CN109775389A - 一种正负压两用防爆给料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种正负压两用防爆给料装置，包括料斗、回转机构总成、电机和主驱动齿轮；料斗的底部安装分料板，分料板的分料板本体上设置下料口；回转机构总成包括回转筒体，回转筒体的上开口安装上连接板，回转筒体的下开口安装下连接板，回转筒体侧壁上有中部齿圈；中筒位于旋转筒体的中心，围绕中筒布置多个料管；上连接板和下连接板上安装法兰；分料板与上连接板上的法兰通过螺栓连接；下连接板上的法兰通过螺栓与下料板固定安装；下料板的中心设置有第二中孔，下料板上还设置有卸料口；旋转接头穿过第二中孔和第一中孔；电机的输出端安装主驱动齿轮，主驱动齿轮与中部齿圈咬合。本申请结构简单、运行安全可靠，实现正压给料和负压真空给料。

Description

一种正负压两用防爆给料装置

技术领域

本发明涉及一种正负压两用防爆给料装置，属于黑色冶金和有色冶金设备技术领域。

背景技术

在冶金和有色冶金设备领域中，尤其是像高炉、煤气发生炉、回转窑、铜铅冶炼炉等具有还原性冶炼炉的给料，均不希望炉内煤气从给料口处向外泄漏，或者说，不希望空气随物料一起进入冶炼炉膛内，与炉膛内的煤气、氢气、甲烷等还原性气体、可燃性气体进行混合，防止发生爆炸等危险。

如今，这种给料方式基本上是采用双料钟方式给料，如今又开发出无料钟方式给料，但双料钟方式给料，给料装置高度很高，重量大；无料钟方式给料，装置高大，重量也很大，而且结构复杂。两种方式均造成冶炼炉整体高度增高很多，给整体设备安装、维护等造成较多的困难。

发明内容

本发明为了解决现有的给料装置存在爆炸危险的问题，提供一种正负压两用防爆给料装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种正负压两用防爆给料装置，其特殊之处在于，包括料斗、回转机构总成、电机和主驱动齿轮；

所述的料斗的底部固定安装(通过焊接或者螺栓连接的固定)分料板，所述的分料板的分料板本体上位于料斗的下开口处设置下料口(下料口贴近料斗下开口的边缘，分料板本体的边缘设置有螺栓孔)；

所述的回转机构总成包括回转筒体，回转筒体的上开口固定安装(通过焊接或者螺栓连接的固定)上连接板，回转筒体的下开口固定安装下连接板，回转筒体侧壁的外圆周上设置有中部齿圈(中部齿圈位于回转筒体的中部)；中筒位于旋转筒体的中心且与上连接板和下连接板固定安装(通过焊接或者螺栓连接的固定，中筒、上连接板和下连接板围成一个闭合的空间)，围绕中筒均匀布置多个料管，料管的两端固定安装(通过焊接或螺钉连接)在上连接板和下连接板上设置的对应的圆孔内；每个料管的中部设置环形的安装台，上内套管和下内套管套装在料管内且位于安装台两侧，上内套管和下内套管与安装台之间放置弹簧；安装台两侧的料管的筒壁上设置有与中筒连通的孔道，下连接板的中心设置有第一中孔；上连接板和下连接板的外圈壁上设置有卡环，两个内圈壁上带有卡槽的法兰分别通过卡槽安装在上连接板和下连接板的卡环上(卡环和卡槽之间留有间隙，以便于法兰盘可以和上连接板或着下连接板之间相对的转动)；

分料板与上连接板上的法兰通过螺栓连接；下连接板上的法兰通过螺栓与下料板固定安装；所述的下料板的下料板本体中心设置有第二中孔，下料板的下料板本体上还设置有卸料口；旋转接头穿过第二中孔和第一中孔；

电机的输出端安装主驱动齿轮，主驱动齿轮与中部齿圈咬合。

在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：

进一步，所述的下料口为个。

进一步，所述的下料板的卸料口处固定安装(焊接或者螺钉连接)底卸料管。

进一步，所述的料管为个。

进一步，所述的分料板和上连接板之间设置有一对配和的滚珠槽道，在下连接板和下料板之间设置有一对配合的滚珠槽道，在滚珠槽道内安装滚珠(滚珠由保持架将滚珠在滚珠槽道内相对限位)。

进一步，所述的中筒的孔道的直径为3～10mm。

进一步，在分料板与上连接板的接触面上，设置一圈上内套管槽道，上内套管槽道的轨道宽度大于位于轨道内的下料口的直径；在下料板与下连接板的接触面上，设置一圈下内套管槽道，下内套管槽道的轨道宽度大于位于轨道内的卸料口的直径。

进一步，在分料板和上连接板的法兰以及下连接板的法兰与下料板之间安装密封垫圈。

进一步，所述的密封垫圈采用石墨盘根、石棉盘根或金属盘根。

本发明的主要特点：

1.本发明的装置结构简单，高度不高，重量小，安装简单，基本上实现连续式给料。

本发明装置的结构只有回转机构总成的中间部分是核心部分，上设料斗，下设卸料管9，回转机构总成内设有5～12组料管，结构比较简单，本装置的总高度一般在1200～2200mm之间，比双料钟法、无料钟法给料的装置结构简单很多，高度也降低了50％～60％，重量可减轻50％～70％，几乎无机械故障发生。给料的速度，取决于回转机构总成的回转转速，因此，本装置几乎实现了连续给料。

2.本发明是一种回转式给料方式。

物料从料斗下的料斗下料口进入料管，其下部不能直接出料，而是料管装满料后，需要进行圆周回转至180～210°后，再从回转机构卸料口卸出。

回转机构中的料管一般设有5～12组，料斗下料口一般设1～2个(长期敞着口)，回转机构卸料口只设1个(长期敞着口)，回转机构总成工作时，有1～2组料管经过两次装料，而只设1组料管在卸料，还有2～9组料管在回转过程中被抽取真空或充压。

3.料管密封效果好

回转机构中的料管，其中间设有内法兰，其上下分别设有弹簧、盛料管上部料管再衬有上内套管；盛料管下部再衬有下内套管，二者同在一个管腔内的，分别与料斗下法兰座圆形滑槽卸料机构上法兰座圆形滑槽紧密顶压接触，防止料管的两头泄漏气体，而中部在弹簧后面的料管，却设有多个气孔，气孔与回转机构内腔和单通道旋转接头串通，可为5～12组的料管，通过真空泵形成负压，打入绝氧气体或惰性气体就会形成正压而提供通道。

旋转接头可采用山东滕州市天旋旋转接头制造有限公司的产品。

4.防爆性能好

本发明装置可有效防止物料中的空气从料斗下料口经过回转机构中装料管上部、回转机构中装料管下部和回转机构卸料口、卸料管出口法兰进入炉膛内，与煤气、氢气、甲烷等还原气体、可燃气体混合，有效起到防爆的作用。

5.本发明装置可以是正压给料操作。

当像高炉、铜铅冶炼炉等炉顶会形成较高的压力时(一般0.05～0.2Mpa)，可以采用二氧化碳、氮气、氩气等绝氧气体或惰性气体从旋转接头风管经过单通道旋转接头打入回转机构内腔，再经过气孔打入料管内，绝大部分绝氧气体或惰性气体从料斗下料口进入料斗排出，使料管内部形成正压，并排出了空气；极微量的绝氧气体或惰性气体随物料从回转机构卸料口处与物料混合而最终一起进入炉内，避免了空气进入了炉膛内，最终起到防爆作用。

6.本发明装置可以是负压给料操作。

当像回转窑、煤气发生炉等的炉顶或料口会形成较小的压力时(一般0.01～0.05Mpa)，可采用真空泵，通过从旋转接头风管经过单通道旋转接头向回转机构内腔往外抽取气体，使回转机构内腔形成真空负压，多只料管内经过各自的气孔也自然形成真空或负压，正在装料的1～2组料管有空气随气孔进入回转机构内腔，再经单通道旋转接头被排出，正在回转的多组料管内空气经气孔进入回转机构内腔，从而形成真空，而只有1组料管与回转机构卸料口处重合时，料管内混有少部分的煤气等可燃气体，也经气孔进入回转机构内腔，被一起抽出，使回转机构内腔的形成-800～-5000Pa的微负压，使回转机构卸料口处卸出的料不会混有空气，有效防止了物料中的空气进入炉内，最终起到防爆作用。

本发明提供了一种结构简单、高度较低、重量小、运行安全可靠，无障碍，可以正压给料，也可以负压真空给料，两种方式均有效防止了煤气等可燃气体倒流、泄漏或者说是避免了空气随物料一起进入炉膛，与煤气混合发生危险的两用防爆给料装置。

附图说明

图1为本申请中一种正负压两用防爆给料装置结构示意图；

图2为图1中的料斗和分料板的结构示意图；

图3为图2的A向视图；

图4为回转机构总成的结构示意图；

图5为图4中去除弹簧和上内套管与下内套管后的结构示意图；

图6为法兰与上连接板的安装结构示意图；

图7为下料板的结构示意图；

图8图7的C向视图；

图9旋转接头安装位置示意图；

图10为密封垫圈安装位置示意图；

图11为中筒上位于安装台两侧的气孔的位置示意图。

附图标记记录如下：1-料斗，2-分料板，2.1-分料板本体，2.2-下料口，2.3-上内套管槽道，，3-回转机构总成，3.1-回转筒体，3.2-中部齿圈，3.3-上连接板，3.4-下连接板，3.5-弹簧，3.6-滚珠，3.7-料管，3.8-第一中孔，3.9-中筒，3.10-安装台，3.11-上内套管，3.12-下内套管，4-电机，5-主驱动齿轮，6-下料板，6.1-下料板本体，6.2-卸料口，6.3-下内套管槽道，7-旋转接头风管，8-旋转接头，9-底卸料管，10-密封垫圈。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种正负压两用防爆给料装置，(参见图1)包括料斗1、回转机构总成3、电机4和主驱动齿轮5；

所述的料斗1(参见图2、3)的底部固定安装分料板2，所述的分料板2的分料板本体2.1上位于料斗1的下开口处设置下料口2.2；

所述的回转机构总成3(参见图4、5)包括回转筒体3.1，回转筒体3.1的上开口固定安装上连接板3.3，回转筒体3.1的下开口固定安装下连接板3.4，回转筒体3.1侧壁的外圆周上设置有中部齿圈3.2；中筒3.9位于旋转筒体3.1的中心且与上连接板3.3和下连接板3.4固定安装，围绕中筒3.9均匀布置多个料管3.7，料管3.7的两端固定安装在上连接板3.3和下连接板3.4上设置的对应的圆孔内；每个料管3.7的中部设置环形的安装台3.10，上内套管3.11和下内套管3.12套装在料管3.7内且位于安装台3.10两侧，上内套管3.11和下内套管3.12与安装台之间放置弹簧3.5；安装台3.10两侧的料管3.7的筒壁上设置有与中筒3.9连通的孔道，下连接板3.4的中心设置有第一中孔；上连接板3.3和下连接板3.4的外圈壁上设置有卡环，两个内圈壁上带有卡槽的法兰3.13分别通过卡槽安装在上连接板3.3和下连接板3.4的卡环上(参见图6)；

分料板2与上连接板3.3上的法兰通过螺栓连接；下连接板3.4上的法兰3.13通过螺栓与下料板6固定安装；所述的下料板6的下料板本体6.1中心设置有第二中孔，下料板6的下料板本体6.1上还设置有卸料口6.2；旋转接头8穿过第二中孔和第一中孔(参见图1、9)；

电机4的输出端安装主驱动齿轮5，主驱动齿轮5与中部齿圈3.2咬合(参见图1)。

所述的下料口2.2为个(参见图3)。

所述的下料板6的卸料口6.2处固定安装底卸料管9(参见图10)。

所述的料管为个(参见图9)，本实施例中以5个为例。

所述的分料板2和上连接板3.3之间设置有一对配和的滚珠槽道，在下连接板3.4和下料板6之间设置有一对配合的滚珠槽道，在滚珠槽道内安装滚珠(参见图1、4)。

所述的中筒3.9的孔道的直径为3～10mm(参见图11)。

在分料板2与上连接板3.3的接触面上(参见图2、3)，设置一圈上内套管槽道2.3，上内套管槽道2.3的轨道宽度大于位于轨道内的下料口2.2的直径；在下料板6与下连接板3.4的接触面上(参见图7、8)，设置一圈下内套管槽道6.3，下内套管槽道6.3的轨道宽度大于位于轨道内的卸料口6.2的直径。

在分料板2和上连接板3.3的法兰3.13以及下连接板3.4的法兰3.13与下料板6之间安装密封垫圈10(参见图10)。

所述的密封垫圈10采用石墨盘根、石棉盘根或金属盘根。

1.物料情况

高炉给料一般是球团和焦炭混合料；煤气发生炉给料是块状煤(含有一点粉末)；回转窑给料一般是球团、颗粒煤和粉末；因此，对还原性窑炉或窑内富含可燃气体的炉膛给料，是禁止空气随物料一起进入炉膛内的，必须是密闭给料，防止(煤气、甲烷、氢气等)可燃气体进入炉膛内，否则，容易引起爆炸和危险。

本申请给料细度适合颗粒状、块状、粉状物料及其混合状物料应用。

2.料斗1底部的分料板2在一侧设1～2个料斗下料口2.2，分料板2下部有上回转支承滚珠3.6。加入炉膛内的物料从料斗1经过1～2个料斗下料口2.2下落，投料后，确保回转机构总成3内的5～12组料管3.7逐个装满。

3.料斗1底下的分料板2与回转机构总成3的回转机构上座法兰对夹，其中间设有密封垫圈10，其材质为石墨盘根、石棉盘根、金属盘根均可，起到密封和调整间隙的作用；

分料板2与回转机构总成3的回转机构上座法兰、还有回转机构上座、上回转支承滚珠一起组成一个完整的回转机构总成3的上部回转支承机构，由密封垫圈10调整分料板2和回转机构上座法兰与回转机构上座、回转机构上座之间的间隙和密封，密封垫圈10的材质为石墨盘根、石棉盘根、金属盘根均可。

料斗1材质为耐磨铸钢、耐磨铸铁、耐磨钢板焊接均可。

4.卸料管9上部为集料斗上法兰，下部为卸料管出口法兰。

集料斗上法兰与回转机构下法兰、回转机构下座、下回转支承滚珠一起又造成一个完整的回转机构总成的下部回转支承机构。

卸料管9材质为耐磨铸钢、耐磨铸铁、耐磨钢板焊接均可。

5.回转机构总成3中间的回转机构中部齿圈3.2与主驱动齿轮5衔接，靠电机4和驱动减速机的动力进行做圆周匀速旋转，周而复始，其转速一般为0.2～5.0r/min。

回转机构总成3外壳材质为耐磨铸钢、耐磨铸铁、耐磨钢板焊接均可。

6.回转机构总成3内设有5～12组料管3.7，每组料管3.7内的中间设有内法兰，其上下各设有弹簧3.5，弹簧3.5的上下又各设有上内套管3.11和下内套管3.12，其材质为耐磨合金钢、耐磨尼龙、石墨等耐磨材料均可。上内套管3.11和下内套管3.12在弹簧3.5的作用下，上下口处时刻分别与料斗下法兰座圆形滑槽、卸料机构上法兰座圆形滑槽顶压衔接，一起做圆周滑动运动，使每组料管3.7的两头严密封闭。

7.每组料管3.7的弹簧3.5处后面，还设有多个气孔，气孔直径一般为￠3～10mm，料管3.7的气孔外面再包上一层20～200目筛网，以满足颗粒料和粉料的输送，以防较多的粉料进入回转机构内腔内。

8.物料从料斗1的1～2个料斗下料口2.2，历经两次装料，确保逐个装满5～12组的料管3.7，转满料的料管3.7随回转机构总成3一起做圆周回转运动，单组料管3.7装满料后，需要回转至180°～210°后，下料口与回转机构卸料口6.2重合时，才能卸料，卸完料空的料管3.7继续回转，再进行装料，周而复始的工作，料管3.7通过回转机构卸料口6.2卸下料，再经过卸料管9，从卸料管出口法兰被送入炉膛内。

9.本申请可以是正压给料操作，也可以是负压给料操作，但二者不能同时进行。

(1)正压给料操作

当像高炉、铜铅冶炼炉等炉顶会形成较高的压力时(一般0.05～0.2Mpa)，可以采用二氧化碳、氮气、氩气等绝氧气体或惰性气体从旋转接头风管7经过单通道旋转接头8打入回转机构内腔，再经过气孔打入料管3.7内，使料管3.7内部形成正压，有效防止了空气随物料从回转机构卸料口6.2处与物料混合而最终一起进入炉内，最终起到防爆作用。

(2)负压给料操作。

当像回转窑、煤气发生炉等的炉顶或料口会形成较小的压力时(一般0.01～0.05Mpa)，可采用真空泵，通过从旋转接头风管经过单通道旋转接头8向回转机构内腔往外抽取气体，使回转机构内腔形成真空负压，多只料管3.7内经过各自的气孔也自然形成真空或负压，而炉内的极少部分的煤气等可燃气体，也可经过料斗下料口2.2处进入回转机构内腔，被一起抽出，使回转机构内腔的形成-800～-5000Pa的微负压，使回转机构卸料口6.2处卸出的料不会混有空气，有效防止了物料中的空气进入炉内，最终起到防爆作用。

10.本发明的装置的总高度一般在1200～2200mm之间，比双料钟法、无料钟法给料的装置结构简单很多，高度也降低了50％～60％，重量可减轻50％～70％，几乎无机械故障发生，几乎实现了连续给料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种正负压两用防爆给料装置，其特征在于，包括料斗(1)、回转机构总成(3)、电机(4)和主驱动齿轮(5)；

所述的料斗(1)的底部固定安装分料板(2)，所述的分料板(2)的分料板本体(2.1)上位于料斗(1)的下开口处设置下料口(2.2)；

所述的回转机构总成(3)包括回转筒体(3.1)，回转筒体(3.1)的上开口固定安装上连接板(3.3)，回转筒体(3.1)的下开口固定安装下连接板(3.4)，回转筒体(3.1)侧壁的外圆周上设置有中部齿圈(3.2)；中筒(3.9)位于旋转筒体(3.1)的中心且与上连接板(3.3)和下连接板(3.4)固定安装，围绕中筒(3.9)均匀布置多个料管(3.7)，料管(3.7)的两端固定安装在上连接板(3.3)和下连接板(3.4)上设置的对应的圆孔内；每个料管(3.7)的中部设置环形的安装台(3.10)，上内套管(3.11)和下内套管(3.12)套装在料管(3.7)内且位于安装台(3.10)两侧，上内套管(3.11)和下内套管(3.12)与安装台之间放置弹簧(3.5)；安装台(3.10)两侧的料管(3.7)的筒壁上设置有与中筒(3.9)连通的孔道，下连接板(3.4)的中心设置有第一中孔；上连接板(3.3)和下连接板(3.4)的外圈壁上设置有卡环，两个内圈壁上带有卡槽的法兰(3.13)分别通过卡槽安装在上连接板(3.3)和下连接板(3.4)的卡环上；

分料板(2)与上连接板(3.3)上的法兰通过螺栓连接；下连接板(3.4)上的法兰(3.13)通过螺栓与下料板(6)固定安装；所述的下料板(6)的下料板本体(6.1)中心设置有第二中孔，下料板(6)的下料板本体(6.1)上还设置有卸料口(6.2)；旋转接头(8)穿过第二中孔和第一中孔；

电机(4)的输出端安装主驱动齿轮(5)，主驱动齿轮(5)与中部齿圈(3.2)咬合。

2.根据权利要求1所述的正负压两用防爆给料装置，其特征在于，所述的下料口(2.2)为个。

3.根据权利要求1所述的正负压两用防爆给料装置，其特征在于，所述的下料板(6)的卸料口(6.2)处固定安装底卸料管(9)。

4.根据权利要求1所述的正负压两用防爆给料装置，其特征在于，所述的料管为个。

5.根据权利要求1所述的正负压两用防爆给料装置，其特征在于，所述的分料板(2)和上连接板(3.3)之间设置有一对配和的滚珠槽道，在下连接板(3.4)和下料板(6)之间设置有一对配合的滚珠槽道，在滚珠槽道内安装滚珠。

6.根据权利要求1所述的正负压两用防爆给料装置，其特征在于，所述的中筒(3.9)的孔道的直径为3～10mm。

7.根据权利要求1所述的正负压两用防爆给料装置，其特征在于，在分料板(2)与上连接板(3.3)的接触面上，设置一圈上内套管槽道(2.3)，上内套管槽道(2.3)的轨道宽度大于位于轨道内的下料口(2.2)的直径；在下料板(6)与下连接板(3.4)的接触面上，设置一圈下内套管槽道(6.3)，下内套管槽道(6.3)的轨道宽度大于位于轨道内的卸料口(6.2)的直径。

8.根据权利要求1所述的正负压两用防爆给料装置，其特征在于，在分料板(2)和上连接板(3.3)的法兰(3.13)以及下连接板(3.4)的法兰(3.13)与下料板(6)之间安装密封垫圈(10)。

9.根据权利要求8所述的正负压两用防爆给料装置，其特征在于，所述的密封垫圈(10)采用石墨盘根、石棉盘根或金属盘根。