CN111703751B - 一种仓嘴、出料装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种仓嘴、出料装置及方法，属于冶炼领域。用于料仓出料的仓嘴包括：环形壁和活动壁。其中，环形壁的一端用以连接于料仓的仓壁。环形壁还限定出料通道。活动壁限定出料的嘴口且该嘴口与环形壁的出料通道连通。活动壁被保持于出料通道内，并能够被驱动沿出料通道的出料方向进行伸缩而控制嘴口的开度。该仓嘴结构简单、使用方便，且能够有效地对开度进行调节，以避免仓嘴堵塞。

Description

一种仓嘴、出料装置及方法

技术领域

本申请涉及冶炼领域，具体而言，涉及一种仓嘴、出料装置及方法。

背景技术

生矿是高炉使用的重要原料。由于生矿是天然矿，因此，其含粉、含泥是无法避免的。遇到雨季，生矿的粉末易粘结料仓壁，从而导致堵塞料仓嘴的现象显得十分明显。仓嘴堵塞后，料仓无法正常配料。高炉操作人员需要人工清理干净仓嘴区域的粘结物才能实现配料。由于料仓嘴下部是振动筛和给料机，捅料仓嘴作业十分不便，人工劳动强度大。在现有技术条件下，不能根据高炉使用生矿的量自动精确控制仓嘴下料速度，增加了筛分难度。流量过大，筛不干净，流量过小，延长了筛分时间。

发明内容

为改善、甚至解决仓嘴下料不易控制、易堵塞的问题，本申请提出了一种仓嘴、出料装置及方法。

本申请是这样实现的：

在第一方面，本申请的示例提供了一种用于料仓出料的仓嘴。

仓嘴包括环形壁和活动壁。

其中环形壁的一端用以连接于料仓的仓壁。环形壁还限定出料通道。活动壁限定出料并与环形壁的出料通道连通的嘴口。活动壁被保持于出料通道内，并能够被驱动沿出料通道的出料方向进行伸缩而控制嘴口的开度。

目前，仓嘴一般通过阀门进行开度控制，但是，阀门容易发生堵塞且清理比较繁琐。或者，在一些方案中，还通过设置闸板对仓嘴的开度进行控制。虽然相比于阀门，闸板发生堵塞的情况相对更少，但是，当仓嘴发生堵塞时，需要进行人工清理且清理难度大。

而本申请示例中的仓嘴通过活动壁调整开度，其结构相对于阀门更加简单，发生堵塞的情况会明显地减少。并且，由于活动板能够沿着出料方向进行伸缩运动，从而能够在调整开度的同时对物料产生推拉、挤压等操作。即本申请示例中的仓嘴将开度调节和捅料以简单的结构实现并结合为一体，同时还达到了有效减少堵塞发生的情况，且在堵塞发生时可以方便地进行疏通。

根据本申请一种实施例，出料通道沿嘴口的出料方向呈逐渐收缩状。

出料通道呈收缩状设置可以形成对物料的有限约束，也便于活动壁设置。

可选地，环形壁的内表面具有约束出料通道呈逐渐收缩状的倾斜面，活动壁沿倾斜面倾斜地布置。

将环形壁的内表面构造为倾斜面，可以简化活动壁的安装结构、降低安装复杂度。

可选地，倾斜面相对于水平方向的倾斜角度为40度至60度。

以上述角度限制倾斜面的倾斜程度，可以在仓嘴的体积和控制开度方面取得平衡。

根据本申请另一种实施例，环形壁具有壁腔，活动壁设置于壁腔内。

活动壁设置在壁腔内，有助于使物料在环形壁内表面顺畅地流动。

可选地，环形壁具有限定壁腔的内壁和外壁，倾斜面位于内壁，内壁的长度小于外壁的长度。

将环形壁的内壁和外壁的长度进行上述的区别，可以减少仓嘴的用材，且能够有效地利用活动壁，而不至于额外地增加仓嘴的如长度等特征。

根据本申请另一种实施例，仓嘴包括喷吹管，喷吹管与环形壁连接，且管腔与壁腔连通。

喷吹管可以对活动壁起到清理作用，同时也对物料起到移动的推动作用，从而有助于在仓嘴发生堵塞时进行疏通。

在第二方面，本申请的示例提供了一种出料装置，其包括料筒和仓嘴。其中，料筒具有筒腔；仓嘴通过环形壁与料筒连接，且筒腔与仓嘴的出料通道连通。

根据本申请另一种实施例，出料装置包括料斗，用以承接通过仓嘴排放的物料，料斗安装有称重计，且仓嘴的活动壁被配置为与称重计联动。

称重计可以对料斗内的物料的重量进行记录，以便由此获得仓嘴的出料速度/流量等参数。以便操作人员根据该参数调整仓嘴，以控制出料。

可选地，出料装置包括筛斗，设置于仓嘴和料斗之间，用以承接通过仓嘴排放的物料并通过筛分排放至料斗，筛斗具有记录筛料时间的计时器，且仓嘴的活动壁被配置为与称重计和计时器联动。

计时器可以对筛斗的筛料时间进行记录，从而可以结合通过称重计获得仓嘴的出料流量，从实现对仓嘴出料的更精确的调整。

在第三方面，本申请的示例提供了一种利用上述出料装置实施的出料方法。

出料方法包括以任意顺序执行的下述步骤：向料筒给料；通过活动壁控制仓嘴为选定开度。

根据本申请另一种实施例，出料方法包括：当仓嘴发生堵塞时，控制活动壁往复地伸缩运动，直至仓嘴恢复放料。

根据本申请另一种实施例，出料方法包括在出料之后执行的第一步骤或第二步骤。

当出料装置具有用以承接通过仓嘴排放的物料的料斗，且料斗安装有称重计时，执行第一步骤；

第一步骤包括：

根据称重计获得仓嘴的下料流量；比对目标流量和下料流量；当下料流量大于目标流量时，通过活动壁提高仓嘴的开度，或者，当下料流量小于目标流量时，通过活动壁减小仓嘴的开度。

当出料装置具有料斗和筛斗时，执行第二步骤；

其中，料斗安装有称重计，称重计用以承接通过仓嘴排放的物料的料斗；其中，筛斗具有记录筛料时间的计时器，筛斗设置于仓嘴和料斗之间，用以承接通过仓嘴排放的物料并通过筛分排放至料斗。

第二步骤包括：

根据称重计获得仓嘴的下料流量、根据计时器获得筛斗的筛料时间；分别比对下料流量与目标流量、筛料时间与目标时间范围；当下料流量小于目标流量且筛料时间大于目标时间的上限时，通过活动壁提高仓嘴的开度；或者，当下料流量大于目标流量且筛料时间小于目标时间的下限时，通过活动壁减小仓嘴的开度。

根据本申请另一种实施例，当出料装置具有喷吹管时，出料方法包括：在出料过程中，喷吹管周期性地进行喷吹；或者，当出料装置具有喷吹管时，出料方法包括：在出料过程中，喷吹管在活动壁伸缩运动以调整仓嘴的开度时进行喷吹。

在以上实现过程中，本申请实施例提供的仓嘴结合了开度调整和捅料两种功能，并且结合简单、易于实施，可以实现减少仓嘴堵塞情况的发生，且易于控制出料。

本申请的附加的其他一些方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请示例中的一种出料装置的结构示意图；

图2为本申请示例中的另一种出料装置的结构示意图；

图3为本申请示例中的仓嘴的结构示意图。

图标：100-出料装置；101-料筒；102-仓嘴；201-嘴口；301-出料通道；401-内壁；402-外壁；403-壁腔；501-环形壁；502-活动壁；503-喷吹管；504-液压系统；601-液压缸；602-活塞杆；603-拉杆。

具体实施方式

高炉生产作业时一般通过料仓进行放料(如生矿)，而为了进行放料速度的控制，通常选择使用仓嘴。并且，具体地，是在仓嘴配置阀门来实施。但是，阀门结构复杂且容易发生堵塞，因此，其使用并不方便。

在另一些技术中，仓嘴通过配备闸板进行放料的控制。具体而言，仓嘴固定设置，在仓嘴处加装闸板，利于闸板的开度来控制下料流量。但是，仓嘴极易堵塞，堵塞后仓嘴下料流量就会变小，增加了筛料时间，影响高炉上料速度。

当仓嘴下料流量变化后，需要人工调节闸板的开度，来调整下料流量，劳动强度大。当仓嘴堵塞后，需要人工清理仓嘴，增加劳动强度。

有鉴于此，在本申请示例中，发明人提出了一种具有改进结构的仓嘴以及基于该仓嘴的出料装置、出料方法。

其中的出料装置100包括仓嘴102和料筒101，参阅图1。仓嘴102的一端连接在料筒101的末端，仓嘴102的另一端形成由活动壁限定的嘴口201。并且，仓嘴102是通过后续将被提及的环形壁501与料筒101连接，例如焊接、栓接，等等。

在放料时，给料机向料筒101供给物料，并经由仓嘴102的嘴口201出料。并且根据需要通过仓嘴102的后续将被提及的活动壁502调整仓嘴102的开度，从而对出料速度进行选择性地控制。在一些示例中，也可以通过仓嘴102中配置的喷吹管503(后续将被提及)进行喷吹动作以便对仓嘴102进行喷吹，避免仓嘴102堵塞。

料筒101通常可以设计为柱形结构，且为中空的结构。料筒101的筒腔与仓嘴102的出料通道301连通，从而允许物料从料筒101进入到仓嘴102中，再由仓嘴102排出。

进一步地，出料装置100还可以选择设置料斗或筛斗，或者同时设置料斗和筛斗，如图2所示。

其中料斗用以承接通过仓嘴102的嘴口201排放的物料。为了检测料斗中的物料的重量，料斗可以安装称重计。料斗可以直接地放置在仓嘴102的嘴口201竖直方向的下方，从而可以直接盛装嘴口201排放的物料。或者，在另一些示例中，嘴口201可以选择连接管道或者轨道，并且通过该轨道或管道连接至料斗内，以便更灵活地改变送料路径。

筛斗用以对从仓嘴102的嘴口201释放的物料进行筛分，从而将粒度更小的物料分流至料斗内。相应地，筛斗可以在空间上分布于仓嘴102和料斗之间。为了记录筛斗的筛分时间，筛斗可以匹配地设置记录筛料时间的计时器。

相应地，基于上述的出料装置100，在本申请的示例中，发明人还提出了一种出料方法，其通过该出料装置100得以被实施。

并且，出料方法包括以任意顺序执行的下述步骤：

步骤S101、向料筒给料；

步骤S102、通过活动壁控制仓嘴为选定开度。

换言之，可以在对仓嘴的开度根据需要进行预先控制，然后再通过料筒给料，以便向其他设备供料，从而完成出料。或者，也可以先通过料筒给料，然后再控制仓嘴的开度到所需要的程度。即，可以先执行步骤S101、再执行步骤S102；或者，先执行步骤S102、再执行步骤S101。

这是由于在出料的初期，通过料筒向仓嘴释放物料可能相对并不那么稳定，相应地，仓嘴在初期的出料的速度也是对应不太稳定。因此，可以选择将上述供料的不稳定期间作为调整仓嘴开度的调整时间，从而可以允许不事先调整仓嘴的开度。但是，当能够确保料筒的给料在初期即比较稳定时，那么也可以预先将仓嘴的开度调整到所需之后，再通过料筒给料。

进一步地，出料方法包括步骤S103、当仓嘴发生堵塞时，控制活动壁往复地伸缩运动，直至仓嘴恢复放料。即，在上述步骤S101和步骤S102以所选定的顺序执行之后，再执行上述步骤S103。

在一些示例中，当仓嘴发生堵塞时，也可以通过选择在出料过程中，喷吹管周期性地进行喷吹。如此可以通过喷吹操作，做到避免仓嘴潜在堵塞的情况发生，或者对堵塞的仓嘴进行喷吹疏通。在一些示例中，喷吹管也可以通过下述方式进行操作，在出料过程中，喷吹管在活动壁伸缩运动以调整仓嘴的开度时进行喷吹。即仓嘴通过联合地操作活动壁和喷吹管实现在发生堵塞时的更高的疏通效果和一定程度上的防堵塞效果。

在一些示例中，还可以对出料装置的出料进行更精确的控制，从而实现更精准的出料。

例如，出料方法包括在出料之后执行的第一步骤(步骤S104)或第二步骤(步骤S105)。该第一步骤和第二步骤可以是在步骤S101和步骤S102以所选定的顺序执行之后，再执行。或者，该第一步骤和第二步骤可以是在步骤S101和步骤S102以所选定的顺序执行且步骤S103也执行之后，再执行。

换言之，步骤S101和步骤S102在出料方法的过程中，首先被以选定顺序执行，然后根据仓嘴是否堵塞对应选择执行是否执行步骤S103。同时，步骤S104和步骤S105也可以根据选择执行。部分示例出料方法包括依次执行下述步骤：

步骤S101、步骤S102和步骤S103；

或者，依次执行步骤S102、步骤S101和步骤S103；

或者，依次执行步骤S101、步骤S102、步骤S103和步骤S104；

或者，依次执行步骤S101、步骤S102、步骤S103和步骤S105；

或者，依次执行步骤S101、步骤S102和步骤S104；

或者，依次执行步骤S101、步骤S102和步骤S105；等等。

其中，第一步骤包括：

根据称重计获得仓嘴的下料流量。

比对目标流量和下料流量。

当下料流量大于目标流量时，通过活动壁提高仓嘴的开度，或者，当下料流量小于目标流量时，通过活动壁减小仓嘴的开度。

根据称重计获得仓嘴的下料流量可以通过记录在选定时间段T内的物料的质量m1，即料斗在初重和在经历上述时间段后的末重m2，通过两者之差(m2-m1)获得在上述时间段内的出料质量M＝m2-m1。则下料流量Q＝M/T。

其中，第二步骤包括：

根据称重计获得仓嘴的下料流量、根据计时器获得筛斗的筛料时间；

分别比对下料流量与目标流量、筛料时间与目标时间范围；

当下料流量小于目标流量且筛料时间大于目标时间的上限时，通过活动壁提高仓嘴的开度；

或者，当下料流量大于目标流量且筛料时间小于目标时间的下限时，通过活动壁减小仓嘴的开度。

根据上述第一步骤和第二步骤，可知，在出料过程中，出料装置中的仓嘴的活动壁可以被配置为与称重计联动；或者，仓嘴的活动壁还可以被配置为与称重计和计时器联动。

其中的“联动”将通过以下描述被阐明：

基于仓嘴的开度根据所需要的出料速度/出料流量进行控制的原理，同时，其中仓嘴的开度通过活动壁调整，而出料流量则可以通过称重计，或称重计和计时器进行计算。因此，联动是指活动壁是否调整或如何调整，且是对应根据称重计，或称重计和计时器所计算获得的出料流量而对应进行控制。

另外，为了利于本领域技术人员更方便地实施本申请示例中的出料装置100和出料方法，以下将结合附图(图3)对实施例中的仓嘴102进行更详尽的说明。

请参阅图3，该仓嘴102包括环形壁501和活动壁502。其中，环形壁501的一端连接于料仓的仓壁。同时环形壁501的另一端具有开口，且能够供活动壁通过。并且，环形壁501还构成了出料通道301。活动壁的末端构成出料的嘴口201，并且该嘴口201还与出料通道连通。活动壁502则被限制于出料通道301内，并且顾名思义，活动壁502还能够活动，且具体是能够被驱动沿出料通道301的出料方向进行伸缩而控制嘴口201的开度。

作为对比，现有技术中，在仓嘴下方设置闸板以控制仓嘴的开度方案中，闸板的开关方向是水平方向，而仓嘴下料方向是竖直方向。因此，仓嘴在水平方向开合时，并不能对物料起到强度更大的拖拉作用。也基于此，当仓嘴发生堵塞时，闸板的开合并不能起到疏通作用。

而本申请示例的仓嘴102中，由于活动壁502的运动方向是沿着仓嘴102的出料方向一致的(大致均为竖直方向)，因此，当仓嘴102发生堵塞时，活动壁502被调整可以使物料在较大的范围内被活动壁502拖拽和挤压，从而可以起到疏通作用。

其中，本申请示例中，仓嘴102的活动壁502的调整方式，根据其具体的设置方式有所不同，且能够被自由地选择。例如，活动壁502可以通过液压系统504进行驱动。例如，由液压缸601提供动力，通过活塞杆602带动拉杆603进行驱使，拉杆603驱动活动壁502运动(本申请示例方案)。或者，通过齿轮和齿条的配合实现驱动活动壁502；例如，仓嘴102的活动壁502设置齿轮，活动壁502具有齿条，通过齿轮的转动而驱动齿条运动，进而带动活动壁502整体运动。或者，通过电磁铁和弹簧的配合实现驱动活动壁502；例如，仓嘴102的环形壁501设置电磁铁和弹簧，而弹簧的末端与活动壁502连接。通过电磁铁控制弹簧的伸长或缩短，进而驱动活动壁502伸缩。

在一些示例中，环形壁501限定的出料通道301沿嘴口201的出料方向呈逐渐收缩状。即，仓嘴102的内部空间(出料通道301)呈倒锥型结构。示例性地，出料通道301可以是倒立的圆锥台或者是倒立的棱锥台(如四棱锥台)，等等。基于制作的便利性考虑，仓嘴102的外型也可以是倒锥型结构(当然也可以是圆柱形结构或者棱柱形结构)。因此，仓嘴102在外型上呈缩口形状，其出料通道301的断面面积在长度方向逐渐减小。

相应于，出料通道301是倾斜的收缩状结构，环形壁501的内表面可以构造约束出料通道301呈逐渐收缩状的倾斜面(倾斜面相对于水平方向的倾斜角度为40度至60度)，并且，活动壁502沿倾斜面倾斜地布置。在该示例中，活动壁502可以是平面板材或弧形板，并且，活动壁502的整体厚度是均匀一致的。或者，活动壁502面向出料通道301的一面可以形成凸起结构。

在一些示例中，还可以对环形壁501的结构进行调整，以提高出料效率，例如，对于具有倾斜面的环形壁501，其还具有壁腔403，而活动壁502则可活动地设置于壁腔403内。由此，倾斜面可以减少对物料的阻碍物(如当活动壁502设置在环形壁501表面)。当环形壁501的出料通道301至直通道(如圆柱形或棱柱形)时，活动壁502以倾斜方式布置，例如活动壁502的相对于水平面的倾斜角度为40度至60度。

对应于上述具有壁腔403的环形壁501，环形壁501具有内壁401(直接与物料接触)和外壁402且两者之间构成前述壁腔403。对具有收缩状的出料通道301的环形壁501而言，其倾斜面位于内壁401，内壁401的长度可以选择为小于外壁402的长度。另外，基于疏通或避免堵塞的需求，仓嘴102还可以进一步设置喷吹管503，且该喷吹管503可以与环形壁501连接。喷吹管503的管腔与环形壁501的壁腔403连通。由此，喷吹管503可以向壁腔403内吹起，从而可以对仓嘴102的出料通道301内的物料起到气流吹动作用。喷吹管503可以通过压缩机而引出高压压缩空气，从而沿吹扫管进入到环形壁501的空腔(壁腔403)内，对空腔内进行吹扫，防止空腔内结灰，也在一定程度上对物料如生矿起到推动作用。

基于本申请示例中的仓嘴102，当生矿在仓嘴102粘结使其堵塞后。通过仓嘴102的活动壁502上下移动，可带动矿石下落，避免料仓嘴102堵塞的问题。通过上下移动拉杆来带动滑板移动，可轻松解决料仓嘴102物料堵塞的问题，人工劳动强度得到了大大降低。且该仓嘴102还可以通过该活动壁502实现开度的调整，从而可以根据需要改变仓嘴102的开度，以便调整出料流量。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种仓嘴，用于料仓出料，其特征在于，所述仓嘴包括：

环形壁，一端用以连接于所述料仓的仓壁，所述环形壁限定出料通道；

限定出料的嘴口的活动壁，所述嘴口与所述出料通道连通，所述活动壁被保持于所述出料通道内，并能够被驱动沿所述出料通道的出料方向进行伸缩而控制所述嘴口的开度；

所述环形壁具有由内壁和外壁限定的壁腔，所述活动壁设置于所述壁腔内且所述活动壁与所述壁腔之间具有间隙；

所述仓嘴包括喷吹管，所述喷吹管与所述环形壁连接，且管腔与所述壁腔连通；

所述喷吹管被配置为在活动壁伸缩运动以调整仓嘴的开度时进行喷吹；

所述出料通道沿所述嘴口的出料方向呈逐渐收缩状，所述环形壁的内表面具有约束所述出料通道呈逐渐收缩状的倾斜面，所述活动壁沿所述倾斜面倾斜地布置，所述环形壁具有限定壁腔的内壁和外壁，所述倾斜面位于所述内壁，所述内壁的长度小于所述外壁的长度。

2.根据权利要求1所述的仓嘴，其特征在于，所述倾斜面相对于水平方向的倾斜角度为40度至60度。

3.一种出料装置，其特征在于，包括：

料筒，具有筒腔；

如权利要求1或2所述的仓嘴，所述仓嘴通过所述环形壁与所述料筒连接，且所述筒腔与所述仓嘴的出料通道连通。

4.根据权利要求3所述的出料装置，其特征在于，所述出料装置包括料斗，用以承接通过所述仓嘴排放的物料，所述料斗安装有称重计，且所述仓嘴的活动壁被配置为与所述称重计联动。

5.根据权利要求4所述的出料装置，其特征在于，所述出料装置包括筛斗，设置于所述仓嘴和所述料斗之间，用以承接通过所述仓嘴排放的物料并通过筛分排放至所述料斗，所述筛斗具有记录筛料时间的计时器，且所述仓嘴的活动壁被配置为与所述称重计和所述计时器联动。

6.一种出料方法，通过如权利要求3所述的出料装置实施，其特征在于，所述出料方法包括以任意顺序执行的下述步骤：

向所述料筒给料；

通过所述活动壁控制所述仓嘴为选定开度。

7.根据权利要求6所述的出料方法，其特征在于，所述出料方法包括：

当所述仓嘴发生堵塞时，控制所述活动壁往复地伸缩运动，直至所述仓嘴恢复放料。

8.根据权利要求6或7所述的出料方法，其特征在于，所述出料方法包括在出料之后执行的第一步骤或第二步骤；

当所述出料装置具有用以承接通过所述仓嘴排放的物料的料斗，且所述料斗安装有称重计时，执行所述第一步骤；

所述第一步骤包括：

根据所述称重计获得所述仓嘴的下料流量；

比对目标流量和所述下料流量；

当所述下料流量大于所述目标流量时，通过所述活动壁提高所述仓嘴的开度，或者，当所述下料流量小于所述目标流量时，通过所述活动壁减小所述仓嘴的开度；

当所述出料装置具有料斗和筛斗时，执行第二步骤；

其中，所述料斗安装有称重计，所述称重计用以承接通过所述仓嘴排放的物料的料斗；

其中，所述筛斗具有记录筛料时间的计时器，所述筛斗设置于所述仓嘴和所述料斗之间，用以承接通过所述仓嘴排放的物料并通过筛分排放至所述料斗；

所述第二步骤包括：

根据所述称重计获得所述仓嘴的下料流量、根据所述计时器获得所述筛斗的筛料时间；

分别比对所述下料流量与目标流量、所述筛料时间与目标时间范围；

当所述下料流量小于所述目标流量且所述筛料时间大于所述目标时间的上限时，通过所述活动壁提高所述仓嘴的开度；

或者，当所述下料流量大于所述目标流量且所述筛料时间小于所述目标时间的下限时，通过所述活动壁减小所述仓嘴的开度。

9.根据权利要求6所述的出料方法，其特征在于，当所述出料装置具有喷吹管时，所述出料方法包括：在出料过程中，所述喷吹管周期性地进行喷吹；

或者，当所述出料装置具有喷吹管时，所述出料方法包括：在出料过程中，所述喷吹管在所述活动壁伸缩运动以调整所述仓嘴的开度时进行喷吹。

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