CN104471337B - 用于竖炉的旋转装料装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于竖炉的旋转装料装置，包括：固定壳体(16)、支撑为能够围绕大体上竖直的轴线(A)旋转的悬浮转子(22)以及枢转地悬挂于所述悬浮转子(22)的炉料分配器(28)。提供使所述悬浮转子绕其轴线(A)旋转的旋转驱动构件和独立于所述旋转驱动构件的、用于使所述炉料分配器(28)绕大体上水平的枢转轴线(B)枢转的倾斜驱动构件。所述倾斜驱动构件安装到所述悬浮转子(22)上并与所述悬浮转子(22)一起旋转；所述倾斜驱动构件包括安装在所述主外壳(36)内并具有大体上水平的输出轴(52)的电动倾斜马达(MB)、由所述倾斜马达驱动轴驱动的倾斜输入齿轮(54)以及旋转地与所述滑槽分配器(28)的悬臂(34)形成一体的倾斜输出齿轮(56)，所述倾斜输入齿轮与所述倾斜输出齿轮啮合。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于竖炉的装料装置，特别是涉及一种用于在竖炉中分配炉料的旋转装料装置。更具体地，本发明涉及一种装置，该装置具有用于周向和径向分配炉料的滑槽(chute)。
背景技术
使用用于周向和径向分配炉料的滑槽的旋转装料装置在数十年前就已经广为人知，这主要归功于本申请的申请人，在20世纪70年代初期本申请的申请人就将无钟炉顶(BELLLESS)引入到工业中。
举例来说，US3693812中描述了这种旋转装料装置。该装置包括悬浮转子和滑槽调节转子，悬浮转子和滑槽调节转子支撑在固定壳体中，以能够围绕基本上竖直的旋转轴旋转。滑槽悬挂于悬浮转子，以使得滑槽与悬浮转子一起旋转，从而实现炉料的周向分配。此外，滑槽悬挂以围绕大致水平的轴枢转地调节，从而实现炉料的径向分配。悬浮转子和调节转子由设置有主旋转驱动器(即电动马达)和调节驱动器(即电动马达)的差速驱动装置驱动。调节驱动器允许悬浮转子和调节转子之间产生差速旋转。提供用于对滑槽进行角度调节的枢转机构。连接于滑槽并由转子驱动的该枢转机构将悬浮转子和调节转子之间由于差速旋转而引起的角度位移变化转换为枢转位置(即滑槽的倾角)变化。
US3693812中公开的旋转装料装置还设置有用于驱动两个转子的驱动装置。该装置封装在设置在支撑转子和滑槽的固定壳体上的外壳中。外壳具有主输入轴、次输入轴、第一输出轴(下文称为旋转轴)以及第二输出轴(下文称为调节轴)。主输入轴由主旋转驱动器驱动。在外壳内部，减速机构将主输入轴连接于旋转轴，该旋转轴在固定壳体内竖直地延伸，在壳体内设置有与悬浮转子的齿环啮合的齿轮。调节轴也竖直地延伸到固定壳体中，在固定壳体中设置有与调节转子的齿环啮合的齿轮。在驱动装置的外壳内，旋转轴和调节轴通过行星差速机构，即太阳-行星齿轮系互相连接。行星差速机构主要包括具有与旋转轴上的齿轮啮合的外齿的水平内齿环(环形齿轮)、连接于次输入轴的太阳齿轮、与内齿环的内齿以及太阳齿轮啮合的至少两个行星齿轮。该太阳-行星齿轮系的尺寸设置为使得旋转轴和调节轴在次输入轴静止即当调节驱动器停止时具有由主旋转驱动器赋予的相同的旋转速度。调节驱动器是可反转的驱动器，并且连接于次输入轴。借助差速机构，调节驱动器能够以比旋转轴更快和更慢的旋转速度驱动调节轴，从而引起悬浮转子和调节转子之间的相对旋转，即差速旋转。枢转机构将这种差速旋转转换为滑槽的枢转运动。
已经在产业中证明了这种具有滑槽分配器的旋转装料装置非常成功，并且不同的制造商开发出了他们自己的版本。在大多数设计中，驱动电机、驱动装置、旋转轴和调节轴通常竖直地设置在固定壳体的顶部。如上所述，通过与连接于支撑称转子的环形齿轮啮合的小齿轮，可以相对容易地实现旋转驱动。因为必须将竖直的电动马达提供的转矩转变为能够使滑槽分配器围绕水平轴线枢转的形式，因此倾斜驱动更加复杂。就此而言，倾斜机构的设计导致许多新产品，这些新产品使用连接杆、线缆或液压缸以及特别设计的齿轮。特别地，上述倾斜驱动装置是炉料分配装置的关键部件。因为它是定制的，因此占据了装置总成本的很大一部分。此外，为了在驱动装置需要维护或大修时确保竖炉的连续运行，竖炉操作员通常要保持完整的备用装置的库存。
多年来，以下因素促成了新设计的发展：
-改善装置的紧凑性，特别是针对小/中型高炉设备；
-改善旋转和倾斜驱动机构的可靠性；
-使对固定壳体的接近变得容易，由于安装到固定壳体上的不同外壳，可能难以接近固定壳体；
-减少外壳开口(密封件、垫圈等)的数量；
-改善旋转和倾斜驱动机构的可靠性。
在EP0863215中已经提议通过设置在支撑滑槽的旋转部件(悬浮转子)上的电动马达来驱动滑槽。该方案不需要高度成熟的机械齿轮装置来改变滑槽倾角。但是上述方案需要用于将电能从静止部件传输至可旋转部件从而为支撑滑槽的转子上的电动马达供电的装置。
但是，EP0863215中提供的方案看起来并未完成，并且不实用，无法面对大量灰尘和热量这样恶劣的工业环境。其中还存在另一个未解决的问题，即如何对倾斜驱动器供电。
发明内容
本发明的目的是提供一种旋转装料装置的替代设计，该设计使用简单结实的机构方便地控制滑槽分配器。
该目的通过权利要求1中所要求的旋转装料装置实现。
根据本发明，旋转装料装置包括：
固定壳体，该固定壳体安装于所述竖炉的喉部；
悬浮转子，该悬浮转子位于所述固定壳体中，所述悬浮转子被支撑为能够围绕大体上竖直的轴线旋转，所述悬浮转子和固定壳体配合以形成所述旋转装料装置的主外壳；
滑槽分配器，该滑槽分配器枢转地悬挂于所述悬浮转子；
旋转驱动构件，该旋转驱动构件用于使所述悬浮转子围绕其轴线旋转；
倾斜驱动构件，该倾斜驱动构件独立于所述旋转驱动构件而用于使所述滑槽分配器围绕大体上水平的枢转轴线枢转，其中：
所述倾斜驱动构件安装到所述悬浮转子上以与所述悬浮转子一起旋转，以及
在所述主外壳内安装有优选为电动马达的倾斜马达，该倾斜马达具有大体上水平的输出轴，所述倾斜马达设置为与所述悬浮转子一起旋转，以及
倾斜输入齿轮由所述倾斜马达的输出轴驱动，并且倾斜输出齿轮旋转地与所述滑槽分配器的悬臂形成一体，所述倾斜输入齿轮与所述倾斜输出齿轮啮合。
本发明提供了一种用于竖炉的旋转分配装置，其中所述旋转驱动器和倾斜驱动器可以单独地/独立地控制。应该理解的是，具有相应的驱动齿轮装置/构件的所述倾斜马达设置在所述主外壳内，并由所述悬浮转子承载，从而与所述悬浮转子一起旋转。根据实施方式，所述倾斜马达可以直接由所述悬浮转子支撑，或者横向地驱逐(laterallydeport)以在所述悬浮转子旋转时沿着所示悬浮转子承载，由此在这两种情况下所述倾斜马达都设置为与所述悬浮转子一起旋转。
本旋转分配装置具有许多优点：
-所述倾斜驱动构件和旋转驱动构件是分离的/独立的，这有助于传动机构的机械设计；
-所述倾斜马达的水平安装释放了所示固定壳体上方区域中的一些空间；
-所述倾斜马达设置在所述主外壳内，从而避免恶劣的外部环境。
优选地，所述悬浮转子包括圆柱形主体和大体上水平的底部凸缘，但是这种结构不是限制性的，可以使用其他设计。因此，所述倾斜驱动构件可以安装到所述底部凸缘上，并由所述底部凸缘支撑。通过将所述倾斜马达(其输出轴是水平的)安装在所述悬浮转子的所述底部凸缘上，极大地简化了所述倾斜驱动机构，这特别是因为不再需要将竖直轴的旋转转换成水平运动。
一般而言，所述旋转驱动构件可以包括旋转马达，该旋转马达可以安装在所述固定壳体的外部或内部(其输出轴是竖直的或者水平的)，并且通过主传动机构可操作地连接于所述悬浮转子，所述旋转马达优选为电动马达。举例来说，所述旋转马达可以安装为使得其输出轴大体上是竖直的，所述主传动机构包括输入齿轮，该输入齿轮由所述输出轴驱动并与齿环啮合，所述齿环与所述旋转支撑同轴并旋转地与所述旋转支撑形成一体。
但是，就所述倾斜马达而言，优选地，所述旋转马达安装在固定壳体的侧面，优选安装在主外壳内，由此所述旋转马达的输出轴大体上是水平的。在这种情况下，所述旋转驱动构件可以包括具有输入齿轮的主传动机构，所述输入齿轮由所述旋转马达的输出轴驱动并与齿环啮合，所述齿环与所述旋转支撑同轴并旋转地与所述旋转支撑形成一体。所述旋转马达的侧向设置再次释放了所述旋转分配装置上方的一些空间，降低了所述旋转分配装置的高度。由此降低了高炉上方的顶部装料设备的整体高度，这同样意味着降低了成本。如同下面所描述的那样，根据实施方式，所述固定壳体的整体高度可以降低约1m，从1.5m降低到0.5m。
在特别紧凑的实施方式中，所述旋转驱动构件的齿环固定于悬浮转子的底部凸缘的下侧，由所述旋转马达驱动的所示输入齿轮设置在所述底部凸缘的下方，从而与所述齿环啮合。在该实施方式中，所述悬浮转子可以由安装于所述竖炉的顶环的滚动轴承旋转支撑，所述滚动轴承的一个滚道固定于所述悬浮转子的底部凸缘的下侧。
本发明的这些和其他实施方式在从属权利要求中描述。
附图说明
参照附图，下面将以示例的方式对本发明进行描述，其中：
图1是本旋转装料装置的第一实施方式的横截面示意图；
图2是本旋转装料装置的第二实施方式的半横截面示意图；
图3是本旋转装料装置的第三实施方式的横截面示意图；
图4是本旋转装料装置的另一种实施方式的半横截面示意图；
图5至图12是本旋转装料装置的其他实施方式的横截面示意图。
具体实施方式
图1显示了旋转分配装置10的第一实施方式的主要部件，旋转分配装置10用于将散装炉料(“炉料(burden)”)分配到竖炉中，特别是高炉的料线上。正如本领域中所公知的，装置10是顶部装料装置的一部分，并且设置为关闭例如位于高炉的喉部12上的反应器的顶部开口。从一个或多个例如根据在WO2007/082633中所公开的结构的中间储存料斗(未示出)中向分配装置10供应炉料。在图1中，漏斗14将从料斗排出的炉料引导到旋转分配装置10中。
分配装置10具有固定结构，该固定结构形成密封安装于炉子喉部12的固定壳体16，固定壳体16包括在上凸缘结构20a和下凸缘结构20b之间延伸的固定外部壳体18。在图1的变型中，固定壳体16通过其下凸缘结构20b固定于炉子喉部12的顶环21，形成机加工凸缘。
在壳体16内部，通常表示为22的悬浮转子围绕大致竖直的例如相当于高炉轴的旋转轴线A旋转地安装轴线A。这可以通过由固定壳体结构16支撑并围绕轴线A周向延伸的大直径环形滚动轴承24实现，该大直径环形滚动轴承24一般是滚子轴承，优选回转轴承(slewingbearing)。
从装置10上方排出并由漏斗14引导的炉料流经装置10中的中央通道26并到达通常表示为28的滑槽分配器。中央通道26的内部尺寸通常取决于悬浮转子22的横截面。但是，给料喷嘴30优选设置在悬浮转子22内部并且固定安装于固定壳体16。给料喷嘴30的轴向长度可以取决于设计。在本变型实施方式中，给料喷嘴30从装置10的顶部开口32向下延伸至滑槽28。在此，由于给料喷嘴30设置在转子22内部，通道26的横截面取决于给料喷嘴30。
滑槽分配器28安装于悬浮转子22，以便于随悬浮转子22一起绕轴线A旋转。实际上，滑槽28包括成对的横向悬臂34(或者耳轴)，滑槽28通过成对的横向悬臂34以公知的方式悬挂于转子22中的安装轴承(未显示)，进一步允许滑槽28围绕水平轴线B倾斜/枢转。一般地，滑槽28安装在给料通道26的下部区域中，从分配装置10的顶部进入分配装置10的炉料穿过转子22落入到滑槽28中，以在炉子中分配。
正如下面将会理解的，悬浮转子22和固定壳体16配合以形成旋转装料装置10的主外壳36，并由此限定围绕中央给料通道26的基本上闭合的环形腔室。就此而言，可以注意到，在所有的附图中，仅为了说明起见，用虚线示出悬浮转子22，但这并不意味着悬浮转子22应该在它的主体/底部部分具有横切开口。在某些情况下，正如下面将进行讨论的，主外壳36可以包括在整个或部分圆周上延伸的一个或多个内部分隔壁(partitionwall)。
可以注意到，悬浮转子22包括管状支撑或管状主体38，该管状支撑或管状主体38设置为与旋转轴线A共轴，并实际上支撑滑槽28。管状主体38在中央通道26中竖直地延伸，并且可操作地连接滚动轴承24的一个滚道并由该滚道支撑，在该实施方式中，另一个滚道固定连接于结构16的固定环形壁39。有利地，转子22包括形成为环形凸缘的底部40。除此之外，通过在主外壳36的内部和炉子的内部之间形成一种屏，底部40还具有保护功能。悬浮转子22的底部40在靠近固定壳体16的底部凸缘结构20b的位置侧向/径向延伸。
提供旋转驱动构件用于使悬浮转子22围绕其轴线A旋转。旋转驱动构件包括电动马达MR，在此，电动马达MR固定于壳体16的顶部(壳体16的外部)，其中电动马达MR的输出轴46竖直地设置。电动马达MR通过主传动机构可操作地连接于悬浮转子22。主传动机构可以包括固定在输出轴46上的输入齿轮48，输出轴46驱动齿环(toothedannularring)50，该齿环50围绕悬浮转子22并旋转地与悬浮转子22形成一体。优选地，齿环50固定于轴承滚道支撑转子22。
可以理解的是，装置10还包括独立于旋转驱动构件的倾斜驱动构件，该倾斜驱动构件安装于悬浮转子22以与悬浮转子22一起旋转。优选地，倾斜驱动构件设置在转子22的底部凸缘40上。
倾斜驱动构件包括安装在主外壳36中并具有大致水平的输出轴52的倾斜马达MB，优选地，倾斜马达MB为电动马达。倾斜输入齿轮54由倾斜马达的输出轴52驱动，而倾斜输出齿轮56旋转地与滑槽分配器28的一个枢转臂34形成一体，倾斜输入齿轮54与倾斜输出齿轮56啮合。优选地，倾斜马达的输出轴52大致与枢转轴线B平行，并且优选地，倾斜马达的输出轴52大致与枢转轴线B对齐，但是这不是必须的。
实际上，输入齿轮54可以是具有外齿的轮子，而输出齿轮56可以是与滑槽臂34形成一体的凹形带齿部分的形式。输入齿轮54可以直接安装于马达MB的输出轴52。但是，优选地，减速齿轮系60设置为可操作地连接马达的输出轴52和输入小齿轮54，从而输入小齿轮54安装在中间倾斜轴62上。参考标记64表示支撑旋转轴62的一个轴承，但是可以使用多个这种轴承。尽管未显示，但是可以使用合适的设备来支撑和固定旋转驱动构件和倾斜驱动构件的上述主要部件。
优选地，为了方便控制，倾斜驱动构件包括位于滑槽28两侧上的相似驱动构件，相似驱动构件抵靠在底部40上并与底部40一起旋转。
分隔壁37将主腔室36分为两个同轴的环形子腔室361、362。
在使用过程中，滑槽分配器28可以通过旋转马达MR的驱动绕竖直的轴线A旋转。滑槽分配器还可以围绕水平的轴线枢转，以调节滑槽的倾角和得到不同半径。正如下面将会理解的，当旋转马达MR启动时，转子与其所承载的倾斜驱动构件一起绕轴线A旋转，倾斜驱动构件固定于底部40，并且倾斜驱动构件和转子22之间不存在关于轴线A的相对旋转。
本旋转分配装置10具有许多优点：
倾斜驱动构件和旋转驱动构件是分离的/独立的，这有助于传动系统的机械设计；
倾斜马达MB的水平安装释放了固定壳体上方区域中的一些空间；
通过将倾斜马达MB安装在悬浮转子的底部凸缘40上，极大地简化了倾斜驱动机构，特别是因为不再需要将竖直轴的旋转转换成水平运动；
倾斜马达MB设置在主外壳36内部，从而避免恶劣的外部环境。
旋转电动马达MR是固定的，并且可以容易地地连接于电源。绕转子22旋转的倾斜马达MB需要合适的电源。可以使用滑环将功率从固定壳体部分传输至旋转底部。但是优选采用无接触方案，例如感应电源，每个马达MB一个感应电源。因此，可以使用感应耦合装置，该感应耦合装置包括固定于固定结构16的固定感应器70和固定于转子22的旋转感应器72，例如，旋转感应器72位于底部40的周边。固定感应器70和旋转感应器72通过径向缝隙隔开，并且配置为旋转变压器，以通过穿过径向缝隙的磁性耦合实现从固定支撑件16到转子22的无接触电能传输，从而为设置在旋转底部40上并连接于旋转感应器72的倾斜马达MB供电。这种感应耦合装置在本领域中已知，并且已在例如WO2008/074596中描述，因此在此不再赘述。
按照惯例，本旋转装料装置可以设置有任意合适的构件以防止灰尘进入主外壳36。举例来说，可以在主外壳36中维持氮超压。还可以设置密封，例如水密封，以封闭转子22和固定壳体16的相应区域之间的工作间隙(operatinggap)。
图2显示了第二实施方式10’，它和图1的区别在于旋转马达MR为水平安装。旋转马达MR固定为使其输出轴大致水平，并且旋转马达MR设置在主外壳36外面。这需要对输入齿轮48的结构做出小幅变化，现在输入齿轮48是竖直的，环形齿轮50的齿向上而非是径向的。
图3显示了第三实施方式10”，它与图2的相似之处在于马达MR为水平安装。因此，旋转马达MR固定为使其输出轴为水平的，但是在这里，马达MR设置在主外壳36内。
将旋转马达MR从固定壳体16的顶部移除可以降低装置10的高度，并释放该区域中的一些空间，在该区域中需要接近以维护旋转分配装置10自身(例如，维护/更换滑槽)或者储存料斗以及位于旋转分配装置10正上方的相关的阀。此外，这还使对马达MR的接近变得容易。
现在参考图4，显示了本装置110的第三实施方式，其中滚动轴承124(回转环(slewingring))直接安装在高炉炉头112的顶环121(机加工凸缘)上。与图1相比，相同或相似的部件由相同的参考标记加上100来表示。因此，滚动轴承124的一个滚道固定于顶环121，而另一个滚道固定于底部140的下表面。如同在其他实施方式中一样，倾斜驱动构件由旋转底部140承载，并且优选地，由具有配合感应器(cooperatinginductor)70、72的感应耦合装置供电。优选地，倾斜驱动构件对称地设置，并且包括连接于倾斜马达的输出轴152的减速齿轮系(未示出)。输出轴152旋转地与输入齿轮154形成一体。但是，在该实施方式中，为进一步降低高炉炉头113上方的装置10的高度，连接于滑槽128的枢转臂134的输出齿轮156设置在输入齿轮154的下方，位于设置在底部40的凹槽155中。旋转马达MR也设置在主外壳136内，优选地，倾斜马达MB设置在子腔室137内，该子腔室137由从顶部凸缘120a向下延伸至倾斜轴152高度的环形分隔壁174限定。
还可以注意到，在该变型中，转子122的独特形状具有从给料通道向主外壳136内部延伸的水平壁部分176。与转子122相关的环形齿轮150固定于所述壁部分176的外端。
图5所示的实施方式110’与图4所示的实施方式110非常相似，具有相似配置的悬浮转子122’。但是，悬浮转子122’通过设置在装置110’上部的滚动轴承124悬浮，一个滚道连接于上凸缘结构120a，另一个滚道连接于悬浮转子122’的水平壁部分176。
如同图6所示的实施方式中所示，为了进一步降低旋转分配装置的高度以及顶部装料装置的高度，旋转马达MR可以设置在倾斜马达MB下面。相对于图4，相同或相似的部件由相同的参考标记加上100来表示。因此，再一次地，只需要一个滚动轴承224，并且该滚动轴承224直接安装在高炉炉头212的顶环221上。与图1相比，由于底部240上方的空间只需要用于容纳倾斜驱动构件并固定滑槽228，悬浮转子222具有较短的圆柱形主体238。如图4所示，旋转底部240直接由滚动轴承224的一个滚道支撑，而配合滚道固定于顶环221。倾斜驱动构件在底部240上的设置也与图4相似。
因此，通过将固定旋转马达MR设置在倾斜马达MB下面，极大地降低了高度，固定旋转马达MR和倾斜马达MB各自设置在旋转底部240下面。实际上，认为可以实现三分之二的高度的降低，使旋转分配装置的整体高度(下凸缘220b和上凸缘220a之间)达到大约0.5m。
在该变型中，优选地，齿环250直接固定于底部240的下侧，或固定在短挡套上。马达MR水平设置，并且其水平输出轴246上具有与齿环250啮合的输入齿轮248。
图7和图8描述了两个替代实施方式，其中滚动轴承324(回转环)安装于固定壳体316的下凸缘320b。举例来说，下凸缘320在其顶环321处按照惯例固定于炉喉312。与图4相比，相同或相似的部件由相同的参考标记加上200来表示。
悬浮转子322由滚动轴承324支撑，该滚动轴承324的一个滚道固定于转子底部340的下侧，例如，位于转子底部340周边区域中，另一个滚道直接地或可选择地通过支撑构件(未示出)固定于下凸缘320b。
倾斜驱动构件安装于悬浮转子322的底部340，但是离滑槽328更近。如同图4所示的变型一样，输出齿轮356位于倾斜输入齿轮354下面，但是底部340中不设置有凹槽。
旋转驱动构件包括固定电动马达MR，并且具有与环形齿轮350相配合的输入齿轮348，该环形齿轮350连接于转子322的水平壁部分376。
在图7所示的实施方式中，环形壁部分374固定于固定壳体316的上凸缘320a，并将主外壳336分为单独的外环形腔室和内环形腔室。因此旋转马达MR设置在外环形子腔室中，并且倾斜马达MB设置在内环形腔室中。
与之相比，在图8所示的代表横向紧凑方案的实施方式中，两个马达MR和MB都位于主外壳336中，不具有子划分。可以注意到，在图4至图8所示的实施方式中，倾斜输出齿轮156、256或356位于凹的转子凸缘(recessedrotorflange)140中的输入齿轮154、254、354的下方。但是底部凸缘140还可以是平坦的，倾斜输出齿轮设置在输入齿轮的上方，如同图1中那样。
图9代表与图7所示的旋转分配装置相似的旋转分配装置410，但是在图9所示的旋转分配装置410中滚动轴承424位于固定壳体416的上部区域中。与图7相比，相同或相似的部件由相同的参考标记加上100来表示。固定转子422的设计以及倾斜驱动构件和旋转驱动构件与图7中的相似。
滚动轴承424的一个滚道固定于固定壳体416的上凸缘420a，另一个滚道固定于悬浮转子422，例如，固定于上壁476。
图10所示的实施方式410’与图9中所示的实施方式的不同之处在于倾斜驱动构件，在图10所示的实施方式410’中输出齿轮456位于输入齿轮454的上方。
现在参考图11，结构与图10中的结构相同，但是进一步示出附加冷却系统480的可能的实现方式。冷却系统包括固定在悬浮转子422上的旋转电路部分482和固定于固定壳体416的固定电路部分484，在此，固定电路部分484实际上连接于环状的L形壁部分475。在运行过程中，旋转电路部分482与悬浮转子422一起旋转，而固定电路部分484与壳体416一起保持不动。旋转电路部分482包括任意合适的换热器，例如，包括设置在悬浮转子422上的多个冷却盘管486的换热器。盘管486在主外壳436一侧与转子的主体部分438和底部凸缘440热接触，从而对装料装置410’的暴露于炉子热量最多的部件进行冷却。此外，旋转电路部分482还为壳体416中设置的驱动部件和齿轮部件提供冷却。
尽管在图11中未显示，但是旋转电路部分482可以包括用于例如冷却滑槽分配器428自身的附加冷却管/盘管或者任何合适种类的换热器结构。用于旋转分配装置的冷却系统在本领域中广为人知，在此不再赘述。关于冷却系统的更多细节，可以参考WO2011/023772，该申请通过引用合并于此。就此而言，优选地，冷却系统480还配置为当旋转电路部分482相对于固定电路部分484旋转时实现冷却剂(例如水)从固定电路部分484到旋转电路部分482的强制循环，反之亦然。为了实现该效果，冷却系统480可以包括环形旋转管接头488，该环形旋转管接头488流体连接两个电路部分482、484。环形旋转管接头488设置在固定壳体416的上部，例如，设置在固定环形壁部分475的水平部分上，其他位置也可以。旋转管接头488的结构通常为环形，并在同轴地设置轴线A上从而-举例来说-围绕给料通道426。
图12显示了最后一个实施方式。与图1中相同的部件由相同的参考标记加上500来表示。该实施方式的不同之处在于倾斜马达MB径向驱逐(deport)，不再直接地抵靠在转子的底部凸缘540上。这需要不同的倾斜驱动构件结构。尽管倾斜马达MB不安装在转子凸缘540上，但是它在转子522旋转时由转子522承载。因此，倾斜马达MB的输出轴522水平设置并支撑在固定于凸缘结构520b的大直径环形滚动轴承594上，允许马达MB在整个圆周上旋转。优选地，倾斜马达MB设置在中间壁595后面，该中间壁595具有用于输出轴552的环形槽596。马达的转矩通过传动机构传递至安装于转子底部540的倾斜轴562，所述传动机构包括中间轴597，该中间轴597具有中间齿轮597a和固定于该中间齿轮597a的蜗杆597b。中间齿轮597a与安装于输出轴594的驱动小齿轮598啮合。蜗杆597b与安装于倾斜轴562的端部的涡轮599啮合。倾斜轴562的另一端承载与输出齿轮556啮合的输入齿轮554，输出齿轮556旋转地与滑槽的悬臂534形成一体。
关于所有上述实施方式，还有一些需要说明。
为了绘图简单和清楚起见，在半横截面，特别是轴线A左侧的截面图，的基础上对大多数的实施方式进行描述。在这些半横截面图中，只显示了滑槽分配器的一个悬臂，该悬臂具有倾斜马达MB和相关的传动机构。但应该理解的是，实际上倾斜驱动构件优选地包括两个相似的倾斜驱动构件，倾斜驱动构件具有分别连接于滑槽分配器的各个悬臂的水平倾斜马达MB和合适的传动机构。图1和图3中显示了在滑槽分配器的相反侧上使用相似的倾斜驱动构件。
不同的实施方式的另一个共同方面是电源。优选地，使用感应电源对倾斜马达MB供电。旋转马达MR是固定的，可以通过电线简单且有效地供电。但是，当安装在主外壳内时，还可以是旋转倾斜马达MB使用无线电源。
在某些附图中，显示了MR的两种可能的电源，使用了以下标记：
有线电源表示为90、190、290、390；
感应电源通常表示为192、292、392、492。
最后，如同参考图1所描述，本旋转分配装置可以具有任意合适的构件以有利地防止灰尘进入主外壳36，例如，通过氮超压。此外，还可以设置密封，例如水密封，以封闭转子22和固定壳体16的相应部分之间的工作间隙。
Claims (19)
1.一种用于竖炉的旋转装料装置，该旋转装料装置包括：
固定壳体(16)，该固定壳体(16)安装于所述竖炉的喉部(12)；
悬浮转子(22)，该悬浮转子(22)位于所述固定壳体(16)中，所述悬浮转子(22)被支撑为能够围绕大体上竖直的轴线(A)旋转，所述悬浮转子和固定壳体配合以形成所述旋转装料装置的主外壳(36)；
滑槽分配器(28)，该滑槽分配器(28)枢转地悬挂于所述悬浮转子(22)；
旋转驱动构件，该旋转驱动构件用于使所述悬浮转子围绕其轴线(A)旋转；
倾斜驱动构件，该倾斜驱动构件独立于所述旋转驱动构件而用于使所述滑槽分配器(28)围绕大体上水平的枢转轴线(B)枢转，其特征在于：
所述倾斜驱动构件安装到所述悬浮转子(22)上，并且与所述悬浮转子(22)一起旋转，
在所述主外壳内安装有倾斜马达(MB)，该倾斜马达(MB)具有大体上水平的输出轴(52)，所述倾斜马达(MB)设置为与所述悬浮转子一起旋转；
倾斜输入齿轮(54)由所述倾斜马达的输出轴驱动；并且倾斜输出齿轮(56)旋转地与所述滑槽分配器(28)的悬臂(34)形成一体，所述倾斜输入齿轮与所述倾斜输出齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的旋转装料装置，其特征在于，所述悬浮转子(22)包括圆柱形主体(38)和底部凸缘(40)。
3.根据权利要求2所述的旋转装料装置，其特征在于，所述倾斜驱动构件由所述底部凸缘(40)支撑。
4.根据权利要求2或3所述的旋转装料装置，其特征在于：
旋转马达(MR)安装在所述固定壳体(16)的侧面，或者安装在所述固定壳体内，所述旋转马达(MR)具有大体上水平的输出轴(46)；以及
所述旋转驱动构件包括具有输入齿轮(48)的主传动机构，所述输入齿轮(48)由所述输出轴(46)驱动并且与齿环(50)啮合，所述齿环(50)与所述悬浮转子(22)同轴并旋转地与所述悬浮转子(22)形成一体。
5.根据权利要求4所述的旋转装料装置，其特征在于，所述齿环(250)固定于所述底部凸缘(240)的下侧；并且由所述旋转马达(MR)驱动的所述输入齿轮(248)设置在所述底部凸缘(240)下方，并且所述输入齿轮(248)与所述齿环(250)啮合。
6.根据权利要求5所述的旋转装料装置，其特征在于，所述悬浮转子(222)由安装于所述竖炉(212)的顶环(221)的滚动轴承(224)旋转地支撑，所述滚动轴承的一个滚道固定于所述悬浮转子的底部凸缘(240)的下侧。
7.根据权利要求1所述的旋转装料装置，其特征在于，所述悬浮转子由滚动轴承旋转支撑，所述滚动轴承的第一滚道连接于所述悬浮转子的壁部分，所述滚动轴承的第二滚道连接于固定结构。
8.根据权利要求7所述的旋转装料装置，其特征在于，所述第一滚道连接于所述悬浮转子(122，422)的上水平壁部分(176，476)，所述第二滚道直接地或间接地连接于所述固定壳体的上凸缘(120a，420a)；或者所述第一滚道连接于所述悬浮转子(322)的底部凸缘(340)，并且所述第二滚道连接于所述固定壳体的下凸缘(320b)和所述竖炉的顶环中的一者。
9.根据权利要求7所述的旋转装料装置，其特征在于，所述滚动轴承包括回转环。
10.根据权利要求1所述的旋转装料装置，其中，所述倾斜马达的输出轴(52)大体上平行于所述枢转轴线(B)。
11.根据权利要求1所述的旋转装料装置，其特征在于，所述悬浮转子(122、122’、222)包括具有凹入部分(155、255)的底部，在所述凹入部分(155；255)中设置有输出齿轮(156、256)，该输出齿轮(156、256)由所述倾斜马达(MB)驱动并旋转地与所述滑槽分配器(128、228)的悬臂(134、234)形成一体。
12.根据权利要求1所述的旋转装料装置，其特征在于，所述倾斜马达(MB)位于所述主外壳(136)的子腔室中，其中，所述倾斜马达(MB)的输出轴(152)穿过所述主外壳的分隔壁(174)。
13.根据权利要求1所述的旋转装料装置，其特征在于，旋转马达(MR)安装为其输出轴(46)大体上是竖直的，主传动机构包括输入齿轮(48)，该输入齿轮(48)由所述输出轴驱动并且与齿环(50)啮合，所述齿环(50)与所述悬浮转子(22)同轴并旋转地与所述悬浮转子(22)形成一体。
14.根据权利要求1所述的旋转装料装置，其特征在于，所述倾斜驱动构件包括将所述倾斜马达(MB)的输出轴(552)耦合于所述输入齿轮(554)的蜗轮组(597)，所述倾斜马达及其输出轴(552)由环形滚动轴承(594)支撑，从而由所述悬浮转子承载。
15.根据权利要求1所述的旋转装料装置，其特征在于，所述倾斜马达为电动马达。
16.根据权利要求1所述的旋转装料装置，其特征在于，设置有用于向所述倾斜马达(MB)供电的感应电源装置(70，72)。
17.根据权利要求1所述的旋转装料装置，其特征在于，设置有附加冷却系统(480)，所述附加冷却系统(480)包括固定在所述悬浮转子(422)上的旋转电路部分(484)和固定于所述固定壳体(416)的固定电路部分(484)。
18.一种竖炉，其特征在于，所述竖炉包括根据上述任意一项权利要求所述的旋转装料装置。
19.根据权利要求18所述的竖炉，其特征在于，所述竖炉为高炉。
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