CN101360839A - 用于竖炉的装料装置 - Google Patents

Abstract

一种用于竖炉的装料装置，该装置包括：至少一个装载送料斗，其具有被布置在相对于竖炉的中心轴线偏心位置中的排放孔；以及物料分配装置，其设置在该送料斗的下方。物料分配装置包括与炉的中心轴线同轴的进料道以及设置在进料道下方的用于将炉料分配到竖炉内的可转动的枢转斜道。装料装置还包括漏斗形状的连接箱，其设置在物料分配装置与装载送料斗之间。连接箱具有：下部中央出口，其与装载送料斗相连通；至少一个上部入口，其相对于炉的中心轴线偏心设置，且与送料斗的排放孔相连通。根据本发明，装料装置包括位于分配装置上游的且位于从排放孔排放出的物料的轨道上的至少一个散布器。散布器使物料流能够同时分配到进料道的两侧。

Description

用于竖炉的装料装置

技术领域

本发明涉及一种用于为竖炉(尤其是鼓风炉)装料的装置，包括至少一个，通常是多个装载送料斗(charging hopper)，装载送料斗通常用作气锁容器(airlock reservoir)，且通过连接箱连接至物料分配装置，该物料分配装置具有用于将炉料分配竖炉内部的可转动的枢转斜道(chute)。

背景技术

全世界装配竖炉的这种类型的装料装置相当多。对于鼓风炉来说，装料通常如下进行：当在大气压力下对第一送料斗装料时，接着，在鼓风炉压力下的第二送料斗通过连接箱将装载物卸放到物料分配装置的中央进料道内。由该中央通道进料的可转动枢转斜道将炉料分配在炉的装料表面上方。当第二送料斗为空时，其与炉相隔离且被降至大气压力，用于再充填。已经被预填充的第一送料斗，或有的情况下可能是第三送料斗，接着被置于鼓风炉压力下，准备为物料分配装置供料。

对于这些装料装置，由于送料斗的偏心位置，离开送料斗的物料流通常沿着相对于炉中心轴线的偏心轨道。因此，作用在可转动的枢转斜道上的冲击区域是可变的且不对称的，并且当斜道处于其缩回的非活动位置中时，作用在炉的装料表面上的冲击将不在中心。一方面，由于物料沿着斜道所滑行的距离随斜道的角度位置而变化，且该距离取决于所使用的送料斗，所以作用在斜道上的不对称的可变冲击使分配过程变得复杂。另一方面，来自斜道的偏心轨道会引起问题，尤其是当需要通过在围绕鼓风炉中心轴线的炉料中形成焦炭烟道(coke chimney)来提高鼓风炉的性能时。由于这种装置不能正确地将它们的装载物引到炉子中心，所以使用上述装料装置几乎不可能形成这种焦炭烟道。对该问题已经提出了各种解决方案，例如，在申请人的卢森堡专利LU85879、LU86336和LU86340中所述。在传统装料设备中，被装载的物料在其到达可转动的枢转斜道之前，沿着连接箱的倾斜壁流动。上述解决方案在这一点上基本上是一致的，即在连接箱内部提供附加的圆锥形漏斗。为了在漏斗内形成定量(retainment)的物料，需要通过计量单元来控制该漏斗的输出。这样，减少或被消除了进入到斜道内的不对称流出量。但是，这些解决方案需要安装精密的控制程序和对传统装料装置进行相当大的复杂修改。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于竖炉的装料装置，其可通过简单装置使炉料的轨道对中在炉子中心轴线上。

根据本发明，该目的通过竖炉装料装置和物料分配装置来实现，其中，竖炉装料装置包括具有相对于竖炉中心轴线偏心设置的排放孔(discharge orifice)的至少一个装载送料斗，物料分配装置被布置在送料斗下方。物料分配装置包括：进料道，与炉子的中心轴线同轴；以及可转动的枢转斜道，设置在进料道的下方，被设计成用于将炉料分配到竖炉内。装料装置还包括设置在物料分配装置与装载送料斗之间的漏斗形的连接箱。该连接箱具有与进料道相连通的下部中央出口以及至少一个上部进料口，上部进料口相对于炉子的中心轴线偏置设置且与送料斗的排放孔相连通。根据本发明的一个重要方面，装料装置包括至少一个分散装置(dispersion means)-散布器(spreader)-位于上述分配装置的上游，且位于从排放孔排放的物料的轨道上，这使得物料流可以同时分散到上述进料道的两侧。

已知的是，由于箱体的漏斗形状，速度的水平分量将不可避免地被传递到偏心进入且穿过箱体的每一物质流中。因此，离开进料道的物质流变成偏心的。在可转动枢转斜道上，当斜道转动时，该偏心物质流行进可变的滑行距离。实际上，当入射流不同轴时，作用在斜道上的冲击区域取决于斜道的相对转动位置。在斜道槽上行进的滑行距离控制物料的减速程度。结果，离开斜道的物料的速度同样取决于斜道的转动位置。因此，不容易实现所期望的同心圆区域的炉料轮廓，而且，得到的轮廓通常趋向于椭圆。此外，也妨碍了焦炭烟道的形成(如所预料的)。

根据本发明的散布器有可能将从送料斗排放的物料流分开，并使其以至少两个独立流的形式被分散到连接箱的倾斜表面的相对侧上，即，分散到进料道的两侧。因此，当预先被散布器分开的流再次聚到一起时，其间的碰撞足以减少或消除其速度的水平分量，因此，形成了基本上对中的物质流，即，基本上与炉子的中心轴线同轴。鉴于该散布器，将可知，其在机械上简单且可靠，并且可以容易地将其布置在连接箱内部，而且其安装仅需要对已知的装料装置进行少许改动。

根据简单实施例，散布器包括布置在连接箱内部的散布器板。根据本发明的第一变形，该散布器板为固定的水平板。根据本发明的第二变形，该散布器板为可以在工作位置与非工作位置之间枢转的可枢转板。在工作位置，该板通常被水平定位，以便于组成横切流动方向的障碍物。在非工作位置，该板被缩回，例如，沿着垂直方向，以便于不妨碍物料的流动。

在可枢转板的情况中，散布器板有利地具有在工作位置时能使其至少部分地覆盖进料道的几何结构。可枢转板的面积可以大于固定板的面积。当在工作位置时其可以至少部分地覆盖进料道的事实可以使得穿过整个通道的物料的散布最优化。

在有利的实施例中，散布器还包括保持边缘，通过该保持边缘物料的堆积物可以保持在散布器上，这种堆积物尤其可以减少散布器的研磨磨损的影响。对于物料流动的有效分开和转向，散布器优选地包括临近连接箱的壁而布置的两对边。

在有利的实施例中，进料道包括第一上部管形部分和第二下部管形部分，第一和/或第二管形部分的水平横截面沿着物料流动方向逐渐变细。这使得可以在进料道出口处进一步提高物料流动的对中程度。

很显然，本发明使其本身特别适用于采用几个送料斗的装料装置以及适用于鼓风炉中。同样可知，作为一种改进，所描述的散布器可容易地被结合到现有的装料装置中。在优选的实施例中，装料装置包括三个装载送料斗，每个都具有相对于炉中心轴线偏心的排放孔且包括三个散布器，每个排放孔具有与之相关的对应散布器。

附图说明

通过结合附图对下面提供的实施例的两个有利形式的详细描述，本发明的其它特征和特性将变得显而易见，附图中：

图1是沿着图2中的轴线I-I的垂直横截面图，其示出了根据第一实施例的用于竖炉的装料装置；

图2是根据图1的装置的水平横截面图，其示出了散布器；

图3是沿着图4中的轴线III-III的垂直横截面图，其示出了根据第二实施例的用于竖炉的装料装置；以及

图4是穿过根据图3的装置的垂直横截面图，其示出了其它散布器。

具体实施方式

图1和图3示出了作为实例的一般由参考标号10表示的装料装置。该装料装置10装配有鼓风炉喉部12(blast furnace throat)，喉部在图中没有被完整示出。参考标号15表示该鼓风炉的中心轴线。

装料装置10以已知方式包括第一送料斗16、第二送料斗18以及第三送料斗20，它们作为用于待装载物料的气锁容器。图中仅示出了第一和第二送料斗16、18的下部22、24。尽管第三送料斗20及其下部25存在，但是在横截面图中它们不可见。在图1和图3中，可以看到送料斗16、18相对于鼓风炉的中心轴线15并排且偏心地设置。这同样适用于第三送料斗20。实际上，三个送料斗16、18、20相对于中心轴线15是对称设置的。

参考标号26通常表示被布置在送料斗16、18、20下方的物料分配装置。该物料分配装置26以已知方式包括与鼓风炉的中心轴线15同轴的进料道28以及可转动的枢转斜道30。枢转斜道30设置在进料道28的下方，并且可以绕中心轴线15回转以及围绕吊架(suspension)的基本上水平的轴线枢转，以便于能够通过喉部12将炉料分配到鼓风炉的装料表面(未示出)上。

连接箱32被垂直布置在物料分配装置26与送料斗16、18、20之间。连接箱32基本上为漏斗形状。其以已知方式包括：下部排放出口34，其与物料分配装置26的进料道28相连通；以及三个上部进料口36、38、40，其相对于中心轴线15对称地设置，且连接至送料斗16、18、20的下部22、24、25。图1和图3中仅示出了第一和第二送料斗16、18的进料口36、38。送料斗16、18、20的下部22、24、25设置有对应的排放孔42、44、46，其中，仅示出了排放孔42、44。由于送料斗16、18、20的位置，使得排放孔42、44、46也相对于鼓风炉的中心轴线15偏心。

以已知方式，用于每个送料斗16、18、20的物料闸门阀(gatevalve)48、50、52用来选择性地通过排放孔42、44、46中的一个分别阻断和控制待排放流。下部密封阀56、58、60与每个材料闸门阀48、50、52相关联，且用来相对于鼓风炉而密封送料斗16、18、20。也应该注意到，图中未示出安装在送料斗16、18、20上端且用于相对于外部环境(outer atmosphere)密封送料斗16、18、20的对应的上部密封阀。

图1示出了从第二送料斗18排放的将通过可转动的枢转斜道30分配的装载物料流62。同样在图1中示出了第一散布器66和第二散布器68。与第三送料斗20相关联的第三散布器70在图2中示出。每个散布器66、68、70均位于通过相应送料斗16、18、20排放的物料流的正常轨道上，即，位于从中流出物料的排放孔36、38、40的垂直下方。

在装料阶段，散布器66、68、70用于分散物料流，因此，将物料流分开并转向至连接箱32的倾斜壁的不同侧。尤其是，对于散布器68和流62可以在图1和图3中看出，散布器66、68、70用于分开物料流62，例如，基本上将其分成两个独立的分流，如标号62’和62”所示。由于它们以这种方式被分离，因此，这些流62’和62”被引入到进料道28的两侧，引入到连接箱32的倾斜内壁的相对部分上。于是这些分流62’和62”被分配到穿过中心轴线15且垂直于图1和图3平面的平面的两侧。分流62’和62”的质量流速相似。因此，将可知，在连接箱32的下部排放出口34的区域内的分流62’和62”之间的碰撞将由分流沿着散布器66、68、70的两自由侧的偏斜所产生。该碰撞形成了与中心轴线15基本上同轴的单流。同样将可知，分成两个分流62’和62”及它们的碰撞将基本减少或甚至消除了水平速度分量。不管其来源于哪个送料斗16、18、20，每个重新结合的流在可转动的枢转斜道30上呈现出相同冲击区域。由于该冲击区域凭借相应的散布器66、68、70而对中在中心轴线15上，将可知，由斜道30流出的物料的速度与斜道30的转动位置无关。而且，如图1所示，当斜道处于缩回位置(即，离开正道)且不活动时，每个再结合的流具有在中央冲击鼓风炉装料表面的优点。用于从第二送料斗18流出排放物的这种再结合的物料流的例子由图1和图3中标号62”’表示。

图2示出了三个散布器66、68、70以及它们在连接箱32内部的位置。该散布器66、68、70相对于中心轴线15对称设置。图2所示的三个散布器66、68、70中的每一个都包括具有保持边缘66”、68”、70”的矩形的散布器板66’、68’、70’。如图1清晰可见，保持边缘66”、68”、70”用于将锥形的物料堆积物66”’、68”’、70”’保持在散布器板66’、68’、70’上。物料堆积物66”’、68”’、70”’用于减少由装入鼓风炉内的大量物料在板66’、68’、70’上造成的磨损。散布器板66’、68’、70’和保持边缘66”、68”、70”由高机械强度的材料制成，例如，耐磨钢或具有适当陶瓷材料的钢片衬。

在根据图1和图2的实施例中，散布器板66’、68’、70’被不可移动地固定在连接箱32内部的水平位置中。散布器板66’、68’、70’与连接箱32的倾斜壁分离一垂直距离，该垂直距离能够得到在进料道28两侧上的流的轨道。该垂直距离也使得分流62”的通道位于对应散布器板66’、68’、70’的下方。选择该固定散布器板66’、68’、70’的尺寸，尤其是它们的表面积，以便于在进料道28的侧面以及与该侧面相对的侧面上留有通道。每个散布器板66’、68’、70’基本上被布置在板所分配的排放孔36、38、40的下方。如图1和图2所见，每个散布器板66’、68’、70’的几何中心对准指定流速的流62。通过设定相应材料的闸门阀48、50、52而限定的流速通常是中间流速，其小于最大流速，如图2和图4所示。实际上，由于连接箱32的漏斗形状，连接箱32能够对中高流速的物料流，但是其不能为中间或低流速这样做。将可知，散布器66、68、70提供了对于该问题的解决方案。图2中，也可以看见进料道28两侧的分流62’和62”。图2中一系列可见的箭头大体示出了散布器68分配物料的方式。可知的是，一旦第一排出物被释放了，散布器66、68、70中的每一个均构成组件，该组件由散布器板66’、68’、70’、保持边缘66”、68”、70”以及物料堆积物66”’、68”’、70”’形成。

图3和图4示出了另一实施例。在图3和图4中，与图1和图2中所示相同或相似的元件用相同参考标号表示。图3和图4中的实施例结构和特征相似，因此，下面仅描述不同之处。该实施例与上述实施例的主要差异在于，散布器166、168、170安装在连接箱32内部的方式以及它们所包括的散布器板166’、168’、170’的形状。图3也示出了工作位置中的可转动的枢转斜道30以及与中心轴线15同轴的流62”’作用在斜道30上的冲击。

如图3和图4可看出，散布器166、168、170的结构和位置基本上与上述设置相似。但是，可以清楚的看到，散布器166、168、170，尤其是它们的散布器板166’、168’、170’具有较大的表面积。为了使该增加的表面积成为可能，而又不阻塞装载物料通向连接箱32的下部排放出口34的通道，散布器板166’、168’、170’被枢转地安装在枢轴80上。该枢轴80在连接箱32壁内的轴承中转动，以形成用于每个散布器板166’、168’、170’的转动轴线。这使得每个散布器板166’、168’、170’能够在基本上垂直的停止位置与水平的工作位置之间枢转，在停止位置上，散布器板不工作且不阻碍物料流，在工作位置，散布器板166’、168’或170’挡住、分开且转向物料流62。图3和图4中，散布器168示出在工作位置，而散布器166和168在非工作位置。这些散布器166、168、170的枢转可有利与相应的密封阀56、58、60的启动耦连起来。也可在图4中看出，散布器板166’、168’、170’的形状是五边形的。因此，在工作位置，每个散布器板166’、168’、170’的部分均部分地覆盖下部排放出口34，从而覆盖进料道28，以增强物料向进料道28两侧的扩散。

再看图1和图3，装料装置10的两个其它方面尚待说明。进料道28包括第一上部管形部分28’和第二下部管形部分28″。第一方面是，这些管形部分28’、28″逐渐变细，即，它们的直径向着底部减小。这使得能够更好地将高于图1和图3所示而设定的速度的流62”集中在中心轴线15。对于每个管形部分28’、28″，其直径与沿其输出方向的流速的增加相适应，以便于在不阻碍其自由流动的情况下集中物料。第二方面是，从图1和图3中可看出，第一管形部分一定程度地突出到连接箱32内。这具有在连接箱32的倾斜壁上的装载物料的通道内产生障碍的效果。结果是，以斜坡的形式形成了物料的堆积物，用参考标号90来表示。物料90的耐久层(permanent layer)相当大地减少了在连接箱32的倾斜壁上的磨损。

Claims (10)

1.一种用于竖炉的装料装置，包括：

至少一个装载送料斗，其具有排放孔，所述排放孔相对于所述竖炉的中心轴线偏心设置；

物料分配装置，被布置在所述送料斗的下方，所述物料分配装置包括与所述炉的中心轴线同轴的进料道和布置在所述进料道下方的用于将炉料分配到所述竖炉内的可转动的可枢转斜道；以及

连接箱，其具有漏斗形式，所述连接箱设置在所述物料分配装置与所述送料斗之间，并且所述连接箱包括与所述进料道相连通的中央下部出口以及相对于所述炉的中心轴线偏心设置的且与所述排放孔相连通的至少一个上部入口；

其特征在于，至少一个散布器设置在所述分配装置的上游，且位于从所述排放孔排放出的物料的轨道上，所述散布器使物料流能够被分散到所述进料道的两侧。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述散布器包括被布置在所述连接箱内部的散布器板。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述散布器板为固定的水平板。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述散布器板为可以在工作位置与非工作位置之间枢转的可枢转板。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述散布器板具有当位于工作位置上时至少部分地覆盖所述进料道的几何形状。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述散布器还包括保持边缘，所述保持边缘能够将物料的堆积物保持在所述散布器上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述散布器包括邻近所述连接箱的壁而设置的两个相对边。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述进料道包括第一上部管形部分和第二下部管形部分，所述第一和/或第二管形部分的水平横截面沿所述物料流的方向逐渐变细。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括三个装载送料斗，每个所述装载送料斗均具有相对于所述炉的中心轴线偏心设置的对应的排放孔，并且所述装置包括三个散布器，各散布器与每个所述排放孔相关联。

10.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的装料装置的鼓风炉。

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