用於豎爐的裝料裝置和配料斜槽的製作方法

2023-06-23 08:55:36

專利名稱：用於豎爐的裝料裝置和配料斜槽的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於豎爐的裝料裝置，具體地涉及一種用於鼓 風爐的裝料裝置。本發明還涉及一種用於在這種裝料裝置中使用的
酉己料斜槽(distribution chute )。
背景技術：
在鼓風爐中，已經發現在過去數十年中廣泛使用所謂的"小鍾 形(bell-less)"類型的裝料裝置。這些裝料裝置設置在爐頂處並且 包括配料斜槽和驅動機構，其中配料斜槽安裝於驅動機構。在裝料 期間，將所裝物料以散裝(bulk)形式從料鬥穿過中心進料通道卸 到配料斜槽上。驅動機構使配料槽圍繞第 一基本垂直的軸線旋轉並 且使斜槽圍繞第二基本水平的軸線樞轉。從而，能夠獲得任何想要 的裝料輪廊，即散裝材料(裝料(burden ))在鼓風爐的裝料表面上 的分配。
在具體的裝庫牛4侖廓中，通過對準中心地裝入焦炭而圍繞鼓風爐 的中心軸線i殳置垂直的焦炭豎井或焦炭道(chimney )。這種焦炭道 用以通過增加氣流來改善鼓風爐的才喿作。此外，這種焦炭道允許向 中心供給粗焦炭以便增加死鐵的透氣性。為了在裝料中形成該中心 焦炭道，將配料斜槽樞轉入中心裝料位置。在該位置中，理論上， 斜槽不應該堵塞/人中心進料通道垂直落下的散裝物料的流動。
EP 0 062 769 >開了 一種用於豎爐的裝並牛裝置(其具有逐漸變 細的管狀配料斜槽)。儘管根據EP 0 062 769的整體漏鬥狀類型的配 料斜槽允許準確的中心裝料，但是它不適於要求斜槽可樞轉至較小 傾斜角度(接近水平)的鼓風爐，並且/或者不適於要求斜槽的樞轉 軸線偏離斜槽的中心軸線的裝料裝置。
儘管有許多已知的裝料裝置和配料斜槽，但是還是經常不能徹 底避免中心裝料期間裝料流的堵塞。例如，結構的限制使得通常不 可能將配料斜槽樞轉至完全垂直的位置或者充分不擋道的位置，從 而在中心裝料期間其出口部部分地保持在裝料路徑中。因此，裝料 流部分地偏離，這當然對中心裝料是有害的。在配料斜槽包括用於 向其槽狀主件傳遞剛性的 一 個或多個片黃杆的情況中存在相似的問 題。即使斜槽的主件自身被充分定位於不擋道的位置，但是這種橫 杆通常在中心裝津+期間形成阻塞和驅散裝沖牛流的障礙。
JP 11 001709公開了一種配料斜槽，該斜槽具有固定於槽狀主 件下遊端的輔助滑槽。輔助滑槽包括用於限制裝料流沿橫向方向分 散的錐形側板以及用於在斜槽位於中心裝料位置中時使離開主件 的裝料流改道朝向爐中心的反射板。
JP 07 179916公開了一種配料斜槽，該配料斜槽包括槽狀主件 和附加矯直斜槽，該附加^斧直斜槽可樞轉地支撐在主件的頂端處， 以便使裝料流垂直改道。該配料斜槽包括連接至矯直斜槽並連接至 主件的支撐結構的聯杆，以便形成將矯直斜槽保持在垂直方位中的 平行四桿才幾構。根據jp 07 179916的配料斜槽除了沿徑向改善裝料 分配之外，如果矯直斜槽形成為漏鬥狀，則還可以改善中心裝料。

發明內容
本發明的目的在於提供一種用於豎爐的裝料裝置，其具有改善 散裝物料的中心裝料且構造簡單的配料斜槽。
為了實現此目的，本發明提出一種用於豎爐的裝料裝置，其包 括用於散裝物料的配料斜槽和用於配料斜槽的驅動機構。配料斜槽 具有槽狀主件，該主件具有開口衝擊段和出口段。主件在衝擊段和 出口段之間提供滑道。用於配料斜槽的驅動機構能夠使得配料斜槽 圍繞基本垂直的軸線旋轉並且使得配料斜槽圍繞基本水平的軸線 樞轉，以允許在豎爐裝料表面上的散裝物料的分配。根據本發明， 配料斜槽包括周向封閉的漏鬥形部，該漏鬥形部沿流方向逐漸變 細，且布置在沖擊革臾的下遊，而且其出口位於槽狀主件的下遊端部 處。當配料斜槽處於中心裝料位置中時，該漏鬥形部確保散裝物料
流被集中(centre)且引導至裝料表面的期望目標區域上，即，爐 的中心。/人而可以避免所裝物津牛的不期望的偏離和未受控的分配。 另外，漏鬥形部向配料斜槽提供剛性。在槽狀主件的下遊端部處布 置漏鬥形部的出口 ，能夠使得當配料斜槽處於中心裝料位置時裝料 流在配料斜槽的最下端處集中。由於裝料流不需要產生相當大的偏 離，因此周向封閉的漏鬥形部承受由裝料引起的相當大的研磨磨損 的影響最小。此外，由於周向封閉的漏鬥形部在出口段向配料斜槽 傳遞剛性，所以可消除對附加穩定橫杆的需要。應該理解，使用該 裝料裝置對於一^L而言涉及中心裝料且具體而言涉及所謂"焦炭 道"的形成的任意一種裝料過程都是有益的。
與JP 07 179916相對，在具有根據本發明的配料斜槽的情況下， 沒有必要把要暴露於爐的嚴酷內部環境中的附加機構與配料斜槽 連接。與JP 11 001709形成對比，由於中心裝料流的偏離角度相對 較小，所以漏鬥形部的內表面被布置成以便在中心加料期間承受由 裝泮+引起的最小磨4員。it匕夕卜，與JP 11 001709 ,口 JP 07 179916才目比，
因為漏鬥形部出口布置在槽狀主件的下遊端部處，所以配料斜槽總 長度沒有由於漏鬥形部而增加。
才艮據優選實施例，漏鬥形部具有這樣的半頂角(apex half angle )，該半頂角大於或等於當配辨4+槽處於中心裝^H立置時包圍 在槽狀主件的縱向軸線與垂直軸線之間的角度。半頂角可以理解為 這樣的圓錐的頂角的一半，該圓錐的表面形成漏鬥形部的形狀。可 以注意到的是，該圓錐可具有一般的(即，沒有必要是圓形的)底 部並且沒有必要是正圓錐。
在裝料裝置包括布置在配料斜槽上方以將散裝物料供給到配 料斜槽上的中心進料通道的情況下，優選的是，漏鬥形部的出口橫 截面近似等於該中心進料通道的出口鬥黃截面。
在另 一個優選實施例中，漏鬥形部#皮限制為乂人主件下遊端部開 始的配料斜槽長度的10-50%。漏鬥形部覆蓋出口段和/或滑道，但 是不覆蓋(至少不完全覆蓋)沖擊段。實際上，需要能夠實現不覆 蓋(至少不完全覆蓋)衝擊段，以在常規裝料(非中心裝料)過程 中接收散裝物料。因此，開口衝擊段有利地延伸了從主件上遊端部 開始的槽狀主件長度的至少40% ,從而散裝物料能夠在較寬範圍的 傾斜角度上被供給至配料斜槽。
從結構上來看，漏鬥形部可被分成槽狀主件的斜槽部和覆蓋斜 槽部的蓋部。在這種情況下，蓋部可包括具有由圓錐平截頭體所形 成形狀的蓋。而且，這個圓錐沒有必要是正圓錐，而是可以具有任 何適合的一般呈錐形的構造。在另一變型中，蓋部包括相對於主件 成角度布置的傾斜蓋+反以及用於將傾斜蓋板固定至主件的側連4妄 板。在又一變型中，蓋部包括第一上遊傾斜蓋板、第二下遊傾斜蓋 才反以及側連4妻+反，第 一上遊々頁在牛蓋+反和第二下遊傾殺+蓋糹反相對於主件成角度布置，側連接板用於將第 一和第二傾斜蓋板固定至主件。 在後兩種情況下，傾斜板安裝角度#1選定為與前述半頂角相似。
應當理解，漏鬥形部優選地^皮布置成以1"更當配料斜槽處於中心 裝料位置中時將散裝物料流引導併集中到豎爐的中心軸線上。
優選地，配料斜槽包括用以將配料斜槽安裝至驅動才幾構的安裝 法蘭，該法蘭被構造為使得主件的縱向中心軸線偏離基本水平的樞 轉軸線。
如上所述，本發明還提出一種用於裝料裝置的配料斜槽。根據 本發明，配料斜槽包括周向封閉的漏鬥形部，該漏鬥形部沿著流動
方向逐漸變細，且^皮布置在沖擊^:的下遊並且其出口位於所述槽狀 主4牛的下遊端部處。
應當理解，根據本發明的配料斜槽和裝料裝置尤其適於在冶金 鼓風爐中4吏用。


從下述結合附圖的非限定性優選實施例的描述中，本發明將變 得更清楚。附圖中，相同或相似的部件通篇以相同的標號來表示。
圖1是根據本發明的具有配料斜槽的裝料裝置的第一實施例的 》從向剖^L圖2是沿根據圖i的配料斜槽的面n-n的剖視圖； 圖3是沿根據圖i的配料斜槽的面m-m的剖視圖4是根據本發明的具有配料斜槽的裝料裝置的第二實施例的
縱向剖一見圖5是沿根據圖4的配料斜槽的面V-V的剖視圖6是根據本發明的具有配料斜槽的裝料裝置的第三實施例的 縱向剖一見圖7是沿根據圖6的配料斜槽的面W-VD的剖視圖；
具體實施例方式
圖1示出鼓風爐(通常以標號IO表示)的爐喉。位於鼓風爐 10的爐喉上的爐頂封閉口包括裝料裝置12，該裝料裝置用於將諸 如礦石和焦炭的散裝物料的裝料14裝入鼓風爐10中。裝料裝置12 包括配料斜槽16和驅動機構18，其中配料斜槽16安裝於該驅動機構。
馬區動才幾構18以本質上已知的方式淨皮構造成用於旋轉和樞轉配 料斜槽16。在裝料過程中，驅動機構使得配料斜槽16圍繞鼓風爐 10的垂直的中心軸線20 ^走轉並且^吏得配剩-殺+槽16圍繞基本水平的 軸線22樞轉，即，圍繞安裝軸樞轉，驅動才幾構18通過該安裝軸保 持配料斜槽16。由於例如在US 3 880 302中已經詳細描述了這種 驅動才幾構18,因此這裡省略了相同描述。
在圖1中，示出配料斜槽16位於中心裝料位置，即，向下樞 轉進入幾乎垂直的位置中。配料斜槽16包括槽狀的主件23。在該 實施例中，主件23具有沿縱向的半管形狀，即，半圓柱形中空體， 4旦不排除具有其他構造，例如具有(半)矩形截面的配料斜槽。主 件23以本質上已知的一種方式具有用以4妄收散裝物料的開口衝擊
段24 (其表示衝擊段24不是周向封閉的)以及用於將散裝物料輸 送至鼓風爐10裝料表面的給定位置上的出口段25。當配料斜槽16 比圖1所示的狀態稍微傾斜時，主件23在開口沖擊段24與出口段 25之間提供槽狀的滑道。
應該理解，配料斜槽16進一步包括周向封閉的漏鬥形部26， 該漏鬥形部沿流動方向(即，從沖擊段24朝向出口^殳25)逐漸變 細。實際上，在圖l所示中心裝料期間，散裝物料的自由降落流經 由中心進並+通道30垂直地流入鼓風爐10的中心區i或中。這例如允 許在裝料14中形成中心焦炭道(示意性地示出在32處)。應該理 解，衝擊段24在與主件23的底部相對的一側上敞開，即在主件23 長度的大部分上方(優選地在長度的至少40%處)朝向中心進料通 道30敞開，以便允許在配料斜槽16的任意位置處(即，從小傾斜 角度(接近水平)到大傾斜角度(接近垂直))接收來自中心進料 通道30的散裝物料。當配料斜槽16如圖1所示位於中心裝料位置 時，漏鬥形部26確保將散裝物料流28向鼓風爐10的中心軸線20 集中並引導。可以注意到的是，在中心裝料過程中，配料斜槽16 通常圍繞中心軸線20旋轉，但是由於漏鬥形部26的原因所以該旋 轉不是強制的。如圖1所示，出口 33布置在主件23的下遊端部處， 即，漏鬥形部26的出口 33本質上與配並+斜槽16的出口相一致。 漏鬥形部26覆蓋出口,殳25以及在開口 (即，未覆蓋的)沖擊^殳24 與出口部25之間的滑道的一部分。在圖1的實施例中，漏鬥形部 26延伸了配料斜槽16的總長度的約42% ( 10%-50%的值為優選 的)。如從圖1中所看到的，漏鬥形部26布置在沖擊段24的下遊。 換言之，在徑向和周向裝料過程中，即當配料斜槽16不在中心裝 料位置時，漏鬥形部26不覆蓋散裝物料被供給至其上的開口沖擊 段24。
如進一步乂人圖1中所看到的，漏鬥形部26祐:i殳計成4吏得其頂 線(summit line )與主件23的縱向中心軸線34成a角。角度a對 應於與漏鬥形部匹配的Wi想錐形的頂角的一半。優選地，選#^角度 a大於或至少等於當配料斜槽16位於中心裝料位置時由主件23的 槽線與垂直的中心軸線20所限定的角度)3。實際上，角度卩取決於 構造的限制並且通常大於0。因此，通過選擇角度a以及頂線與槽 線之間的最小間隙，確保將流28完全聚集併集中。
如從圖2和圖3中最佳地看到的，漏鬥形部26的自由通道的 才黃截面面積沿流動方向減小。在出口 33處，圖3所示漏鬥形部26 的4黃截面面積被選4奪為以便基本上等於中心進津牛通道30的出口處 的自由通道橫截面面積。此外，出口 33所限定的表面近似垂直於 主件23的縱向中心軸線34。這確保最佳地聚集併集中流28,同時 避免漏鬥形部26中散裝物料的有害堵塞。取決於所裝物料的類型 並且取決於中心裝料期間中心進料通道30的出口與出口 33之間的 垂直距離，出口 33的橫截面面積可以構造為小於中心進料通道30 的出口才黃截面面積。事實上，由於重力加速度，流28可以沿著向 下的方向逐)新變細，乂人而出口 33的4交小的4黃截面面,只可以改善集 中而不造成J者塞。
如從圖1至圖3中所進一步看到的，才艮據第一實施例的傾斜漏 鬥形部26包括主件23的基本呈半圓柱形的斜槽部36以及連接於 主件23的蓋部38。如從圖1中所看到的，蓋部38包括具有圓錐平 截頭體側表面部形狀的蓋件。為了提供這種布置，基本呈半圓柱形 的部分36和截頭圓錐形蓋部38可以由可彎曲和焊接成型的適當形 狀的單一鋼板整體形成。相似的配料斜槽16可以通過對完全呈錐 形的預成型漏鬥狀物進行機加工而獲得，或者可替換地，通過將具 有部分36和部分38的形狀的兩個獨立部件固定在一起而獲得。可
以注意到的是，後一過程允許通過漏鬥形部26改進現有的斜槽， 而前一過程4是供圓4,形而非半圓柱形的主件。
圖4和圖5示出^^據本發明的裝料裝置12的第二實施例。為 了簡明起見，下面只詳細描述第二實施例的不同於第一實施例的方面。
在圖4和圖5中，與第一實施例相比，配料斜槽16，包括具有 較小長度的周向封閉漏鬥形部26，。該實施例的漏鬥形部26，被限制 為配利-斜槽26的大約15%的長度。漏鬥形部26，只布置在主件23 的出口段25中。在確保在如圖所示中心裝料位置中具有相似效果 的同時，該實施例允許減少配料斜槽16，的總重量以及材料並降低 其製造費用。
如從圖5中所看到的，漏鬥形部26，包括主件23的基本呈半圓 柱形的名+槽部36。其進一步包^舌具有相^j"於所述主^牛23成a角i殳 置的傾斜蓋板40的蓋部38以及用於將傾斜蓋板40固定於主件23 的側連接板42。應該理解，根據如上所述的相同準則選定角度a, 並且該角度具有相同效果。連接板42的高度被選擇為以保證漏鬥 形部26，出口處的自由通道橫截面面積基本等於中心進料通道30出 口處的自由通道橫截面面積。如上所述，並不排除將配料斜槽16、 16，i殳計成4吏得漏鬥形部26的出口 33處的自由通道4黃截面面積小於 中心進泮牛通道30的出口處的自由通道片黃截面面積。
圖6和圖7示出根據本發明的裝料裝置12的第三實施例。為 了簡明起見，以下只詳細描述第三實施例中不同於前述實施例的部分。
圖6中示出的配料斜槽16"具有與圖4所示配料斜槽16，相似 的整體構造。本質區別在於如下事實配料斜槽16，的傾斜蓋板40
被第一上遊傾斜蓋板44和第二下遊傾斜蓋板46所代替。如從圖7 中所看到的，傾斜蓋板44、 46被布置為在連接板42上具有中間縫 隙48。令人驚奇的是，已經發現，如果蓋板44、 46沿流方向具有 足夠有效的尺寸，則縫隙48的存在對流28的聚集、集中以及引導 具有非常小的反面影響(如果有的話)。因此，圖6和圖7所示漏 鬥形部26，，的構造可以進一步減少總重量並節約材料費用。
應該理解，如前所述的漏鬥形部26、 26，、 26"允許將剛性傳給 主件23並且，具體地，允許確保出口部25不因為熱和/或扭4成應力 而變形。與為相同目的而設置的支架或橫連杆相比，通過漏鬥形部 26、 26，、 26"實現了該效果，並且對中心裝料不產生任何有害影響。
還應該注意，在前述實施例的4壬一個中，主4牛23 ^尤選;也由耐 熱鋼製成並且可以包括如EP 0 640 539所述的耐磨損材料的內覆層 (未示出)以及所謂的磨石箱(stone box )。有利;也，在傾存+漏鬥形 部26、 26，、 26"(具體地，蓋部38)的那些7 義受磨損應力的區域 中還設置有耐磨損材料的內覆層。一4殳而言，在周向封閉的漏鬥形 部26、 26，、 26"中或者至少在臨近出口 33的區域中，配泮+斜槽16、 16，、 16，，的內表面是光滑的，例如，沒有磨石箱和其它伸出部，由 此{呆證所裝物料的統一卸載。配衝+斜槽16、 16，、 16"可以進一步包 括如GB2 281 610中所述的冷卻布置(如果需要的話)。此外，如從 圖1、圖4和圖6中所看到的，配辨-斜槽16、 16，、 16"具有鴨嘴形 安裝法蘭，用以通過限定水平樞轉軸線22的安裝軸將配並牛斜槽16、 16，、 16"可拆卸地安裝至驅動^4勾18。藉助於安裝法蘭，主件23 的縱向中心軸線34偏離水平樞轉軸線22。
權利要求
1.一種用於豎爐的裝料裝置，包括用於散裝物料的配料斜槽，所述配料斜槽具有包括開口衝擊段和出口段的槽狀主件，所述主件在所述衝擊段和所述出口段之間提供滑道；以及用於所述配料斜槽的驅動機構，所述驅動機構能夠使得所述配料斜槽圍繞基本垂直的軸線旋轉並且使得所述配料斜槽圍繞基本水平的軸線樞轉，以允許在所述豎爐的裝料表面上分配散裝物料；其特徵在於，所述配料斜槽包括周向封閉的漏鬥形部，所述漏鬥形部沿流動方向逐漸變細，且布置在所述衝擊段下遊，並且所述漏鬥形部的出口位於所述槽狀主件的下遊端部處。
2. 根據權利要求1所述的裝料裝置，其中，所述漏鬥形部具有半 頂角，所述半頂角大於或等於當所述配料斜槽位於中心裝料位 置中時所述槽狀主件的縱向軸線與所述垂直軸線之間的夾角。
3. 根據權利要求1或2所述的裝料裝置，進一步包括設置在所述 配料斜槽上方的用於將散裝物料供給到所述配料斜槽上的中 心進衝牛通道，並且其中，所述漏鬥形部的出口4黃截面約等於所 述中心進料通道的出口橫截面。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的裝料裝置，其中，所述漏 鬥形部^皮限制為所述配料斜槽長度的10-50%。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的裝料裝置，其中，所述漏鬥形部4隻蓋所述出口,殳和/或所述滑道。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的裝料裝置，其中，所述開 口衝擊段延伸了所述槽狀主件長度的至少40 % 。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的裝料裝置，其中，所述漏 鬥形部包括所述槽狀主件的斜槽部和覆蓋所述斜槽部的蓋部。
8. 根據權利要求7所述的裝料裝置，其中，所述蓋部包括具有由 圓錐平截頭體形成的形狀的蓋。
9. 根據權利要求7所述的裝料裝置，其中，所述蓋部包括相對於 所述主件成角度布置的傾斜蓋板以及用於將所述傾斜蓋板固 定至所述主件的側連接板。
10. 根據權利要求7所述的裝料裝置，其中，所述蓋部包括第一上遊傾斜蓋板、第二下遊傾斜蓋板和側連4妄板，所述第一和第二傾斜蓋板相對於所述主件成角度布置，所述側連接板用於將所 述第一和第二傾斜蓋板固定至所述主件。
11. 根據前述任一項權利要求所述的裝料裝置，其中，所述漏鬥形 部被布置成當所述配料斜槽處於中心裝料位置中時將散裝物 料流引導併集中到所述豎爐的中心軸線上。
12. 根據前述任一項權利要求所述的裝料裝置，其中，所述配料斜 槽包括用以將所述配料斜槽安裝至所述驅動機構的安裝法蘭， 所述法蘭構被造成使得所述主件的縱向中心軸線偏離所述基 本水平的樞轉軸線。
13. —種用於根據前述任一項權利要求所述的裝料裝置的配料斜 槽，其中，所述配料斜槽包括具有開口沖擊段和出口段的槽狀主件，所述主件在所述沖擊段與所述出口段之間提供滑道；其 特徵在於，在所述衝擊4殳下遊布置有沿流方向逐漸變細的周向封閉 的漏鬥形部，並且所述漏鬥形部的開口位於所述槽狀主件的下 遊端部處。
14. 一種鼓風爐，包括^4居權利要求1至12中任一項所述的裝料 裝置和/或根據權利要求13所述的配料斜槽。
全文摘要
本發明公開了一種用於豎爐的裝料裝置，包括用於散裝物料的配料斜槽和用於配料斜槽的驅動機構。配料斜槽包括具有開口衝擊段和輸出段的槽狀主件。主件在衝擊段與輸出段之間提供道。用於配料斜槽的驅動機構能夠使得配料斜槽圍繞基本垂直的軸線旋轉並且使得配料斜槽圍繞基本水平的軸線樞轉，以便允許散裝物料在豎爐的裝料表面上的分配。根據本發明，配料斜槽包括周向封閉的漏鬥形部，該漏鬥形部沿流方向逐漸變細，且布置在衝擊段的下遊並且其出口位於所述槽狀主件的下遊端部處。
文檔編號C21B7/18GK101198709SQ200680021337
公開日2008年6月11日 申請日期2006年6月16日 優先權日2005年6月15日
發明者居伊·蒂倫, 讓諾·盧特施 申請人:保爾伍斯股份有限公司