專利名稱：造球設備和方法
造球設備和方法說明書本發(fā)明涉及用于對可造球物料進行造球的造球設備，用以例如通過聚集作用對操作、儲藏和加工進行簡化或?qū)崿F(xiàn)。例如可以改善流動性能并降低灰塵形成。盡管在下文中本發(fā)明主要關于由鐵礦石制成的、用于鋼制品的球團的生產(chǎn)進行了描述，但根據(jù)本發(fā)明的造球設備也可以用于其他具有造球能力的物料的聚集或者說造球。例如除了原材料以外，二次材料，例如肥料、濾塵或其他混合物或其他剩余材料也可以為了改善操作和/或為了避免離析而進行造球，用以得到更易于加工的產(chǎn)品。在現(xiàn)有技術(shù)中已知造球設備，所述造球設備可靠地將例如粉末狀的或者細密分散的、具有造球能力的物料加工成球團。示例性地，在文獻DE2917279中，已知一種具有圓形且?guī)в袌A周棱邊的盤狀裝置的造球機，所述盤狀裝置可以圍繞傾斜的軸旋轉(zhuǎn)。在所述盤狀裝置上輸入預混合的造球物料以及必要情況下的粘結(jié)劑。在所述盤狀裝置上方的造型刮板 作用于形成的待造球物料的底板層統(tǒng)一的高度。在盤狀裝置旋轉(zhuǎn)運動時，可造球物料發(fā)生聚集。已卸出的球團被分級。尚未完全聚集的球團被重新輸入到以上工序中。在文獻DE 2917279中公開的現(xiàn)有技術(shù)作用良好。通過改變盤狀裝置的轉(zhuǎn)速和通過調(diào)節(jié)粘結(jié)劑輸入可以實現(xiàn)對運行參數(shù)的改變，從而可以將造球機在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)至不同的運行工況。然而，該公開的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于，對所述運行工況僅能通過少數(shù)可變參數(shù)在相對窄小的界限內(nèi)進行調(diào)節(jié)。通過季節(jié)性環(huán)境濕度的差異以及待造球物料在儲存中的差異，造成了在相同的運行工況下已完成球團的不同尺寸。JP 07068148A公開了另一種造球盤。申請人在市場上并未獲悉根據(jù)JP07068148A的造球設備。在JP 07068148A中進行了以下描述，即以周期性的間隔對被造球的球團的尺寸分布進行測量。所述完成的球團應該在期望的直徑范圍5-15_內(nèi)完成。為了使球團的直徑分布保持在期望的范圍內(nèi)，必要情況下通過改變側(cè)壁的高度來對造球盤的轉(zhuǎn)速、傾斜角和加工空間的尺寸重新進行調(diào)節(jié)。然而，申請人對造球盤構(gòu)造的多種嘗試依舊沒有得出可用的成果，在所述造球盤處側(cè)壁可以可伸縮地被拉出，用以在需要時改變加工空間的尺寸。所述以塵土狀給料的待造球的顆粒定期地存在于可相對活動的側(cè)壁之間，并妨礙或甚至阻斷了高度的可調(diào)性。對于可調(diào)側(cè)壁的解決方案也被考慮到了，所述側(cè)壁被折疊風箱所覆蓋。然而顯得很不可思議的是，折疊風箱在常年無休的運行狀態(tài)下保持現(xiàn)有的負載。然而基本上理想的是，在付諸使用的造球設備上可可靠地改變加工空間的尺寸。因此本發(fā)明的目的在于提供造球設備，在所述造球設備中，加工空間的尺寸可被多樣且持續(xù)可靠地調(diào)節(jié)至不同的運行工況。該目的通過具有權(quán)利要求I的特征的造球設備來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的方法是權(quán)利要求15的主題。在從屬權(quán)利要求中給定了本發(fā)明優(yōu)選的實施方案。從實施例中給出了本發(fā)明的其他有益效果和技術(shù)方案。
根據(jù)本發(fā)明用于對可造球物料進行造球的造球設備，包括至少一個設置為相對于水平面傾斜且可旋轉(zhuǎn)的造球盤。所述造球盤可在電動機裝置的上方運行。所述造球盤包括至少一個底板和至少一個側(cè)壁。所述底板和所述側(cè)壁由此撐起了加工空間。在所述加工空間里進行造球工序。所述加工空間的尺寸通過改變側(cè)壁的有效高度來變化。所述側(cè)壁包括內(nèi)部的側(cè)壁裝置和外部的側(cè)壁裝置，其中，所述內(nèi)部的側(cè)壁裝置相對于所述外部的側(cè)壁裝置在高度上可調(diào)節(jié)地布置。根據(jù)本發(fā)明的造球設備具有很多有益效果。其令人驚喜的表現(xiàn)出，內(nèi)置的可運行的側(cè)壁裝置導致了期望的結(jié)果。相反，在外置的可調(diào)側(cè)壁裝置處經(jīng)常出現(xiàn)不被允許的可調(diào)性能的鎖死。這樣一來，非常令人驚奇的是，具有內(nèi)置的可調(diào)側(cè)壁裝置運轉(zhuǎn)良好。也就是說，所述內(nèi)置的可調(diào)側(cè)壁裝置的確持續(xù)地暴露于待造球的物料。外置的可調(diào)側(cè)壁，例如也從文獻JP 07068148A中得知的，還容易通過其間擁堵材料導致被鎖死以及不密封。幾年或幾十年后不可能依舊顯示可靠的工作狀態(tài)。相反，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)置的可調(diào)側(cè)壁裝置在最大負載下也可以可靠地運轉(zhuǎn)。那么，根據(jù)本發(fā)明的造球設備的顯著的有益效果在于，所述加工空間的尺寸可以可靠地且長期地、特別是在運行過程當中被改變。通常，向上開口的加工空間是通過底板和側(cè)壁被整體給定的。通過加工空間的可變尺寸可以在顯著程度上有效地影響停留時間?？梢蕴岣呱a(chǎn)率和優(yōu)質(zhì)球團比例。由于進料具有時間性的并且和/或根據(jù)來源種類不同所發(fā)生的質(zhì)量波動，以及由于在儲存中和在待加工物料中含有的濕度，由此在恒定的條件下可以產(chǎn)生不同的尺寸、強度還有密度是不被期望。本發(fā)明實現(xiàn)了對最多種參數(shù)以及尤其還有側(cè)壁有效高度的自動且持續(xù)的調(diào)節(jié)，從而可以目標明確地遵循所期望的結(jié)果。此外，還可能改變所述加工空間的直徑，用以增大加工空間的尺寸。通常，在其他條件相同的情況下，在直徑上增大的加工空間導致更大的產(chǎn)量，相較而言，較小的加工空間導致較低的產(chǎn)量。因此，可以通過所述加工空間的直徑影響已制成球團的產(chǎn)量。通過增大加工空間得到了較長的停留時間并且從而得到平均較大的球團，相較而言，減小加工空間產(chǎn)生了較短的停留時間并且從而產(chǎn)生平均較小的球團。有益的還在于，通過所述停留時間以及任選的其他參數(shù)還可以影響已形成球團的密度和孔隙率。根據(jù)本發(fā)明造球設備的更顯著的有益效果在于，可以根據(jù)待造球物料、或還根據(jù)其實際的性質(zhì)、和/或已完成球團的性質(zhì)，迅速改變并尤其是調(diào)節(jié)所述側(cè)壁的有效高度。由此可以靈活且迅速地對各自當前的要求作出反應。根據(jù)本發(fā)明的造球設備的產(chǎn)率可因此顯著提高，并且明顯地減少廢品。特別地，所述加工空間被側(cè)壁的有效高度和底板所限制。通常，向上開口的加工空間可以通過增大側(cè)壁的有效高度來相應地增大。這種增大是可能實現(xiàn)的，其方式為通過加高側(cè)壁，或者例如通過將底板或者至少部分底板進行向下處理。在造球過程中，將待造球的松散物料輸入至造球盤上，并且通常利用造球盤進行多次環(huán)行，之后，已完成的球團通過側(cè)壁再離開造球盤。本文中的聚集作用是指，細物料或者說細粒物料轉(zhuǎn)化為具有改善的運輸-和/或加工-和/或使用性能的塊狀產(chǎn)品。對所述聚集作用來說起決定性作用的是顆粒間的引力。引力可以例如以毛細力的形式通過液橋力、固相橋和范德華力在顆粒間起作用。
所述造球盤的加工空間可以由傾斜的且旋轉(zhuǎn)的扁平筒狀容器構(gòu)成。送入的細物料通過隨運行工況例如轉(zhuǎn)速和偏轉(zhuǎn)角而變化的容器旋轉(zhuǎn)被攜卷至例如造球盤最高點的位置，并且隨后滾落至物料臺上。為了形成更好的或更適宜的附著條件，可以例如自上利用粘結(jié)劑對物料進行噴淋。在造球中，最小的顆粒由此通常首先出現(xiàn)在造球盤的底板附近。通過形成液橋力而出現(xiàn)了球團核，所述球團核在物料臺中的細物料上向上移動。這種球團生長過程可以通過與持續(xù)不斷的球團分解相重疊。更多的顆粒和球團碎屑通過占主導作用的粘合力而沉積，直到團粒非常大，以至于其借助作用的重力通過側(cè)壁或者說造球盤棱邊而被排出。通過這種離析作用可以實現(xiàn)的是，在造球盤中制造完成的球團具有非常窄小的顆粒尺寸分布。為了避免在加工空間內(nèi)的物料粘附可以使用造型刮板。這種穩(wěn)態(tài)或動態(tài)可選的系 統(tǒng)可以是附加的物料混合裝置的垂直組件。然而，在轉(zhuǎn)速、傾斜角和粘結(jié)劑、水或類似物給料的有目的的影響下，一定比例的排出球團具有不在預期范圍內(nèi)的直徑。可以將過小和過大的球團進行選備，并重新輸入所述工序中。通過本發(fā)明的造球設備可以明顯提高在預期的優(yōu)質(zhì)顆粒范圍內(nèi)的球團比例，在所述造球設備中可以通過調(diào)節(jié)內(nèi)置的側(cè)壁設備改變側(cè)壁的有效高度。因此提高了所述造球設備的效率，從而使產(chǎn)量顯著提高。在統(tǒng)一的測量及統(tǒng)一的運行工況下，優(yōu)質(zhì)球團部分的生產(chǎn)量被顯著提高。所述造球盤的側(cè)壁可以構(gòu)造成簡單的或復雜的系統(tǒng)。此處，所述側(cè)壁可以包括內(nèi)部的側(cè)壁裝置和外部的側(cè)壁裝置。由兩個或更多個側(cè)壁組件構(gòu)成的可伸縮的側(cè)壁結(jié)構(gòu)也是可行的。尤其可行的是，將所述底板和側(cè)壁設置為相互間可相對移動的且尤其可活動的。此處，可設置所述底板或至少部分底板是相對于固定側(cè)壁裝置可移動且尤其可活動的。還優(yōu)選為，設置所述底板以及內(nèi)部的側(cè)壁裝置均是至少部分可移動的。還可行的是，僅有部分底板被設置為高度上可調(diào)的，例如中心內(nèi)部或者外部或者其他區(qū)域。在優(yōu)選的技術(shù)方案中，至少設置了一個用于調(diào)節(jié)側(cè)壁有效高度的調(diào)節(jié)裝置。優(yōu)選尤其是液壓裝置用于所述側(cè)壁高度上的調(diào)節(jié)。可行地且優(yōu)選地，還尤其是調(diào)節(jié)電動機，所述調(diào)節(jié)電動機例如通過軸驅(qū)動或推桿或類似物來發(fā)揮對側(cè)壁進行高度上調(diào)節(jié)的作用。對具有高質(zhì)量流量的大型造球設備來說，液壓調(diào)節(jié)裝置具有有益效果，因為其可以傳導更大的動力。相反，軸驅(qū)動可被靈活應用，并且在必要時還可以在造球盤周邊上方分散地布置更多個軸驅(qū)動。在優(yōu)選的實施方案中，設置了內(nèi)部的側(cè)壁裝置可通過多個推桿進行高度上的調(diào)節(jié)。示例性地，所述調(diào)節(jié)裝置可以通過推桿從中心或者分散地從多個位置上作用于側(cè)壁裝置。還可行的是，設置了一個或多個帶有主軸或類似物的推桿，相應的調(diào)節(jié)電動機對所述推桿協(xié)同作用。優(yōu)選的，所述推桿通過軸承且尤其是線性軸承來弓丨導，用以降低摩擦。在本發(fā)明特別優(yōu)選的技術(shù)方中，所述造球盤的傾斜角是可變的且尤其是可調(diào)節(jié)的。此處，所述造球盤的傾斜角優(yōu)選至少在停機狀態(tài)下可以被改變。然而還可行的是，所述造球盤的傾斜角在運行過程中是可變的且尤其甚至還是自動可變的。
優(yōu)選地，設置了至少一個傳動裝置用于調(diào)節(jié)造球盤的傾斜角。特別優(yōu)選的是，所述造球盤的側(cè)壁的有效高度至少在停機狀態(tài)下且尤其在運行過程中是優(yōu)選自動可變的。因此，在運行過程中可以使造球盤側(cè)壁的有效高度迅速與當前的運行工況和/或要求相適應。優(yōu)選的是，設置了至少一個傳感器裝置用于檢測側(cè)壁的當前高度。還可行的是，側(cè)壁的調(diào)節(jié)驅(qū)動通過絕對旋轉(zhuǎn)角編碼器或類似物獨立地檢測其位置。在特別優(yōu)選的技術(shù)方案中，設置了至少一個傳感裝置用于檢測已完成排出的球團的尺寸和/或形狀。然而示例性地，也可以取代已完成造球的球團的尺寸，轉(zhuǎn)而對排出的球團的質(zhì)量分數(shù)和/或體積分數(shù)進行確定，所述球團是位于預期的直徑范圍內(nèi)的。或者對球團的質(zhì)量分數(shù)進行確定，所述球團具有過大和/或過小的直徑。然而還可以通過例如光學的測量方法對已制成球團的直徑進行檢測。優(yōu)選地，至少一個待造球物料的參數(shù)被檢測。例如，可以測量待造球物料中的濕 度。然而還可行的是，對待造球物料的多種化學或物理性質(zhì)的測量。尤其還可行的是，對被輸入且待造球物料的尺寸分布進行檢測。可以通過對待造球物料的一個或多個參數(shù)的檢測，并通過將這些參數(shù)與實際運行參數(shù)和已制成球團的尺寸分布的結(jié)合，利用控制裝置對運行曲線進行改善甚至優(yōu)化。尤其可行的是，可以通過對至少一個待造球物料的參數(shù)的檢測，并通過對已完成球團的尺寸或至少一個其他參數(shù)的檢測，對側(cè)壁的有效高度和/或造球盤的轉(zhuǎn)速和/或造球盤的傾斜角進行相應的調(diào)適，以實現(xiàn)盡可能高的有效產(chǎn)量。通常所述造球盤的最大轉(zhuǎn)速被限定，用以保障在造球過程中成型球團的滾落。改變輔料和/或水或其他液體或固體的進料也是尤其可行的。例如可以調(diào)節(jié)輸入的粘結(jié)劑的量。可行且優(yōu)選的是，所述進料是在向造球盤和/或在造球盤上輸入待造球的物料之前進行的。在優(yōu)選的實施方案中，設置了至少一個在造球盤上的造型刮板。這種造型刮板的作用在于，規(guī)整底板上的層高和/或整體引導物料臺。優(yōu)選地，所述外壁裝置和所述內(nèi)壁裝置被至少在部段上相互間隔地布置。其間至少設置在部段上的間隙具有優(yōu)選至少大于1mm、且尤其大于5mm的間隙寬度。所述間隙寬度尤其大于側(cè)壁外徑的1/2000、且優(yōu)選大于1/1000。在具體的技術(shù)方案中，當直徑約為7. 5m時，所述間隙寬度優(yōu)選在5_至20_。所述間隙寬度還可以取決于待加工的產(chǎn)品而變化。所述間隙理論上實現(xiàn)了待加工產(chǎn)品向外的通道，因為在運行中，待加工物料在垂直方向上的高度延伸至外部側(cè)壁最低上棱邊以上。然而對于通常的待加工產(chǎn)品來說，通過迷宮式的間隙可靠地阻礙了產(chǎn)品向外的逸出。所述間隙具有積極的性質(zhì)。所述間隙實現(xiàn)了在造球盤加工中的較大公差。此外，所述間隙保障了兩個側(cè)壁裝置相互間的可活動性?？梢钥煽康乇苊庠谶M行高度上的調(diào)節(jié)時通過相互間摩擦的側(cè)壁裝置而增大的阻力，以及避免尤其是由側(cè)壁裝置造成的鎖死。在根據(jù)本發(fā)明用于對可造球物料進行造球的方法中，應用了至少一個相對于水平面傾斜且可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的造球盤，所述造球盤具有底板和側(cè)壁。此處，所述側(cè)壁的有效高度根據(jù)運行參數(shù)和/或物料性能而改變。所述內(nèi)部的側(cè)壁相對于外部的側(cè)壁進行高度上的調(diào)節(jié)，用于調(diào)節(jié)側(cè)壁的有效高度。
根據(jù)本發(fā)明的方法還具有很多有益效果。一個顯著的有益效果在于，造球盤的容量是可變的，且尤其在運行中是可變的。所述造球盤側(cè)壁的有效高度直接確定了可造球物料的容納量，并由此確定了在造球盤上的停留時間。優(yōu)選地，至少還根據(jù)排出球團的特性對所述側(cè)壁的有效高度進行調(diào)節(jié)。特別地，還根據(jù)造球盤的轉(zhuǎn)速和/或傾斜角對所述造球盤側(cè)壁的有效高度進行調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，參數(shù)的調(diào)節(jié)還取決于待造球物料的特性。在所有技術(shù)方案中，任選地還可以調(diào)節(jié)用于引導物料臺的造型刮板的高度和/或偏角，其中，所述高度則尤其根據(jù)實際的運行工況進行調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，根據(jù)待造球物料和/或已完成球團的特性對加入的粘結(jié)劑和/或其他輔料的比例進行調(diào)節(jié)。通過實施例給出了本發(fā)明的其他有益效果和特征，以下根據(jù)附圖對其進行描述。

其中示出了 圖I是第一造球設備的整體透視圖；圖2是根據(jù)圖I的造球設備的部分剖面?zhèn)纫晥D；圖3是細節(jié)圖“B”的放大圖，在所述放大圖中側(cè)壁處于第一高度調(diào)節(jié)位置；圖4是具有處于第二高度調(diào)節(jié)位置的側(cè)壁的細節(jié)圖“B” ；圖5是具有處于第三高度調(diào)節(jié)位置的側(cè)壁的細節(jié)圖“B” ；圖6是用于轉(zhuǎn)動根據(jù)圖I的造球盤的電動機裝置；圖7是根據(jù)圖I的造球盤的側(cè)壁結(jié)構(gòu)的放大橫截面示意圖；圖8是造球設備第二實施例的透視圖；圖9是根據(jù)圖8的造球設備的剖面?zhèn)纫晥D；

圖10是根據(jù)圖8的造球設備的側(cè)壁處于第一高度調(diào)節(jié)位置上的放大細部圖；以及圖11是根據(jù)圖8的造球設備的側(cè)壁處于第二高度調(diào)節(jié)位置上的放大細部圖。首先根據(jù)圖1-7對本發(fā)明的第一實施例進行闡述。在圖I中繪制了以整體透視圖形式顯示的根據(jù)本發(fā)明的造球設備I，所述造球設備包括造球盤3。所述造球盤3通過支架38相對于水平面保持角度18。所述造球設備I尤其被設置用于大質(zhì)量流量。優(yōu)選地，質(zhì)量流量達到大于每小時25噸，且尤其大于每小時50噸。特別優(yōu)選的，這樣的系統(tǒng)每個造球盤具有大于每小時100噸的質(zhì)量流量。如尤其由圖2所知的，所述造球盤3繞旋轉(zhuǎn)軸8被可旋轉(zhuǎn)地容納，并且通過電動機裝置4被可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。所述電動機裝置4為扭矩電動機41，并且在此處被實施為了扭矩發(fā)動機41。所述扭矩電動機41具有永磁轉(zhuǎn)子或者說隨定子周圍移動的旋轉(zhuǎn)磁場同步運動的轉(zhuǎn)子。在優(yōu)選的實施例中，所述扭矩電動機41具有用于在轉(zhuǎn)子中形成磁場的永磁體。所述扭矩電動機41在運行中具有可以與設置的交變電壓同步的轉(zhuǎn)速。因此，具有預定極對的扭矩電動機41的轉(zhuǎn)速與設置的交變電壓的頻率相關聯(lián)，并且以此同步運行。為了可以對所述扭矩電動機41的轉(zhuǎn)速以及由此對造球盤3的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)或者說改變，設置了由控制裝置24控制的放大模塊34，所述放大模塊形成與交變電壓相應的頻率，并且由此對扭矩電動機41加載。所述放大模塊34實現(xiàn)了扭矩電動機41的無傳感器運行，并且尤其包括至少一個伺服放大器或被實施為這種放大器。
所述扭矩電動機41的應用提供了顯著的有益效果，因為由此可以在低轉(zhuǎn)速時以高效率形成高轉(zhuǎn)矩。扭矩電動機還可以應用在異步結(jié)構(gòu)中。相對于現(xiàn)有技術(shù)中通常所使用的高速異步電動機，這種扭矩電動機41的應用還具有有益效果，即成功實現(xiàn)了更低的維護費用。通常，轉(zhuǎn)速傳感器變得不是必不可少的，而且在使用了形式為橡膠緩沖墊或類似物的連接件時，可以舍棄轉(zhuǎn)速傳感器。多級傳動的使用也不是必不可少的。通過降低單獨組件的數(shù)量來減少維護費用，并且必須維持更少的使用部件。此外，減少了磨損，并且可以從顯著的程度上削減變速器油的使用。能效變得更大，因為在連接處以及花費高昂的傳動上不發(fā)生能量損耗。此外，所述扭矩電動機41不易受干擾的影響，因為其使用了更少的機械組件。在另一種技術(shù)方案中可行的還有，電磁體取代了永磁體而用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)子中的磁場。此處，可以通過例如集電環(huán)來實現(xiàn)供電。
還可以使用三相同步電動機，所述三相同步電動機可以通過適宜的傳感器供檢測電動機設備所用。此處，通常對兩相供電，而第三相無電流接通。通過單獨相的相應環(huán)繞電路形成了驅(qū)動電動機的旋轉(zhuǎn)磁場。為了節(jié)約獨立傳感器并且為了檢測旋轉(zhuǎn)方向，還可以利用控制技術(shù)預定各自的無電流相，用以對發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速進行相應的控制。通過這種無傳感器的驅(qū)動方式進一步減少了維護需耗以及可能的出錯率。然而其他驅(qū)動方式的使用也是可行的，例如具有連接和傳動組合的電動異步電動機或其他驅(qū)動設備。在造球設備I中，設置帶有傳動軸36的扭矩電動機41具有傳動棘爪40，所述傳動棘爪與造球盤3的齒輪齒條35相接合。由于所述齒輪齒條35的齒數(shù)明顯大于傳動棘爪40的齒數(shù)，造球盤3在運行時要明顯慢于扭矩電動機41的軸36。通常，轉(zhuǎn)動速度達到大約每分鐘2至10轉(zhuǎn)，且對于直徑為7. 5m的造球盤來說，尤其為每分鐘4至7轉(zhuǎn)。對此，圓周速度通常為每秒I至5m。優(yōu)選所述圓周速度約為每秒2m。如果對所述造球盤3垂直于其表面進行觀察，并且將底板表面大體上設置了與鐘表表盤所對應的刻度，那么當自加工空間上方觀察造球盤的旋轉(zhuǎn)方向為順時針時，通常在大約4至5點的區(qū)域內(nèi)進行可造球物料2的給料。大多在大約7至9點的區(qū)域內(nèi)進行已完成球團的排出。此處，所述可造球物料通常利用造球盤3多次繞行，直到作為已完成球團被排出，以至于所述可造球物料2的停留時間尤其取決于造球盤3的直徑、造球盤3的轉(zhuǎn)速和側(cè)壁高度。所述造球盤3的加工空間50在此處大體上由傾斜的且旋轉(zhuǎn)的扁平筒狀容器構(gòu)成。輸入的細物料2通過隨運行工況、例如轉(zhuǎn)速、傾斜角18及其他而變化的造球盤3的旋轉(zhuǎn)被向上攜卷至高處，且在任選地被攜卷至造球盤最高點的位置，并且隨后重新向下滾落至物料臺上，在該處其又被重新攜卷。為了改善附著條件可以對物料2例如從上噴淋粘結(jié)劑和/或水。通常在已知設備中必不可少的是，造球盤在計劃外停止后要在啟動前手動地進行至少部分清空，因為在被滿載的造球盤啟動時，當前的負載對于傳動鏈來說過大。應該只有耗費極大且因此昂貴的超大型驅(qū)動組件可以有所助益。相反，扭矩電動機由于其結(jié)構(gòu)可以在啟動階段提供顯著的過載力矩。所述電動機裝置4的軸8被設置具有棘爪40。所述軸8與造球盤的齒輪齒條35相接合。所述齒輪齒條35與造球盤3固定連接，從而使扭矩電動機41和造球盤3之間設置不帶有或不需要其他傳動級。通常，所述造球盤3具有相對于水平面40至70度的傾斜角。所述傾斜角通常在50至60度的區(qū)域內(nèi)，并且根據(jù)具體的使用情況和待造球物料特性而變化。在具體的實施例中，傾斜角18在確定的運行參數(shù)下可以為56至57度。此處，所述造球盤3的傾斜角18可以連續(xù)、自動且獨立地在運行過程當中通過電動機傳動的螺紋桿51被調(diào)節(jié)。所述造球盤3的轉(zhuǎn)速同樣可以被連續(xù)調(diào)節(jié)。通過具有一個或多個扭矩電動機41的特定的傳動方式，還可以在滿載下啟動造球盤。這是相對于已知的造球盤來說顯著的有益效果，所述已知的造球盤常常只能在半填充或空轉(zhuǎn)下被啟動。通過所述造球盤3的傾斜位置造成以下結(jié)果，在造球盤3的靠下區(qū)域中聚集了較 大的球團。在造球盤3的靠上區(qū)域中設置了造型刮板33，所述造型刮板的作用在于，保證在該處填充的可造球物料2的高度以及在必要情況下其他變化尺寸不過高，并保證球團的滾落。傳送裝置28將可造球物料2輸送到造球盤3處。此處，傳感器裝置21至少可以檢測待造球物料的性質(zhì)。示例性地，可以確定單個待造球微粒的直徑，或者其可以確定直徑分布。然而還可以確定待造球物料的濕度或待造球物料的其他性質(zhì)。根據(jù)待造球物料的性質(zhì)以及還根據(jù)已制成球團的尺寸分布和/或已完成球團的其他性質(zhì)的不同，可以將一種輔料25或者將多種輔料25通過輔料輸入口 32輸入造球盤3或傳送裝置28中，用以促進球團22的形成，或用以形成已完成球團22適宜的性質(zhì)。所述已完成球團22通過側(cè)壁6的上邊緣離開造球盤3，并通過僅圖解性示出的傳輸裝置27被輸出。此處，所述傳感器裝置20可以被設置為，示例性地，通過光學方法來檢測已形成的球團的單個直徑26或球團的直徑分布和/或一個和/多個其他參數(shù)。特別的，已形成球團22通過適宜的篩被分級，用以僅使期望的球團部分作為已完成球團被輸出。在具體實施例中，在鐵礦石濃縮物造球過程中，輸出的優(yōu)質(zhì)球團部分具有9至約12. 5mm范圍的直徑。當造球盤直徑為7. 5m時，鐵礦石的流量達到約每小時100至150噸。通過在所述造球盤3上的聚集作用或者說離析作用，70%、75%或更多比例的離開造球盤的球團位于優(yōu)質(zhì)球團范圍內(nèi)，所述聚集作用或者說離析作用使得較大顆粒較早地向上移動。此處，在鐵礦石濃縮物(造球進料粉末PFF)的造球過程中投入的物料通常具有小于100微米的直徑。所述造球設備I具有側(cè)壁6，所述側(cè)壁6的有效高度7可變，并且此處還在運行過程當中是可調(diào)節(jié)的。通過側(cè)壁6較大的有效高度7保證了可造球物料2在造球盤3上的較長的停留時間，因此可以實現(xiàn)對實際運行工況的調(diào)節(jié)。由此可以非常靈活地在運行過程中且在參數(shù)改變時對造球設備I的運行參數(shù)進行短時的調(diào)節(jié)。因此可以消除已改變的運行工況對優(yōu)質(zhì)球團的負面影響。由于所述可造球物料2在造球盤3上通常的停留時間在數(shù)分鐘的范圍內(nèi)，則可以非常迅速地對改變的運行工況作出反應。相反，當所述濕度在上游工藝中被提高時，直至完成的球團的結(jié)果發(fā)生改變的反應時間變長并且通?？梢赃_到數(shù)小時的范圍?？傊?，所述造球設備I實現(xiàn)了球團形成條件的顯著改善。除改變粘結(jié)劑的給料和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速之外，還可以通過改變側(cè)壁6的有效高度7靈活地影響相應的顆粒尺寸。當之前的球團過小時，通過增大側(cè)壁6的有效高度7提高了停留時間，從而可以在保持不變的轉(zhuǎn)速下明顯提高優(yōu)質(zhì)球團的產(chǎn)出。相應地，同樣適用于相反的關系?？傊?，由此實現(xiàn)了效率和設備流量的顯著提高。此外，側(cè)壁6的可變有效高度7導致了以下結(jié)果，即要利用同樣的設備對多種物料或產(chǎn)品要求(例如尺寸、密度)進行造球時可以在寬的范圍內(nèi)分別對多個參數(shù)進行調(diào)節(jié)。在圖3-5中繪出了所述側(cè)壁6的有效高度7的不同調(diào)節(jié)位置。所述內(nèi)部的側(cè)壁裝置6被實施為高度上可調(diào)節(jié)的，相對而言，外部的側(cè)壁裝置10被固定地實施。此處，通過調(diào)節(jié)裝置14對側(cè)壁6的高度進行調(diào)節(jié)，所述調(diào)節(jié)裝置在此處被實施為液壓裝置15，并且具有多個通過控制裝置24來控制的液壓缸37，所述內(nèi)部的側(cè)壁裝置9根據(jù)其之后剛好期望的那樣而自動升高或降低。令人驚奇地示出了，內(nèi)部可調(diào)節(jié)的側(cè)壁裝置6實現(xiàn)了長時間良好的 運行?？苫顒觽?cè)壁裝置6在運行中不會出現(xiàn)鎖死，盡管側(cè)壁裝置6在降低有效高度時下沉至存在于造球盤上的物料中或者說自外部的側(cè)壁裝置推開。在圖3里繪制的位置中，有效高度7為最低高度29。在圖4中，所述側(cè)壁以平均高度30被示出，相較而言，在圖6中繪制了最大高度31。此處，所述側(cè)壁可以在約50cm至90cm的高度范圍內(nèi)被調(diào)節(jié)。甚至更大的高度在結(jié)構(gòu)上也是可行的。在圖6中單獨繪制了以扭矩電動機41的形式實施的電動機裝置4。能清楚看出在所述扭矩電動機41上的傳動棘爪40。在圖2中繪制了放大模塊34，所述放大模塊發(fā)揮對單個相的調(diào)節(jié)作用。在圖7中繪制了根據(jù)圖I的造球盤3的側(cè)壁結(jié)構(gòu)的放大橫截面示意圖。圖7未示出比例尺，用以簡化全圖并明晰其作用。在該實施例中，支撐結(jié)構(gòu)在所述側(cè)壁6上比在圓周上具有更多分布的滑道，所述滑道分別由導料管45構(gòu)成，在所述導料管中安裝有兩個或多個滑套。推桿46在滑套內(nèi)部移動，所述推桿相應于期望的高度調(diào)節(jié)位置活動。在所述內(nèi)部的側(cè)壁裝置9和外部的側(cè)壁裝置10之間，以青銅滑板的形式實施的滑板42被緊固在內(nèi)部的側(cè)壁裝置9上，所述滑板還用于位置穩(wěn)定化。此處，所述青銅滑板在由耐磨板材制成的擋板43上滑動，所述擋板43尤其緊固在外部擋圈10上，所述耐磨板材示例性地可以由硬質(zhì)合金、例如Hardox耐磨鋼板制成。相反，具有外置的可調(diào)節(jié)側(cè)壁裝置的相反結(jié)構(gòu)是無法導致成功的，因為兩個側(cè)壁裝置之間的物料被拉動。在這種結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)側(cè)壁的鎖死，從而無法保證帶有自動側(cè)壁調(diào)節(jié)的連續(xù)運行。因此，如此實施的造球盤通常不是密封的。相反，所述帶有內(nèi)置可調(diào)節(jié)側(cè)壁裝置的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了在運行中對側(cè)壁的有效高度7的調(diào)節(jié)，與此同時還進行造球。那么就能不需停止系統(tǒng)而連續(xù)地進行造球，并且其可以對已改變的運行工況在短時間內(nèi)作出反應。所述運行可以全自動地通過傳感器控制。然而對內(nèi)部的側(cè)壁裝置9的手動啟動方法也是可行的，用以必要時改變所述有效高度7。所述造球盤3大多被實施為密封的，盡管在此處內(nèi)部的側(cè)壁裝置9和外部的側(cè)壁裝置10之間徑向的間隙52的間隙寬度54約為15mm，然而還是可以稍大或稍小的。在該實施例中，5mm或20mm的間隙寬度54也是可以考慮的。通過所述側(cè)壁的迷宮式結(jié)構(gòu)可靠地避免了大量待造球物料的排出，而與此同時還保證了對側(cè)壁6的有效高度7的簡便調(diào)節(jié)。尤其是大于所謀求的球團直徑的間隙寬度避免了在運行中所述間隙的堵塞。當所述間隙的這一區(qū)域在環(huán)行過程中探至產(chǎn)品平面的上方時，由外探入所述間隙的顆粒在環(huán)行過程中重新落回到造球盤上。通常，這種用于鐵礦石或類似物造球的造球設備I連續(xù)運行九個月，之后對所述造球設備I進行養(yǎng)護。這種集中的養(yǎng)護可需要數(shù)周。然而隨后，所述造球盤3又必須長時間地進行不間歇的運轉(zhuǎn)。如果使用常規(guī)的異步電動機，在間歇時可能需要利用鏟進行手動清空。在計劃內(nèi)停止時，常規(guī)的造球盤必須之前就進行空轉(zhuǎn)。因為在該處使用的高速異步電動機不能在大型設備中在低轉(zhuǎn)速下提供足夠的傳動力矩。只有非常顯著的且因此非常昂貴的超大型常規(guī)異步電動機可以在滿載狀態(tài)下實現(xiàn)重新啟動。此處所安裝的扭矩電動機還允許在滿載狀態(tài)下進行啟動，因為這種電動機已經(jīng)可以在該狀態(tài)下提供非常高的轉(zhuǎn)矩。在進行鐵礦石造球的具體實施例中，所述電動機在造球盤直徑約為7. 5mm時具有大于40kNm 的額定轉(zhuǎn)矩，以及大于60kNm的瞬時最大轉(zhuǎn)矩，在例如啟動時可以提供所述瞬時最大轉(zhuǎn)矩。根據(jù)圖8至11，還繪制了根據(jù)本發(fā)明的造球設備I的其他實施例。與前述的實施例不同的是，在前述實施例中所述造球盤3中具有約7. 5m的直徑，而在根據(jù)圖7的實施例中造球盤3具有約為Im的直徑。所述造球盤3具有底板5并具有側(cè)壁6，所述側(cè)壁另一方面被實施為可通過內(nèi)置的側(cè)壁裝置9進行高度上的調(diào)節(jié)，相較而言，外部的側(cè)壁裝置10被固定地構(gòu)成。此處，在實施例中，在所述調(diào)節(jié)裝置14上設置了主軸驅(qū)動17，所述主軸驅(qū)動通過推桿11與內(nèi)部的側(cè)壁裝置9相連接。如在圖10和11中所繪出的，所述側(cè)壁的有效高度7可以示例性的在高度29和高度30之間變動，用以滿足其各自當前的需求。根據(jù)圖1-7的實施例中的扭矩電動機41具有高達260kW的功率，與之相比，根據(jù)圖8-11的實施例中的傳動發(fā)動機明顯下降得更小。通常，所述造球盤的轉(zhuǎn)速隨變小的外徑而升高，并且此外無論如何還隨待造球物料而改變。轉(zhuǎn)速曲線不一定與直徑曲線線性一致。在該實施例中，所述在側(cè)壁上的支撐結(jié)構(gòu)可以具有滑動導軌47，所述滑動導軌由導軌制成，在所述導軌中安裝有兩個或更多個滑套。除了應用于鐵礦石球團和其他前面提到的物料的生產(chǎn)中，這種造球設備I還可以應用在清潔劑和飼料的生產(chǎn)中，以及應用于對剩余物料、垃圾物料、濾塵、有機物質(zhì)或由例如發(fā)電廠產(chǎn)生的爐渣的加工中。通過本發(fā)明前述的技術(shù)方案降低了能量需耗并明顯提高了高質(zhì)量球團的比例。缺陷顆粒比例被降低并提高了生產(chǎn)率。所期望的球團性質(zhì)可以被更好地調(diào)節(jié)。通過所述側(cè)壁6的高度上的調(diào)節(jié)，可以將造球盤3內(nèi)部的加工空間明顯增大，并使其與實際的運行工況相適應。實現(xiàn)了自動且連續(xù)的良好運行。附圖標記列表I 造球裝置27傳輸裝置2 可造球物料28傳送裝置3 造球盤29高度
4電動機裝置30高度5底板31高度6側(cè)壁32輔料輸入口7有效高度33造型刮板8旋轉(zhuǎn)軸34放大模塊9內(nèi)部的側(cè)壁裝置35齒輪齒條 10外部的側(cè)壁裝置36軸11推桿37液壓缸12軸承38支架13線性軸承39滑動軸承套14調(diào)節(jié)裝置40棘爪15液壓裝置41扭矩電動機17主軸驅(qū)動42滑板18傾斜角43擋板19驅(qū)動裝置44傳動20傳感器裝置45導料管21傳感器裝置46推桿22球團47滑動導軌24控制裝置50加工空間25輔料51螺紋桿26直徑52間隙54間隙寬度
權(quán)利要求
1.具有至少一個設置為相對于水平面傾斜且可旋轉(zhuǎn)的造球盤(3)的、用于對可造球物料(2 )進行造球的造球設備(I )，其中，所述造球盤(3 )通過電動機裝置(4 )來驅(qū)動，并且其中所述造球盤(3)具有至少一個底板(5)和至少一個側(cè)壁(6)，其中所述底板(5)和側(cè)壁(6)撐開了加工空間(50)，該加工空間(50)的尺寸借助改變側(cè)壁(6)的有效高度(7)來變化， 其特征在于， 所述側(cè)壁包括內(nèi)部的側(cè)壁裝置(9)和外部的側(cè)壁裝置(10)，其中，所述內(nèi)部的側(cè)壁裝置(9)相對于外部的側(cè)壁裝置(10)在高度上可調(diào)節(jié)地布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的造球設備(I)，其中，設置了至少一個調(diào)節(jié)裝置(14)用于對所述側(cè)壁(6)的有效高度(7)進行調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的造球設備(I)，其中，設置了至少一個可控制的驅(qū)動裝置用于對所述側(cè)壁(6)的有效高度(7)進行調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的造球設備(1)，其中，在運行中還設置了所述側(cè)壁(6)的有效高度(7)的自動調(diào)節(jié)裝置。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的造球設備(1)，其中，設置了至少一個傳感器裝置(20、21)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的造球設備(1)，其中，設置了至少一個控制裝置(24)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的造球設備(1)，其中，通過所述控制裝置(24)，根據(jù)傳感器裝置(20、21)的傳感數(shù)據(jù)對側(cè)壁(6)的有效高度(7)進行自動調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的造球設備(1)，其中，設置了至少一個內(nèi)部的側(cè)壁裝置(9、10 )通過多個推桿(11)進行高度上的調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的造球設備(1)，其中，所述側(cè)壁(6)的有效高度(7)至少部分通過至少一個液壓裝置和/或至少一個主軸驅(qū)動和/或至少一個齒輪齒條來調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的造球設備(1)，其中，所述造球盤(3)的傾斜角(18)可被調(diào)節(jié)，其中，尤其設置了至少一個驅(qū)動裝置(19)用于造球盤(3)的傾斜角(18)的調(diào)節(jié)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的造球設備(1)，其中，設置了至少一個傳感器裝置(20、21)用于檢測經(jīng)造球后的球團(22 )的尺寸和/或可造球物料(2 )的至少一個參數(shù)(23)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的造球設備(1)，其中，還設置了所述控制裝置(24)用于對造球盤(3)的轉(zhuǎn)速和/或?qū)υ烨虮P(3)的傾斜角(18)的進行控制。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項所述的造球設備(1)，其中，至少部段地設置了在所述外部的側(cè)壁裝置(10 )與所述內(nèi)部的側(cè)壁裝置(9 )之間敞開的間隙。
14.利用具有至少一個相對于水平面傾斜設置且可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的、帶有底板(5)和側(cè)壁(6)的造球盤(3)對可造球物料(2)進行造球的方法，其中，所述加工空間(50)的尺寸是可通過根據(jù)運行參數(shù)而變化的側(cè)壁(6)的有效高度(7)而改變的，其中，所述內(nèi)部的側(cè)壁裝置相對于所述外部的側(cè)壁裝置進行高度上的調(diào)節(jié)，用以調(diào)節(jié)所述側(cè)壁的有效高度。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的方法，其中，所述側(cè)壁(6)的有效高度(7)根據(jù)排出的球團(22)的特性和/或投入物料的種類和特性而進行調(diào)節(jié)。
16.根據(jù)上述兩項權(quán)利要求中任一項所述方法，其中，所述造球盤(3)的轉(zhuǎn)速和/或傾斜角(18)根據(jù)排出的球團(22)的特性和/或投入物料的種類和特性而進行調(diào)節(jié)。
全文摘要
利用具有至少一個相對于水平面傾斜設置且可旋轉(zhuǎn)的造球盤，對可造球物料進行造球的造球設備和方法，其中，所述造球盤通過電動機裝置被驅(qū)動。所述造球盤具有底板和側(cè)壁，其中，所述側(cè)壁的有效高度是可變的。對此，所述側(cè)壁具有內(nèi)部的側(cè)壁裝置和外部的側(cè)壁裝置，其中，所述內(nèi)部的側(cè)壁裝置相對于所述外部的側(cè)壁裝置在高度上可調(diào)節(jié)地布置。
文檔編號B01J2/14GK102869438SQ201180016406
公開日2013年1月9日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者J·蘭普柯, S·希格, G·舒里希, V·德萊特, S·維勞赫 申請人:海福工程有限公司