專利名稱：塊狀物料的卸料或攪拌裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及塊狀物料、特別是部分還原或完全還原的鐵礦石在一個豎爐和從一個豎爐最好是一個直接還原豎爐的卸料或攪拌裝置，該豎爐具有一個向下和/或向至少一側敞口的反應物料的卸料空心體，其中，螺旋輸送機呈星形布置在該空心體內。
EP-B 166 679描述了豎爐中固體顆粒運動和卸料用的螺旋輸送機。這種螺旋輸送機涉及具有相同長度和一個圓筒形橫截面的徑向布置的、懸空支承的螺旋輸送機。在螺旋輸送機之間的楔形構件使死角減小到最低程度。但這種結構的缺點是盡管由于這種楔形構件減小了死角區(qū)，但有效容積卻保持不變。
EP-B 85 290描述了一種短錐形的螺旋輸送機，這種螺旋輸送機支承在一個位于中心的同時起堆料圓錐作用的錐形構件中，以及支承在圓周上。象引用的專利EP-B 166 679一樣，這些螺旋輸送機錯開一個相同的角度沿徑向和對角線對應布置。
CH-A 376 134描述了鐵礦石還原成鐵的方法，其中，松散物料通過上下徑向設置的螺旋輸送機進行輸送。這些螺旋輸送機具有相同的螺距和螺旋高度，并裝在兩端支承的圓柱形軸上。
GB-A 15 02 090描述了鐵礦石卸料用的平行布置的螺旋輸送機。其螺旋形狀呈圓錐形減小。軸通過三角皮帶相互連接并同步傳動。
在鐵礦石用活性氣體還原時，出于經(jīng)濟的原因，只有一定的超化學計量的氣體量與礦石接觸，但這既引起了均勻的氣體分布，又引起了豎爐中固體層的均勻下降運動。
在例如用科勒克斯(COREX)工藝的豎爐中，固體的運動和卸料都由在爐身下端的星形布置的螺旋輸送機來進行。為了達到松散物料的盡可能均勻的下降，位于爐底的區(qū)域應具有最大的有效卸料面積，而且必須保證反應區(qū)域的連續(xù)運動或攪拌。整個無效的面積構成具有很陡的內料堆角的不運動的區(qū)域。這個叫做“死角”的區(qū)域具有很大的缺點使反應空間的容積的部分地變成無效。從而由于礦石或已經(jīng)還原的礦石的長的停留時間而可在這部分區(qū)域中造成結塊和燒結塊，這對物料流動性產(chǎn)生負面影響，從而降低物料周轉和生產(chǎn)率。
根據(jù)先有技術，懸空支承的和相同長度的螺旋輸送機的這種布置方式使爐子的中心區(qū)幾乎保持不運動。因為在使用含塵氣體情況下，由于在圓周上布置的噴嘴使氣流集中在爐身中部流動而導致不均勻的氣體分布。
本發(fā)明旨在避免這些區(qū)域的不運動并把減小運動的區(qū)域減小到最低程度，其中運動的爐料的有效容積應達到最大。所謂的有效容積是指豎爐中連續(xù)進行要求的氣體/固體反應的那個區(qū)域。
本發(fā)明的特征在于，螺旋輸送機具有不同長度的軸，其中，最好徑向對稱的軸設計成相同的長度，和/或螺旋輸送機設計成貫通的螺旋輸送機。
通過不同長度的螺旋輸送機的布置也可使卸料區(qū)的接近中心的區(qū)域運動。通過這種布置，特別是可使爐身的上部即進行反應過程的反應室的范圍內在很大程度上達到徹底的連續(xù)的攪拌和物料的下降。
用本發(fā)明首次可在直接還原豎爐的反應區(qū)內一方面實現(xiàn)均勻的攪拌，另一方面實現(xiàn)固體的連續(xù)卸料。本發(fā)明使螺旋輸送機的布置和設計適合反應物即固體和氣體的最佳流體動力學的條件。
通過例如使用貫通的螺旋輸送機與短的螺旋輸送機組合可使“死角”區(qū)減少到最小程度，特別是因為在有效螺旋輸送機相當近的距離的情況下幾乎不復存在固體的不運動的堆積。通過例如四個長的和四個短的螺旋輸送機的布置，可將有效區(qū)域擴展到圓周的邊沿區(qū)。通過各一個相鄰的長的和短的螺旋輸送機的布置，產(chǎn)品的卸料通過各一根落料管進行。通過這一措施落料管的布置也可更好地適應熔接的氣化器的幾何形狀。在短的和長的螺旋輸送機組合時，既可這樣適應運動的特性，又可通過螺旋輸送機的設計這樣適應固體的卸料特性，即既可影響卸料效率，又可影響攪拌特性。尤其是可影響固體爐料的卸料特性。
按本發(fā)明的一個特征，螺旋輸送機布置在兩個或多個平面內，從而可使爐內下部的爐料更好地運動。
按本發(fā)明的另一個特征，對應的長軸設計成自動定中心和/或扣入式結構。在螺旋輸送機裝入現(xiàn)成的料堆中時，必須保證兩半軸對準和對中心。
按本發(fā)明的一個特征，螺旋輸送機的螺旋面在軸的自由端開始，從而既保證了核心區(qū)域的最佳攪拌，又保證了反應產(chǎn)物的恒定卸料。
按本發(fā)明的另一個特征，螺旋輸送機的軸設計成向中心不斷減小。通過這個措施可使反應區(qū)域由螺旋輸送機運動的范圍的有效橫截面達到最大。
按本發(fā)明的又一個特征，螺旋輸送機的螺旋面具有一個恒定的螺距。在這種結構的情況下，在螺旋輸送機的整個橫截面上達到均勻的輸送特性。
按本發(fā)明的又一個特征，螺旋輸送機的螺旋面具有一個由工藝決定的不同螺距。通過螺旋輸送機的螺旋面的非線性的螺距可考慮熔接氣化器的反應特性和反應物的流動性。由于輸送特性曲線的數(shù)學模型化的造型而可考慮爐內的反應物以及反應氣體的反應特性。
按本發(fā)明的又一種特性，軸的傳動由連接的電動機來進行。在用電動機進行軸的傳動時，提供了螺旋輸送機對過程的靈活的適應，而且螺旋輸送機在安裝和拆卸時可用本身的傳動實現(xiàn)運動。
按本發(fā)明的一個特征，短軸和長軸具有相同的轉數(shù)，如果要求設備最少投資，則電動機最好不調節(jié)運行。從而可達到軸的接近相同的轉數(shù)，但省去了調節(jié)花費。
按本發(fā)明的又一特征，根據(jù)過程的輸送特性曲線來調節(jié)單根軸的轉數(shù)。通過軸的調節(jié)運行可考慮熔接氣化器的反應區(qū)域的動力的和由過程決定的需要。
按本發(fā)明的又一特征，軸設置成可軸向運動。這樣在檢查時或在故障情況下可方便軸的裝入和拆卸。在反應區(qū)域不規(guī)則的情況下，通過改變軸的插入深度而可對流動性產(chǎn)生決定性的影響。
按本發(fā)明的一種結構，構成螺旋面的葉片具有一個符合過程輸送特性曲線的模型。通過葉片的這個模型可考慮固體物料的結塊特性和反應區(qū)域的構成。
按本發(fā)明的最后一個特征，螺旋輸送機的螺旋體的螺旋面具有一個由過程的輸送特性曲線決定的形狀。通過這種匹配可使裝料的反應性和還原爐身的幾何條件之間達到最佳化。
下面結合一些實施例來詳細說明本發(fā)明。其中

圖1表示一個豎爐中的八臺不同長度的螺旋輸送機；圖2表示一個豎爐中的六臺不同長度的螺旋輸送機；圖3表示兩臺不同長度的螺旋輸送機的組合；
圖4表示一個豎爐中兩根貫通軸的布置；圖5表示一個豎爐中的兩根貫通軸的布置平面圖；圖6表示一根貫通軸與六臺懸空螺旋輸送機的組合；圖7表示一根貫通軸與四臺懸空螺旋輸送機的組合；圖8表示一臺貫通式螺旋輸送機的自動對中心和扣入結構；圖9表示這種連接的橫截面；圖10表示一臺貫通式螺旋輸送機的自動對中心的型式；圖11表示這種連接的橫截面。
圖1表示三種不同長度的懸空螺旋輸送機2的一個組合例子，這些螺旋輸送機呈八角星形布置在一個豎爐1中。通過這種組合使“死角”區(qū)、亦即豎爐的中心的不動區(qū)域減少到最低程度。
圖2表示兩種不同長度的懸空螺旋輸送機2的一個組合例子，這些螺旋輸送機呈六角星形布置在豎爐1中。在這種組合時，接近爐子的邊緣區(qū)攪拌得不象圖1那樣好，或者要卸的物料不完全象圖1那樣均勻卸出。
圖3表示呈八角星形布置的懸空螺旋輸送機2的兩種不同長度的組合例子。在這個組合中，接近豎爐1的邊緣區(qū)比圖2所示實施例邊緣區(qū)的運動較好。
圖4表示在豎爐1中兩臺貫通式螺旋輸送機3組合的空間布置。
圖5表示圖4布置的平面，其中在貫通式螺旋輸送機3的第一平面內，四臺短的長度相同的懸空螺旋輸送機2保證了這個平面內的物料的最佳運動。
圖6表示在一個豎爐1中一根貫通軸3與六臺懸空螺旋輸送機2的組合。
圖7表示在一個平面內的六臺懸空螺旋輸送機3和一根貫通軸。
圖8表示一臺貫通螺旋輸送機3的兩半軸的配合，為了找中心和嚙合，這種配合設計成齒形結構。一半軸的優(yōu)點是，當它鉆進沒有排空的豎爐的物料時便與對面的要鉆入的一半軸找中心并嚙合。
圖9表示一臺貫通式螺旋輸送機兩半軸的這種齒形自動找中心連接處剖開的剖面。
圖10表示一臺貫通式螺旋輸送機3兩半軸要找中心的連接處的縱視圖切開的橫剖面。
圖11表示一臺貫通式螺旋輸送機3的兩半軸的找中心配合處剖開的剖面。在兩半軸的傳動電動機的調節(jié)轉數(shù)的情況下保證了兩半軸的螺旋輸送機的精確配合和特性曲線。
權利要求
1.塊狀物料、特別是部分還原或完全還原的鐵礦石從一個豎爐、最好是從一個直接還原豎爐中的卸料或攪拌裝置，該豎爐具有一個向下和/或至少向一側敞口的反應物料用的卸料空心體，螺旋輸送機呈星形布置在該空心體中，其特征在于，這些螺旋輸送機在一個平面中具有不同長度的軸，其中最好對應的軸設計成相同的長度，和/或一臺螺旋輸送機設計成貫通式的螺旋輸送機。
2.按權利要求1的裝置，其特征在于，這些螺旋輸送機布置在兩個和多個平面內。
3.按權利要求1至2中任一項的裝置，其特征在于，對應的長軸設計成自動找中心和/或扣入式的結構。
4.按權利要求1至3中任一項的裝置，其特征在于，螺旋輸送機的螺旋面始于軸的自由端。
5.按權利要求1或4中任一項的裝置，其特征在于，螺旋輸送機的軸設計成向中心不斷減小。
6.按權利要求1至5中任一項的裝置，其特征在于，螺旋輸送機的螺旋面具有恒定的螺距。
7.按權利要求1至6中任一項的裝置，其特征在于，螺旋輸送機的螺旋面具有一個由工藝決定的不同螺距。
8.按權利要求1至7中任一項的裝置，其特征在于，軸的傳動由連接的電動機來進行。
9.按權利要求1至8中任一項的裝置，其特征在于，短軸和長軸具有相同的轉數(shù)。
10.按權利要求1至9中任一項的裝置，其特征在于，根據(jù)過程的輸送特性曲線來調節(jié)單根軸的轉數(shù)。
11.按權利要求1至10中任一項的裝置，其特征在于，軸布置成可進行軸向運動。
12.按權利要求1至11中任一項的裝置，其特征在于，螺旋輸送機的螺旋體的螺旋面具有一個由過程的輸送特性曲線決定的形狀。
13.按權利要求1至12中任一項的裝置，其特征在于，構成螺旋面的葉片具有一個與輸送物料的特性相適應的形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及豎爐中塊料的卸料或攪拌的裝置,該豎爐具有一個向下的和/或至少向一側敞口的反應物料的卸料空心體,其中螺旋輸送機呈星形布置在該空心體中。這些螺旋輸送機在一個平面內具有不同長度的軸,和/或一臺螺旋輸送機設計成貫通的螺旋輸送機。懸空軸(2)的三個不同長度的可能的一種組合是,把這些軸呈八角星形布置在豎爐(1)中,其中,分別對應的懸空軸(2)長度相等。通過這種組合把“死角”區(qū)即豎爐中心的不運動的區(qū)域減少到極小的程度。
文檔編號F27B1/21GK1244911SQ97181350
公開日2000年2月16日 申請日期1997年11月7日 優(yōu)先權日1996年11月12日
發(fā)明者G·羅森菲爾納, F·瓦爾納, L·W·克普林格 申請人:沃斯特－阿爾派因工業(yè)設備制造有限公司