CN111051221A - 耐磨传送或分配槽 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于通过重力流输送散装材料的传送或分配槽，所述传送或分配槽包括：长形的槽壳体，该槽壳体限定用于所述散装材料的流路径；以及耐磨衬里装置，该耐磨衬里装置覆盖流路径的面向长形的槽壳体的上侧的至少一部分，其中，所述耐磨衬里装置包括穿孔板，该穿孔板附至槽壳体并且具有多个穿孔，包括本体和扩大的基部的耐磨插入件从与流路径相反的一侧穿过所述穿孔而配装在穿孔中，使得耐磨插入件的本体突出成穿过穿孔到流路径内，并且耐磨插入件的扩大的基部在一侧上从与所述流路径相反的一侧抵接所述穿孔的边界，并且耐磨插入件的扩大的基部在另一侧上通过槽壳体被保持就位。

Description

耐磨传送或分配槽

技术领域

本发明总体上涉及用于通过重力流输送散装材料的耐磨槽。这种槽可以是传送槽或分配槽，特别是用于在诸如竖炉或高炉等之类的恶劣条件下使用的分配槽。

背景技术

在输送散装材料的领域中众所周知，耐磨性是主要关注的，尤其是在边缘锐利的散装材料和/或高生产量的情况下。如果所述材料还从进入侧的某个高度(例如，当从高架料斗等进料时)撞击槽，这尤其如此。

传送或分配槽通常具有长形的壳体或本体，该壳体或本体通常形成通道，散装材料通过重力流通过该通道被输送。它们的上部进入表面通常限定可接收散装材料的流的撞击区域以及限定槽上的散装材料的流的方向的滑动区域。槽的流路径通常具有半圆形、半卵形或甚至是闭合的圆形或卵形、恒定或变化的横截面，并且可以是笔直的或包括预期应用所需的一个或更多个弯曲部。传送槽通常是固定的，且因而可以在两个端部或甚至中间处被支撑，而分配槽通常仅分配槽上端部安装至适当的机构，从而允许其旋转和/或枢转以将散装材料的流导引至若干位置。

已经提出了许多解决方案来提出用于传送或分配槽的足够的耐磨，诸如由以下制成的特殊衬里：硬质金属，或陶瓷层，或瓷砖，或甚至所谓的石盒，其中散装材料的层被特定的阻挡板或类似物保留。尽管所有这些解决方案都有其优点，但是这些解决方案中的一些不太适合或甚至根本不适合用于槽暴露于特别恶劣条件下的应用，诸如例如竖炉或高炉内的分配槽的情况。

实际上，这种竖炉或高炉内的高温和腐蚀性环境禁止使用某些材料或使某些材料的使用变得困难，诸如不能抵抗所需温度的那些材料，例如大多数用于复合衬里的粘合剂，或甚至在这种条件下失去其硬度的硬化金属。

无论是在接近周围温度的应用中，还是尤其是在高温的使用中，另一问题是槽壳体或本体永久和反复变形的影响，这是特别有害的，例如，对于复合衬里，通过使保护层或耐磨层分裂。

最后，许多已知的解决方案不允许容易地修复经使用的槽中的耐磨衬里，即使损毁仅限于整个槽的小区域也不允许容易地修复。

US 6,250,450 B1公开了一种用于撞击表面的衬里，该衬里由模制的弹性体材料的撞击基板制成，其中一体成型的模制的突块从该撞击基部板突出以使颗粒材料积累，并且由此提供可更新的磨损表面，该衬里还包括用于将其安装至撞击表面的装置。然而显然，该解决方案不适合在高温应用中使用，而且损毁的衬里必须完全更换，即使损毁仅限于衬里的小区域也必须完全更换。此外，为不同区域提供具有不同属性的衬里增加组装/拆卸步骤的数量。

DE 2061554公开了一种磨损保护本体，该磨损保护本体由硬质金属碳化物或陶瓷材料与弹性体材料的组合制成，其中，弹性体材料被布置为磨损保护本体与待保护的表面之间的层，以便用作减缓撞击和冲程力的垫。在一些实施方式中，磨损保护本体为部分插入弹性体层中的钉的形式。然而显然，该解决方案不适合在高温应用中使用，应注意，损坏或失去的磨损保护本体或钉的插入盲孔易于被所运输的材料阻塞，从而使得针的更换困难，特别是在结块或硬化材料的情况下。

WO 2016/011500A1公开了一种例如用于在槽中使用的单侧接近磨损板紧固件系统，该系统包括：磨损元件，该磨损元件包括孔口(即，盲孔)；紧固件，该紧固件被配置为插入磨损元件的孔口中以及还插入位于磨损板下面的基板的孔口中；以及推动装置，该推动装置被配置为被插入，其中，在使用中，推动装置向紧固件的表面施加力以推动紧固件与磨损板和基板孔口壁摩擦接合。然而，从磨损侧(例如，槽的流路径侧)无论组装还是拆卸磨损元件都是复杂的，因为它们需要多个元件以及用于各个磨损元件的组装或拆卸步骤。还应注意，损坏的或失去的磨损元件的孔口易于被所运输的材料阻塞，从而使得其更换困难，特别是在结块或硬化材料的情况下。

技术问题

因此，本发明的目的是提供一种槽，诸如传送或分配槽，该槽即使在恶劣条件下也提供良好的耐磨性、较长的使用寿命，并且组装容易且可靠，且仍不成问题的进行修复。

发明内容

为了实现上述目的，本发明在第一方面中提出了一种用于通过重力流输送散装材料的传送或分配槽，所述传送或分配槽包括长形的槽壳体，该槽壳体例如以通道的形式限定用于所述散装材料的流路径。槽包括耐磨衬里装置，该耐磨衬里装置覆盖上侧的面向长形的槽壳体的流路径的至少一部分。所述耐磨衬里装置包括穿孔板，该穿孔板附至槽壳体并且具有多个穿孔，耐磨插入件配装穿过多个穿孔。这些插入件包括本体和扩大的基部，并且从与流路径相反的一侧配装在穿孔中，使得它们的本体突出成穿过穿孔到流路径内，同时插入件通过插入件的扩大的基部在第一侧上从与流路径相反的一侧抵接穿孔的边界并且在插入件的扩大的基部的第二侧(相反侧)上抵接(通过插入件的扩大的基部抵接)槽壳体而被保持就位。

本发明在第二方面提出了一种用于制造如本文所述的传送或分配槽的方法，该方法包括以下步骤：

(a)通过以下方式制备耐磨衬里装置：

i.提供具有多个穿孔的穿孔板，

ii.将耐磨插入件从与流路径相反的一侧插入各个穿孔中，使得耐磨插入件通过耐磨插入件的扩大的基部抵接穿孔板，优选地，穿孔板被翻转成流路径侧朝下，

(b)通过将穿孔板附接至长形的槽壳体而使长形的槽壳体附至耐磨衬里装置来对传送或分配槽进行组装。

当然，上述制造方法还可以用于翻新不具有耐磨衬里或设置有另一类型或磨损保护的现有传送或分配槽。在这种情况下，在以上述方法的组装步骤(b)中将现有磨损保护与在步骤(a)中制备的新的耐磨衬里装置一起使用之前，将现有磨损保护从槽壳体移除(如有必要)。

本发明在第三方面提出了一种用于修复经使用的如本文所述的传送或分配槽的方法，该方法包括以下步骤：

(a)通过借助于以下方式将长形的槽壳体从耐磨衬里装置拆离并移除而对经使用的传送或分配槽进行拆卸：

i.将任何被磨损或损坏(或如果需要的话所有)的耐磨插入件从耐磨衬里组件移除，

ii.将新的耐磨插入件从与流路径相反的一侧插入各个空的穿孔中，使得新的耐磨插入件通过新的耐磨插入件的扩大的基部抵接穿孔板，优选地，穿孔板被翻转成流路径侧朝下，

(b)通过借助于将穿孔板附接至长形的槽壳体而使长形的槽壳体附至耐磨衬里装置来对传送或分配槽进行重新组装。

如从上面可以看出的并且如在下面进一步说明的，本发明提出了一种独创方式来提供带有耐磨衬里的传送或分配槽，具有对于该耐磨衬里特别耐用的紧固系统，其中通过将插入件的扩大的基部卡在或夹在穿孔板与槽壳体之间而将插入件保持就位。此外，可以容易地制造且甚至修复所述传送或分配槽，通过仅更换磨破或损坏的插入件(即与US 6,250,450 B1相反)或甚至更换所有插入件，即使在槽已用于传统结块或硬化材料的情况下依然可以(即与DE 2061554或WO 2016/011500 A1相反)。而且，移除的插入件可以被具有不同尺寸或耐磨特性的其他插入件替换，如将在下面进一步详细说明的。此外，应注意，耐磨插入件仅需要从与流路径相反的一侧插入穿孔板的穿孔中(优选地在穿孔板被上下倒置时，即流路径侧面向下时，将耐磨插入件插入)，且然后通过将穿孔板附至槽壳体而将耐磨插入件简单且全部同时固定就位。因此，与已知解决方案相反，不需要另外的步骤和另外的方法来单独固定它们中的每个(与例如WO 2016/011500 A1相反)。此外，如本领域技术人员将认识到的，保持在槽壳体内的耐磨衬里布置的当前设计使其特别耐槽变形和温度波动。

穿孔板中的穿孔可以具有任何适当的形状和尺寸。优选地，穿孔是圆形、卵形、多边形、半月形等，最优选地，它们具有圆形的横截面，即，与其基部平行的截面。通常，插入件的总体横截面基本上与穿孔的总体横截面匹配，至少对于插入件的与基部相邻的部分而言如此。插入件在穿孔内的配合通常为间隙型的，即留出足够的间隙以使插入件松散地配合，其中扩大的基部的尺寸和形状被设计成允许抵接穿孔的边界或边缘或者被穿孔的边界或边缘阻挡(并在组装槽之后抵接槽壳体或者被槽壳体阻挡)。在某些情况下，在插入件与穿孔的边界之间可能更合适或更需要更紧密的配合，诸如过渡配合或甚至过盈配合。

因此，通常具有比插入件的本体的尺寸和穿孔的尺寸大的尺寸的基部防止插入件能够完全穿过穿孔。可以根据散装材料来调整耐磨插入件的尺寸。通常，它们的尺寸如下：直径为约20mm至约200mm，高度为约20mm至约200mm。对于诸如在竖炉或高炉中使用的分配槽中的应用，特别合适的尺寸例如为直径约40mm至约70mm，诸如约50mm，并且高度约40mm至约70mm，诸如约50mm。两个相邻的穿孔或插入件之间的距离(间隔)也可以变化，但是通常基本上与穿孔或插入件的直径具有相似的数量级，优选地，两个相邻的穿孔或插入件之间的(最小)自由距离为穿孔或插入件的直径的约0.1倍至约10倍，更优选地为约0.3倍至约3倍。

如上所述，传送或分配槽通常形成具有基本上半圆形或半卵形截面的通道。本发明的一个优点是，插入件相对于槽的曲率的尺寸通常使得插入件的基部的形状或穿孔的形状都不需要考虑槽的截面曲率，这意味着用于圆形截面插入件的平坦基部和圆形穿孔对于基部的适当配合足够，因为槽壳体一旦安装至耐磨衬里装置将使插入件保持固定。当然，如果期望或认为必要，基部或穿孔的形状可以考虑截面曲率而进行调整。

耐磨插入件的本体通常将具有与耐磨插入件的基部垂直的大体上矩形、锥形或三角形的截面。插入件的顶部，即与插入件的基部相反的端部可以具有任何适当的形状，规则的或不规则的、平坦的、凹入的或凸出的等。最优选地，插入件具有与插入件的基部垂直的大致圆顶形或半卵形的截面。插入件可以是空心的或实心的，优选地它们是实心的。它们可以由基本上一种材料制成、由不同材料的混合物或合金制成，或者它们可以具有复合结构。根据预期的用途，特别是散装材料的性质和操作温度，可以例如在如下材料中选择用于插入件的材料：技术陶瓷(氧化铝陶瓷、SiC陶瓷、Si₃N₄陶瓷等)、白铸铁、耐磨钢、硬面材料等。当然，这些耐磨插入件可以通过任何适当的方法制造，诸如铸造、机械加工或材料沉积。

另外，本发明的耐磨衬里装置可以包括沿着流路径具有不同(变化)的尺寸和/或耐磨特性的插入件，例如，插入件的(突出)高度可以在槽的出口处减小或者沿着流路径逐渐降低，以便允许材料在离开传送或分配槽时更高或增大的速度。替代地或附加地，相邻插入件之间的间隔和/或穿孔板中的穿孔的图案和/或穿孔的大小和形状可以沿着流路径变化。替代地或附加地，插入件的耐磨性和/或材料可以根据沿着流路径的位置而不同。

尽管由穿孔板中的穿孔形成的图案以及因而由耐磨衬里装置中的插入件形成的图案可以是任何规则或不规则的图案，但是穿孔板中的穿孔优选地布置成平行的排，或者(全部)对齐或者相对于彼此偏移(通常两两偏移)。在特别优选的实施方式中，两个相邻的平行的排相对于彼此偏移两个相邻穿孔的中心之间的距离的一半。如果穿孔布置成平行的排，则它们优选地相对于流路径以0至90°的角度定向，特别优选地为90°，即横向于流路径，并且相邻行的穿孔相对于彼此偏移。在任何情况下，通过适当地选择穿孔/插入件的图案，它们的密度(每表面单元的穿孔/插入件的数量)以及插入件的尺寸，诸如插入件的高度、直径(尤其是插入件与流路径垂直的宽度)和形状，本发明允许获得与在已知的石盒的情况下相同的效果，即，在插入件之间的穿孔板上保留材料层，从而保护穿孔板和插入件免受散装材料的磨蚀效应。如果传送或分配槽的进料是在撞击散装材料的情况下操作的，则这种石盒效应特别有意义。在这种情况下，在撞击区域中的插入件的图案、尺寸和数量可以适于特别地提供这种石盒效应。

槽壳体和穿孔板可以由本领域技术人员已知的任何适当的材料制成，这取决于槽的预期用途和/或沿着槽的流路径的位置。特别地，它们可以由钢、具有硬面的板、硬质材料等制成。

要注意，如果期望或认为必要或有用，则本发明的传送或分配槽可以仅在流路径的某些区域中包括本文所述的特定的耐磨衬里装置，同时可以构想所述流路径内的一个或更多个其他区域没有特定的磨损保护装置或具有常规的磨损保护系统，诸如例如具有常规的石盒型保留装置的区域和/或具有常规的硬面衬里的区域等。

在本发明的上下文中，与数值相关的术语“约”是指所述值包含在所述值的±20％以内，优选在±10％以内，更优选在±5％以内。术语“直径”或“高度”具有其通常的含义。在不规则形状的物体的情况下，这些术语表示所述尺寸的算术平均值。

附图说明

现在将参考随附附图通过示例的方式描述本发明的优选实施方式，在附图中：

图1是诸如那些在竖炉或高炉中可使用的分配槽(的一部分)的立体示意图；以及

图2是示出了穿过安装至槽壳体(基本上如图1所示)的耐磨衬里装置的示例的截面的截面示意图。

通过以下参考所附附图对若干非限制性实施方式的详细描述，本发明的其他细节和优点将显而易见。

具体实施方式

下面的详细描述将通过在高温应用(诸如竖炉或高炉)中特别有用的分配槽的实施方式来更具体地描述本发明。当然，本领域技术人员将容易理解，所述描述同等地或类似地适用于低温应用或大体上适用于传送槽。

本发明在特定方面中提出了一种用于能够承受高温的耐磨衬里的紧固系统，诸如用于位于高炉的顶部锥体中的分配槽1。图1中所示的分配槽1(并且如图2中的分配槽的细节)具有通道形的槽壳体10，该槽壳体在槽壳体的散装材料进入端部上包括用于将分配槽固定至常规的旋转和枢转机构的常规装置。

分配槽的通道的内部设置有耐磨衬里装置，该耐磨衬里装置包括穿孔板21，该穿孔板具有通过穿过穿孔突出到流路径中的多个耐磨插入件22。插入件22包括扩大的基部221和本体222，该本体的形状和尺寸适于配装在所述穿孔内，而扩大的基部221被穿孔的边界阻挡。插入件22的配合可以相对松散，从而有利于它们的插入并且同时补偿不同材料的潜在的不同的温度膨胀率。因此，在制造期间，特别有利的是，以上下颠倒的方式对耐磨衬里装置进行组装，即在穿孔板的流通道(侧)面向下的情况下将插入件22从顶部配装到穿孔板21的穿孔中。在将所有插入件22引入穿孔板21之后，槽壳体10可以被上下倒置地安置在该耐磨衬里装置的顶部上，并通过任何适当的装置附至那里，诸如通过焊接、螺钉、螺母和螺栓等。一旦将耐磨衬里装置附至槽壳体，就可以将槽翻转并准备使用。

插入件22通常由耐磨材料制成，像例如技术陶瓷(氧化铝陶瓷、SiC陶瓷、Si₃N₄陶瓷)、白铸铁、耐磨钢、硬面材料等。当然，这种耐磨性材料不仅可以被铸造，还可以被机械加工。根据预期的操作温度，插入件可以承受的温度高达1100℃，这取决于所选材料：钢和白铸铁：高达600℃；硬面材料：高达800℃；技术陶瓷：高达1100℃。根据征求类型，可以在不同区域中使用不同的材料类型、等级和大小。

本发明的耐磨衬里装置可用于完整的槽长度，或与其他衬里(石盒、具有硬面的板等)组合使用。

本发明的耐磨衬里装置代表了一种特别有利的紧固系统，用于将耐磨衬里附至槽壳体，其还在高温下表现出优异的性能，因为它对槽的变形较不敏感。

本发明的这种耐磨衬里布置允许使用技术陶瓷作为分配槽的耐磨衬里，以提供较低的磨损率和较高的可允许工作温度。

槽壳体10和穿孔板21可以由钢、具有硬面的板、硬质材料等制成。

耐磨插入件22安置在槽壳体与穿孔板之间，使得插入件由于插入件的较大的基部而保持就位。

插入件22优选地根据特定的图案被设置使得所承受的材料将被保留在陶瓷插入件之间。可以优化图案，以保证在耐磨插入件之间的最小材料运动以及与耐磨元件的最小接触表面。插入件的这种设置可根据槽上的应变和磨损的不同区域而变化，因此，插入件之间的间隔可以是可变的，例如，在材料掉落到槽上的撞击区域中，间隔可以更大，以便使材料保留在插入件之间以及允许石盒效应。因此，可以容易地沿着槽改变设计以适应不同的局部要求，例如增强的撞击与增强的流行为等。

耐磨插入件22的尺寸可以根据原材料进行调整：插入件的尺寸范围为：直径[20mm-200mm]；高度[20mm-200mm]；优选地，直径的尺寸为约50mm，且高度的尺寸为约50mm。

在同一槽上，例如在槽的出口部分中，可以有不同的直径和高度的组合，可以减小插入件的高度，以确保离开槽的材料具有较高的速度。

耐磨插入件22的扩大的基部221可以进行修改，例如以配合穿孔板或基板的形状。

插入件22可以具有不同的形式：圆形、矩形、多边形、椭圆形、半月形等，然而优选的形式将是圆形。

图例：

1 传送或分配槽

10 槽壳体

21 穿孔板

22 耐磨插入件

221 插入件的扩大的基部

222 插入件的本体

Claims (14)

1.一种用于通过重力流输送散装材料的传送或分配槽，所述传送或分配槽包括：长形的槽壳体，所述槽壳体限定用于所述散装材料的流路径；以及耐磨衬里装置，所述耐磨衬里装置覆盖流路径的面向所述长形的槽壳体的上侧的至少一部分，其中，所述耐磨衬里装置包括穿孔板，所述穿孔板附至所述槽壳体并且具有多个穿孔，包括本体和扩大的基部的耐磨插入件从与所述流路径相反的一侧穿过所述穿孔而配装在所述穿孔中，使得所述耐磨插入件的本体突出成穿过所述穿孔到所述流路径内，并且所述耐磨插入件的扩大的基部在一侧上从与所述流路径相反的一侧抵接所述穿孔的边界，并且所述耐磨插入件的扩大的基部在另一侧上通过所述槽壳体被保持就位。

2.根据权利要求1所述的传送或分配槽，其中，所述穿孔板中的所述穿孔是圆形、卵形、多边形或半月形的，优选地是圆形的。

3.根据权利要求1或2所述的传送或分配槽，其中，所述耐磨插入件的所述本体具有与所述耐磨插入件的基部垂直的矩形、锥形或三角形的截面，所述耐磨插入件的本体优选地具有平坦的、凹入的或凸出的与所述耐磨插入件的基部相反的端部。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的传送或分配槽，其中，所述耐磨插入件由选自下述各者的材料制成或者包括选自下述各者的材料：技术陶瓷、白铸铁、耐磨钢或硬面材料，其中所述技术陶瓷优选为氧化铝陶瓷、SiC陶瓷或Si₃N₄陶瓷。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的传送或分配槽，其中，所述耐磨插入件的平均直径和/或高度为约20mm至约200mm，优选为约40mm至约70mm，最优选为约50mm。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的传送或分配槽，其中，两个相邻的穿孔之间的最小距离是所述穿孔的平均直径的约0.1倍至约10倍，更优选地为约0.3倍至约3倍。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的传送或分配槽，其中，所述穿孔板中的所述穿孔被布置成平行的排，所述平行的排相对于彼此对齐或偏移。

8.根据权利要求7所述的传送或分配槽，其中，所述平行的排相对于所述流路径以0到90°的角度定向。

9.根据权利要求7或8所述的传送或分配槽，其中，两个相邻的平行的排相对于彼此偏移两个相邻的穿孔的中心之间的距离的一半。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的传送或分配槽，其中，所述穿孔板中的所述穿孔具有不同的尺寸。

11.一种用于制造根据权利要求1至10中的任一项所述的传送或分配槽的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)通过以下方式制备耐磨衬里装置：

i.提供具有多个穿孔的穿孔板，

ii.将耐磨插入件从与所述流路径相反的一侧插入各个穿孔中，使得所述耐磨插入件通过所述耐磨插入件的扩大的基部抵接所述穿孔板，

(b)通过将所述穿孔板附接至长形的槽壳体而使所述长形的槽壳体附至所述耐磨衬里装置来对所述传送或分配槽进行组装。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在步骤(a).ii中所述插入是在所述穿孔板被翻转成流路径侧朝下的情况下进行的。

13.一种用于修复根据权利要求1至10中的任一项所述的传送或分配槽的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)通过借助于以下方式将所述长形的槽壳体从所述耐磨衬里装置拆离并移除而对所述传送或分配槽进行拆卸：

i.将任何被磨损或损坏的耐磨插入件或者所有的耐磨插入件从所述耐磨衬里组件移除，

ii.将新的耐磨插入件从与所述流路径相反的一侧插入各个空的穿孔中，使得所述新的耐磨插入件通过所述新的耐磨插入件的扩大的基部抵接所述穿孔板，

(b)通过借助于将所述穿孔板附接至所述长形的槽壳体而使所述长形的槽壳体附至所述耐磨衬里装置来对所述传送或分配槽进行重新组装。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，在步骤(a).ii中所述插入是在所述穿孔板被翻转成流路径侧朝下的情况下进行的。

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