場的作用發(fā)生在一感應(yīng)熔化爐。

在橫向磁通感應(yīng)的情況下，所述加熱裝置的多個部件被設(shè)置在所述金屬材料的相對側(cè)以將所述震蕩磁場聚焦通過所述材料而進(jìn)行加熱。在這種情況下，主要的加熱作用發(fā)生在所述金屬材料的表面上。

關(guān)于在被裝載入一熔化爐之前加熱所述金屬材料，一過程和一熔煉廠是已知的，例如美國專利US4403327A，其中所述碎片或其它金屬材料首先在第一容器中通過感應(yīng)而加熱，然后裝載入一第二容器，再次利用所述感應(yīng)原理而被熔化。

從第一容器離開的所述金屬材料仍處于固體狀態(tài)，并且例如通過裝載籃運(yùn)送到所述第二容器。

所述裝載籃提供所述金屬材料一直接的(direct)、不被控制(uncontrolled)的和立即(immediate)的進(jìn)料而進(jìn)入第二容器。

這是特別不利的，因為不能夠適當(dāng)并連續(xù)地控制在整個熔化過程中插入到熔化爐中的金屬材料的引入方式。

事實(shí)上，所述被插入的材料量的連續(xù)控制將防止已經(jīng)熔化的金屬遭受到溫度急劇降低。

美國專利US3413401A描述了通過感應(yīng)手段加熱的一垂直容器來加熱和熔化金屬材料，所述金屬材料在其熔融狀態(tài)被傾倒到下面的容器。

歐洲專利EP2546592A1描述了一用于將金屬材料運(yùn)送至一熔化爐的系統(tǒng)，其中沿著運(yùn)送器有多個輻射加熱燃燒器。使用所述輻射燃燒器具有缺點(diǎn)，在于其僅在表面加熱所述材料，如果使用高溫，有可能導(dǎo)致任何小尺寸材料的熔化，隨之而來粘附輸送系統(tǒng)并相應(yīng)地?fù)p壞輸送系統(tǒng)，以及導(dǎo)致一緩慢的生產(chǎn)周期。

本發(fā)明的一目的是獲得一種加熱及運(yùn)送多種金屬材料的裝置，允許降低熔化循環(huán)的時間。

本發(fā)明的另一目的是獲得一種加熱及運(yùn)送多種金屬材料的裝置，可安裝在一熔煉廠，保證在多種預(yù)定模式中將多種材料進(jìn)料。

本發(fā)明的另一目的是獲得一種加熱及運(yùn)送多種金屬材料的裝置，允許減少所述熔煉廠的復(fù)雜性及其制造。

本發(fā)明的另一目的是完善一種加熱及運(yùn)送多種金屬材料至一熔化爐的方法，允許減少所述熔化循環(huán)的時間。

本申請人已經(jīng)設(shè)計、試驗和實(shí)施了本發(fā)明以克服現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的缺點(diǎn)并獲得這些和其它的目的和優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明闡述于和特征在于所述獨(dú)立權(quán)利要求，然而所述從屬權(quán)利要求描述了相對于主要發(fā)明概念的本發(fā)明或變體的其它特征。

根據(jù)上述目的，一種加熱及運(yùn)送主要是金屬的多種材料的裝置被配置為加熱及運(yùn)送所述多種金屬材料至一熔化爐，而隨后被熔化。

根據(jù)本發(fā)明的一特征，所述裝置包括至少一運(yùn)送裝置，被配置成連續(xù)地移動所述多種材料至所述熔化爐。

根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述裝置包括與所述運(yùn)送裝置相連的至少一感應(yīng)加熱單元，并且被配置成通過電磁感應(yīng)加熱被所述運(yùn)送裝置移動的所述多種材料，并在任何情況下保持所述多種材料在一固體狀態(tài)。

因此本發(fā)明中，所述主要是金屬的多種材料在被引入到熔化爐之前被加熱到一溫度，以使得所述多種材料并未到達(dá)到一熔融狀態(tài)，因此允許減少每次熔化循環(huán)的時間。

與其它公知的技術(shù)相比，使用所述電磁感應(yīng)加熱技術(shù)可以快速又準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)多種被進(jìn)料的材料的加熱強(qiáng)度，而也取決于制程的要求。

因此使用這種技術(shù)可能確保所述多種材料(甚至可能異質(zhì)體heterogeneous)被加熱，但保持在一固體狀態(tài)，以防止所述多種材料的移動問題，并且防止所述運(yùn)送裝置的損壞。

此外所述加熱及運(yùn)送裝置的具體配置允許已經(jīng)加熱的多種材料本質(zhì)上連續(xù)地進(jìn)料至所述熔化爐，或是在任何情況下與所述熔化過程的特異性需求相關(guān)聯(lián)。

本發(fā)明的實(shí)施例的一些形式也涉及一熔煉廠，包括至少一個熔化爐，其中主要是金屬的多種材料被熔化；一裝載單元被配置成將所述多種材料進(jìn)料；以及如上所述的一加熱及運(yùn)送裝置，被插入在所述裝載單元和所述熔化爐之間。

本發(fā)明的實(shí)施例的其它形式也涉及一種用于熔化多種金屬材料的方法，包括通過一運(yùn)送裝置連續(xù)地運(yùn)送主要是金屬的多種材料至一熔化爐，而隨后被熔化。

所述方法還提供，在所述多種材料的運(yùn)送過程中，所述多種材料通過電磁感應(yīng)被加熱并保持在其固體狀態(tài)。

附圖說明

根據(jù)實(shí)施例的一些形式的以下描述中，作為非限制性示例，并參照附圖，本發(fā)明的這些和其它特點(diǎn)將變得顯而易見，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一種形式中，用于多種金屬材料的一熔煉廠的一示意圖，所述熔煉廠包括一加熱及運(yùn)送裝置；

圖2是根據(jù)本發(fā)明中一加熱及運(yùn)送裝置的實(shí)施例的一種可能形式的一示意圖；

圖3是圖2的實(shí)施例的一變體形式的一示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明中所述加熱及運(yùn)送裝置的的一種可能形式的橫截面的一示意圖；

圖5、圖6和圖7是圖4的多個可能變體的示意圖；

圖8是圖1的實(shí)施例的一變體形式的示意圖。

為了便于理解，在可能的情況下，已使用相同的標(biāo)號，以識別在附圖中相同的共同組件?？梢岳斫獾氖?，實(shí)施例的一種形式的組件和特征可方便地結(jié)合到實(shí)施例的其它形式，而無需進(jìn)一步的澄清。

具體實(shí)施方式

參考圖1中，一加熱及運(yùn)送裝置用標(biāo)號10標(biāo)示其整體，其可以安裝在一熔煉廠11，所述熔煉廠被配置成熔化主要是金屬的多種材料，并獲得具有確定的組合物的金屬產(chǎn)物。

所述主要是金屬的多種材料，以下統(tǒng)稱為多種材料，例如可包括通過剪切(shearing)或研磨(grinding)而破碎的碎片以及與非金屬污染物和可能的外源金屬分離的碎片。

在多種材料可以被破碎成由多個碎片，具有介于約50和100毫米之間所組成的一個大小。這個破碎的程度有助于金屬材料的輸送和計量。

所述破碎的碎片也可能是異質(zhì)體(heterogeneous)，在碎片與碎片之間具有高密度的塊狀、高濃度的堿金屬、一致的大小。這些特性使所述破碎的碎片適合感應(yīng)加熱。

所述多種材料還可以包括合金的組分，適于修改所要獲得的最終產(chǎn)物的濃度。

根據(jù)本發(fā)明的熔煉廠11包括至少一熔化爐12，位于所述加熱及運(yùn)送裝置10的下游，并配置成熔化由所述加熱及運(yùn)送裝置10進(jìn)料的所述多種材料。

所述加熱及運(yùn)送裝置10被配置成在所述材料被引入熔化爐12之前加熱及運(yùn)送所述材料。

根據(jù)本發(fā)明的一特征，所述加熱及運(yùn)送裝置10包括至少一運(yùn)送裝置13，配置成將所述材料沿著移動方向D移動至所述熔化爐12。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述加熱及運(yùn)送裝置10還包括至少一感應(yīng)加熱單元28，與所述轉(zhuǎn)送裝置13相連，并且被配置為通過電磁感應(yīng)加熱在所述運(yùn)送裝置13中移動的所述多種材料，到達(dá)介于300℃與800℃之間的一溫度，并且在任何情況下保持所述多種材料在一固體狀態(tài)下。在所述加熱及運(yùn)送裝置10中所述材料所遭受的加熱實(shí)質(zhì)以保持所述材料在一固體狀態(tài)。僅僅通過示例的方式，如果被加熱材料是碎鐵(scrap iron)，所述感應(yīng)加熱單元28被配置以將其加熱到介于300℃與800℃之間所構(gòu)成的一溫度。

所述運(yùn)送裝置13被配置成以連續(xù)的和預(yù)定的方式修改材料向熔化爐12的輸送速率。

通過適當(dāng)?shù)貐f(xié)調(diào)的運(yùn)送裝置13的運(yùn)作，可確保所述材料連續(xù)地進(jìn)料至熔化爐12，或是根據(jù)由個別熔化循環(huán)所決定的需求而進(jìn)料。此外，由感應(yīng)加熱單元28所施加的加熱作用允許適當(dāng)?shù)乜刂扑鋈刍^程，例如防止在熔化爐12中的液浴(liquid bath)溫度的突然變化。

為了到達(dá)這一目的，并根據(jù)可能的解決方案，運(yùn)送裝置13可以設(shè)置有重量控制探測器和/或，控制多種材料的移動速度的探測器，以確定在各情形下材料的運(yùn)送速率。

根據(jù)實(shí)施例的一可能的形式中，遞送速率傳感器可連接到所述運(yùn)送裝置13，其被配置成控制所述被輸送材料的量。

遞送速率傳感器可以包括電視攝影機(jī)、光敏電阻(photocells)、光學(xué)、感應(yīng)、電容、超聲波、微波或射頻傳感器。

根據(jù)實(shí)施例的一可能的形式中，所述運(yùn)送裝置13選自于包括一輸送帶、一板輸送帶、一移動板輸送機(jī)、一旋轉(zhuǎn)腔室或上述的一可能組合的一群組。

根據(jù)實(shí)施例的一可能的形式中，所述運(yùn)送裝置13被設(shè)計成滿足以下要求的至少一項：

-節(jié)約多種被運(yùn)送的材料的熱能的能力，限制散熱(heat dispersion)效應(yīng)；

-由于所述多種材料在移動期間所受的感應(yīng)加熱，減少運(yùn)送裝置13中多個結(jié)構(gòu)部件的過熱，；

-維持在運(yùn)送裝置13中的一被控制環(huán)境，例如限制多種材料與空氣的交互作用，或防止可能的污染氣體的擴(kuò)散到周圍環(huán)境中。

參照如圖1至圖4所示的實(shí)施例的多種形式。運(yùn)送裝置13可以包括一移動板輸送機(jī)14(mobile board conveyor)。

根據(jù)實(shí)施例的可能的多個形式中，移動板輸送機(jī)14可以沿著所述移動方向D具有一主要的縱向伸展。

所述移動板輸送機(jī)14可以由具有凹陷截面的一通道所定義(搖籃型)，以容置所述多種被運(yùn)送的材料在所述移動板輸送機(jī)14內(nèi)部。

根據(jù)可能的解決方案中，所述運(yùn)送裝置13可以包括一致動部件16(圖1)，連接到所述移動板輸送機(jī)14，并沿著移動方向D提供進(jìn)料。

所述致動部件16可以是振動類型，例如具有偏心質(zhì)量(essentric masses)，并且被配置成賦予所述移動板輸送機(jī)14沿著平行于所述多種材料的移動方向D的一方向上振蕩。具體地，所述移動板輸送機(jī)14受到相對于所述多種材料的運(yùn)動方向的一相反方向的加速度。所述移動板輸送機(jī)14所容置的所述多種材料由于受到其慣性，以與所述多種材料向熔化爐12移動與進(jìn)料的方向一致的方向，在所述滑動移動板輸送機(jī)14的底部上滑動。

所述致動部件16可以在靠近所述移動板輸送機(jī)14的縱向延伸部分的裝載或卸載端或一中間位置處連附。

根據(jù)可能的解決方案中，所述移動板輸送機(jī)14可安裝在多個懸吊部件15上，配置成支撐所述被懸吊的移動板輸送機(jī)14，并且由于所述致動部件16的致動，以允許其如上所述地振蕩。

根據(jù)可能的實(shí)施方式中，懸吊部件15可以包括任一張力桿(tension rods)、彈性組件(elastic elements)、阻尼組件(damping elements)，樞轉(zhuǎn)組件(pivoting elements)、支撐板(support plates)或可能的組合物中的至少一者。

參照圖2和圖3中所示的實(shí)施例的多種形式。所述懸吊部件15可以包括多個張力桿，附連到所述移動板輸送機(jī)14的所述外圍邊緣，并提供支撐至所述多種被運(yùn)送的材料的負(fù)載。張力桿的第一端被連附到所述移動板輸送機(jī)14的上緣，而其相對端可連附到運(yùn)送裝置13的一固定結(jié)構(gòu)。多個樞轉(zhuǎn)組件可以與所述張力桿的端部相連，以允許所述移動板輸送機(jī)14振蕩。

根據(jù)圖1所示的實(shí)施例的形式，懸吊部件15包括一支撐平臺17，被配置為支撐所述移動板輸送機(jī)14；以及多個支撐組件18連接到所述運(yùn)送裝置13的一固定部分和所述支撐平臺17，并被配置成支撐后者。

所述支撐平臺17和/或所述移動板輸送機(jī)14可以包括多個引導(dǎo)件，由于所述致動部件16的運(yùn)作，所述多個引導(dǎo)件提供引導(dǎo)所述移動板輸送機(jī)14所受到的振蕩。

所述移動板輸送機(jī)14的多個部件或所述運(yùn)送裝置13的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可由多種的具有低磁導(dǎo)率和低導(dǎo)電率材料制成。具有這些特性的材料允許減少由于所述感應(yīng)加熱單元28的加熱作用所造成的所述多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的過熱。僅僅通過舉例的方式，其可以提供使用奧氏體不銹鋼(austenitic stainless steel)。

所述移動板輸送機(jī)14可以與冷卻裝置相連，例如水噴射型(water spray)或水噴霧型(water nebulization type)，以節(jié)省所述移動板輸送機(jī)14的機(jī)械阻力特性。

根據(jù)實(shí)施例的可能形式，所述移動板輸送機(jī)14的多個結(jié)構(gòu)部件可以涂覆有隔熱和耐磨涂層。根據(jù)實(shí)施例的可能形式，所述隔熱涂層可以是陶瓷或耐火材料。

根據(jù)實(shí)施例的可能變體形式，而不是一移動板輸送機(jī)(mobile board conveyor)，所述運(yùn)送裝置13可以包括一板輸送帶19(a plate conveyor belt)(圖5、圖6或圖7)沿著移動方向D提供移動多種材料。

所述板輸送帶19可以包括多個板件20，往復(fù)彼此連接并且被配置成定義所述板輸送帶19的底部和所述多種材料的支撐表面。

所述多個板件20被多個輥?zhàn)?3支撐，所述多個板件20在所述多個輥?zhàn)由涎刂苿臃较駾移動。

所述多個板件20本質(zhì)上可以是平坦的，如例在圖5、圖6和圖7所示，或是形成凹陷，例如U形，其中其凹陷定義了一通道以容置將被運(yùn)送的所述多種材料。

如果所述多個板件20具有一大致平坦的形狀，所述板輸送帶19可以包括多個側(cè)壁21設(shè)置在靠近所述多個板件20的側(cè)緣，并與其定義了將被移動的所述多種材料的一輸送通道22。

根據(jù)實(shí)施例的可能形式，所述多個側(cè)壁21可以相對于所述多個板件20被固定，例如安裝在所述運(yùn)送裝置13的一固定結(jié)構(gòu)。

所述多個板件20和/或側(cè)壁21可以由具有低磁導(dǎo)率和低導(dǎo)電率的材料制成。僅僅通過舉例的方式，所述多個板件20可以由奧氏體不銹鋼(austenitic stainless steel)制成。

冷卻裝置可與所述多個板件20和/或側(cè)壁21相連，例如例如水噴射型(water spray)或水噴霧型(water nebulization type)。

根據(jù)實(shí)施例的可能形式，所述運(yùn)送裝置13的多個結(jié)構(gòu)部件，以及可能的板件20和/或側(cè)壁21可以用熱絕緣和耐磨涂層包覆。根據(jù)實(shí)施例的可能形式，所述隔熱涂層的材料可以是一陶瓷或耐火材料。

根據(jù)實(shí)施例的可能的形式，一封閉體23可以與所述運(yùn)送裝置13相連，參照圖1至圖7所描述，并且被配置以定義(通過自身或所述運(yùn)送裝置13的多個部件結(jié)合)用于供所述多個材料通過的一封閉腔室24，并具有多個受控制的環(huán)境條件。

具體而言，所述封閉體23可適合于密封地封閉被移動的多種材料，并防止它們與空氣接觸，空氣會氧化被移動的多種材料。

根據(jù)實(shí)施例(圖1)的可能形式，所述封閉體23可包括一盒狀管25(box-like pipe)，至少所述運(yùn)送裝置13在其內(nèi)部被設(shè)置。在這種情況下，所述管體25本身定義了所述腔室24。

根據(jù)其它形式的實(shí)施例(圖4至圖7)，所述封閉體23包括一覆蓋組件26，與所述運(yùn)送裝置13一起被配置成定義包含多種材料的所述腔室24。

特別是，參考圖4所示，所述覆蓋組件26被附連到所述移動板輸送機(jī)14的上部，以關(guān)閉由此限定的凹陷。

所述覆蓋組件26與所述移動板輸送機(jī)14一起定義了所述多種材料的運(yùn)送量。

相當(dāng)明顯的是為了保證在金屬電荷上熱的均勻分布，所述多種材料的床(bed)的高度應(yīng)被限制并且為均勻的。

根據(jù)圖5至圖7中所示的實(shí)施例的形式。所述覆蓋組件26被附連到所述側(cè)壁21的上部，以與后者并與所述多個板件20一起定義容置并運(yùn)送多種材料的腔室24。

根據(jù)實(shí)施例的可能形式，多個注射裝置可以設(shè)置在所述腔室24內(nèi)部，被配置成將一流體或氣體引入所述腔室，其為惰性或還原性，適合調(diào)整在所述腔室24的環(huán)境條件。這可防止通過所述運(yùn)送裝置13而被加熱的多種材料被氧化。根據(jù)可能的解決方案，所述注射裝置可包括多個注射器，安裝在運(yùn)送裝置13沿其縱向延伸的不同位置上。

根據(jù)實(shí)施方案的一變體形式，其可能與本文所描述的實(shí)施例的形式相結(jié)合，所述運(yùn)送裝置13可裝設(shè)有一抽吸裝置27，配置成在所述腔室24產(chǎn)生一負(fù)壓，并且包含所述被運(yùn)送加熱的金屬的氧化作用。

根據(jù)可能的配制中，所述抽吸裝置27可包括一風(fēng)扇，配置成空置所述腔室24內(nèi)的負(fù)壓。

所述抽吸裝置27可設(shè)置有多個過濾組件，配置用于將抽入的氣體過濾。

所述抽吸裝置27可依次被連接到用于處理氣體的一裝置，適當(dāng)?shù)靥幚硭槿氲臍怏w。

所述封閉體23可以根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)中的至少一種而被設(shè)計：

-使用具有低磁導(dǎo)率的多種材料制造至少其結(jié)構(gòu)部件，以保證至少其機(jī)械密封；

-減少構(gòu)成所述裝置結(jié)構(gòu)部分的至少多種導(dǎo)電材料的厚度；

-以多種絕緣材料，涂布可能暴露于所述熱運(yùn)送的多種材料的結(jié)構(gòu)部件表面；

-密封所述不同構(gòu)件之間的連接區(qū)和接口區(qū)；

-將所述感應(yīng)加熱單元28安裝在盡可能地接近所述被運(yùn)送的多種材料之處。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可能形式，所述感應(yīng)加熱單元28包括一或多個線圈29，裝設(shè)在所述運(yùn)送裝置13外部并且在所述多種材料中適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生一感應(yīng)磁場。

各感應(yīng)加熱單元28還包括至少一電能產(chǎn)生器31，電性連接至一或多個線圈29以供應(yīng)所述線圈產(chǎn)生磁場所需的電能。

電能產(chǎn)生器31可以包括一頻率轉(zhuǎn)換器，適當(dāng)?shù)刈兓l率并控制線圈29的電流。

根據(jù)實(shí)施方案的可能形式，電能產(chǎn)生器31可以被配置成供應(yīng)一交流電流，具有由300赫茲和1500赫茲之間所構(gòu)成的一頻率。根據(jù)實(shí)施例的一變體形式，所述電能產(chǎn)生器31可被配置為提供低于3000赫茲的交流電流。

根據(jù)本發(fā)明的可能的配制以及如上述所提到的內(nèi)容，所述加熱及運(yùn)送裝置10可以包括多個感應(yīng)加熱單元28與所述運(yùn)送裝置13相連，并位于沿著后者的縱向延伸的多個不同位置。以這種方式，可以區(qū)別在后者的不同位置上所述運(yùn)送裝置13上的材料的加熱作用。

這可區(qū)別沿著所述縱向延伸的加熱實(shí)質(zhì)，且還取決于容置在所述運(yùn)送裝置13的多種材料的數(shù)量，或為了決定逐漸加熱所述多種材料。

根據(jù)實(shí)施例的可能的形式，為了控制所述運(yùn)送裝置13中的多種材料的溫度，多個溫度傳感器與后者相連。

所述多個溫度傳感器可以沿著所述移動板輸送機(jī)14的壁或所述板輸送帶19的側(cè)壁21被安裝，可能朝向所述涂覆壁的內(nèi)側(cè)突起。

根據(jù)一可能的解決方案，例如如圖1和圖2所示，所述多條線圈29可由多個螺旋30所定義，其卷繞一共同軸并設(shè)置在靠近所述運(yùn)送裝置13之處。

根據(jù)本發(fā)明的可能配制，線圈29可以由一導(dǎo)電材料制成，例如銅。

所述線圈29可由一或多個導(dǎo)管所定義，一冷卻流體在其中流動以控制所述線圈29的材料可達(dá)到溫度。

所述線圈29可通過單一層的多個螺旋30形成，例如在圖2所示，或者可以包括若干層，一者卷繞在另一者上方。

根據(jù)本發(fā)明的可能配制中，所述多個線圈29的所述多個螺旋30，或所述多個螺旋30的至少一部分，可以機(jī)械地連附到一固定的結(jié)構(gòu)，例如抵靠在所述運(yùn)送裝置13的多個壁，以包含作用在所述線圈29的電磁排斥力。

根據(jù)實(shí)施例的可能形式，所述多個螺旋29的多個線圈30可以是電絕緣的。

所述線圈29可相對于所述運(yùn)送裝置13而安裝以便產(chǎn)生磁場，其沿著：

-縱向磁通線，即平行于所述多種材料的移動方向D(例如在圖1和圖2中所示)；

-橫向磁通線，即橫向于所述多種材料的移動方向D(例如顯示在圖3至圖7)。

根據(jù)實(shí)施例的一第一形式，例如在圖2中顯示，所述線圈29是卷繞在所述運(yùn)送裝置13周圍外部，在此情況是在圍繞所述移動板輸送機(jī)14，并且根據(jù)大致平行于移動方向D的所述螺旋30的一卷繞軸。在實(shí)施例的此形式中，沿著縱向磁通線產(chǎn)生一磁場。

根據(jù)實(shí)施方案的另一形式，例如在圖3中顯示，所述感應(yīng)加熱單元28包括至少兩個線圈29，被設(shè)置成面對彼此，并且所述運(yùn)送裝置13被插入在所述兩個線圈之間。特別是，多條卷繞軸本質(zhì)上橫向于所述多種材料的移動方向D設(shè)置所述多個線圈29。在實(shí)施例的此形式，沿著橫向磁通線產(chǎn)生一磁場。

根據(jù)本發(fā)明的可能配制，例如參考圖4至圖7所顯示，所述感應(yīng)加熱單元28可以包括至少一磁場集中器裝置32，所述線圈29卷繞在磁場集中器裝置32周圍。所述磁場集中器裝置32適合朝向所述前進(jìn)中的多種材料集中磁場。

所述磁場集中器裝置32可包括多個集中器或是多個磁軛(magnetic yokes)中的至少一者。

所述磁場集中器裝置32可以具有高磁導(dǎo)率的多種材料制成，因此可以提高整體的熱傳遞效率。

所述磁場集中器裝置32可以多個金屬軋板(rolled metal sheet)制成，被配置以減小磁路(magnetic circuit)的磁阻(magnetic resistance)，或以多種磁介質(zhì)材料(magneto dielectric materials)制成。

根據(jù)第一解決方案，例如在圖4中顯示，所述磁場集中器裝置32被設(shè)置在所述運(yùn)送裝置13的上方，并構(gòu)造成沿著垂直于所述多種材料的運(yùn)動方向的一方向上集中磁場。

在一解決方案中，所述磁場集中器裝置32包括一集中器主體33以一縱向為主的伸展，并在使用過程中設(shè)置平行于所述運(yùn)動方向D。

所述集中器主體33具有E形橫截面，即，具有至少兩個腔室34通過一鐵磁性(ferromagnetic)分離部35將其彼此分離。

一線圈29卷繞在所述集中器本體33上，使得所述多個螺旋30被設(shè)置在所述兩個腔室34之中，并卷繞在所述分離部35周圍。

通過將線圈29供電，構(gòu)成所述線圈29的多個螺旋30產(chǎn)生集中的多條磁場線，其沿著平行于所述卷繞軸的一方向從所述分離部35離開，并且影響設(shè)置于下方的所述多種材料。

參考圖5，描述實(shí)施例的另一形式，其包括至少兩個磁場集中器裝置32，類似于參考圖4所描述的一實(shí)施例。

特別是，在這種情況下，兩個磁場集中器裝置32設(shè)置成面對彼此，并且所述運(yùn)送裝置13被插入在所述兩個磁場集中器裝置之間。在圖5所示的解決方案中，各磁場集中器裝置32橫向地設(shè)置相鄰所述移動板輸送機(jī)14的側(cè)壁21。所述兩者磁場集中器裝置32被配置成發(fā)射各自的磁場磁通線，其本質(zhì)上彼此平行并依次垂直于所述多種材料的移動方向D。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的其它形式，例如圖6和圖7中所示，所述多個磁場集中器裝置32包括一磁軛36，其由鐵磁材料制成，所述多條線圈29圍繞在其周圍。

根據(jù)在圖6和圖7中本發(fā)明的實(shí)施例的其它形式，鐵磁材料的所述磁軛36本質(zhì)上是C字形，或具有一本質(zhì)上C字形的橫截面。

在使用期間，所述磁軛的端部也稱為極性端37，其面向存在于所述運(yùn)送裝置13中的所述多種金屬材料。

所述多條線圈29的多個螺旋30可以通過安裝一磁屏做為一集中器，而被適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)，以增加感應(yīng)效率。

根據(jù)中圖6和圖7中所示的解決方案，二條線圈29的各者被設(shè)置在鄰近所述極性端37的一者，并且另一條線圈29位于所述磁軛36的縱向延伸的中間位置。

圖6顯示一解決方案，其中所述兩極性端37被設(shè)置在所述被移動的多種材料之上方。

圖7代替地顯示一解決方案，其中所述極性端37被橫向地設(shè)置于所述運(yùn)送裝置13，并且所述兩極性端37的各者面對所述多個側(cè)壁21的一者。

根據(jù)實(shí)施例的可能形式，例如參考圖1和圖8所示，在所述加熱及運(yùn)送裝置10和所述熔化爐12之間插入一引入部件38，配置成使得所述被加熱的材料引入所述熔化爐12。

所述引入部件38例如可包括一滑梯，位于所述熔化爐12的上方并允許所述被加熱的材料通過重力排入所述熔化爐12。

根據(jù)實(shí)施例的可能形式，引入組件38可以被連接到一選擇器裝置39，提供至少將所述引入組件38移至一第一操作位置而排出所述材料進(jìn)入所述熔化爐12以移及至一第二操作位置。

所述引入部件38的第二操作位置可以對應(yīng)于后者的一不干涉的位置與所述熔化爐12的多個移動部件，例如覆蓋所述電爐殼體的爐頂。

根據(jù)實(shí)施方案的一變體形式，例如如圖1所示。所述引入組件38的第二操作位置對應(yīng)于所述材料的一排出位置進(jìn)入一輔助容器40。

如果無法將其排入所述熔化爐12中，例如由于與熔化制程的暫停相連的制成需求或條件，所述被加熱的材料被排入所述輔助容器40，以允許其后來可重新進(jìn)入熔化制程中，例如在所述加熱及運(yùn)送裝置10中。

在運(yùn)送裝置13可通過多個監(jiān)測裝置而使用，提供至少檢測所述被輸送的材料的一阻礙情形、機(jī)械構(gòu)件的故障、所述被運(yùn)送的材料的體積量及所述被運(yùn)送的材料的重量。

所述監(jiān)測裝置可包括電視攝影機(jī)、光敏電阻(photocells)、光學(xué)、感應(yīng)、電容、磁性傳感器，可能通過一控制單元來控制與管理。

根據(jù)圖1和圖8中所示的實(shí)施例的形式，熔化爐12包括設(shè)有多個供給電能的電極42的一電弧爐41；以及引入氣體的注射裝置43，優(yōu)選地為氧氣，其能夠促進(jìn)熔化和精煉反應(yīng)。

所述電弧爐41可設(shè)置有引入裝置44，配制成允許所述被加熱的材料的插入。

特別是，所述引入裝置44可以包括一導(dǎo)管(pipe)、一料斗(hopper)、郭哦振動裝置或其組合。

根據(jù)實(shí)施例的可能形式，其可與本文所描述的實(shí)施例的形式相結(jié)合，根據(jù)本發(fā)明的所述熔煉廠11還可包括一裝載單元45，位于所述加熱及運(yùn)送裝置10的上游，并構(gòu)造成將所述被加熱及運(yùn)送的多種材料進(jìn)料至后者。

所述裝載單元45可包括輸送帶(conveyor belt)、板輸送帶(plate conveyor belt)、裝載籃(loading basket)、料斗(hopper)、抓式起重機(jī)(grab crane)、橋式起重機(jī)(bridge crane)或其可能組合的至少一者。

根據(jù)實(shí)施例的可能形式，例如圖1和圖8所示，所述裝載單元45包括一輸送帶46和一裝載料斗47，配置成將一定量的碎片裝載到輸送帶46上。

所述裝載料斗47對應(yīng)于一排放孔可能裝設(shè)有一振動進(jìn)料器，以計量排出到所述輸送帶46的材料量，從而來控制排入所述加熱及運(yùn)送裝置10的材料的遞送速率。

所述裝載料斗47可通過多個開起/閉合裝置48使用，例如一閘刀閥(guillotine valve)。

所述材料的遞送速率可以通過修改所述振動進(jìn)料器的振動頻率來控制，也可根據(jù)在所述輸送帶46上可能的檢測來控制。特別是，通過安裝在所述輸送帶46上多個合適的檢測器，可能提供控制重量和/或體積。

在本發(fā)明的可能的配制中，所述輸送帶46可以至少部分地容置在一容納體49內(nèi)或殼體內(nèi)，以容置所述被運(yùn)送的材料量。

在所述相對側(cè)，其中所述多種材料被排到所述加熱及運(yùn)送裝置10中，所述容納體49裝設(shè)有一輔助排出孔50，能夠有選擇地開起/閉合，以排出所述多種材料進(jìn)入一排出容器51而不是進(jìn)入所述加熱及運(yùn)送裝置10。

很顯然地，可以對如上所述的加熱及運(yùn)送裝置10的多個部件修改和/或添加，而不脫離本發(fā)明的領(lǐng)域和范圍。

例如圖8中所示，所述運(yùn)送裝置13可包括一旋轉(zhuǎn)鼓(rotary drum)52，選擇性地可圍繞平行于所述多種材料的移動方向D的一旋轉(zhuǎn)軸X而旋轉(zhuǎn)。

所述旋轉(zhuǎn)鼓52內(nèi)部是中空的，內(nèi)部容置將被運(yùn)送到所述熔化12的多種材料。

所述多種材料裝載在相對于所述旋轉(zhuǎn)鼓52的一第一端部，并且通過后者的旋轉(zhuǎn)，沿著移動方向D定義所述多種材料的向前運(yùn)動。

根據(jù)實(shí)施例的可能形式中，所述旋轉(zhuǎn)鼓內(nèi)側(cè)52可以配置有多個刀片，以決定所述多種材料的前向運(yùn)動。

根據(jù)實(shí)施例的可能形式中，所述旋轉(zhuǎn)鼓52設(shè)置呈傾斜的，以呈現(xiàn)其用于多種材料的引入端比排出端的更高。單純由于重力的影響，這允許定義所述多種材料的前向運(yùn)動。

通過適當(dāng)?shù)乜刂菩D(zhuǎn)鼓52的傾斜角度和其旋轉(zhuǎn)速度，可控制被進(jìn)料到所述熔化爐12的多種材料的遞送速率。

所述旋轉(zhuǎn)鼓52可以由多種金屬材料制成，具有低磁導(dǎo)率和低導(dǎo)電率。僅僅通過舉例的方式，制成所述旋轉(zhuǎn)鼓52的結(jié)構(gòu)部分的材料可優(yōu)選為涂覆有多種絕熱材料的奧氏體不銹鋼，具有耐火性是優(yōu)選的。

在實(shí)施例的這種形式，所述感應(yīng)加熱單元28包括至少一線圈29，在本情形下為兩線圈29，卷繞成螺旋并在所述旋轉(zhuǎn)鼓52外側(cè)圍繞。特別地，所述多條線圈29沿著旋轉(zhuǎn)鼓的長度設(shè)置成彼此隔開，以有區(qū)別的方式控制加熱動作，其中后者在正常運(yùn)行過程中將受到加熱作用。

所述線圈29本質(zhì)上可以類似于參照前面形式的實(shí)施例。

在本情形下也一樣，所述多個線圈29的各者連接到多個電能產(chǎn)生器31，以在向前進(jìn)料的所述多種材料中產(chǎn)生一感應(yīng)磁場以及適合加熱所述多種材料的相應(yīng)的感應(yīng)電流生。

可提供所述旋轉(zhuǎn)鼓52還設(shè)置有其它的熱補(bǔ)充源，例如化學(xué)類型的，例如燃燒器。

同樣明確的是，雖然本發(fā)明已參照一些具體的式例而描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員肯定能夠?qū)崿F(xiàn)用于多種金屬材料的加熱及運(yùn)送裝置10的許多其它等效形式，其具有如在權(quán)利要求中闡述的特征，因此皆落入由此限定的保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)。