CN105841482B - 一种炉料卸料装置及冶炼设备 - Google Patents

Abstract

一种炉料卸料设备，包括卸料机构，其正对冶炼设备的卸料装置出入口；导轨，所述卸料机构可在导轨上移动；动力装置，用于推动所述卸料机构进行移动；活动密封装置，用于对卸料出入口进行密封。所述卸料装置能顺利实现高温进料，能应用于400℃～1400℃环境下的物料输送。同时炉内温度波动小，节能降耗。

Description

一种炉料卸料装置及冶炼设备

技术领域

本发明涉及一种金属冶炼领域，特别涉及熔炼炉的炉料卸料装置以及熔炼设备。

背景技术

目前金属冶炼炉，固体炉料的投入一般采用双料钟和无料钟加料，控制工作温度在500℃以下。高温固体炉料的输送一直是冶炼工艺的难题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高温炉料的卸料系统，所卸物料的温度可达400℃～1400℃，系统结构简单合理，提高了金属熔炼的机械化和自动化程度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种炉料卸料装置，包括推料机构，其正对冶炼设备的卸料装置出入口；导轨，所述卸料机构可在导轨上移动；动力装置，用于推动所述卸料机构进行移动；活动密封装置，用于对卸料装置出入口进行密封。

炉料自进料机构运送到预定位置时，开启活动密封装置，同时动力装置推动卸料机构在导轨上移动，卸料机构的推头自卸料装置出入口进入冶炼设备内部，将炉料从炉料进料口推入熔炼炉内。

导轨可设置在底座上，使卸料机构的底部与装载炉料的窑车高度基本平齐。所述动力装置可采用电机、液压缸等设备。

进一步地，为了适应熔炼设备内部以及炉料的高温，设置冷却装置对卸料机构进行冷却。所述冷却装置采用如下之一或两者结合的冷却方式对卸料机构进行冷却：（1）、沿推料机构长度方向设置喷射装置，用于对推料机构表面喷射冷却介质，所述喷射冷却介质可为空气或水等介质；（2）、卸料机构内部设置中空流道，中空流道设有入口和出口，冷却介质自入口流入中空流道对卸料机构进行冷却，自出口流出，流体冷却介质一般采用水或空气。

进一步地，所述卸料机构包括长形钢结构的推头、底架等部件，所述长形钢结构的横截面与所述卸料装置出入口的形状相匹配，使得长形钢结构能穿过所述卸料装置出入口进入熔炼设备内部，同时避免了冷风进入熔炼设备内部；横截面的形状可以是各种形状，例如圆形、方形、棱形、多边形等形状；所述底架设置在导轨上，长形钢结构通过支撑架而固定在底架上，随着底架在导轨上进行移动。

进一步地，所述长形钢结构与水平面呈30-50°倾角，相应地卸料装置出入口也与水平面呈30-50°倾角。通过设置倾角，能够顺利将砖跺形式的炉料推入熔炼炉内，提高生产效率。

进一步地，在所述长形钢结构靠近熔炼设备的一侧设置有辅助支撑部件，所述辅助支撑部件与长形钢结构的上下表面滑动接触，例如设置支撑辊轮，其能对长形钢结构的推头进行支撑，加强系统强度，同时对推头进行导向，防止推头变形而出现移动方位偏差。

进一步地，所述活动密封装置与提升机构连接，用于实现卸料装置出入口的开启与闭合，所述活动密封装置的两侧设置有导向装置, 所述导向装置（14）斜向设置，以实现活动密封装置（15）的斜向运动。提升机构可采用电机，其通过钢绳连接于活动密封装置；活动密封装置可以为钢结构部件，为了提高热密封性，其周边设置有耐火材料。

进一步地，所述导向装置为钢板结构，中部开有导向槽，在所述导向槽的中部和下部分别开有斜槽。

进一步地，所述导轨上设置行程限位部件，当卸料机构的底架触碰限位部件后，推头迅速动作返回进行下一次推料过程，此可由电气自动系统控制，实现自动化控制操作。

进一步地，炉料卸料装置还包括应急装置，与所述推料机构连接，当出现故障时，藉由人力将推料机构拉出，避免长时间高温环境下对卸料机构造成损坏。

本发明还提供了一种冶炼设备，包括：熔炼炉，用于对炉料进行熔融还原；隧道窑，所述隧道窑与所述熔炼炉通过炉料进料口连通；前述的卸料装置，卸料装置将炉料通过炉料进料口推入所述熔炼炉内。

所述隧道窑与熔炼炉通过下料烟道连通，炉料自炉料进料口直接卸入熔炼炉。所述隧道窑（5）的一侧正对所述炉料进料口（3）的位置设置有所述卸料装置出入口。同时，炉料进料口充当了冶炼炉高温炉气的回风口，通过例如引风机将高温炉气从窑尾向窑头流动，利用冶炼炉高温炉气的显热对炉料进行干燥、预热和焙烧，不再需要余热发电和其他余热利用系统。

隧道窑包括窑体、设置在窑内的轨道、以及设置在轨道上的窑车。窑体由耐火砖砌成，其尺寸可根据产量确定，例如窑体长度为50~150米，窑体的宽度为2~12米，窑体的高度为1~7米。窑车装载炉料在轨道上移动至卸料处实现进料操作。

本领域技术人员可以理解的是，其它进料机构，例如链箅机、回转窑等通用设备也可作为本发明的进料机构，必要时需要对这些设备进行改造，保证进料空间和工序控制。

进一步地，所述进料机构的一侧设置有卸料装置出入口，所述卸料装置出入口与炉料进料口相对设置；所述卸料装置出入口处设置有活动密封装置，用于对卸料装置出入口进行密封。

本发明的卸料装置适用于多种金属原料的冶炼，例如铁的氧化物。冶炼的铁氧化物可以使用含铁品位大于55%（质量百分比）的铁精粉，其配加一定的燃料、助溶剂、添加剂形成炉料块，燃料（还原剂）可选择例如焦炭、烟煤、无烟煤。炉料的形状可为块状、球状或团状，优选块状，加工成型工艺可以选择挤压成型的方式，优选真空挤压成型，通过挤压压力和真空度的控制保证炉料成型和在后续加热工序中不发生倒坯和爆裂。

采用了上述技术方案后，本发明通过冷却装置和活动密封装置的设置，能顺利实现高温进料，能应用于高达1400℃高温环境下的进料。同时炉内温度波动小，节能降耗。

本发明的卸料装置在火法生产工艺的熔炼炉均可运用，应用在熔炼炉生产时大大减少了人工劳动强度，进料均匀，易于实现自动化控制的优点。并且，其不仅可用于高温炉料的推料，也可以用于冷料的推料，其原理是类似的。

附图说明

图1为本发明的炉料卸料装置的结构及初始工作状态图；

图2为本发明的炉料卸料装置第二工作状态图；

图3为本发明的炉料卸料装置第三工作状态图；

图4为本发明的炉料卸料装置的右视图；

图5为本发明的密封装置的导向装置的结构图；

图6为本发明的炉料卸料装置的三维示意图。

图中，1.熔炼炉，2.炉料，3.炉料进料口，4.炉料块，5.隧道窑，6.窑车，7.提升机构，8.冷却装置，9. 卸料机构，10.导轨，11.底座，12.应急装置，13.动力装置，14.导向装置，15.活动密封装置，16.支架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

参见图1，其示出一种炉料卸料装置，包括：卸料机构9，其正对设置在隧道窑5上的卸料装置出入口，隧道窑5内的窑车6上装载有炉料块4；导轨10，卸料机构9可在导轨10上移动；动力装置13，用于推动卸料机构9进行移动；活动密封装置15，用于对熔炼设备的卸料装置出入口进行密封。

此实施例中，动力装置采用电机，其它驱动装置例如液压缸也可替代作为动力装置。同时本领域技术人员可以理解的是，除了隧道窑，其它进料机构，例如链箅机、回转窑等通用设备也可作为本发明的进料机构，必要时需要对这些设备进行改造。

当炉料块自隧道窑5运送到预定位置时，开启活动密封装置15，同时动力装置13推动卸料机构9在导轨10上移动，卸料机构的推头自卸料装置出入口进入隧道窑5内，将炉料块从炉料进料口3推入熔炼炉1内进行冶炼。

炉料卸料装置还包括应急装置12，与所述卸料机构9连接，当出现故障时，藉由人力将卸料机构拉出，避免长时间高温环境下对卸料机构造成损坏。

如图4所示，卸料机构9的推头的横截面的形状为基本成矩形的多边形，活动密封装置15的横截面大于推头的横截面，实现对隧道窑的密封。

导轨10可设置在底座11上，使卸料机构9的底部与转载炉料的窑车6高度基本平齐。

为了适应熔炼设备内部以及炉料的高温，设置冷却装置8对卸料机构9进行冷却。冷却装置为沿卸料机构9的长度方向设置的多个喷射装置，用于对卸料机构9表面喷射冷却空气、水等冷却介质。

如图1、4所示，在所述长形钢结构靠近隧道窑的一侧设置有辅助支撑部件，所述辅助支撑部件包括与长形钢结构的上下表面接触的辊轮，上表面的辊轮设置在长形钢结构的下部位置，下表面的辊轮设置在长形钢结构的中上部位置，辊轮对长形钢结构的推头起到良好的支撑作用，同时对推头起到导向作用。

参见图4、5，活动密封装置15与提升机构7通过钢绳连接，此实施例中提升机构采用电机，用于实现卸料装置出入口的开启与闭合，提升机构设置在支架16上。活动密封装置15的两侧设置有导向装置14，所述导向装置14为钢板结构，中部开有导向槽，在所述导向槽的中部和下部分别开有斜槽。在密封装置15与导向钢板平行的两个侧边各设置2个走轮。当走轮卡位于斜槽中，密封装置15与卸料装置出入口紧密接触实现密封；在提升机构7的驱动下走轮先沿着斜槽进而沿着导向槽滑动行走，密封装置被提升，同时可以避免和隧道窑的窑壁直接摩擦。

如图6所示，所述卸料机构9包括长形钢结构的推头、底架，所述长形钢结构的横截面与所述卸料装置出入口的形状相匹配，长形钢结构的横截面稍小于卸料装置出入口的截面，使得长形钢结构能穿过所述卸料装置出入口进入熔炼设备内部，同时避免了冷风进入隧道窑5的内部；所述底架设置在导轨上，长形钢结构通过多个支撑架固定在底架上，随着底架在导轨上进行移动。所述长形钢结构与水平面呈30-50°倾角，优选35-45°，通过设置一定的倾角，能够顺利将炉料块推入熔炼炉1内，提高生产效率。

参见图1-3，应用本发明卸料装置的推料过程及冶炼过程如下：初始状态下（图1），炉料块装载到窑车6上，推进至隧道窑5内，经过干燥、预热和焙烧，运行至熔炼炉1的炉料进料口3处。当炉料被焙烧至预定温度（800-1200℃）时，参见图2，提升电机7驱动密封装置15沿着导向装置14运动，卸料装置出入口开启，同时启动动力装置13，驱动推料机构9的推头穿过卸料装置出入口进入隧道窑5内，进而将炉料块推入熔炼炉1内。当窑车上的炉料被全部推进熔炼炉内，参见图3，动力装置13驱动卸料机构9返回至隧道窑5外，提升电机7驱动密封装置15重新对卸料装置出入口进行密封，同时通过多个喷嘴8对推料机构9进行喷水冷却。当下一列窑车推到预定位置时，周而复始地操作上述过程，能够保证熔炼炉的连续进料。同时，熔炼炉的炉料进料口充当了高温炉气的回风口，在隧道窑5内设置引风机，可将高温炉气从窑尾向窑头流动，利用高温炉气的显热对炉料进行干燥、预热和焙烧。

上述推料过程可由配置电气自动系统，实现各环节的连续配合操作，自动化控制操作提高生产效率。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本方案的方法及其核心思想。应当指出，在不脱离本方案原理的前提下，还可以对本方案进行若干改进，这些改进也同样落入本方案权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种炉料卸料装置，包括：

卸料机构（9），其正对冶炼设备的卸料装置出入口；

导轨（10），所述卸料机构（9）可在导轨（10）上移动；

动力装置（13），用于推动所述卸料机构（9）进行移动；

活动密封装置（15），用于对卸料装置出入口进行密封；

冷却装置（8），对卸料机构（9）进行冷却；

所述活动密封装置（15）与提升机构（7）连接，用于实现卸料装置出入口的开启与闭合，所述活动密封装置（15）的两侧设置有导向装置（14）。

2.根据权利要求1所述的炉料卸料装置，其特征在于：所述冷却装置采用如下之一或两者结合的冷却方式对卸料机构（9）进行冷却：

（1）沿卸料机构（9）长度方向设置喷射装置，用于对卸料机构表面喷射冷却介质；

（2）卸料机构（9）内部设置中空流道，中空流道设有入口和出口，冷却介质自入口流入中空流道对卸料机构（9）进行冷却，自出口流出。

3.根据权利要求1-2任一项所述的炉料卸料装置，其特征在于：所述卸料机构（9）包括长形钢结构、底架，所述长形钢结构的横截面与所述卸料装置出入口的形状相匹配，使得长形钢结构能穿过所述卸料装置出入口进入熔炼设备内部，所述底架设置在导轨（10）上。

4.根据权利要求3所述的炉料卸料装置，其特征在于：所述长形钢结构与水平面呈30-50°倾角。

5.根据权利要求3所述的炉料卸料装置，其特征在于：在所述长形钢结构靠近冶炼设备的一侧设置有辅助支撑部件，所述辅助支撑部件与长形钢结构的上下表面通过辊轮接触。

6.根据权利要求1所述的炉料卸料装置，其特征在于：所述导向装置（14）为钢板，中部开有导向槽，所述导向槽的中部和下部分别开有斜槽。

7.根据权利要求1所述的炉料卸料装置，其特征在于：所述导向装置（14）斜向设置，以实现活动密封装置（15）的斜向运动。

8.根据权利要求1所述的炉料卸料装置，其特征在于：还包括应急装置（12），与所述卸料机构（9）连接。

9.一种冶炼设备，包括：

熔炼炉，用于对炉料进行熔融还原；

隧道窑（5），所述隧道窑与所述熔炼炉通过炉料进料口（3）连通；

权利要求1-7之一所述的卸料装置，所述卸料装置将炉料块通过炉料进料口（3）卸入所述熔炼炉内。

10.根据权利要求9所述的冶炼设备，其特征在于：所述隧道窑（5）的一侧正对所述炉料进料口（3）的位置设置有所述卸料装置出入口。