CN103502479B - 用于为熔炼设备输送和预热金属炉料的装置和相关的方法 - Google Patents

Abstract

用于在熔炼设备（11）的容器（12）中连续地输送和预热金属炉料（13）的装置，包括至少一个具有用来输送金属炉料（13）的壁（38,39）的输送通道（21），以及至少一个界定输送隧道和/或膨胀室（18）的罩（17）。所述罩（17）被设于所述输送通道（21）上方并用于从所述容器（12）排出的烟雾的至少一部分的运输，并且所述输送通道（21）与孔（30）配合来排放所述烟雾。所述孔（30）与至少一个烟雾分流通道（44）配合，所述烟雾分流通道（44）界定至少一个第一膨胀舱（27）并且基本上垂直或几乎垂直地设置，且被连接至所述孔（30）和至少一个通道（25,26）以吸入烟雾。

Description

用于为熔炼设备输送和预热金属炉料的装置和相关的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在容器中、有利地是在熔化炉（例如电弧炉）中连续地预热和输送金属炉料（例如铁屑、热的或冷的海绵铁（DRI）、生铁或其他）的装置和相关的方法。

背景技术

振动或振荡类型的装置已知被用来输送金属炉料（metalcharge）至熔炼设备（meltingplant）的容器（有利地是熔化炉）。

当金属炉料被输送时，通过从炉中排出的烟雾，这些已知的装置提供足够长的区段来充分地预热金属炉料。

每个已知的装置包括轴承结构，其中每一个上都安装着输送通道，输送通道具有基本上为U形的或相似的横截面。

输送通道的至少一部分在上部被一个或多个界定隧道的罩（hood）覆盖，从熔化炉排出的烟雾以与金属炉料前进的方向相反的方向流进隧道，同时进行预热。

所述输送通道沿着侧壁设有孔（apertures），这些孔与直接地连接至烟雾吸入装置（means）的吸入通道相连。

烟雾吸入装置制造吸入通道内的低压，并且，通过设在输送通道的侧壁的孔，吸收烟雾。热的烟雾穿过金属炉料并对其加热。

随着烟雾穿过金属炉料，亦由于吸入装置的高吸入能力，相当数量的小金属碎片（例如金属片）通过吸入装置被吸收。

作为其结果，并非所有金属炉料被带进熔化炉，而碎片的大多数停止在吸入通道内，阻塞烟雾的路径并改变吸入条件。

再者，对于这一点我们必须增加频繁的维护操作的需求，使设备频繁地停机，从而从吸入通道去除沉积在它们中的碎片。

因此申请人已经对自身设定了目的：消除通道内的薄炉料（例如金属片），从而同时限制吸入通道和吸入装置内的维护干预措施。

另一个目的是获得一种装置，与本领域的状态相比，其具有有限的管理和维护成本和时间。

US5,647,288公开了一种废料输送器，其中排气吸入空间被界定于输送器的内壁和外壁之间。

申请人已经设计、测试并实施了本发明，以克服本领域状态的缺点，并获得这些和其他目的和优点。

发明内容

在独立权利要求中阐述和表征了本发明，而从属权利要求描述了本发明的其他特征或主要发明构思的变形。

本发明被应用至装置，其在输送通道上方具有至少一个能够界定烟雾输送隧道和/或烟雾膨胀室的罩。

根据这些目的，一种用于在熔炼设备的容器中输送已预热的金属炉料的装置，包括至少一个输送通道，金属炉料能够在所述输送通道中连续地前进，所述装置还包括设于输送通道上方的罩，从而与输送通道界定隧道和/膨胀室，从容器排放的烟雾的至少一部分被以逆流的形式流进其中。

所述烟雾穿过金属炉料，将其加热，并从与输送金属炉料的输送通道的壁配合的孔排出。

根据本发明的一个特征，所述孔与至少一个基本上垂直地或几乎垂直地设置的烟雾分流通道配合。

所述烟雾分流通道同时与孔和至少一个吸入通道相连，所述吸入通道被设于烟雾分流通道的下游。根据一个变形，烟雾分流通道和吸入通道都界定至少一个烟雾膨胀舱。

根据本发明，烟雾被强制按照迷宫式路径，首先穿过与输送壁配合的孔，然后穿过烟雾分流通道（其中发生第一次且可观的膨胀），然后烟雾被吸入装置排出。这一强制性路径使得悬浮物中携带的颗粒的相当一部分跌落在烟雾分流通道的底部上。

根据第一种方案，所述烟雾分流通道由输送壁界定，该输送壁与输送通道的设于输送壁之外的侧壁配合。

根据一个变形，侧壁和输送壁基本上相互平行。

根据另一个变形，侧壁向罩的上部发散地延伸。

根据另一个变形，侧壁的发散是相对于输送壁。

这样一来，侧壁和输送壁界定发散的烟雾分流通道，该通道确定了烟雾的膨胀并且促进颗粒的沉淀。

本发明还涉及相关的方法，用来在熔炼设备的容器中输送和预热金属炉料。

所述方法至少包括：在容器中连续地输送金属炉料的步骤，在设于输送通道上方的隧道和/或膨胀室内输送从容器排放的烟雾的步骤，由于位于下游的吸入装置产生的吸入动作的效果而使烟雾穿过金属炉料的步骤，以及通过设于输送壁内的孔排放烟雾的步骤。

根据本发明的一个特征，烟雾排放步骤中，烟雾穿过至少一个烟雾分流通道，该烟雾分流通道在一侧与设于输送通道的孔配合，并在另一侧与至少一个吸入通道配合。

根据另一个特征，分流通道内的烟雾经受膨胀。

附图说明

从优选形式的实施例的以下描述中，本发明的这些和其他特征将变得明显，这些实施例参照附图被作为非限制性的例子给出，其中：

图1是熔炼设备的示意性侧视图，根据本发明的输送和预热装置被应用至该设备。

图2是图1的从II至II的剖视图。

图3示出了图2的一个变形。

图4是根据一个变形的图2的放大图。

图5是图4中一个细节的平面示意图。

图6示出了图4的一个变形。

图7示出了图4的第一变形。

图8示出了图4的第二变形。

为了便于理解，在可能之处，相同的参考数字已经被用来辨别附图中基本相同的共同要素。要被理解的是，一个形式的实施例的要素和特征能够被便利地结合至其他形式的实施例，而无需进一步澄清。

具体实施方式

参照附图，参考数字10作为其整体表示根据本发明的输送和预热装置。

装置10（图1）被安装在熔炼设备11内，该设备是基本上已知的类型，其包括熔化炉12（例如电弧型），通过加载孔14侧向地加入通过装置10运输的金属炉料13。

在本例中，设备10包括加载模块15，以将金属炉料13加载进装置10的输送通道21。

在输送通道21中金属炉料13被预热并被引入熔化炉12。

已知类型的振动装置41与输送通道21相连，并且通过长度方向的振动或振荡运动，使金属炉料13向前进入熔化炉12。

装置10还包括一个或多个设于输送通道21上方的罩17。

罩17（图2）界定了膨胀室18，该膨胀室在金属炉料13的上方延伸并且适用于减缓烟雾，并在它们撞击金属炉料13之前将它们保持在其中至希望的时间。最短时间是必要的，以完成烟雾中的非燃烧气体的燃烧并促进颗粒和粉末的沉积。

本发明还可适用于：当罩17（图3）被紧邻地设置在金属炉料13的上方时，以界定用于烟雾通过的隧道18，使得金属炉料13或至少其表面层被来自熔化炉12的热烟雾直接撞击。

连接管28与装置10相连（图1），该连接管连接熔化炉12的第四个孔和膨胀室18，并且当加载孔14被关闭时，允许将熔化炉12内产生的几乎所有烟雾直接输送进膨胀室18。

输送通道21包括底壁22（基本上水平）和两个侧壁23、24，其在本例中界定基本上为U形的横截面（图2和图3）。

沿着输送通道21的整个长度，在输送通道21的侧壁23、24的侧面，设有连接至烟雾排放管40的吸入通道25、26。

排放管40被连接至已知类型的烟雾吸入和过滤设备，并且具有阀门元件41，以调节烟雾吸入水平。

在图2、3和4所示形式的实施例中，吸入通道25、26与输送通道21制成单一的一块，并设有振动元件32、33（图3），从而防止（或至少限制）它们内粉末或其他杂质的沉积。

在其他形式的实施例（图7和图8）中，相对于吸入通道25、26，输送通道21被制成为单独的元件，而液压式和基本上已知类型的密封元件42被插入输送通道21和吸入通道25、26之间，从而保证烟雾被密封。

吸入通道25、26还设有允许保养的检查门。

输送通道21，有利地沿着其整个长度，具有能够迫使烟雾跟随迷宫式路径的手段，从而促进金属炉料的粉末、颗粒和较小碎片（例如源于金属加工的芯片）随着其前进而沉积至金属炉料13，并防止它们被传输入吸入通道25、26并进入排放管40。

上述手段包括输送金属炉料13的输送壁38、39，以及向吸入通道25、26输送烟雾的侧壁23、24，它们都与输送通道21的底壁22相连。

侧壁23、24和输送壁38、39界定了烟雾分流通道44，烟雾在被引导进吸入通道25、26之前，被强制通过该分流通道。

每个烟雾分流通道44界定了从孔30排出的烟雾的第一膨胀舱27，在其中它们被膨胀继而颗粒沉积在分流通道44的底部。

以相同的方式，吸入通道25、26各自界定第二膨胀舱29，在其中存在气体的另一次膨胀，然后颗粒沉淀在底部。

参考图7，输送壁38、39与输送通道21上方的罩17相连，而在其他形式的实施例（图4和图8）中，输送壁38、39直接与输送通道21相连。

输送壁38、39（图4和图8）向输送通道21的底壁22延伸，并且为了膨胀室18的至少一大部分的延伸，与底壁22分别界定纵向的孔30，烟雾能够通过该孔。

在某些形式的实施例（图4）中，输送壁38、39是与侧壁23、24基本上平行的。

为了防止孔30由于部分金属炉料13的干扰而堵塞，在其他形式的实施例（图7）中，输送壁38、39延伸至尽可能远，并与底壁22相连。在靠近后者时，它们具有固定间隔的孔30，并符合如图5或另一个形式的实施例（如图6）所示。

孔30还可以被调节它们的开口间隙的手段控制，从而控制烟雾吸入水平。

在其他形式的实施例中，输送壁38、39可以是向输送通道21的底壁22汇聚，而非基本上垂直。这种形式的实施例是有利的：由于吸入通道25、26产生的吸入效果和输送壁38、39的汇聚效果，膨胀室18内的烟雾被强制输送向输送通道21的底壁22的中央部分，并加热基本上所有金属炉料13。

通过适当地控制吸入通道25、26的吸入水平，能够控制烟雾的排放并且防止一定重量的颗粒以悬浮物的形式沿着由侧壁23、24和输送壁38、39界定的分流通道44被垂直地运输。

即使部分地被以悬浮物的形式运输，颗粒也不能跨越侧壁23、24，而跌落在分流通道44的底部，其随后将颗粒排放进熔化炉12。

在图7所示的例子中，输送壁38、39基本上垂直延伸，而输送通道21的侧壁23、24向吸入通道25、26的上部延伸，向外侧倾斜。输送壁38、39和侧壁23、24界定了发散的分流通道44，烟雾通过该分流通道被排放。

发散的分流通道44的作用是减缓烟雾被排放时的速度，从而进一步减少垂直的悬浮物中携带的颗粒的量。

在另一个形式的实施例中，侧壁23、24符合如图8所示，亦即，它们每个都包括垂直的壁和向外倾斜的壁，从而诱导烟雾中倾向于沉积在输送通道21上的不稳定气流，颗粒保持基本上处于悬浮状态。

另外，在本例中，吸入通道25、26被连接至支撑底座。

清楚的是，可以对前述装置进行修改和/或增加部件，而不偏离本领域和本发明的范围。

同样清楚的是，虽然参照某些具体的实施例描述了本发明，本领域技术人员当然能够获得许多其他等同形式的装置，其具有权利要求中描述的特征并因此全部落入由此定义的保护范围。

Claims (10)

1.用于在熔炼设备（11）的容器（12）中连续地输送和预热金属炉料（13）的装置，包括至少一个输送通道（21），以及至少一个界定输送隧道和/或膨胀室（18）的罩（17），所述罩（17）被设于所述输送通道（21）上方并用于运输从所述容器（12）排出的烟雾的至少一部分，并且所述输送通道（21）与孔（30）配合来排放所述烟雾，其中所述输送通道（21）包括底壁（22）和两个侧壁（23,24），底壁和侧壁界定基本上为U形的横截面，其特征在于，

吸入通道（25,26）被沿着输送通道（21）的长度设于所述侧壁（23,24）的侧面，并且

所述输送通道（21）包括与所述侧壁（23,24）共同界定烟雾分流通道（44）的输送壁（38,39），所述侧壁（23,24）设于所述输送壁（38,39）外面，烟雾在被引入所述吸入通道（25,25）之前被强制通过所述烟雾分流通道，

所述孔（30）被界定在所述输送壁（38,39）内并且/或者由所述输送壁界定，所述烟雾分流通道（44）界定至少一个第一膨胀舱（27）并且被连接至所述孔（30）和所述吸入通道（25,26），并且所述吸入通道（25,26）界定至少一个适用于进一步膨胀所述烟雾的第二膨胀舱（29），

其中烟雾被强制按照迷宫式路径，首先穿过与输送壁（38,39）配合的孔（30），然后穿过由所述输送壁（38,39）与所述侧壁（23,24）之间的空间界定的第一膨胀舱（27），然后穿过第二膨胀舱（29）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述烟雾分流通道（44）和所述吸入通道（25,26）沿输送通道（21）的整个长度纵向地延伸。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述侧壁（23,24）是与所述输送壁（38,39）基本上平行的。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述侧壁（23,24）向所述罩（17）基本上发散地延伸。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述侧壁（23,24）相对于所述输送壁（38,39）是发散的。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输送壁（38,39）与所述罩（17）相连。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输送壁（38,39）与所述输送通道（21）相连。

8.用于在熔炼设备（11）的容器（12）中输送和预热金属炉料（13）的方法，至少包括：

通过输送通道（21）输送所述金属炉料（13）的步骤，所述输送通道包括底壁（22）和两个侧壁（23,24），底壁和侧壁界定基本上为U形的横截面，

在罩（17）中输送从所述容器排出的烟雾的步骤，所述罩（17）界定隧道和/或膨胀室（18）且被设于所述输送通道（21）上方，

所述烟雾穿过所述金属炉料（13）的步骤，以及

通过孔（30）排放所述烟雾的步骤，其特征在于，

所述烟雾排放步骤中，所述烟雾首先穿过至少一个由输送壁（38,39）和设于所述输送壁（38,39）外面的所述侧壁（23,24）共同界定的烟雾分流通道（44），然后被引入沿输送通道（21）的长度设置在所述侧壁（23,24）的侧面的吸入通道（25,26），其中所述孔（30）被界定在所述输送壁（38,39）内并且/或者由输送壁界定，并且其中所述烟雾分流通道（44）界定至少一个第一膨胀舱（27），所述吸入通道（25,26）界定至少一个适用于进一步膨胀所述烟雾的第二膨胀舱（29），烟雾在被烟雾吸入装置（40）吸入之前在所述第一膨胀舱（27）和第二膨胀舱（29）中膨胀，所述烟雾吸入装置设于连接至所述分流通道（44）的所述吸入通道（25,26）的下游，其中烟雾被强制按照迷宫式路径，首先穿过与输送壁（38,39）配合的孔（30），然后穿过由所述输送壁（38,39）与所述侧壁（23,24）之间的空间界定的第一膨胀舱（27），然后穿过第二膨胀舱（29）。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述烟雾在所述吸入通道（25,26）中经受另一次膨胀。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，沉积在所述分流通道（44）的底部上的颗粒或粉末在所述容器（12）中被连续地排放。