CN104508414A - 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，包括用于安装在竖炉的喉部(12)上的固定壳体(16)以及支撑于所述固定壳体(16)中的悬浮转子(22)，使得该悬浮转子(22)能够绕大体竖直的轴线(A)旋转，所述悬浮转子(22)和所述固定壳体(16)共同限定形成所述旋转装料装置的主壳(36)的环形腔室。布料器(28)可枢转地悬接于所述悬浮转子(22)。所述装置还包括：旋转驱动构件，该旋转驱动构件用于使所述悬浮转子(22)绕其轴线旋转；独立的倾斜驱动构件，该独立的倾斜驱动构件用于使所述布料器(28)围绕大体上水平的枢转轴线(B)枢转，该独立的倾斜驱动构件包括：倾斜马达(MB)，该倾斜马达(MB)具有相对于所述固定壳体(16)固定地安装的水平输出轴(52)；位于主壳(36)中的倾斜驱动轴(58)，该倾斜驱动轴(58)安装于所述悬浮转子(22)上，所述倾斜驱动轴(58)的外端(60)通过运动转换机构(64)连接于所述倾斜马达(MB)，而所述倾斜驱动轴(58)相对的内端(62)连接于所述布料器(28)以便选择性地控制所述布料器(28)的旋转，所述运动转换机构(64)构造为能够在所述悬浮转子(22)的任意角度位置从所述倾斜马达(MB)传递功率到所述倾斜驱动轴(58)。

Description

用于竖炉的旋转装料装置
技术领域
本发明主要涉及一种用于竖炉的装料装置，尤其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，本发明涉及一种类型的装置，该装置具有用于周向和径向分配炉料的斜槽。
背景技术
使用用于周向和径向分配炉料的斜槽的旋转装料装置已经知道几十年，这主要得益于本申请的申请人，在20世纪70年代初本申请人就将无料钟炉顶(BELL LESS)引入到工业中。
举例来说，US3693812描述了这种旋转装料装置。该旋转装料装置包括悬浮转子和斜槽调节转子，所述悬浮转子和斜槽调节转子支撑在固定壳体中，以能够围绕大体垂直的旋转轴线旋转。斜槽悬接于悬浮转子，使得该斜槽能够与悬浮转子一起旋转以周向分配炉料。此外，斜槽悬接为能够围绕大体水平的轴枢转地调节以径向分配炉料。悬浮转子和调节转子由差速驱动单元驱动，所述差速驱动单元配置有主旋转驱动器(即电动马达)和调节驱动器(即电动马达)。调节驱动器允许在悬浮转子和调节转子之间产生差速旋转。提供了枢转机构以对滑槽进行角度调节。连接至滑槽并由转子驱动的该枢转机构将由于差速旋转而引起的悬浮转子和调节转子之间的角位移变化转换为枢转位置(即斜槽的倾斜角)变化。
US3693812的旋转装料装置还配备有用于驱动两个转子的驱动单元。该单元被封装在外壳中，该外壳设置在支撑转子和斜槽的固定壳体上。所述外壳具有主输入轴；辅输入轴；第一输出轴(下面称为旋转轴)；以及第二输出轴(下面称为调节轴)。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至旋转轴，旋转轴垂直延伸进固定壳体内，旋转轴伸入固定壳体内的部分上设置有齿轮，该齿轮与悬浮转子的齿环啮合。调节轴同样垂直延伸到固定壳体中，调节轴伸入到固定内的部分上设置有齿轮，该齿轮与调节转子的齿环啮合。在驱动单元的外壳内，旋转轴和调节轴通过行星差速机构，即行星齿轮系互相连接。行星齿轮系主要包括：水平内齿环(环形齿轮)，该水平内齿环具有与旋转轴上的齿轮啮合的外齿；太阳轮，该太阳轮连接于辅输入轴；至少两个行星轮，该至少两个行星轮与水平内齿环的内齿以及太阳轮啮合。该行星齿轮系的尺寸设置为使得旋转轴和调节轴在辅输入轴静止时(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。调节驱动器是可逆驱动器并连接于辅输入轴。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，从而在悬浮转子和调节转子之间产生相对旋转，即差速旋转。枢转机构将这种差速旋转转换为斜槽的枢转运动。
这样的具有分配斜槽的旋转装料装置已被证明在工业上是非常成功的，不同的制造商已开发出他们自己的变形体。在大多数设计中，驱动马达，驱动单元，旋转轴和调节轴大体垂直设置在固定壳体的顶部。如上所述，通过与连接至支撑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。倾斜驱动则更加复杂，因为立式电动马达提供的转矩必须以倾斜的方式转变为能够使分配斜槽围绕水平轴线枢转。就此而言，倾斜机构的设计已产生许多使用连接杆，线缆，或液压缸以及专门设计的齿轮的发展成果。具体地，以上所述的倾斜驱动单元是炉料分配装置的关键部件。由于倾斜驱动单元是定制的，因此占据了装置总成本的很大一部分。此外，为了在驱动单元需要维护或大修时确保竖炉的连续运行，竖炉操作员通常要确保库存中具有完整的备用部件。
多年来，以下动机促进了新设计的发展：
-改善装置，特别是小/中型高炉装置的紧凑性；
-改善旋转和倾斜驱动机构的可靠性；
-便于进入固定壳体，因为安装到固定壳体上的各种外壳使得进入固定壳体困难复杂；
-减少外壳开口(密封件，垫圈等)的数量；
-提高旋转和倾斜驱动机构的可靠性。
EP0863215建议通过电动马达驱动斜槽，该电动马达设置在支撑斜槽的旋转部件(悬浮转子)上。该技术方案不需要高度发达的机械齿轮装置来改变斜槽倾角。但是为了驱动斜槽支撑转子上的电动马达，该技术方案确实需要将电能从静止部件传输至可旋转部件的装置(means)。
但是，面对具有大量灰尘和热量的恶劣的工业环境，EP0863215提供的技术方案看起来是未完成，且不适合实际应用。倾斜驱动器的供电是其未解决的另一个问题。
发明目的
本发明的目的是提供一种旋转装料装置的替代设计，该替代设计使得分配斜槽方便控制。
该目的通过权利要求1中描述的旋转装料装置实现。
发明内容
根据本发明，一种旋转装料装置包括：
固定壳体，该固定壳体用于安装在竖炉的喉部上；
悬浮转子，该悬浮转子支撑于所述固定壳体中，使得该悬浮转子能够绕大体竖直的轴线旋转，所述悬浮转子和所述固定壳体共同限定形成所述旋转装料装置的主壳的环形腔室；
布料器，该布料器可枢转地悬接于所述悬浮转子；
旋转驱动构件，该旋转驱动构件用于使所述悬浮转子绕其轴线旋转；
倾斜驱动构件，该倾斜驱动构件用于使所述布料器围绕大体水平的枢转轴线枢转，该倾斜驱动构件独立于所述旋转驱动构件，其中，该倾斜驱动构件包括：
倾斜马达，优选为电动马达，该倾斜马达相对于所述固定壳体固定地安装并且相对于所述悬浮转子横向地定位；所述倾斜马达输出轴优选为沿水平方向；
倾斜驱动轴，该倾斜驱动轴位于主壳中并且安装于所述悬浮转子(22)上，所述倾斜驱动轴的外部的第一端(60)通过运动转换机构连接至所述倾斜马达，而所述倾斜驱动轴相对的内部第二端连接至所述布料器以选择性地控制所述布料器的枢转，所述运动转换机构构造为能够外围地控制所述悬浮转子以便能够在所述悬浮转子的任意角度位置从所述倾斜马达传递功率到所述倾斜驱动轴。
因此，本发明提供了一种用于竖炉的旋转分配装置，其中，旋转和倾斜驱动器可以单独/独立地控制。应该理解的是，为了旋转所述布料器，所述悬浮转子承载可简单地通过一对齿轮连接至所述布料器的悬臂的倾斜驱动轴。因此，这就允许通过简单并且结实的机构驱动临近所述布料器的所述悬浮转子。
本旋转分配装置具有许多优点，具体地：
-倾斜和旋转驱动构件是分离/独立的，这有助于不同机构的机械设计；
-倾斜马达的横向安装释放了固定壳体上方区域中的一些空间；
-倾斜马达可设置在主壳内，从而避免恶劣的外部环境。
优选地，悬浮转子包括圆柱形本体和基本水平的底部凸缘，但是这种结构不是限制性的，可以使用其他设计。
一般而言，旋转驱动构件可以包括旋转马达，优选电动马达，该旋转马达可以安装在固定壳体的外部或内部(它的输出轴是垂直的或者水平的)，并且通过主传动机构可控制地连接于悬浮转子。举例来说，旋转马达可以安装为使得它的输出轴基本上是水平的，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，所述齿环与所述悬浮转子同轴并且与所述悬浮转子整体可旋转。
所述旋转马达优选地与所述悬浮转子分别横向地安装到所述固定壳体，并优选地安装在所述主壳内，由此旋转马达的输出轴基本上是水平的。横向设置的所述旋转马达再次释放了旋转分配装置上方区域中的一些空间并且减少旋转分配装置的高度。
优选地，所述运动转换机构包括一对安装在所述主壳中的可整体旋转的大直径齿环以能够绕所述竖直轴线旋转，典型地围绕所述悬浮转子。第一所述齿环连接所述倾斜马达以被驱动，第二所述齿环可控制地连接于所述倾斜轴的第一端，使得所述齿环的旋转导致所述倾斜驱动轴绕自身轴线相应地旋转。优选地，该齿环组件通过滚动轴承(具体为回转轴承)旋转地支撑。
所述大直径齿环可设置于所述主壳的子腔室中，并且与所述悬浮转子和所述倾斜驱动轴分离。在该实施方式中，所述运动转换机构优选地构成为通过环形间隙控制所述第二齿环到所述倾斜驱动轴的连接，该环形间隙将具有通过所述悬浮转子限定的内端的子腔室和包含所述齿环的子腔室连接。
在一种实施方式中，所述运动转换机构包括将所述第二齿环连接于所述倾斜驱动轴的蜗杆齿轮组。这种具有蜗杆齿轮的构造有利于将高扭矩传递到所述倾斜驱动机构。
在另一种实施方式中，环形分隔壁可旋转地安装于所述主壳(136)中并且与所述悬浮转子整体地转动。所述倾斜驱动轴穿过所述分隔壁且并在其第一端具有与所述齿环中的一个齿环啮合的齿轮，而另一个齿环连接至所述倾斜马达以被驱动。优选地，所述悬浮转子上安装有与所述倾斜驱动轴相对的另一个倾斜驱动轴，类似地该倾斜驱动轴通过所述齿环驱动，并且通过旋转逆变器连接至所述布料器的对应的悬臂。
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
下面通过示例并参照附图对本发明进行描述，在附图中：
图1是本发明旋转装料装置的第一实施方式的横截面示意图；
图2是从齿环顶部的水平面显示的运动转换机构的原理示意图；
图3-图4是本发明旋转装料装置的另一种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元件，所述旋转分配装置10用于将散装炉料(“炉料”)分配到竖炉中，特别是分配到高炉的料线上。在本领域中已知的，装置10是顶部装料装置的一部分，并设置为闭合反应器的顶部开口，例如装置10设置于高炉的喉部12上。从一个或多个中间储存料斗(未显示)向分配装置10供应炉料，例如根据WO2007/082633中公开的结构。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至竖炉喉部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通过它的下凸缘结构20b固定至竖炉喉部12的顶环21，从而形成机加工凸缘。
在壳体16内部，大致标记为22的悬浮转子围绕大体垂直的旋转轴线A旋转地安装，例如所述旋转轴线A对应于高炉轴线。这可以通过由固定壳体结构16支撑的大直径环形滚动轴承24实现，该大直径环形滚动轴承24一般是滚动轴承，优选为回转轴承。该环形滚动轴承围绕轴线A圆周延伸。
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并到达大致标记为28的分配斜槽。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优选地设置在悬浮转子22内，并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需要。在本变型实施方式中，给料喷嘴30从装置10的顶部开口32向下延伸至斜槽28。由于给料喷嘴30在此放置在转子22内，通道26的横截面取决于给料喷嘴30。
分配斜槽28安装于悬浮转子22，以与悬浮转子22一起围绕轴线A旋转。斜槽28实际上包括一对侧向悬臂34(或者挂耳)，通过这一对侧向悬臂34，斜槽28以公知的方式悬接至转子22中的安装轴承35(例如滚动轴承或者滑动轴承)，并进一步允许斜槽28围绕水平轴线B倾斜/枢转。斜槽28一般安装在给料通道26的底部区中，从分配装置10的顶部进入分配装置10的炉料下落穿过转子22落入到斜槽28中，以在竖炉中分配。
下面将会理解，悬浮转子22和固定壳体16配合以形成旋转填料装置10的主壳36，并由此限定围绕中央给料通道26的基本闭合的环形腔室。就此而言，可以注意到，在所有的附图中，仅为了说明的目的，悬浮转子22以虚线显示，这并不意味着悬浮转子22应该在它的本体/底部部分具有一些横切开口。在某些情况下，主壳36可以包括在整个或部分圆周上延伸的一个或多个分隔壁(下面将进行讨论)。
可以注意到，悬浮转子22包括管状支撑或管状本体38，该管状支撑或管状本体38设置为与旋转轴线A同轴线，并实际支撑斜槽28。管状本体38在中央通道26中垂直延伸，并可运转地连接且支撑在滚动轴承24的一个座圈上，在该实施方式中，滚动轴承24的另一个座圈固定连接于结构16的固定环形壁39。有益地，转子22包括形成为环形凸缘的底部40。除其他外，底部40通过在主壳36的内部和竖炉的内部之间形成一种遮挡而具有保护功能。悬浮转子22的底部40在紧邻固定壳体16的底部凸缘20b的位置侧向/径向延伸。
提供有旋转驱动构件以使悬浮转子22围绕轴线A旋转。该旋转驱动构件包括电动马达MR，在此该具有输出轴46的电动马达MR固定于固定壳体16(位于固定壳体16的外部)。旋转马达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(竖直地)，所述输入齿轮48驱动围绕悬浮转子22并与悬浮转子22一起转动的齿环50。齿环50优选地固定于支撑转子22的轴承座圈。
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，该倾斜驱动构件通过使斜槽28围绕自身的悬臂34(由此围绕轴线B)旋转而选择性地控制斜槽28的倾斜。
倾斜驱动构件包括相对于固定壳体16固定安装的倾斜马达(tiltingmotor)MB，该倾斜马达MB优选为电动马达。马达MB相对于悬浮转子22横向地设置(即在上凸缘结构20a下面)，同时优选地，马达MB的输出轴52大体上水平。倾斜输入齿轮54由倾斜马达MB驱动，而倾斜输出齿轮56与斜槽分配器28的一个臂34一体旋转，倾斜输入齿轮54与倾斜输出齿轮56啮合。在实践中，输入齿轮54可以是具有外齿的轮状件，而输出齿轮56可以采用与斜槽臂34一体的凹形齿段的形式。
可以理解的是，固定壳体16中设置有倾斜驱动轴58，更具体地，该倾斜驱动轴58安装于悬浮转子22上从而倾斜驱动轴58随悬浮转子22旋转。倾斜驱动轴58外部的第一端60通过运动转换机构64连接倾斜马达MB，相反地，倾斜驱动轴58内部的第二端62连接到所述布料器28以便选择性地控制布料器28的枢转。于是在该实施方式中，倾斜输入齿轮54安装到倾斜驱动轴58的第二端62以便倾斜输入齿轮54随倾斜驱动轴58一起旋转。
此外，运动转换机构64配置为周向运转(优选地在悬浮转子22的外围)，以在倾斜驱动轴58围绕轴线A的任意角度位置，都允许运动转换机构64将固定的倾斜马达MB的运动/功率传递到倾斜驱动轴58。在图1的实施方式中，通过以下方式方便地实现。
运动转换机构64包括一对大直径齿环661，662，该对大直径齿环661，662相对于固定壳体16大体上外围地安装，并且通过环形滚动轴承68(优选为回转轴承)旋转地支撑，该环形滚动轴承68围绕轴线A在主壳36中圆周地延伸。两个齿环661，662彼此刚性地连接，以便彼此整体地旋转并因此仅能够共同旋转。就此而言，该对齿环661，662例如可选择性地通过中间环(未显示)焊接在一起。然后齿环组件661，662固定到回转轴承68的一个座圈，而回转轴承68的另一个座圈固定于固定壳体16的固定壁70。因此，分隔壁70将主腔室36分为两个同心的环形子腔室。
齿环组件66位于主壳中，但是在分隔壁70的后面，以相对于恶劣的环境形成进一步保护。
参考标记72表示固定于马达MB的输出轴52的驱动小齿轮，该驱动小齿轮与一个齿环661(顶部的)啮合。因此，输出轴52的旋转导致驱动小齿轮72的旋转，从而依次导致齿环组件66围绕轴线A旋转。
另一个齿环662(底部的)与安装到中间轴75上的中间齿轮74啮合，中间轴75上同样安装有蜗杆76。该蜗杆76转而与安装在倾斜驱动轴58的第一端60上的蜗轮78啮合。当倾斜马达MR启动，倾斜驱动轴和蜗杆齿轮组依次承载，因此，分隔壁70的底部设置有用于使中间轴75经过的环形缝隙71。
从图2可以更好的理解蜗杆齿轮组与其他齿轮的机械安装。可以看出，蜗杆齿轮组是相对简单的设计，外部带齿的蜗轮78(例如，类似斜齿轮)以垂直且同轴线的方式固定于倾斜驱动轴58。
蜗轮78通过蜗杆76驱动，蜗杆76的旋转通过中间轴75绕该中间轴75的轴线C的旋转而实现。在本实施方式中，中间轴75垂直于倾斜驱动轴，并且相对于由齿环组件66限定的环形的切线成小角度的定位。如上所述，中间齿轮74随后与第二底部齿环662啮合。鉴于旋转轴的构造，中间齿轮74和底部齿环662可设计为例如准双曲面齿轮或者锥蜗杆齿轮。选择性地，对齐问题可通过例如将中间轴75替换为可旋转地连接中间齿轮74和蜗杆76的万向轴(未显示)而解决，以便中间齿轮74和蜗杆76可相对于各自的配合齿轮(底部齿环662和蜗轮78)正确地对齐。
可以看出，该实施方式优选地包括一对倾斜驱动轴58，该对倾斜驱动轴58对称地设置并且相似地连接于转换机构64和斜槽28的臂34。
电动马达MR和MB均固定且位于固定壳体16外部，以便允许电动马达MR和MB简单、有线地连接到电源(在图中标记为73)。
同样可以理解的是，将倾斜驱动轴58和运动转换机构64一起配置于悬浮转子22的结果是，转子22绕轴线A的旋转将导致倾斜驱动轴58的旋转，并因此使斜槽28枢转。然而通过适当同步地操作倾斜马达MB可避免该结果。因此，在实践中，当倾斜角度不需要改变时，转子22通过马达MR旋转的同时倾斜马达MB同步地运转，从而保持固定的倾斜角度。
现在参考图3，其中显示了本发明的旋转分配装置110的另一种实施方式。与图1相比，除非另外说明，相同或相似的元件由相同的附图标记加上100来表示。
该实施方式与前一种实施方式的主要区别在于运动转换机构164的设计，运动转换机构164并未设置蜗杆齿轮组，而是通过旋转壁部来支撑滚动轴承168。
旋转驱动装置的构造类似于图1的构造。悬浮转子122通过滚动轴承124可旋转地安装到固定环形壁139。
由固定壳体116限定的主壳136和悬浮转子122通过第二环形壁180分隔为两部分。环形壁180的顶部区域和悬浮转子122固定安装到滚动轴承124的相同的座圈，以便环形壁180可与悬浮转子122整体地旋转(为了清楚地表示，环形壁180类似于转子122用虚线显示)。
齿环组件166通过滚动轴承168可旋转地支撑，滚动轴承168固定到壳体116的固定底壁部181并且延伸穿过绕轴线A的子腔室的整个圆周。两个齿环1661和1662可整体地旋转并且由倾斜马达MB通过该倾斜马达MB的输出轴152和小齿轮172驱动。倾斜驱动轴158在其内端162以类似图1中的方式连接，在其外端160，倾斜驱动轴158穿过环形分隔壁180(例如通过孔或者滑动轴承)，并且具有直接与顶部齿环1661啮合的涡轮178。倾斜驱动轴158由悬浮转子122承载使得倾斜驱动轴158固定于悬浮转子122(可绕轴线A旋转)且可绕倾斜驱动轴158的纵向轴线旋转。
可以理解的是，当固定的倾斜马达MB启动时，将导致所述一对齿环1661和1662绕轴线A旋转。由于倾斜轴158通过转子122和分隔壁180中的孔/轴承保持预定的径向位置，因此当悬浮转子122静止时，齿环组件166的旋转将导致倾斜轴158绕自身旋转。这将相应地导致倾斜轴158通过啮合齿轮154和156使分配斜槽128旋转。
和图1一样的，分配斜槽128具有两个分别连接至倾斜驱动轴158，158’的臂134和134’，此处的运动转换机构的构造需要旋转逆变器。该旋转逆变器位于图3中的右手侧并插入在主倾斜轴158’与悬臂134’之间。该旋转逆变器包括一个齿轮182，齿轮182与倾斜轴158’的输入齿轮154’啮合，并且该齿轮182可与第二齿轮182’一体旋转，第二齿轮182’与在此朝上定位的凹形齿段156’啮合。两个齿轮182和182’通过轴184连接，该轴184通过固定到悬浮转子122的支架/轴承185可旋转地支撑。
图4显示另一种与图1相同或者类似的实施方式110’，但该实施方式110’具有简化的运动转换机构。与图1相比，相同的元件由相同的附图标记加上100来表示。固定环形分隔壁180将主壳分隔为两个环形同轴线的子腔室，齿环组件166位于外部腔室中。齿环组件166的旋转通过相对于壳体16固定安装的回转环168实现，此处，该回转环168固定安装到分隔壁180。倾斜驱动轴158支撑于转子底部140上，并且以前述的方式连接到斜槽28的臂134。在倾斜驱动轴158的相对端，倾斜驱动轴158穿过环形缝隙190(在分隔壁180的底部)进入外部子腔室，在该外部子腔室中，倾斜驱动轴158的齿轮178与底部齿环1662啮合。
第二驱动轴158’(图4的右手侧)以相同的方式连接到底部齿环1662。通过将输出环部156’设置在输入齿轮154’下面，第二驱动轴158’的旋转是反向的。
可以注意到的是，倾斜马达MB和倾斜轴158的位置是可以倒置的，即倾斜马达MB可位于齿环组件166下面，使得小齿轮172与底部齿环1662啮合，并且倾斜轴158使该倾斜轴158的齿轮178与顶部齿环1661啮合。除了分隔壁180是固定的以外，上述构造与图3中的构造类似，因此分隔壁180中需要在齿环组件166上面形成环形间隙(与图4中的间隙190类似)，以供倾斜轴158通过。
参考标记92，192表示悬浮转子22，122的底部凸缘40，140上支撑倾斜驱动轴58，158(倾斜驱动轴58，158绕自身的纵向轴线旋转)的轴承。尽管每个轴需要至少两个这样的轴承92，192是更合适的，但为了清楚地表示，每个旋转轴仅显示一个这样的轴承92，192。类似地，任何适当的机构可用于旋转地支撑倾斜驱动轴58，158。
尽管没有在附图中显示，本发明的旋转装料装置可方便地配置有任何适当的机构以防止灰尘进入主壳36，例如通过高压氮气。此外，可设置密封(例如水密封)以封闭转子22与固定壳体16的相应部分之间的运转间隙。
同样地，旋转装料装置可具有额外的冷却系统，例如，包括固定在悬浮转子22上的旋转电路部分以及固定于固定壳体16上的固定电路部分。这样的冷却系统例如在WO 2011/023772中叙述。
在上述所有的实施方式中，引擎MR和MB可通过控制器(未显示)控制。马达MR的旋转导致倾斜驱动轴58，158的旋转，并且因此导致斜槽枢转。如果并未描述，控制器控制倾斜马达MB与MR同步以避免这样的枢转并保持大体稳定的倾斜角度。

Claims (17)

1.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)用于安装在所述竖炉的喉部(12)上；
悬浮转子(22)，该悬浮转子(22)支撑于所述固定壳体(16)中，使得该悬浮转子(22)能够绕大体竖直的轴线(A)旋转，所述悬浮转子(22)和所述固定壳体(16)共同限定形成所述旋转装料装置的主壳(36)的环形腔室；
布料器(28)，该布料器(28)可枢转地悬接于所述悬浮转子(22)；
旋转驱动构件，该旋转驱动构件用于使所述悬浮转子(22)绕其轴线旋转；
倾斜驱动构件，该倾斜驱动构件用于使所述布料器(28)围绕大体水平的枢转轴线(B)枢转，该倾斜驱动构件独立于所述旋转驱动构件，其中，所述倾斜驱动构件包括：
倾斜马达(MB)，优选为电动马达，该倾斜马达(MB)相对于所述固定壳体(16)固定地安装并且相对于所述悬浮转子(22)横向地定位；倾斜马达输出轴(52)优选为沿水平方向；
倾斜驱动轴(58)，该倾斜驱动轴(58)位于所述主壳(36)中并且安装于所述悬浮转子(22)上，所述倾斜驱动轴(58)的外部的第一端(60)通过运动转换机构(64)连接于所述倾斜马达(MB)，而所述倾斜驱动轴(58)相对的内部第二端(62)连接至所述布料器(28)以选择性地控制所述布料器(28)枢转，所述运动转换机构(64)构造为能够外围地控制所述悬浮转子(22)以便能够在所述悬浮转子(22)的任意角位置从所述倾斜马达(MB)传递功率到所述倾斜驱动轴(58)；
其中，所述运动转换机构(64)包括一对安装在所述主壳(36)中的可旋转的整体式大直径齿环(661，662)以便能够绕所述竖直轴线旋转，所述齿环的第一齿环(661)驱动地连接所述倾斜马达(MB)，所述齿环的第二齿环(662)可控制地连接至所述倾斜驱动轴的第一端(60)，使得所述齿环的旋转导致所述倾斜驱动轴绕自身轴线相应地旋转。
2.根据权利要求1所述的旋转装料装置，其中，所述倾斜驱动轴(58)与所述布料器(28)之间的连接通过安装于所述倾斜驱动轴的第二端(62)的倾斜输入齿轮(54)实现，该倾斜输入齿轮(54)与倾斜输出齿轮(56)啮合，所述倾斜输出齿轮(56)与所述布料器的悬臂(34)一起旋转。
3.根据权利要求1或2所述的旋转装料装置，其中，所述一对齿环(661，662)通过环形滚动轴承(68)，优选地通过回转轴承可旋转地支撑。
4.根据权利要求1，2或3所述的旋转装料装置，其中，所述大直径齿环(661，662)围绕所述悬浮转子(22)。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的旋转装料装置，其中，所述运动转换机构(64)包括将所述第二齿环(662)连接于所述倾斜驱动轴(58)的蜗杆齿轮组(76，78)。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的旋转装料装置，其中，所述大直径齿环(661，662)设置于所述主壳(36)的子腔室中，并且与所述悬浮转子(22)和所述倾斜驱动轴(58)分离。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的旋转装料装置，其中，所述运动转换机构通过环形间隙控制所述第二齿环(662)到所述倾斜驱动轴(58)的连接，该环形间隙将具有通过所述悬浮转子(22)限定的内端的子腔室和包含所述齿环的子腔室连接。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的旋转装料装置，所述旋转装料装置包括一对安装于所述悬浮转子(22)上相对的倾斜驱动轴，每个所述倾斜驱动轴由所述齿环(661，662)驱动，并分别连接于所述布料器(28)的悬臂(34)。
9.根据权利要求1-4中任意一项所述的旋转装料装置，其中，
环形分隔壁(180)可旋转地安装于所述主壳(136)中并且与所述悬浮转子(122)整体地转动；并且
所述倾斜驱动轴(158)穿过所述分隔壁且并在其第一端(160)具有与所述齿环中的一个齿环(1661)啮合的齿轮，而另一个齿环(1662)连接至所述倾斜马达(MB)以被驱动。
10.根据权利要求9所述的旋转装料装置，所述旋转装料装置包括与所述倾斜驱动轴(158)相对地安装于所述悬浮转子(122)上的另一个倾斜驱动轴(158’)，类似地该倾斜驱动轴(158’)通过所述齿环(1661，1662)驱动，并且通过旋转逆变器连接至所述布料器(128)的对应的悬臂(134’)。
11.根据权利要求1-4中任意一项所述的旋转装料装置，其中，所述倾斜驱动轴(158，158’)具有安装在其第一端(160)的齿轮(178)，该齿轮(178)与所述齿环中的一个齿环(1662)啮合。
12.根据前述权利要求中任意一项所述的旋转装料装置，其中，所述旋转装料装置还包括用于驱动所述旋转驱动构件的旋转马达(MR)。
13.根据前述权利要求中任意一项所述的旋转装料装置，其中，所述倾斜马达(MB)以及优选地所述旋转马达(MR)固定地安装至所述固定壳体并且位于所述顶部凸缘结构(20a)下方。
14.根据前述权利要求中任意一项所述的旋转装料装置，其中，所述悬浮转子(22)包括圆柱体(38)和底部凸缘(40)。
15.根据前述权利要求中任意一项所述的旋转装料装置，其中，所述倾斜马达和/或所述旋转马达安装于壳体中，优选地安装于所述主壳中。
16.根据前述权利要求中任意一项所述的旋转装料装置，其中，所述固定壳体具有顶部和底部安装凸缘(20a，20b)以及在顶部和底部安装凸缘(20a，20b)之间延伸的外壳(18)。
17.一种竖炉，具体为高炉，包括根据前述权利要求中任意一项所述的旋转装料装置。
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