CN103502759A - 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：至少一个用于输送金属炉料（13）的通道（21）；至少一个罩（17），设在输送通道（21）上方且界定隧道和/或膨胀室（18），从所述容器（12）排放的烟雾的至少一部分在隧道和/或膨胀室内前进；以及孔（30），与所述输送通道（21）的侧壁（23,24）配合以排放烟雾。所述输送通道（21）包括激活装置（35,135,235），所述激活装置使烟雾转向并且/或者限定被输送通道（21）的金属炉料（13）占据的区域，并且与输送通道（21）的至少一部分纵向地配合。

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（其有利地是熔化炉，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（metal charge）至熔炼设备（melting plant）的容器（其有利地是熔化炉）。

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能够界定隧道的罩（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，并进行预热。

输送通道沿着侧壁设有孔，这些孔与连接至烟雾吸入装置的吸入通道相连。

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，吸收罩的烟雾，使得它们穿过金属炉料并对其加热。

但是，申请人已经发现，这一措施没有获得最好的效果，因为金属炉料的较低的和中央的部分不被热的烟雾冲击，或者只是部分地被它们冲击，留下输送通道的底部上的相当的中央区域，该区域基本上是冷的。

对上述类型的设备同样已知的是，作为其底部的输送通道具有孔，来排放与烟雾吸入装置直接连接的烟雾。被吸入装置吸收的烟雾基本上撞击整个金属炉料并也影响其底部部分。

设在输送通道的底部上的孔使炉料的碎片跌入吸入通道，并且因此它们必须被频繁地清洁，造成停止设备的后果。

另一个缺点是，部分金属炉料能够阻塞这些孔，因此阻止均匀的加热。

申请人已经对自身设定了目的：获得金属炉料的更广泛的和更均匀的加热，从而提高设备的收益，减少熔化炉中后续融化所需的能量。

本发明的另一个目的是大大地减少（如果不是消除的话）与设备的维护相关的问题。

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烟雾输送隧道或者烟雾膨胀室。

根据这些目的，一种用于在熔化炉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或膨胀室，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。

隧道或膨胀室内的烟雾通过孔被吸入，所述孔与输送通道侧面的、垂直的或几乎垂直的壁配合，使得烟雾沿着其整个长度穿过金属炉料，并对其加热。

根据本发明的一个特征，输送通道与激活装置（activator means）配合，激活装置可以是使烟雾转向（divert）的激活装置和/或限定（delimit）被金属炉料占据的区域的激活装置。激活装置能够消灭，或者至少大大减少，在烟雾穿过之后保持基本上冷的金属炉料的部分，或者消灭烟雾不穿过的金属炉料的区域。

有利的是，在输送通道的整个长度上或者至少在隧道或膨胀室的纵向延伸的大部分上，激活装置在输送通道内纵向地延伸。

根据第一个实施例，转向激活装置包括烟雾输送壁，所述烟雾输送壁从隧道或室向输送通道的底部汇聚地延伸，亦即以几乎垂直的方式，因此迫使烟雾在通过设于输送通道的侧壁的孔排出之前，撞击金属炉料的中央部分。

根据一个变形，输送壁是输送通道的侧壁。

根据另一个变形，输送壁汇聚入输送通道。

根据另一个实施例，限定激活装置与输送通道的底壁的中央区域配合。

限定激活装置向隧道或向室垂直地延伸，并且防止金属炉料出现在输送通道的底壁附近。

限定激活装置基本上占据输送通道的底部的中央部分，具有所需的形状，该形状可以是三角形、矩形、多边形、钟形或具有曲线侧面的三角形等。

限定激活装置能够直接与烟雾配合，或者仅占据一个空间。

当它们与烟雾配合时，它们具有垂直的或几乎垂直的壁，其中设有与烟雾吸入装置配合的吸入通道或孔。

根据本发明的一个特征，从激活装置排出的烟雾有利地与吸入通道（其中烟雾膨胀）配合。

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或室内输送从容器排放的烟雾的步骤，以及由于吸入装置产生的吸入动作的效果而使烟雾通过与输送通道配合的孔穿过金属炉料的步骤。

根据所述方法的一个特征，在烟雾正在穿过的步骤中，激活装置被用来消除，或至少减少，在烟雾通过之后，保持冷的或比金属炉料的整个的温度更低的金属炉料的数量。

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是图2的放大图。

图5是图4的第一变形。

图6是图5中一个细节的平面示意图。

图7示出了图6的一个变形。

图8示出了图5的第二变形。

图9示出了图5的第三变形。

图10示出了图5的第四变形。

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，从熔化炉12排出的烟雾被引入其中。

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，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的吸入管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和图3所示形式的实施例中，吸入管25、26与输送通道21制成单一的一块，并可以设有振动元件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4、5、8、9和图10）中，相对于吸入通道25、26，输送通道21被制成为单独的元件。

在该最后的例子中，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。

输送通道21，有利地沿着其整个长度，具有激活装置35，所述激活装置能够减少烟雾通过金属炉料13期间保持冷的中央区域内废料的数量。

在图2、3和4所示的例子中，激活装置35是使烟雾的气流转向的转向器，并且包括两个输送壁38、39，输送壁与膨胀室18相连并且向底壁22倾斜并汇聚地设置。

这样一来，在输送壁38、39的汇聚末端附近（图4），存在较窄的部分，该部分限制输送通道21的底部上的中央区域内保持冷的金属炉料的数量。

输送壁38、39在垂直方向延伸，与底壁22界定孔30，孔沿着输送通道21的整个长度纵向地延伸。

由于吸入通道25、26产生的吸入效果以及输送壁38、39的汇聚效果，膨胀室18内的烟雾被强迫向输送通道21的底壁22的中央部分汇聚，以统一和均匀的方式基本上加热所有金属炉料13。这使得能够消除金属炉料13中与整个金属炉料13相比保持基本上冷（或者低温）的区域。 

侧壁23、24（图2、3和4），与各自的输送壁38、39配合，界定迷宫式的密封，该密封的作用是迫使已经穿过金属炉料13的烟雾按照迷宫式路径减缓其速度并能够沉淀悬浮物中携带的金属炉料的粉末或较小的碎片。迷宫式密封因此对烟雾发挥前期的过滤作用。

在另一个形式的实施例（图5）中，输送壁38、39与输送通道21被制成单一的一块，从而减少金属炉料13和输送壁38、39之间的摩擦。

在该例子中，两个输送壁38、39在其末端具有如图6或另一个形式的实施方式（如图7）中所示的孔30，使得在金属炉料13前进期间，金属炉料的部分不会进入吸入通道25、26。孔30还可以被调节它们的开口间隙的装置控制，从而控制烟雾吸入水平。

在另一个形式的实施例（图8）中，没有设置上述类型的输送壁38、39，而是输送通道21包括限定激活装置，或者是在本例中的插入元件135，该插入元件与底壁22形成单一的一块，基本上靠近其中心区域，并且沿着输送通道21的整个长度纵向地延伸。

插入元件135（图8）向膨胀室18的上部延伸，并且在本例子中是基本上为三角形的，在顶部圆滑。在其他实施例中，插入元件135的形状可以是（简单地举例）矩形、多边形、??曲线形、钟形或混合的形状。

如上述输送壁38、39，插入元件135防止输送通道21的底部上的金属炉料13的中央部分的形成，其不被烟雾撞击因此不被加热。

在其侧壁23、24和靠近底壁22处，输送通道21具有孔30，该孔符合参考图6和7的描述，烟雾被通过该孔吸入。

在另一个形式的实施例（图9）中，输送通道21设有限定激活装置235，该限定激活装置包括设在输送通道21的底壁22上的孔252，以及用于孔252的覆盖元件251，该覆盖元件适用于阻止金属炉料13的一部分从孔252排出。覆盖元件251界定间隙，通过金属炉料13的烟雾能够穿过该间隙。特别地，孔252被通过设在底壁22之下的吸入室253连接至两个吸入通道25、26中的至少一个。

由于吸入通道25、26的吸入效果，烟雾的一部分在穿过金属炉料13之后，从设在侧壁23、24上的孔30排出，而其他部分从插入元件250通过由覆盖元件250界定的间隙排出。

因此烟雾以基本上均匀的方式穿过金属炉料13，消灭冷的区域。

在本例中，覆盖元件251是基本上为C形的，但是在其他方式的实施例中，能够设置其他形状，例如（简单地举例）三角形、多边形、半圆形或其他形状。

清楚的是，可以对前述装置10进行修改和/或增加部件，而不偏离本领域和本发明的范围。

例如，在图10中，可能设置的是，如果插入元件135具有不同的形式，参照图8描述的插入元件135设有设在其垂直的或几乎垂直的壁上的间隙145。如参考图9所描述的，底壁22设有至少一个第二孔252，穿过间隙145的烟雾能够通过该孔，被吸入室253吸入。

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 (13)

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：

至少一个金属炉料（13）的输送通道（21），

至少一个罩（17），设在所述输送通道（21）上方且界定隧道和/或膨胀室（18），从所述容器（12）排放的烟雾的至少一部分在隧道和/或膨胀室内前进，以及

孔（30），与所述输送通道（21）的侧壁（23,24）配合，从而排放所述烟雾，其特征在于，

所述输送通道（21）包括激活装置（35,135,235），以使烟雾转向并且/或者限定被输送通道（21）的金属炉料（13）占据的区域，所述激活装置（35,135,235）与输送通道（21）的至少一部分纵向地配合。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激活装置（35,135,235）在输送通道（21）的整个长度上纵向地延伸。

3. 根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述转向激活装置（35）包括烟雾输送壁（38,39），所述烟雾输送壁从所述隧道或室（18）向所述输送通道（21）的底部汇聚地延伸。

4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述输送壁（38,39）是所述输送通道（21）的侧壁。

5. 根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述限定激活装置（135）与所述输送通道（21）的底壁（22）的中央区域配合，并且向所述隧道或室（18）垂直地延伸。

6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述限定激活装置（135）是基本上靠近所述底壁（22）的中央部分设置的。

7. 根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，吸入装置（25,26）与设在所述限定激活装置（135）的垂直的或几乎垂直的壁上的第二吸入孔（145）配合。

8. 根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述限定激活装置（235）包括至少一个设于所述输送通道（21）的底壁（22）上的孔（252）以及位于所述孔（252）上方的覆盖元件（251）。

9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，吸入装置（253）与所述孔（252）相连，能够通过所述插入元件（235）吸入烟雾。

10. 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，

在罩（17）中输送从所述容器排出的烟雾的步骤，所述罩被设于所述输送通道（21）上方，以及

所述烟雾穿过所述金属炉料（13）的步骤，所述烟雾通过设于所述输送通道（21）的侧壁（23,24）上的孔（30）被吸入，其特征在于，

在烟雾穿过金属炉料（13）的所述步骤中，用来使烟雾转向并且/或者限定被输送通道（21）的所述金属炉料（13）占据的区域的激活装置（35,135,235）被用来消除，或者至少减少，在烟雾通过之后保持基本上冷的金属炉料（13）的量，所述激活装置（35,135,235）与输送通道（21）的至少一部分纵向地配合。

11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述输送通道包括底壁（22），所述金属炉料（13）被设在底壁上，其特征在于，在烟雾穿过金属炉料（13）的所述步骤中，使烟雾转向的所述激活装置（35）通过汇聚的输送壁（38,39）使所述烟雾向所述底壁（22）的中央区域汇聚。

12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在输送金属炉料的所述步骤中，所述限定激活装置（135）防止金属炉料被置于它们占据的区域的附近。

13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述限定激活装置（135,235）包括第二吸入孔（145），在烟雾穿过金属炉料（13）的所述步骤中，所述烟雾通过所述第二吸入孔被吸入并穿过所述输送通道（21）的中央区域。

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