CN110608614A - 一种矿热炉加料系统驱动装置及具有其的加料系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种矿热炉加料系统驱动装置及具有其的加料系统，加料系统驱动装置包括旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括齿轮齿条油缸、小齿轮、回转支撑、转套、上固定支撑盘、下回转支撑盘；所述上固定支撑盘、回转支撑、转套和下回转支撑盘依次套设在矿热炉加料系统的喉管下端部，所述齿轮齿条油缸固定于上固定支撑盘上方，所述小齿轮设置于齿轮齿条油缸的输出轴上，小齿轮与回转支撑外圈上的齿啮合，所述转套与回转支撑的外圈通过螺栓固定连接；还包括竖直倾动装置，所述竖直倾动装置包括竖直运动油缸和连杆，所述连杆与竖直运动油缸的液压杆输出端连接。本发明提供的设备能够实现均匀布料，且能够在强磁场等恶劣条件下进行稳定工作。

Description

一种矿热炉加料系统驱动装置及具有其的加料系统

技术领域

本发明涉及冶金领域矿热炉加料过程，具体涉及一种矿热炉加料系统驱动装置及具有其的加料系统。

背景技术

半密闭式矿热炉冶炼各种合金的生产过程中，炉内会产生大量的灼热炉气，充分利用灼热炉气能量，给各类原矿创造高温化学反应条件，同时保持炉料具备良好的透气性，以便加速炉内化学反应的顺利进行。矿热炉内透气性良好时，不仅能充分利用高温炉气的热能预热炉料和减少主要原料的挥发损失，而且有利于缩小炉内温度梯度，改善电流分布状况，保证电极深插、稳插。最终达到保持或提高炉温，扩大矿热炉电极“坩埚”区域。对此一个很重要的环节就是原料的均匀入炉和需求料面的精准投送，让电炉反应区内各种所需原料饱和的发生化学反应。

而冶金行业中，传统人工加料、人工旋转布料槽存在的劳动强度大、人工成本高招工困难等特点。且矿热炉料管加料系统、皮带加料机存在炉况稳定性差、布料不均匀、电炉经济技术指标差等上述诸多不利因素。

中国专利文献CN104988276A公开了一种转炉旋转溜槽加料装置，包括顶部设安装板的外固定筒体，安装板中心的加料口处设内固定筒体，外固定筒体内壁设环形固定座，环形固定座设若干支承辊，所有支承辊形成支承平台，外固定筒体与内固定筒体之间套有旋转筒体，旋转筒体外壁设环形凸肩、底部装旋转溜槽，旋转筒体通将其环形凸肩置于支承平台上而支承在外固定筒体中，旋转筒体与外固定筒体的底部间隙通过环形密封板相密封，旋转筒体外壁上装齿轮圈，安装板上装转轴，转轴上端有手柄、下端有与齿轮圈相啮合的传动齿轮，旋转筒体与内固定筒体之间设环形耐高温密封件，环形耐高温密封件通过可拆装式固定机构密封固定在旋转筒体与内固定筒体之间。该发明虽然实现了密封性好的效果，但是其与传统加料方式相同，也是要通过手柄实现溜槽的旋转，进而完成加料过程。

这样的操作方式仍沿用了传统加料方式，浪费人力物力，且存在一定的安全隐患，并且难免出现加料不均的问题。而加料不均就可能导致炉内反应不均匀，原料反应不完全，导致炉内原料结块等各种问题，因此，如何实现矿热炉冶炼过程中的均匀加料，是关乎到后续反应的重大问题，也成为目前本领域中亟待解决的问题。且现有技术中多使用电力驱动系统驱动溜槽旋转装置运动，由于实际工作环境多为在高温、强磁场环境中，电力驱动系统的工作容易受到干扰，影响设备稳定，尤其是受强磁场干扰，经常出现停机或不能工作的情况，经常需要停机检修，降低了生产效率，且导致加料不均匀，大大影响炉内生产情况。

发明内容

本项发明是为了解决目前在生产当中半密闭式矿热炉因加料不均造成还原剂过剩或不足问题，解决原矿在料层表面或中层形成硬块，使炉况透气性变差，炉况恶化的问题。且本发明提供的设备可以在强磁场环境下工作，能够不受干扰，实现稳定工作。

本发明的具体技术方案为：

一种矿热炉加料系统驱动装置，其特征在于，包括：

旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括齿轮齿条油缸、小齿轮、回转支撑、转套、上固定支撑盘、下回转支撑盘；所述上固定支撑盘、回转支撑、转套和下回转支撑盘依次套设在矿热炉加料系统的喉管下端部，所述齿轮齿条油缸固定于上固定支撑盘上方，所述小齿轮设置于齿轮齿条油缸的输出轴上，小齿轮与回转支撑外圈上的齿啮合，所述转套与回转支撑的外圈固定连接；

竖直倾动装置，所述竖直倾动装置包括竖直运动油缸和连杆，所述连杆与竖直运动油缸的输出端连接。

优选地，所述转套一端与下回转支撑盘焊接固定，之后与回转支撑的外圈通过螺栓固定连接。

优选地，所述转套上端与回转支撑的外圈固定处填充有聚四氟乙烯绝缘件。

优选地，所述竖直运动油缸下部设置有一支撑固定件，所述连杆的上部通过第一销轴与竖直运动油缸输出端铰接，连杆下部伸出支撑固定件，所述支撑固定件的下端通过第一固定件与所述下回转支撑盘固定连接，所述第一固定件上开设有供连杆下部伸出的孔，所述孔的大小为保证连杆带动溜槽可实现120度旋转。

本发明还提供一种矿热炉加料系统，包含前述的任一种驱动装置，其特征在于，

所述加料系统包括依次连通的料仓、料管、给料机、喉管和溜槽，所述旋转驱动装置设置于上固定支撑盘上，所述旋转驱动装置位于喉管下部并间接与溜槽连接，旋转驱动装置用以驱动所述溜槽水平旋转；

所述竖直倾动装置设于所述溜槽侧上方，所述连杆下端与所述溜槽的上端铰接，所述竖直倾动装置用以驱动所述溜槽在竖直方向的倾动。

优选地，还包括吊挂装置，所述溜槽的上部远离连杆的一侧与所述吊挂装置连接，所述吊挂装置与转套焊接固定。

优选地，所述吊挂装置通过第二固定件与转套焊接固定连接。

优选地，所述连杆下端与溜槽上部通过第二销轴连接。

与现有技术相对比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明提供的驱动机构采用液压驱动的方式驱动溜槽运动，能够实现在强磁场环境下的顺利加料，可以有效防止磁场对于电力驱动系统的干扰，有效解决原电力驱动系统驱动溜槽旋转时经常出现的停机、工作不稳定等各种故障情况，能够满足实际工作中面对强磁、强干扰条件下的生产需求。

(2)本项发明提供的加料系统是是面向冶金行业所有的半密闭式矿热炉间歇式自动布料系统。是利用电控操作系统指令传动连杆实现矿热炉无死角补料，且达到均匀布料及需求料面布料的操作要求。最终实现释放劳动力，降低生产劳动力成本，提高设备自动化操作，同时满足电炉经济指标的要求。

(3)溜槽摆角，可通过油缸双向移动带动小齿轮和大齿圈旋转，实现溜槽的120°布料范围摆动，溜槽俯仰角倾动靠液压杠杆机构带动连杆，使溜槽的角度变化，让物料分布到不同的环面上，实现均匀布料；摆角和俯仰角传动可靠，角度定位准确，便于实现自动控制，实现了半封闭式矿热炉的自动补料，摆角和俯仰角联合运动能够实现扇形、定点布料。

(4)本发明主要解决的技术难题是，把原有需要人工操作的补料系统全部拆除，制作一个新型的补料系统代替原补料系统，原料靠给料机下到水冷溜槽，通过溜槽倾动装置和溜槽旋装置控制溜槽将原料布到合适位置。

(5)本发明能够代替目前硅铁、金属硅、硅锰、硅钙、高碳锰铁、硅铬、高碳铬铁、电石等半密闭式矿热炉中使用的加料系统，更好的在半密闭式矿热炉中达到加料准确、合理目的，确保原料的稳定、均匀布料要求。且研发中充分考虑人力成本及安全操作规程，实现中控室操作。本发明能够完全代替目前在半密闭式矿热炉中所广泛使用的传统人工加料、人工旋转料槽加料方式、自带料管布料方式、环形加料系统等。。

(6)本发明中转套上端与回转支撑的外圈固定处填充有聚四氟乙烯绝缘件，可以有效起到绝缘作用。

附图说明

图1为半封闭式矿热炉工艺流程图。

图2为传统加料系统简易图。

图3为传统加料系统整体结构图。

图4为本发明提供的溜槽旋转装置主视图。

图5为图4中局部放大图。

图6为本发明提供的溜槽旋转装置左视图。

附图标记：1-料仓；2-料管；3-给料机；4-旋转接头；5-溜槽；51-溜槽第一旋转位；52-溜槽第二旋转位；6-把手；7-操作工；8-冶炼电炉；9-喉管；12-齿轮齿条油缸；13-小齿轮；14-回转支撑；15-转套；16-上固定支撑盘；17-下回转支撑盘；18-竖直运动油缸；19-连杆；20-第一销轴；21-第二销轴；23-聚四氟乙烯绝缘件；24-支撑固定件；25-第一固定件；26-孔；27-吊挂装置；28-第二固定件。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明提供的新型矿热炉加料系统驱动装置具体结构及工作原理进行具体说明。

参见附图4-6，本实施例提供的矿热炉加料系统驱动装置，包括：旋转驱动装置，旋转驱动装置包括齿轮齿条油缸12、小齿轮13、回转支撑14、转套15、上固定支撑盘16、下回转支撑盘17；上固定支撑盘16、回转支撑14、转套15和下回转支撑盘17依次套设在矿热炉加料系统的喉管9下端部，齿轮齿条油缸12固定于上固定支撑盘16上方，小齿轮13设置于齿轮齿条油缸12的输出轴上，小齿轮13与回转支撑14外圈上的齿啮合，转套15一端与回转支撑14的外圈通过螺栓固定连接，之后与下回转支撑盘17焊接固定。转套15上端与回转支撑14的外圈固定处填充有聚四氟乙烯绝缘件23，可以有效起到绝缘作用。

本实施例提供的矿热炉加料系统驱动装置还包括竖直倾动装置，竖直倾动装置包括竖直运动油缸18和连杆19，连杆19与竖直运动油缸18的输出端连接。竖直运动油缸18下部设置有一支撑固定件24，连杆19的上部通过第一销轴20与竖直运动油缸18输出端铰接，连杆19下部伸出支撑固定件24，支撑固定件24的下端通过第一固定件25与下回转支撑盘17固定连接，第一固定件25上开设有供连杆19下部伸出的孔26，孔26的大小为保证连杆19带动溜槽5可实现120度旋转。

本实施例中齿轮齿条油缸12作为回转机构的动力源，与上固定支撑盘16固定，其输出轴上设置有小齿轮13，齿轮齿条带动小齿轮13旋转，实现水冷溜槽5的120度水平旋转。水冷溜槽5通过连杆19与竖直液压机构相连，由竖直运动油缸18运动带动连杆19运动，从而带动水冷溜槽5上下摆动。

本实施例还提供一种矿热炉加料系统，包含前述的任一种驱动装置，加料系统包括依次连通的料仓1、料管2、给料机3、喉管9和溜槽5，所述旋转驱动装置设置于上固定支撑盘16上，所述旋转驱动装置位于喉管9下部并间接与溜槽5连接，旋转驱动装置用以驱动所述溜槽5水平旋转；竖直倾动装置设于溜槽5侧上方，连杆19下端与溜槽5的上端通过第二销轴21铰接，竖直倾动装置用以驱动溜槽5在竖直方向的倾动。该加料系统还包括吊挂装置27，溜槽5的上部远离连杆19的一侧与吊挂装置27连接，吊挂装置27通过第二固定件28与转套15焊接固定连接。

本发明提供的矿热炉加料系统安装结构简述：齿轮齿条油缸安装在上固定支撑盘16上，小齿轮13安装在齿轮齿条油缸的输出轴上，回转支撑14内圈通过螺栓与上固定支撑盘16螺栓连接，并固定于中心喉管9上，小齿轮13和回转支撑14外圈上的齿啮合。转套15用螺栓连接到回转支撑14外圈上。竖直运动液压油缸安装固定到下回转支撑盘17上；竖直运动液压油缸输出端和连杆19上部用第一销轴20铰接；连杆19下部用第二销轴21销轴与水冷溜槽5上端铰接。水冷溜槽5前部远离连杆19的一侧还安装溜槽吊挂装置27，溜槽吊挂装置27与转套15固定连接。

本发明提供的旋转驱动装置运动过程描述：齿轮齿条油缸中液体的压力推动齿条直线运动，带动配合的齿轮旋转，经齿轮齿条减速后，动力传输到输出小齿轮13上，而由于小齿轮13和回转支撑14外圈相啮合，此时动力又传输到回转支撑14的外圈，回转支撑14外圈是通过螺栓与转套15相连，溜槽是固定于转套15上，这时转套15转动同时带动溜槽的转动，完成溜槽的在120度范围内的来回摆动，实现均匀布料(参见附图4中溜槽第一旋转位51、溜槽第二旋转位52)。另外由于竖直运动油缸18与下回转支撑盘17固定连接，溜槽在120度范围内水平旋转时，也会带动竖直倾动机构水平旋转。

本发明提供的竖直倾动装置运动描述：当油液进入竖直运动油缸18内部形成油液的压力能，压力推动液压缸活塞运动，活塞杆上下运动带动连杆19上下运动，从而带动水冷溜槽上下摆动，实现水冷溜槽在竖直方向上的倾动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种矿热炉加料系统驱动装置，其特征在于，包括：

旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括齿轮齿条油缸、小齿轮、回转支撑、转套、上固定支撑盘、下回转支撑盘；所述上固定支撑盘、回转支撑、转套和下回转支撑盘依次套设在矿热炉加料系统的喉管下端部，所述齿轮齿条油缸固定于上固定支撑盘上方，所述小齿轮设置于齿轮齿条油缸的输出轴上，小齿轮与回转支撑外圈上的齿啮合，所述转套与回转支撑的外圈固定连接；

竖直倾动装置，所述竖直倾动装置包括竖直运动油缸和连杆，所述连杆与竖直运动油缸的输出端连接。

2.一种如权利要求1所述的矿热炉加料系统驱动装置，其特征在于，所述转套一端与下回转支撑盘焊接固定，之后与回转支撑的外圈通过螺栓固定连接。

3.一种如权利要求2所述的矿热炉加料系统驱动装置，其特征在于，所述转套上端与回转支撑的外圈固定处填充有聚四氟乙烯绝缘件。

4.一种如权利要求1所述的矿热炉加料系统驱动装置，其特征在于，所述竖直运动油缸下部设置有一支撑固定件，所述连杆的上部通过第一销轴与竖直运动油缸输出端铰接，连杆下部伸出支撑固定件，所述支撑固定件的下端通过第一固定件与所述下回转支撑盘固定连接，所述第一固定件上开设有供连杆下部伸出的孔，所述孔的大小为保证连杆带动溜槽可实现120度旋转。

5.一种矿热炉加料系统，包含权利要求1-4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，

所述加料系统包括依次连通的料仓、料管、给料机、喉管和溜槽，所述旋转驱动装置设置于上固定支撑盘上，所述旋转驱动装置位于喉管下部并间接与溜槽连接，旋转驱动装置用以驱动所述溜槽水平旋转；

所述竖直倾动装置设于所述溜槽侧上方，所述连杆下端与所述溜槽的上端铰接，所述竖直倾动装置用以驱动所述溜槽在竖直方向的倾动。

6.一种如权利要求5所述的矿热炉加料系统，其特征在于，还包括吊挂装置，所述溜槽的上部远离连杆的一侧与所述吊挂装置连接，所述吊挂装置与转套焊接固定。

7.一种如权利要求6所述的矿热炉加料系统，其特征在于，所述吊挂装置通过第二固定件与转套焊接固定连接。

8.一种如权利要求5所述的矿热炉加料系统，其特征在于，所述连杆下端与溜槽上部通过第二销轴连接。