CN102052849B - 一种电炉连续多点布料的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种电炉连续多点布料方法，先将输入的料落到被驱动机构带动转动的环形料盘上，经过环形料盘的转动，将料均匀输送到各下料斗处，分散布设在环形料盘的盛料面上方的各浮动刮板将环形料盘上的料刮到料斗中，再经过安装在电炉盖上的各下料管多点送入电炉。解决了现有电炉加料点少、加料不连续等问题。本发明的新型环形加料机还包括环形料盘的支承、导向机构、挡料板和盖板，多个浮动刮板可摆动地安装在基座上，可绕铰链轴的轴线摆动，浮动刮板切入料层的深度可通过调节配重装置的重量，调节浮动刮板所刮料的多少，具有多点连续加料、加料量稳定可调、设备结构简单和传动可靠的优点，可用于冶金行业直接还原铁熔分电炉和其它电炉的冷、热料的布料。

Description

一种电炉连续多点布料的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种电炉连续多点布料的方法及装置，特别是用于冶金行业直接还原铁熔分电炉热料的连续多点布料的方法和装置。

背景技术

目前国内外工业炉布料机大多是冷料加料机，其缺点是不能用于高温炉料的布料，而且布料点少，加料不连续。与冷料布料相比，高温炉料的布料更符合节能和环保的要求，但是高温炉料的布料尚需解决很多技术难题。首先是要解决连续布料的难题，既要防止热料在布料过程中的等待而散失热能，又要防止热料发生堵料和漏料；其次是进料口越少越好，以减少进料输送设备的台数，降低成本；第三是布料点要多，特别是需要适用于环形布料，即围绕电炉的圆周布料；第四是要解决好高温炉料对于布料设备的热幅射破坏。

中国200720016466.6号专利公开了一种沿电极外侧多点布料的熔分电炉技术，满足了沿电炉圆周的多点布料要求，但由于需要采用多个料仓呈二字形排列，而电炉的多个加料口呈圆形排列，因而使得一部分连接于料仓与加料口之间的料管长度很长，另外需要设置多个送料口向多个料仓送料，这种设计结构大大增加了送料流程的成本，而且不便于连续进行布料的操作和控制，也不利于节能、环保。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种电炉连续多点布料的方法及装置。本发明的方法不仅适用于冷料的布料，而且还适用于热料的布料；它只需一个进料口，可实现连续不断地向多个料斗布料。本发明的装置采用多个料斗呈圆周形分布，十分适合于环形布料的电炉。不仅设备结构简单、成本低、耐高温性能好，而且工作性能稳定、易于操作调整、工效高。

为了实现上述目的，本发明的电炉连续多点布料的方法及装置采用了如下技术方案。

本发明的电炉连续多点布料的方法，包括以下步骤：

a)将来料通过一个送料口11连续输送到一个环形料盘2上，

b)所述的环形料盘2由驱动机构3带动绕环形料盘2的中心O转动，使在环形料盘2上的料跟随环形料盘2在同一水平面内绕中心O移动，将料输送到多个沿环形料盘2的外环周围的下方分散间隔设置的料斗7处，

c)通过每个料斗7上所配有的刮料机构60，可调地将跟随环形料盘2移动过来的盛料面21上的料刮入料斗7中，

d)将刮入各料斗7的料，通过与料斗7对应连接的下料管多点输送入所述电炉。

本发明实现电炉连续多点布料方法的装置，包括基座10、与送料设备连接的送料口11、多个固定在基座10上的料斗7和驱动机构3，该装置还包括一个环形料盘2及其导向机构和支承机构，所述的环形料盘2通过支承机构可移动地安装在基座10上，所述的驱动机构3带动环形料盘2绕其中心O转动，所述的导向机构用于将环形料盘2的移动约束为在同一水平面内绕其自身的中心O的转动，使在环形料盘2上的料跟随环形料盘2在同一水平面内绕其中心O移动。一个水平的环形的盛料面21设置在所述的环形料盘2上，用于盛接由送料口11输送来的料，在所述的驱动机构3的驱动下，盛料面21在同一水平面内作绕环形料盘2中心O的移动，以将盛料面21上的料送到各个刮料机构60的下面。一个与盛料面21垂直的环形的挡料面24设置在所述的环形料盘2上，用于来料的导向和阻挡料不从盛料面21上泄出。多个刮料机构60，分散布设在环形料盘2的盛料面21的上方，刮料机构60可摆动地安装在基座10上，用于将盛料面21上的料刮入与电炉盖上的对应下料管连接的各料斗7内，料斗7沿环形料盘2的外环周围的下方分散间隔固定设置，刮料机构60的数量与料斗7的数量相同。挡板8，固定在基座10上，所述的挡板8布设在环形料盘2的盛料面21的外环的上面，以阻挡住盛料面21上的料不泄出盛料面21以外，盖板1固定安装在挡板8上，用于将盛料面21上的料密封在由盛料面21、挡料面24与挡板8组成的空间内。

所述的支承机构包括至少3个托轮5和一个形成在环形料盘2上的支承圆环面22，所述的托轮5安装在基座10上，各托轮5均布在支承圆环面22的圆周上，托轮5的转动轴线平行于所述支承圆环面22且朝向其中心O，使支承圆环面22与托轮5的外圆面接触配合。

所述的导向机构包括至少3个挡轮4和一个形成在环形料盘2上的导向内圆柱面23，所述的挡轮4枢转地安装在基座10上，各挡轮4均布在导向内圆柱面23的圆周上，挡轮4的轴线平行于导向内圆柱面23的母线，使导向内圆柱面23与挡轮4的外圆面接触配合。

所述的驱动机构3为调速电机多级减速传动机构，驱动机构3与环形料盘2之间的传动形式为销齿传动。

所述的刮料机构60包括浮动刮板6、铰链轴61、连杆62、竖杆63和摇把64，其中浮动刮板6通过连杆62与铰链轴61固定连接成一体，铰链轴61枢转地安装在基座10上的支撑架65上；竖杆63的一端与浮动刮板6连接，另一端设有螺纹，该螺纹与摇把64上带有的螺母连接；摇把64的螺母的一个端面与基座10上的支撑架65上的一个端面66接触配合，当转动摇把64时，摇把64上的螺母转动，并驱动竖杆63作轴向移动，从而调整控制浮动刮板6向下移动的最大距离，以防止刮料过多。所述的浮动刮板6设有用于调整浮动刮板6的重量的配重装置，当浮动刮板6的重量加大时，浮动刮板6刮出的料增加，反之减小。

所述的挡板8为空心隔热板，在空心隔热板内设有冷却装置，用于在布热料时降温。

所述的挡轮4和/或托轮5是滚动轴承。

所述的送料口11是一个或多个，优选为一个，所述的料斗7采用碳钢结构件内衬隔热材料。

本发明的电炉连续多点布料方法，解决了现有电炉加料点少、加料不连续等问题，具有多点连续加料，加料量稳定可调的优点。本发明的新型环形加料机设备结构简单，传动可靠，可用于冶金行业直接还原铁熔分电炉和其它电炉领域、铁合金电炉，尤其适用于钒钛磁铁矿的高温热直接还原铁料的布料。

附图说明

图1是本发明的电炉连续多点布料装置的整体结构示意图，图中示意说明了本发明的电炉连续多点布料方法的工作原理。

图2是本发明的电炉连续多点布料装置的驱动机构、支承机构、导向机构、刮料机构的结构示意图，它也是图1中的A-A剖视图。

图3是本发明的电炉连续多点布料装置的刮料机构的结构示意图，包括图3a-图3c，其中：图3b是图3a的左侧视图，图3c是图3a的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图所示的具体实施例，进一步说明本发明的电炉连续多点布料的方法及装置。

如图1所示，本发明的电炉连续多点布料方法包括如下具体工艺步骤：先由送料口11将高温料或常温料连续输送到由驱动机构带动转动的环形料盘2上，经过环形料盘2的转动，将来料输送到各料斗7处，各料斗7处的浮动刮板将环形料盘2上的料刮到料斗7中，料斗7中的来料再经过安装在电炉盖上的各下料管多点送入电炉。由图1可知，本发明的环形多点布料方法可实现一进多出，即仅需一个进料口11，可以向多个料斗7连续输出料，特别适合于高温热料的输送，当然也可以安装多个送料口设备。

图1-3是实现本发明连续多点布料方法的装置的实施例。如图所示，本发明的装置包括基座10、与送料设备连接的送料口11、多个固定在基座10上的采用碳钢结构件内衬隔热材料的料斗7、一个环形料盘2、多个刮料机构60、用于支承环形料盘2的支承机构、用于为环形料盘2的运动导向的导向机构、用于驱动环形料盘2转动的驱动机构3、挡板8和盖板1。

所述的环形料盘2上包括一个盛接由送料口11输送来的料的水平的环形的盛料面21、一个与盛料面21垂直的环形的挡料面24、一个与盛料面21平行的支承圆环面22和一个与盛料面21垂直的导向内圆柱面23。

所述的环形料盘2通过支承机构可移动地安装在基座10上，支承机构由12个托轮5和环形料盘2上形成的支承圆环面22构成，这些托轮5枢转地安装在基座10上，使托轮5可围绕安装在基座10上的支承轴转动，该支承轴的转动轴线与所述支承圆环面22平行，该转动轴线的方向朝向支承圆环面22的中心O。这12个托轮5均布在由支承圆环面22构成的圆周上，并且位于支承圆环面22的下面，支承圆环面22与托轮5的外圆面接触配合，使支承圆环面22与托轮5的外圆面能够滚动配合，从而实现了环形料盘2在同一水平面内移动。所述的导向机构由12个挡轮4和在环形料盘2上形成的导向内圆柱面23构成，挡轮4枢转地安装在基座10上，使挡轮4可围绕安装在基座10上的枢轴转动，所述枢轴的轴线平行于导向内圆柱面23的母线。这里母线是指数学上的母线，指由运动而产生面的直线。由于导向内圆柱面23与支承圆环面22垂直，所以母线也与支承圆环面22垂直，换句话说，挡轮4的轴线与导向内圆柱面23的母线平行，等同于挡轮4的轴线与支承圆环面22垂直。挡轮4的外圆面与导向内圆柱面23接触配合，或者说导向内圆柱面23与挡轮4的外圆面滚动配合，从而实现了将环形料盘2的移动约束为在同一水平面内绕其自身的中心O的转动，使在环形料盘2上的料跟随环形料盘2在同一水平面内绕其中心O移动。如图所示的中心O是指本发明的电炉连续多点布料装置的基准中心，因此，在本发明中，环形料盘2的中心以及环形料盘2的转动所围绕的中心、盛料面21的中心以及盛料面21的移动所围绕的中心、支承圆环面22的中心以及支承圆环面22移动所围绕的中心、导向内圆柱面23的中心以及导向内圆柱面23移动所围绕的中心、托轮5圆周均布的圆周中心、挡轮4圆周均布的圆周中心、料随盛料面21移动所围绕的中心，均是指图1所示的同一个中心O。

所述的盛料面21为水平设置的环形平面，它在驱动机构3的驱动下，在同一水平面内作围绕环形料盘2中心O的移动，盛料面21上的料跟随盛料面21做同一水平面内的围绕中心O的移动，以将盛接的来自送料口11的料送到各个刮料机构60的下面。所述的垂直的环形挡料面24设置在所述的环形料盘2的盛料面21的上面，并位于环形的盛料面21的内环侧，用于来料的导向和阻挡料不从盛料面21上泄出。

多个刮料机构60分散布设在环形料盘2的盛料面21的上方，将盛料面21上的料刮入位于盛料面21外环的下方的各料斗7内，刮料机构60可摆动地安装在基座10上，其位置可以调整，以利于均匀布料。刮料机构60的数量与料斗7的数量相同。图1所示的实施例中的料斗为10个，沿环形料盘2的外环周围的下方分散间隔设置，并固定在基座10上，料斗7的数目可根据实际应用需要进行增减。采用圆周布置的各料斗7与电炉盖上的下料管(图中未示出)连接，这种设置特别适合于为圆筒形的电炉的布料，使得从料斗7到电炉布料口的距离很短，不仅节约了下料管，而且还能减少热料的热能损失。

如图3a、3b、3c所示，本发明的刮料机构60包括浮动刮板6、铰链轴61、连杆62、竖杆63和摇把64。浮动刮板6通过连杆62与铰链轴61固定连接成一体，铰链轴61枢转地安装在基座10上的支撑架65上。竖杆63的一端与浮动刮板6连接，另一端设有螺纹，该螺纹与摇把64上带有的螺母连接。摇把64的螺母的一个端面与基座10上的支撑架65上的一个端面66接触配合，当转动摇把64时，摇把64上的螺母转动，螺母的转动驱动竖杆63上的螺纹，使竖杆63做轴向移动，即如图3a、3b所示的上、下移动。从图3a、3b、3c可知，浮动刮板6可绕铰链轴61的轴线摆动，由于浮动刮板6本身的自重和配重装置，使浮动刮板6存在一个对环形料盘2上的料的切力，该切力驱使浮动刮板6切入料层，浮动刮板6切入料层的深度完全由浮动刮板6上的配重决定。本发明通过调节配重装置的重量，调节浮动刮板6所刮料的多少。在料层较厚的情况下，料层将浮动刮板6上推，使所述的螺母与所述的端面66不接触，在料层较薄的情况下，由于浮动刮板6的重量，使所述的螺母与所述的端面66接触。浮动刮板6切入料层的深度受所述螺母的控制，通过调节螺母，可调整控制浮动刮板6移动的最大切入距离，以防止刮料过多。在实际操作过程中，通过调整送料口11输入料的多少、浮动刮板6的配重和螺母在竖杆63的上下位置，实现浮动刮板6刮入料斗7的料量的控制。如图3a、3b、3c所示，本发明的刮料机构60通过铰链轴61与支撑架65的铰链连接，可摆动地安装在基座10上，从而使浮动刮板6不仅能切入盛料面21上面的料层内，而且还能随着料层的薄厚浮动。所述的浮动刮板6的配重装置，是将重物固定在浮动刮板6上，或者固定在连杆62上。当浮动刮板6的配重重量加大时，浮动刮板6刮出的料增加，反之减小，以确保本发明装置所刮出的料量的均匀。

如图1所示，挡板8固定在基座10上，它布设在环形料盘2的盛料面21的外环的上面，盛料面21相对于挡板8是移动的，而挡板8是固定不动的，以引导盛料面21上的料，并防止其从盛料面21的外环侧向外泄出。在来料是热料的情况下，挡板8可设计成空心的隔热板，在空心板内还可设置冷却装置，用于挡板的降温。

如图2所示，盖板1固定安装在挡板8上，盖在挡料面24和挡板8的上面，用于将盛料面21上的料密封在由盛料面21、挡料面24与挡板8组成的空间内，可保护热直接还原铁料较少的氧化和粉尘外溢。挡料面24相对于盖板1是移动的，而盖板1是固定不动的，它可以是耐材隔热或水冷隔热盖板，便于密封和维修。

本发明所述的托轮5的数量至少为3个，该数目可根据支承机构承载能力和减轻单个托轮的载荷的实际应用需要予以增加。同理，本发明所述的挡轮4的数量至少为3个，该数目可根据导向机构导向精度和承载能力的实际应用需要予以增加。所述的挡轮4、托轮5是滚动轴承，以保证环形料盘2的转动顺畅，阻力小，并且确保在高温料斗情况下能够正常工作。

本发明的电炉连续多点布料装置的驱动机构3为调速电机多级减速传动机构，可采用蜗轮蜗杆传动、皮带传动或齿轮传动等形式，传动可靠平稳，转速可调、润滑简单。驱动机构3与环形料盘2之间的传动形式为销齿传动，其结构是：驱动机构3末级输出的传动件是齿轮，而环形料盘2的外形圆周一圈设有间距相等的多个销，通过齿轮的齿拨动销，将齿轮的转动传递给环形料盘2，使环形料盘2随齿轮的转动而转动。

经过内部对高温热料布料的试运行后证明，本发明在解决漏料、堵料、粉尘和温度控制方面，取得了很好的使用效果，而且实现料量调整非常方便实用。

Claims (11)

1.一种电炉连续多点布料的方法，其特征在于包括以下步骤：

a)将来料通过一个送料口(11)连续输送到一个环形料盘(2)上，

b)所述的环形料盘(2)由驱动机构(3)带动绕环形料盘(2)的中心O转动，使在环形料盘(2)上的料跟随环形料盘(2)在同一水平面内绕中心O移动，将来料输送到多个沿环形料盘(2)的外环周围的下方分散间隔设置的料斗(7)处，

c)通过每个料斗(7)上所配有的刮料机构(60)，可调地将跟随环形料盘(2)移动过来的盛料面(21)上的料刮入料斗(7)中，

d)将刮入各料斗(7)的料，通过与料斗(7)对应连接的下料管多点输送入所述电炉。

2.一种实现如权利要求1所述的电炉连续多点布料方法的装置，包括基座(10)、与送料设备连接的送料口(11)、多个固定在基座(10)上的料斗(7)和驱动机构(3)，其特征在于该装置还包括：

一个环形料盘(2)及其导向机构和支承机构，所述的环形料盘(2)通过支承机构可移动地安装在基座(10)上，所述的驱动机构(3)带动环形料盘(2)绕其中心O转动，所述的导向机构用于将环形料盘(2)的移动约束为在同一水平面内绕其自身的中心O的转动，使在环形料盘(2)上的料跟随环形料盘(2)在同一水平面内绕其中心O移动，

一个水平的环形的盛料面(21)设置在所述的环形料盘(2)上，用于盛接由送料口(11)输送来的料，在所述的驱动机构(3)的驱动下，盛料面(21)在同一水平面内作绕环形料盘(2)中心O的移动，以将盛料面(21)上的料送到各个刮料机构(60)的下面，

一个与盛料面(21)垂直的环形的挡料面(24)设置在所述的环形料盘(2)上，用于来料的导向和阻挡料不从盛料面(21)上泄出， 

多个刮料机构(60)，分散布设在环形料盘(2)的盛料面(21)的上方，刮料机构(60)可摆动地安装在基座(10)上，用于将盛料面(21)上的料刮入与电炉盖上的对应下料管连接的各料斗(7)内，刮料机构(60)的数量与沿环形料盘(2)的外环周围的下方分散间隔固定设置的料斗(7)的数量相同，

挡板(8)，固定在基座(10)上，所述的挡板(8)布设在环形料盘(2)的盛料面(21)的外环的上面，以阻挡住盛料面(21)上的料不泄出盛料面(21)以外，

盖板(1)，固定安装在挡板(8)上，用于将盛料面(21)上的料密封在由盛料面(21)、挡料面(24)与挡板(8)组成的空间内。

3.根据权利要求2所述的电炉连续多点布料的装置，其特征在于：所述的支承机构包括至少3个托轮(5)和一个形成在环形料盘(2)上的支承圆环面(22)，所述的托轮(5)枢转地安装在基座(10)上，各托轮(5)均布在支承圆环面(22)的圆周上，托轮(5)的转动轴线平行于所述支承圆环面(22)且朝向其中心O，使支承圆环面(22)与托轮(5)的外圆面接触配合。

4.根据权利要求2所述的电炉连续多点布料的装置，其特征在于：所述的导向机构包括至少3个挡轮(4)和一个形成在环形料盘(2)上的导向内圆柱面(23)，所述的挡轮(4)枢转地安装在基座(10)上，各挡轮(4)均布在导向内圆柱面(23)的圆周上，挡轮(4)的轴线平行于导向内圆柱面(23)的母线，使导向内圆柱面(23)与挡轮(4)的外圆面接触配合。

5.根据权利要求2所述的电炉连续多点布料的装置，其特征在于：所述的驱动机构(3)为调速电机多级减速传动机构，驱动机构(3)与环形料盘(2)之间的传动形式为销齿传动。

6.根据权利要求2所述的电炉连续多点布料的装置，其特征在于：所述的刮料机构(60)包括浮动刮板(6)、铰链轴(61)、连杆(62)、竖杆(63)和摇把(64)，其中

浮动刮板(6)通过连杆(62)与铰链轴(61)固定连接成一体，铰链轴(61)枢转地安装在基座(10)上的支撑架(65)上； 

竖杆(63)的一端与浮动刮板(6)连接，另一端设有螺纹，该螺纹与摇把(64)上带有的螺母连接；

摇把(64)的螺母的一个端面与基座(10)上的支撑架(65)上的一个端面(66)接触配合，当转动摇把(64)时，摇把(64)上的螺母转动，并驱动竖杆(63)作轴向移动，从而调整控制浮动刮板(6)向下移动的最大距离，以防止刮料过多。

7.根据权利要求6所述的电炉连续多点布料的装置，其特征在于：所述的浮动刮板(6)设有用于调整浮动刮板(6)的重量的配重装置，当浮动刮板(6)的重量加大时，浮动刮板(6)刮出的料增加，反之减小。

8.根据权利要求2所述的电炉连续多点布料的装置，其特征在于：所述的挡板(8)为空心隔热板，在空心隔热板内设有冷却装置，用于在布热料时降温。

9.根据权利要求4所述的电炉连续多点布料的装置，其特征在于：所述的挡轮(4)是滚动轴承。

10.根据权利要求2所述的电炉连续多点布料的装置，其特征在于：所述的送料口(11)是一个或多个，所述的料斗(7)采用碳钢结构件内衬隔热材料。

11.根据权利要求3所述的电炉连续多点布料的装置，其特征在于：所述的托轮(5)是滚动轴承。 

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