CN1005215B - 炉子用螺旋输送器 - Google Patents

Abstract

披露了一种逆流型流体冷却的螺旋输送器。此种螺旋适用在炉子中，包括一从空间上环绕一内管的外轴。在此外轴上固定有一批空心的由流体冷却的板条，冷却剂流入空心条板。此种冷却剂首先被引导流经此种条板，然后在其经该内管流出之前通过此外轴回流。

Description

炉子用螺旋输送器

本发明一般而论是关于炉子设计的，而更具体地说，涉及一种直接配置在转底炉中炉底上方由逆流流体冷却的卸料螺旋。

用粒化料或压型料配置到旋转炉底之上，可在转底炉（“RHF”）中进行铁的氧化物和其它金属氧化物的直接还原。

简单地说，RHF是一种连续式加热炉，一般有一个为一分开的圆形的在内部之外壁所圈定的圆形内壁。这两个壁部间形成的空隙包含一个圆形的旋转炉底。为了保持炉中发生的热，此两个壁相当低，以便能使炉顶接近炉底。在该内壁和外壁之中以及在炉顶之中可安装燃烧器。

物料通常经一输送器或滑槽加到（落到）旋转炉底上。当物料带到炉底上后，通常用一卸料螺旋将其移动。由于涉及到高温〔1300-2300°F（704-1260℃）〕，此螺旋常用水冷。参看美国专利3443931。通过位于炉顶上风道可使气体排出。

常规的螺旋输送器或卸料螺旋由一根中心轴及焊接在它上面的实心螺旋条板组成。冷却流体通过配置在该轴中的内膛。其中一些螺旋设计则利用一批围绕该轴配置的分隔开的实心条板。美国专利2630310公开了一种结构，其中在一个处理可熔材料的烟道中有一管状的双层外套，该双层外套有鼻状腔室，这些腔室直接与双层外套相连，当有冷却介质通入时，介质就一直流过双层外套（包括鼻状腔室）。

由于存在于RHF中之气体与物料的侵蚀性质，加上其中的高温，这种卸料螺旋经常受到损坏。这种条板一般也要劣化。RHF内的高温和不良的两级反应物（钠、硫化物、氯化物、氟化物、钾、铅、锌、锡、铁、镍和铬）引起的侵蚀和磨损会损坏螺旋，仅约三个月后就会使之报废。价昂的材料为HH合金（20%的镍，20%的铬，其余为铁）以及IN659都是不能令人满意的。

除此，这些条板间的空隙堆集着松散的细屑，常会固结在一起。这类细屑起到一种海绵作用，聚合和集中着存在于炉子中的腐蚀性气体。

可以想象，经常性的更换螺旋需要频繁的停工以及很高的维修和劳务费用，因而不能有效地用于炉子中，其结果将导致较高的设备用费。显然，有必要作出更好的螺旋设计。

为此，本发明的目的在于给出一种改进的卸料螺旋，使之能够更好地经受RHF的苛刻条件。

根据本发明，一种炉用螺旋输送器，特别是适用于转底炉的螺旋输送器，包括一近端和远端，空心的外轴和配置在此外轴中的内管，在此外轴与内管间形成的空隙，固定在此外轴上的至少一个空心的螺旋条板，用于将冷却剂引入和排出的部件，外轴的两端各有带孔板封住，外轴上开有和条板沟通的孔口，其特征在于：

该螺旋输送器近端，即冷却剂排入端有一挡板，挡板的位置使冷却剂从外轴上的孔口流入螺旋条板，并挡住冷却剂直接流入内管;输入的冷却剂先流过整个空心的螺旋条板，然后冷却剂从远端的孔口流出进入外轴与内管间的空隙并以与条板内相反的方向流过空隙冷却外轴，最后从靠近上述挡板处流入内管而由排出部件排出。

图1是一种转底炉的平面图。

图2是本发明一实施例的侧视图。

图3是沿图2中3-3线剖开的横抑面图。

图4是本发明一实施例的横截面图。

参看图1，其中示明了转底炉（RHF）10的一个已大大简化的图。此RHF10包括一个绝缘的外壁12和一个绝缘的内壁14。炉底16依箭头18所示方向在RHF内旋转。挡板22将RHF10分成不同的部分。物料通过一安装在RHF10炉顶（未示明）的供料机引到炉底16上。

当物料的处理完成后，即当炉底16差不多转过一整圈后，用卸料螺旋26将此物料移出，同时便其沉落入一料仓（未示明）中作续后的处理。卸料螺旋26由电动机与机械连杆28驱动。通过一偶连管30将水供给此螺旋26。

图2与3较详细地描述了此卸料螺旋26。该螺旋26包括装配到两根管62上的轴32，每根管32有一让水通过其中的内膛34。环绕在此轴32上有一批分隔开的空心螺旋条板36。最好采用六或七块螺旋条板36，因为超过这个数目的螺旋条板常会使一些特殊物料固结在这些螺旋条板36之间。

图中所示的螺旋条板36取顺时针的右手螺旋形式。因此，螺旋26依方向38转动。但是，本发明并不局限于这一特殊的实施例。

在进水的端部40将水引入螺旋26，而通过驱动端42将其排出。

螺旋条板36为空心的，允许水从其中流过。在轴32两个部段中形成的一些槽孔螺旋46（参看图4）可让水从内膛34流到螺旋条板36并且反向流回。在螺旋条板36的前沿上加上一抗侵蚀层44。曾经将一种商品名为Stellite（一种钨铬钴合金材料）用作为这种保持层44，但经过一段时间后有时产生裂缝。这样一些裂缝随即扩延入软钢质的螺旋条板36中，引起少量的漏水。尽管这种Stellite合金有过有时令人失望的结果，但它仍然是用作保持层44的一种较理想的材料。

图4是这种卸料螺旋26的一个详图。它的两端40与42附加有适当的附属部件（未示明），以保证完善的不透水性和使螺旋26得以转动。水流方向为箭头48所示。帽盖74与76防止水自螺旋26流出。

轴32通过一系列的内部折流板使水在流出之前盘旋地或逆流地流动。

水流48首先从接水端40流经管道62随后流进室50。室50上有一些孔口52使水流入流体分配室54，然后经槽孔46流至螺旋条板36。虽则在接水（或其邻近）端40处只给出一个槽孔46，但应认识到这种槽孔46的数目是与螺旋条板36的数目相匹配的。

经过螺旋条板36全长的水流向远端42，在这里重新进入轴32，经槽孔46进入室72。这样的水继续流过挡板66上形成的孔68进入轴32与内管58之间形成的环形空间56。在轴32与内管58之间有一些垫片64固定它们的结构关系。

在逆流型式中，水流向挡板60并于此再次返向并受迫进入内管58。此时，流经管58的水通过挡板66中的孔口70流向远端72，然后流出螺旋26。

由于水以一种逆流形式受迫迂回地返回近端4C，就同时产生了三种冷却作用。第一，流过螺旋条板36的水冷却此螺旋条板36而减少了螺旋条板36的受损可能性。第二，回流过环形空间56的水冷却轴32在这些螺旋条板36之间的部分。这种部分要是不加以冷却就会固结上热的物料，而加速螺旋26的损坏。第三，流经内管58与管道62的水会把上述部件保持在较冷的状态。

实验性的测试结果表明，这种螺旋26比起常规的水冷式实心条板型卸料螺旋已延长了约二至三倍的寿命。后一类螺旋平均只能维持二至三个月，而本发明的螺旋26则已延长到四至九个月。此外，采用本发明的设计就能用软钢而不需价昂的特种合金来制成螺旋26。

螺旋条板的节距、导角、长度与数目自然是RHF的尺寸以及环境与RHF中待处理之物料的函数。在特定的条件下，此种RHF中的温度约为1800°F（982℃）而条板约为16.25英尺（4.9米）长。轴32的外径约为1.5英尺（0.45米），而轴32的全长为17.2英尺（5.2米）。导角68约为35°18′而节距70约为13.3英寸（33.8厘米）。参看图2。由于螺旋26的冷却作用，当水流在约10-15磅/平方英寸（69～103千帕的力作用下，有约300加仑/分（1136升/分）的流速时，当进入此螺旋26时的水温为约90°F（32.2℃），流出此螺旋26时的水温约为120°F（49℃）。

以上根据条文的规定，说明和描述了本发明的特殊实施例。但对于熟悉本项工艺的人来说将能理解到，在本权利要求书所概括的本发明之形式中可以作出某些改变的，而且本发明的某些特征有时有利于在勿须采用其它相应的特征下加以利用。

Claims (6)

1、一种炉用螺旋输送器，特别是适用于转底炉的螺旋输送器，包括一近端和远端，空心的外轴和配置在此外轴中的内管，在此外轴与内管间形成的空隙，固定在此外轴上的至少一个空心的螺旋条板，用于将冷却剂引入和排出的部件，外轴的两端各有带孔板封住，外轴上开有和条板沟通的孔口，其特征在于：

该螺旋输送器近端，即冷却剂排入端外轴内有一挡板，挡板的位置使冷却剂从外轴上的孔口流入螺旋条板，并挡住冷却剂直接流入内管;输入的冷却剂先流过整个空心的螺旋条板，然后冷却剂从远端的孔口流出进入外轴与内管间的空隙并以与条板内相反的方向流过空隙冷却外轴，最后从靠近上述挡板处流入内管而由排出部件排出。

2、按权利要求1所述的螺旋输送器，其特征在于：所述螺旋条板由软钢构成。

3、按权利要求1所述的螺旋输送器，其特征在于：所述条板包涂有一层抗侵蚀与磨损的材料。

4、按权利要求1所述的螺旋输送器，其特征在于：用于将冷却剂引入此螺旋输送器的部件为一固定在此螺旋输送器近端与内管相通的管道，管道从孔板上的孔伸入外轴并与挡板联接，外轴与管道形成流体分配室，管道上有孔口与分配室相通。

5、按权利要求1所述的螺旋输送器，其特征在于：用于将冷却剂排出此螺旋输送器的部件为一固定在此螺旋输送器远端的管道，该管道与所述内管对齐。

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