CN109791020B - 材料料斗，特别是用于鼓风炉的材料料斗 - Google Patents

Abstract

一种材料料斗，特别是用于鼓风炉的材料料斗，包括用于存储材料的容纳中空壳体(12)，该壳体包括具有入口部分的上壳体部分(20)、和具有出口部分(28)的不对称的漏斗形下壳体部分(26)；耐磨板设置(42)覆盖下壳体部分(26)的内壁(14)的至少一部分，该耐磨板设置包括多个耐磨板(44)，该多个耐磨板(44)在多行中彼此相邻地设置，这些行沿内壁叠置。所述耐磨板(44)沿着平行安装线(48)成行地设置，每根线被定义为下壳体部分(26)和与虚拟正圆锥体(50)的轴线(V)垂直的平面的相交线，虚拟正圆锥体(50)与漏斗形下壳体部分(26)的形状基本匹配。

Description

材料料斗，特别是用于鼓风炉的材料料斗

技术领域

本发明涉及材料存储领域。本发明更具体地涉及一种材料料斗，特别是用于在竖炉中原材料存储的料斗。

背景技术

现代高产鼓风炉的构造对装料装置提出了新的和更严格的要求，部分地由于炉内炉膛的尺寸增加，炉料必须均匀地分布在炉膛上。

在装料操作期间，吊斗或传送带将装料材料运送到设置在鼓风炉顶部处的一个或多个材料料斗。在填充给定的料斗时，将其密封并增压至炉顶操作压力。这种材料料斗通常是闸箱的形式，其在进入炉喉之前将材料输送至中央设置的喷口。

通过材料门准确地控制保持在材料料斗中的装料材料的释放，以对在炉膛中发生的化学反应所需的材料量进行优化。

现代无料钟式顶炉使用一个或两个或三个材料料斗。在多料斗构造中，料斗交替地使用；一个正在填充并用作临时存储同时另一个正在被清空。如果需要在两个工作料斗中的一个上进行维护或者提供装料选择的最大灵活性，同时保持超过50％的过装料或追赶能力，则可以提供第三料斗以供使用。

为了降低装置的整体体积，料斗设置成彼此靠近并且成形为提供最大的容纳容积。例如，在WO2007/082630中公开了这种多料斗无料钟式炉顶装料装置。

因此，用于竖炉的现有技术的装料装置包括用于竖炉中的材料分配的分配装置，特别是关于竖炉的中心轴线对称地设置的可枢转的滑槽；以及至少两个料斗，这些料斗平行地设置并从分配装置上方的中心轴线偏移，以存储待供给至分配装置的材料。

图1表示如现有技术中已知的用于在鼓风炉中进行原材料的装料和卸料的材料料斗的局部剖视图。材料料斗10包括具有内壁14和外壁16的保护壳体12。壳体12由通过中央圆柱18连接的两个截锥形部分的叠置而制成，：上锥体20在其顶部处包括上孔口22，该上孔口22由上密封阀24覆盖，上密封阀24与由传送带或料车(未显示)供给的分配摇杆配合；并且下锥体26具有附接至中央圆柱18的连接端27，并且在其底部处在出口部分28中终止，材料通过出口部分28卸料至下游中心滑槽装置(未示出)。

如图1所示，料斗10相对于与中心滑槽装置的中心轴线对应的轴线C是偏心的。每个料斗10设置在关于滑槽装置的所述中心轴线的径向对称位置。下锥体26与偏心且设置在中心轴线C附近的其出口部分28不对称地构造。为了描述的目的，料斗的内侧30将指的是在使用时在滑槽装置的中心轴线C附近的区域，而外侧32指的是相反的区域。

在装料操作中，炉料材料的流通过上孔口22进入上锥体20，落到壳体12的内壁14上并堆积在料斗10中。由于料斗10的大尺寸，材料的流易于从数米的高度落在内壁14上。料斗10通常包括铸造耐磨板衬里(通常用34表示)，用于在装料操作期间保护内壁14免受从上孔口22反复掉落的材料的冲击。耐磨板衬里34通常包括多个铸造耐磨板36。铸造耐磨板36至少设置在直接接纳进入的材料流的称为“冲击区域”38的区域中。

在卸料操作中，材料的流通过出口部分28离开料斗10。料斗10的形状适于引导材料的流，并通过提供流动条件来减少下游定位管道的磨损区域，该流动条件使料斗外的径向对称水平尽可能接近与单个料斗中心进料炉相关联的水平。

因此，下壳体部分26的不对称构造允许出口部分28更靠近炉的中心轴线C。由于下壳体部分26的出口部分28和上孔口27通常是圆形形状的并且位于大致水平面上，因此下壳体部分26形成截头斜锥体。

铸造耐磨板36以基本上从下锥体26的顶部到底部的一系列叠置的水平的行的形式沿图1中用虚线40示出的圆形水平安装线而固定至冲击区域38。可以理解的是：为了均匀地覆盖内壁14，每个铸造耐磨板具有独特的形状。

这种在料斗内部的铸造耐磨板衬里34的不便之处在于它需要大量的部件，这涉及高生产成本。这个问题进一步特别影响铸造耐磨板供应商和用户，因为他们需要管理更复杂的耐磨板库存。

发明目的

因此，希望对用于构建材料料斗的解决方案提供改进。更具体地，本发明的一个目的是提供一种用于覆盖材料料斗的下锥体内的冲击区域的铸造耐磨板衬里的改进的解决方案。

发明内容

本发明提出一种材料料斗，特别是用于鼓风炉的材料料斗。该材料漏斗包括：用于存储材料的保护壳体，该壳体包括具有入口部分的上壳体部分和具有出口部分的不对称的漏斗形的下壳体部分；耐磨板设置，该耐磨板设置覆盖下壳体部分的内壁的至少一部分，该耐磨板设置包括彼此相邻地设置成多行的多个耐磨板，该多行沿着内壁叠置。特别地，耐磨板沿着平行的安装线成行地设置，该安装线是通过使下壳体部分与和虚拟正圆锥体的轴线相垂直的平面相交来限定的，该虚拟正圆锥体与漏斗形的下壳体部分的形状基本匹配。

本发明通过提供一种材料料斗来克服上述缺陷和缺点，其中在材料料斗的不对称的、漏斗形的下壳体部分中设置的耐磨板沿安装线设置，该安装线参照与下壳体部分的形状基本匹配的虚拟正圆锥体来限定。特别地，耐磨板沿着平行安装线成行地设置，每根安装线被定义为下壳体部分和与虚拟正圆锥体的轴线垂直的平面的相交线，该虚拟正圆锥体与漏斗形下壳体部分的形状基本匹配。

虚拟正圆锥体，在本文中也称为“虚拟锥体”，是下壳体部分的形状的数学近似，该下壳体部分通常基于斜圆锥体来设计。因此，虚拟正圆锥体紧密配合下壳体部分的内部(或外部)形状。它在用于耐磨板的布局的意义上是虚拟的但在料斗中没有体现这个锥体的元件。

使用这种虚拟锥体的优点在于：根据定义，与竖向锥体的轴线垂直的平面与锥体的侧向表面相交，以限定在锥体的表面上以相同距离隔开的、在周缘的任意点处的圆形(这里是安装线)。因此，铸造耐磨板设置在圆形行上，该圆形行具有圆形对称的轴线：虚拟锥体的轴线。尽管本发明中使用的安装线在实践中将相对于竖向倾斜(并且当与图1中所示的水平安装线相比)，但由于安装线之间的规则的间距，它们带来明显的优势。因此，在本材料料斗中，同一行的耐磨板可以具有相同的形状和尺寸。这具有显著的优点，因为它减少了库存处理并且便于安装。

将显而易见的是，本发明不限于鼓风炉或铁/钢制造领域，而是可以用于需要在材料料斗内提供耐磨板设置的任何工业中。此外，本发明的教导适于新材料料斗的构造，但也可以应用于现有的材料料斗。

通常，耐磨板可以由生铁或钢制成，通过铸造-由此它们可以被称为“铸造耐磨板”。然而，这不应被视为限制；耐磨板可以根据预期的用途而适当地由其他材料制造。

除了耐磨板设置之外，材料料斗的设计可以是相对常规的。例如，下壳体部分的出口部分可以竖向地取向，以产生基本上竖向的材料流出，并且在水平面上具有圆形的截面。

而且，下壳体部分通常可以具有上连接端，下壳体部分与上壳体部分通过该上连接端连接，优选地通过圆柱形中央部分连接。连接端在水平面上具有圆形截面；并且连接端相对于所述出口部分是偏心的。

如上所述，得益于本发明，给定行中的所有铸造耐磨板可具有相同的形状。优选地，耐磨板在周向方向上的曲率和宽度以这样的方式预先确定：最终的铸造耐磨板衬里提供与每行中的圆形状的最小偏差。

优选地，设置耐磨板设置以至少覆盖下壳体部分的内壁的冲击区域。实际上，耐磨板主要设置用于覆盖料斗的所谓的冲击区域，即面向入口开口并直接接纳进入的材料的流的壳体的壁区域。然而，也可以用耐磨板覆盖料斗的整个内周缘。如本领域中已知的，未被耐磨板覆盖的内壁区域可以设置有瓷砖衬里。

每个耐磨板包括弯曲的本体，该本体具有面向料斗内部的前侧、相反的后侧，该本体通过该后侧抵接所述下壳体部分的内壁来安装。优选地，耐磨板的前侧设置有水平凹槽，该凹槽允许材料在其中积聚，从而减少前侧的磨损。

为了便于安装该耐磨板，耐磨板的纵向延伸的侧向边缘具有凸出的V形轮廓。

附图说明

根据参照随附附图的非限制实施方式的以下详细描述，本发明的细节和优点将变得显而易见，其中：

图1是根据现有技术的材料料斗的局部剖视图；

图2是根据本发明的实施方式的材料料斗的局部剖视图；

图3是图示说明本发明材料料斗的下壳体中的铸造耐磨板设置的原理透视图；

图4是图3的侧视图；

图5是本发明材料料斗的下壳体中铸造耐磨板设置的原理俯视；

图6是图5中细节A的特写图。

具体实施方式

已经参考图1在上面描述了现有技术的材料料斗。如本领域所公知的，这种材料料斗设计为在鼓风炉的顶部处的平行料斗型装料设备中使用(特别是无料钟炉顶的)。如本身已知的，这种装料设备包括旋转分配装置，该旋转分配装置设置作为鼓风炉的喉部的顶部封闭件。为了在鼓风炉内部分配散状材料，分配装置包括用作分配构件的滑槽。滑槽设置在喉部内，以便可绕鼓风炉的竖向中心轴线旋转，并可绕垂直于竖向轴线的水平轴线枢转。

装料装置还包括一对材料料斗(图1中所示的类型)，这对材料料斗平行设置在分配装置上方并且偏离炉的中心轴线。以本身已知的方式，料斗用作用于要通过分配装置分配的散状材料的存储箱，并用作压力锁以通过交替地打开和关闭上密封阀和下密封阀来避免鼓风炉中的压力损失。每个料斗在其下端可以具有对应的材料门外壳。共同的密封阀外壳设置在材料门外壳与分配装置之间，并将料斗经由材料门外壳而连接至分配装置。这仅是示例，并且可以选择其他构造，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。例如，密封阀和材料门可以设置在同一外壳中。

现在转向图2，示出了用于鼓风炉装料装置的本材料料斗10'的实施方式。除了耐磨板的设置外，图2中的材料料斗10'与图1中所示的材料料斗基本相同。因此，相同的附图标记用于表示相同或相似的元件。

在图2中，将使用保护壳体12来识别材料料斗10'，该保护壳体12包括大致截头圆锥形的上壳体部分20、基本上圆柱形的中央壳体部分18和漏斗形的下壳体部分26。下壳体部分26通过顶部连接端27密封地附接至中央部分18，并且在其下端处、在出口部分28中终止。出口部分28竖向地设置，以产生基本上竖向的材料流出，并且在水平面上具有圆形的截面。出口部分28可以设计成圆形套筒或环。从图2中可以看出，通常料斗10'的构造，并且特别是下壳体部分26的构造，相对于料斗10'的中心轴线H(即限定中央部分18的圆柱的轴线)是不对称的。更确切地说，相对于轴线H，出口部分28是偏心的，使得该出口部分28可以紧邻鼓风炉的中心轴线C来设置。将理解的是，为了达到这个效果，上部部分20和中央部分18的形状无需必然如图2所示，但是出口部分28是偏心地设置的。

当原材料被供给至空的料斗10'中时，进入的材料的流落到下壳体部分26与入口孔口22相对/面对的部分上，该区域称为冲击区域并标记为38。为了避免壳体其本身的磨损，内壁14至少在冲击区域覆盖有固定至内壁14的耐磨板44的设置42。通常，耐磨板通过生铁铸造而制造，并且因此通常也称为铸造耐磨板。虽然铸造耐磨板通常将用于本料斗10'，但是本耐磨板设置也可以与由不同材料制成的耐磨板一起使用。

返回参照图1，并且如已经解释的那样，耐磨板44通常沿与出口部分28的孔口平面平行的圆形安装线(图1中的40)安装，即水平地安装。该常规设置的主要缺点在于，由于下锥体26具有不对称的漏斗形状，因此两个平行的水平安装线40之间的距离(如在内壁14上所测量到的距离)根据相对于圆形安装线的中心的角位置而变化。例如，沿内壁14所测量到的两个相邻的安装线40之间的距离d1小于d2。因此，所有耐磨板44必须具有独特的形状。

与图1相反，如图2所示的本材料料斗10'具有耐磨板衬里42，该耐磨板衬里42是根据倾斜的圆形安装线48来设置的，如现在将参考图3和图4所解释的那样，该安装线48是借助于虚拟正圆锥体来限定的。

在图3和图4中，将理解的是，漏斗形下壳体部分26具有其下出口部分28和其上连接端27。出口部分28和连接端27都是圆形的(通过设计)并且在平行的水平面中延伸，但是是偏心的，这导致下壳体部分26的这种不对称的漏斗形状。在数学上，下壳体26形成截头斜锥体：相应的锥体的顶点不在对应于连接端27的圆形基部的中心的上方。截头斜锥体的顶点在图4中用A_O表示，并且通常被确定为由下壳体部分26形成的侧向表面的母线的交点。穿过出口部分和连接端27的中心的斜锥体的轴线标记为O。

附图标记44表示虚拟正圆锥体(在用于设计目的的意义上，它是虚拟的，但不对应于实心锥形元件)。该正圆锥体50设计成与下壳体部分26的漏斗形状相匹配(尽可能地接近)。也就是说，虚拟锥体50的尺寸设计成最接近下壳体26的截锥体形状的正圆锥体；或者换句话说，在下壳体部分26内部最好地适配以尽可能靠近内壁14。在一定程度上，它可以被看作是内切于下壳体部分26中的正圆锥体。虚拟锥体50具有轴线V和顶点Av。根据定义，其轴线V穿过其圆形基部(在附图中体现为线53)的中心，并且与圆形基部垂直。可以注意到，由于下壳体部分26的不对称的漏斗设计，轴线O通常相对于竖向倾斜；并且虚拟锥体50和其轴线V通常也将相对于竖向倾斜。

应理解，虚拟锥体50在此用于限定下壳体部分26内的耐磨板44的安装线48：每根安装线48被定义为与虚拟椎体轴线V垂直的对应平面与设计成截头斜锥体的下壳体部分26的相交线。因此，安装线48相对于传统的、水平的安装线40倾斜，但由于它们在与正圆锥体的轴线V垂直的平面中，因此安装线48是圆形的。因此，内壁14上的任何一对安装线48在相对于安装线的中心的任何角位置处之间的距离(例如，表示为d3)是相同的。设置在给定行中(即沿相同的安装线48)的耐磨板44因此可以设计成具有相同的形状。

由于内壁14构建在斜圆锥体上，而虚拟锥体50是正圆锥体，因此两个锥体不能完美地重叠。虚拟锥体50仍然被优化为尽可能地接近下部部分26的斜锥体。如将理解的，实际结果是，在两个锥体之间将存在一个窄间隙52，如果需要，该间隙52可以通过接合装置或通过固定装置而容易地补偿。然而，这个间隙很小，因为锥体的轴线V和O具有小的偏差，如图4所示。

有利地，虚拟锥体50设计成完全包括在下锥体部分26的容积中。以这种方式，虚拟锥体50的表面在内壁14的原始锥体内部总是可接近的，以放置该铸造耐磨板设置42。在实践中，下部部分26的锥形形状非常接近虚拟锥体50，在两个锥体之间仅留下窄间隙52，如图3所示。

在附图中可以看出，耐磨板44成行地设置，抵接下壳体部分26的内壁14，但是沿着由虚拟锥体50确定的安装线48来取向。然后，耐磨板设置42由多行耐磨板44组成，这些耐磨板44在轴线V的方向上一个定位在另一个的顶部上，即叠置，以覆盖内壁14。例如通过沿安装线48对齐该耐磨板44的顶部边缘来获得一行耐磨板。还可以说，一行耐磨板位于两根相邻的安装线48之间。在图2中，这些行表示为49。

铸造耐磨板44紧密地设置在一起，以便均匀地覆盖内壁14，这意味着在两个相邻的铸造耐磨板44之间没有较大的间隙。

在图5中更好地看出，耐磨板44本身通常由弯曲的本体54组成，该本体54具有面向料斗内部的正面56、和相反的背面58，通过该背面58，使用任何适当的装置(例如螺栓、螺钉或焊接接头)将本体54安装在内壁14上。优选地，固定装置包括三个螺栓，这三个螺栓接合在内壁14中的相应孔中。正面56包括多个水平凹槽60，这允许材料的积聚，从而降低前侧的磨损。附图标记62表示一种提升构件，例如环、钩或类似物，该提升构件允许在组装期间提升/保持该耐磨板。

如所提到的，耐磨板本体54具有弯曲形状，即从正面56看看，板本体54(不仅是正面56)以凹入方式弯曲，即具有前移的侧向边缘64。背面58的曲率有利地设计成在本体安装到的该行中与虚拟正圆锥体50的形状相匹配。

由于铸造耐磨板44沿圆形安装线48成行地设置，并且虚拟锥体50的轴线V是每行的圆对称轴，因此可以在沿给定的安装线48的任何位置处交替地安装给定行中的每个铸造耐磨板44。而且，同一行的所有铸造耐磨板44可具有相同的尺寸。

为了举例说明，铸造耐磨板44的总尺寸可以按照以下尺寸：800mm(宽)×900mm(高)，并且本体的厚度大约100mm。这些尺寸不是限制性的，本领域技术人员可以根据需要调整这些尺寸。

假使整行都被铸造耐磨板覆盖(即覆盖360°)，可以限定铸造耐磨板的宽度，使得该行可以被整数个耐磨板覆盖。在实践中，将铸造耐磨板设置在冲击区域中，或者说在料斗10'的外侧32中可能就足够了。

如本领域中已知的，内壁14的未被耐磨板44覆盖的区域可以由瓷砖(未示出)覆盖。

从图5中可以看出，本体具有两个纵向延伸的侧向边缘64(即虚拟锥体52的延伸轴向方向)、以及顶部边缘66和底部边缘68(通常平行于安装线50)。顶部边缘66和底部边缘68基本上是直壁，通常垂直于背面58。侧向边缘64面向同一行中的相邻的耐磨板44。

在安装该材料料斗10'的过程中，铸造耐磨板44通过提升构件62悬挂至起重机。如将理解的，耐磨板需要由操作者在径向方向上操纵，但是它也必须按照倾斜的安装线48而倾斜。

为了便于安装耐磨板44，其侧向边缘64设有易于旋转的轮廓。如图6所示，侧向边缘64包括两个倾斜面70，使侧向边缘具有凸出的V形轮廓。V形允许铸造耐磨板44在安装过程期间(即当它被设置在两个固定的相邻板之间时)容易地旋转和放置就位。

Claims (10)

1.材料料斗(10')，所述材料料斗包括：

用于存储材料的保护壳体(12)，所述壳体包括具有入口部分的上壳体部分(20)、和具有出口部分(28)的不对称的漏斗形的下壳体部分(26)；

耐磨板设置(42)，所述耐磨板设置(42)覆盖所述下壳体部分(26)的内壁(14)的至少一部分，所述耐磨板设置包括彼此相邻地设置成多行的多个耐磨板(44)，所述多行沿着所述内壁叠置，

所述材料料斗(10')的特征在于，所述耐磨板(44)沿着平行的安装线(48)成行地设置，所述安装线是通过使所述下壳体部分(26)与和虚拟正圆锥体(50)的轴线(V)相垂直的平面相交来限定的，所述虚拟正圆锥体(50)与漏斗形的所述下壳体部分(26)的形状基本匹配。

2.根据权利要求1所述的材料料斗，其中，所述下壳体部分(26)的所述出口部分(28)竖向地取向，以产生基本上竖向的材料流出，并且所述出口部分(28)在水平面上具有圆形的截面。

3.根据权利要求2所述的材料料斗，其中

所述下壳体部分(26)具有上连接端(27)，所述下壳体部分(26)通过所述上连接端(27)与所述上壳体部分(20)相连接；

所述连接端(27)在所述水平面上具有圆形的截面；以及

所述连接端(27)相对于所述出口部分(28)是偏心的。

4.根据权利要求3所述的材料料斗，其中所述下壳体部分(26)的所述上连接端(27)经由圆柱形的中央部分与所述上壳体部分(20)相连接。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的材料料斗，其中，所述虚拟正圆锥体(50)是与所述下壳体部分的内壁形状紧配合的锥体。

6.根据权利要求1所述的材料料斗，其中，沿着同一安装线(48)设置在同一行中的所有所述耐磨板(44)具有相同的形状。

7.根据权利要求1所述的材料料斗，其中，每个耐磨板(44)包括弯曲的本体(54)，所述本体(54)具有面向所述料斗内部的前侧(56)、相反的后侧(58)、以及纵向延伸的具有凸出的V形轮廓的侧向边缘(64)，所述本体(54)通过所述后侧(58)而安装成抵靠所述下壳体部分(26)的所述内壁(14)。

8.根据权利要求1所述的材料料斗，其中，所述耐磨板设置(42)至少覆盖所述下壳体部分的所述内壁(14)的冲击区域(38)。

9.根据权利要求1所述的材料料斗，所述材料料斗是用于鼓风炉的材料料斗。

10.鼓风炉，所述鼓风炉包括装料装置，所述装料装置包括一个或多个根据权利要求1至7中的任一项所述的材料料斗。

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