CN112105881B - 用于储存或处理颗粒材料以使诸如抖动或晃动之类的振动最小化或消除的容器、装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种容器以及有效的且成本有竞争性的方法和装置,该容器的诸如抖动和晃动之类的振动以及噪音影响较小,噪音也称为鸣响、颤噪或振鸣,以用于在从用于储存或处理这种粒状材料颗粒的筒仓、料斗、料仓、反应器和一般容器中排出粒状材料颗粒期间减少这种现象。本发明包括至少一个挡板,所述至少一个挡板在所述容器的渐缩的排出部分的下部部分中或底部处附接至容器壁,所述至少一个挡板朝向所述容器的渐缩的排出部分的中央轴线突出。挡板在与容器壁接触的粒状材料颗粒的床层中形成停滞区,由此该区中的颗粒在抵靠于其他颗粒的摩擦而不是颗粒与壁之间的摩擦下流动。
Description
技术领域
本发明涉及储存或处理粒状材料颗粒的容器的领域,该容器比如是筒仓、料斗、料仓、反应器、产品冷却器和竖式炉,其中,所述粒状材料颗粒被储存和/或化学处理、加热或冷却、有时作为固定填充床层或移动填充床层与各种反应性气体接触,或者所述粒状材料颗粒被暂时储存,并且因此必须定期地装填和排出。在本发明的方面中的一个方面中,本发明涉及成本有竞争性且有效的方法和下述装置:该装置用于在所述粒状DRI材料流动穿过所述容器期间减少用于生产或冷却直接还原铁(下文同样称为直接还原铁,或DRI)的球团的容器中的诸如晃动和抖动之类的振动。
背景技术
在炼钢工业中,除了别的之外,要对诸如金属化铁球团(DRI)之类的各种各样的粒状材料颗粒进行处理、加工、储存和运输。用于储存和/或处理DRI球团和DRI块或其混合物的处理贮器、料仓、料斗、筒仓和一般容器被设计成用于有效的材料流动和有竞争力的资金和操作成本。为了便于描述本发明,在本申请中,术语容器将意味着涵盖所有不同形式的用于散装颗粒DRI的储存或处理容器,其中,所述散装DRI被引入到容器的上部部分处,并且向下流动穿过通常为倒锥形、金字塔形或楔形形式的下部排出渐缩部分,从而会聚至所述容器的底部处的至少一个出口。
目前,用于储存或处理散装粒状材料颗粒的容器的设计基于所述材料的流动性能的理论研究和容器的装填和排出期间的颗粒固体流动行为的经验而开发的经验标准。通常,这些容器设计成具有下述几何形状:该几何形状旨在避免比如桥接、起拱、鼠洞、窜流的材料自由流动问题,并且该几何形状旨在引起所谓的“群体流”,“群体流”意味着在容器排出时容器内的所有粒状材料颗粒都作为移动床层运动。促进群体流是设计旨在生产均匀质量的产品的散装材料容器方面的主要工程目标。尽可能多地消除粒状材料在容器中的停滞区,因为材料可能经历不期望的反应或劣化。
许多变量例如粒度分布、颗粒间的结合趋势、颗粒间的摩擦力以及粒状材料颗粒与容器壁之间的摩擦均影响粒状材料颗粒在容器内的运动模式。出口的尺寸以及容器的渐缩的排出部分的角度和几何形状决定了流动模式将是“群体流”还是所谓的“漏斗流”。当固体粒状材料颗粒床层的中央部分首先流动穿过出口开口,同时靠近料斗壁的粒状材料颗粒以较低的速度流动或者由于粒状材料颗粒与料斗壁之间的摩擦力以及会聚的壁在所述粒状材料颗粒上的保持力而保持停滞时,就会形成“漏斗流”或“核心流”。漏斗流在以较高速度流动的粒状材料颗粒与以较低速度流动或固定在漏斗壁附近的粒状材料颗粒之间产生剪切边界。
通过本发明解决的技术问题是,无论是针对“群体流”还是“漏斗流”设计和建造,通过重力向下移动的粒状材料颗粒——例如DRI球团和/或DRI块——与容器壁的相互作用都会导致容器振动、晃动或抖动,并且考虑到在大型工业设备中,在所述容器内部被处理以及从这些容器移动或排出的DRI材料的质量重达数百吨,因此这些振动会对容器、容器的支承结构和连接至容器的相关联的管道造成损坏。
以下公开被发现与储存颗粒材料的容器的振动和噪音有关:
PCT专利申请No.WO 97/30915描述了一种用于在从筒仓排出散装材料期间降低动态效应和噪音的方法和装置。在壁的附近的散装材料的流动速率可以通过在壁上形成宏观粗糙度来降低。通过将衬板附接至筒仓的具有各种突起、穿孔、网状构型等的内壁来在筒仓壁中产生粗糙度,以产生与粒状材料颗粒尺寸相关的宏观粗糙度。衬板在没有任何修改的情况下附接在留有锥形部分的筒仓的筒形部分中。该公开没有认识到在散装材料排出期间容器的晃动或抖动问题。由于粗糙板的安装及其维护,因此实现用于降低筒仓的排出期间的声音的提议方案需要高的成本,这是由于粒状材料颗粒在粗糙板的表面上流动的连续侵蚀和所述板的掉落风险、以及如果颗粒材料向下带走则会出现结垢或停止排出的相应问题而引起的。该公开没有公开或建议对筒仓的排出部分的任何改进的。另外,这种方法不能在高温下生产或处理DRI的容器中实施,因为所述容器的设置有粗糙板的主体衬有耐火材料层和绝缘材料层。
EP专利No.1801036描述了使用安装在散装材料筒仓的内侧壁中的挡板,以避免在散装材料筒仓的排空期间的噪音和振动。这些挡板形成使固体颗粒流朝向筒仓的中心引导的向内倾斜的表面,并且产生沿着筒仓的竖向部分布的压实区。挡板的倾斜表面可以例如由锥形环或半管环形成。挡板将散装材料的流量划分到多个压实区和膨胀区中,并且由此改变筒仓的固有频率,并且减少由粒状材料颗粒在筒仓壁上滑动而引起的噪音和振动。该专利的挡板位于筒仓的主体中,并且该公开没有教示或建议对筒仓的排出部分或任何挡板的在锥形排出部分中的位置的任何修改。另外,该专利的挡板旨在促进靠近壁的粒状材料颗粒的流动,因此,挡板的上表面不是平坦的而是倾斜的,因为挡板的作用是将粒状材料颗粒的床层划分成若干区。该公开明确地教示了不具有平坦的挡板和停滞区,因此避免了静态区以防止粒状材料颗粒沉积在壁区域中。
本说明书中所引用的文件(包括前述专利)以及在本文中所引用的文件中引用或参考的所有文件均通过参引并入本文中。
本发明提供了以有效且低成本的方式解决了现有技术的问题的方法、容器和装置,并且该方法、容器和装置可以在现有的料斗、筒仓、反应器、竖炉等中被改型,以用于诸如散装铁矿石和DRI球团之类的粒状材料的气固处理。
与现有技术的教示相反,申请人已经发现的是,通过形成下述平坦表面减少了晃动现象,该平坦表面形成与容器壁接触的粒状材料颗粒的停滞区。在不以任何方式将本发明的范围和精神与任何理论相联系的情况下,认为由本发明的环形挡板形成的平坦表面使得静置在挡板上的DRI粒状材料颗粒保持停滞,并且在容器壁上形成停滞区,同时抵靠于静止的DRI粒状材料颗粒向下滑动的其余的DRI粒状材料颗粒经受颗粒间摩擦,而不是由于DRI粒状材料颗粒与容器壁的相互作用引起的摩擦。
停滞区可以例如通过在靠近锥形部分出口的区域中附接环形挡板来形成,由此显著地减少并且甚至消除所述容器的抖动或晃动。
环形挡板可以位于容器的锥形部分内的任何高度处,优选地位于靠近排出出口的点处或精确地位于所述容器的排出出口处。可以通过将环形挡板固定至排出部分的下部渐缩或锥形的壁的内壁、或者将环形挡板恰当地插入在渐缩的排出部分的锥形壁的凸缘内的容器出口处来将环形挡板以实际的方式改装到现有的容器,该凸缘将容器连接至将粒状材料颗粒引导至粒状材料颗粒流动调节装置或排出门形件或排出阀的任何排出管道。
在本文中图示的实施方式中,本发明适于在从环境温度至约700℃的较宽范围温度内生产、处理、冷却或储存包含氧化铁或直接还原铁(DRI)散装材料的粒状材料的那些容器,其中,所述容器的主体衬有耐火衬里和/或绝缘衬里。本发明还提供了DRI反应器和冷却器的操作方面的其他优点、例如细粉的产生较少,细粉的产生是炼钢中DRI的利用率的重要质量参数。从本发明的在用于诸如DRI之类的研磨性粒状材料颗粒的容器中的应用所得到的另一益处在于,由挡板形成的停滞区降低了容器壁的磨损速率,因为颗粒抵靠于其他颗粒流动而不与所述壁接触。
仍然需要一种成本有竞争力且有效的方法和装置,以在从用于储存或处理这种粒状材料的筒仓、料斗、料仓、反应器和一般容器排出粒状材料期间、并且尤其是从大型工业料斗、料仓的容器——包括在钢铁工业中用于生产DRI的竖式反应器和DRI冷却器——排出粒状材料期间降低诸如抖动和晃动之类的振动以及噪音影响,噪音也称为鸣响、颤噪或振鸣。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的方法,以减少在储存或处理散装材料容器中移动固体粒状材料颗粒的动态影响,比如噪音、抖动和晃动。
本发明的另一目的是提供一种容器,该容器包括主体和会聚至排出出口的下部渐缩的排出部分,其中,由于容器中因重力向下流动的固体粒状材料颗粒的运动而引起的抖动、晃动或噪音影响被减小。
本发明的另一目的是提供一种用于生产DRI的竖式的移动床层反应器,其中,由于移动床层反应器中因重力向下流动的固体粒状材料颗粒的运动而引起的抖动、晃动或噪音影响被减小。
此外,本发明的目的是提供一种移动床层DRI冷却器,其中,由于移动床层DRI冷却器中因重力向下流动的固体粒状材料颗粒的运动而引起的抖动、晃动或噪音影响被减小。
本发明的另一目的是提供一种用于储存DRI的容器,其中,由于容器中因重力向下流动的固体粒状材料颗粒的运动而引起的抖动、晃动或噪音影响被减小。
根据优选实施方式和附图的以下描述,本发明的其他目的将被指出或将变得明显。
在本发明的一些示例性实施方式中,容器包括用于处理或储存颗粒材料的主体和会聚至至少一个出口的下部渐缩的排出部分,所述容器还包括环形挡板,该环形挡板安装在所述渐缩的排出部分中,从而提供突出到所述容器的内部的周向平坦表面,这使得所述颗粒材料的与容器的壁靠近且接触的相对较少的部分静置在所述平坦表面上,从而在所述装置的上方形成停滞区。粒状材料的不靠近容器壁的主要部分流动穿过所述环形装置的中央开口至容器的下部部分或导管,该导管的横截面面积大于环形挡板的中央开口的面积。环形挡板可以例如通过焊接附接至容器的向下会聚的排出部分的内壁,或者环形挡板可以安装在容器的任何连接凸缘之间的出口处。
本发明还包括一种减小容器的振动和噪音的方法,该容器具有用于处理或储存颗粒材料的主体和会聚至至少一个出口的下部渐缩的排出部分,其中,所述方法包括设置挡板,该挡板在所述渐缩的排出部分中的所述挡板的上方形成与容器的壁接触的颗粒材料的停滞区。
本发明可以同样地适于并且适用于具有除圆形以外——比如多边形、矩形、椭圆形等——的横截面的容器。
附图说明
已经参照图1至图10的相关轴线x、y和z对图1至图10进行了图示,并且已经在详细描述中以相同的方式对图1至图10进行了描述。
图1示出了一般散装材料容器的示意图,其图示了本发明的第一实施方式,其中,环形装置安装在所述容器的排出出口处。
图2示出了图1的容器的示意性上部平面图。
图3示出了一般散装材料容器的示意图,其图示了本发明的第二实施方式,其中,环形装置附接至所述容器的下部部分的位于排出出口上方的壁。
图4示出了图3的容器的示意性上部平面图。
图5示出了本发明的与图1和图3的一般散装材料容器类似的第三实施方式的示意图,其中,多个环形挡板附接在底部处以及附接至所述容器的下部部分的位于排出出口的上方的壁。
图6示出了图5的容器的示意性上部平面图。
图7示出了本发明的环形挡板的另一实施方式的示意性平面图,其中,散装材料容器的渐缩的排出部分的横截面为椭圆形形状。
图8和图8a示出了本发明的另一实施方式的示意性上部平面图,其中,散装材料容器的渐缩的排出部分为矩形形状或多边形的金字塔形形状中的任一者。
图9示出了本发明的用于低温应用的环形挡板的整体式实施方式的示意性立体图。
图10示出了本发明的环形挡板的另一实施方式的示意性立体图,该环形挡板由分段的环形部分形成以用于下述应用:其中,所述挡板与粒状材料颗粒在高温下接触。
图11示出了结合本发明的装置的实施方式的DRI冷却器或DRI反应器的示意图。
图12示出了在DRI轴式反应器中结合和不结合根据本发明的挡板的情况下通过计算模拟器获得的振动水平的图。
图13示出了在DRI移动床层冷却器中结合和不结合根据本发明的挡板的情况下实际测量的振动水平的图。
具体实施方式
尽管本发明在本文中被描述为应用于具有筒形本体和锥形渐缩的排出部分的一般储存容器,并且此外,本发明的实施方式描述了用于通过与逆流循环成所述DRI球团的连续向下的重力流的冷却气体接触而使DRI球团冷却的过程贮器,但是将理解的是,本发明在其更广义的方面还可以应用于其他类型的储存及过程贮器或容器、筒仓、料斗、料仓,在所述其他类型的储存及过程贮器或容器、筒仓、料斗、料仓中储存和/或处理各种各样粒状材料,比如食品、谷物、聚合物、以及许多工业过程中的产品的粒状材料颗粒。
在本发明的一个方面中并且参照图1,粒状材料容器设置有挡板,该挡板位于渐缩的排出部分的底部处且精确地位于渐缩的排出部分的出口处。
在本发明的另一方面中并且参照图3,粒状材料容器设置有挡板,该挡板位于渐缩的排出部分的出口的上方。
在本发明的根据图5的另一方面中,粒状材料容器设置有多个挡板,所述多个挡板位于渐缩的排出部分的出口处,并且还位于所述渐缩的排出部分的出口的上方。
在本发明的又一方面中,挡板具有带开口的环形板的形状,粒状材料颗粒流动穿过该开口。
在本发明的另一方面中,挡板具有带开口的椭圆形板的形状,粒状材料颗粒流动穿过该开口。开口也可以具有椭圆形形状。
在本发明的根据图8的另一方面中,挡板具有带开口的矩形板的形状,粒状材料颗粒流动穿过该开口。开口也可以具有矩形形状。在根据前述一个方面的另一方面中,挡板具有带开口的多边形板的形状,粒状材料颗粒流动穿过该开口。开口也可以具有多边形形状。
在本发明的其他方面中,对于包括锥形排出部分和粒状材料颗粒的容器在高温下的应用,挡板由多个分段的环形部分形成,所述多个分段的环形部分可以分开附接至容器壁,从而在彼此之间留有间隙,以允许所述部段的由于温度变化而引起的膨胀和收缩。
在本发明的另一方面中,挡板具有线性条的形状,该线性条附接至容器的每个平坦的侧壁。
在本发明的另一方面中,对于包括具有矩形或多边形形状的金字塔形排出部分并且其中粒状材料颗粒达到高温的容器的应用,挡板由多个线性段形成,所述多个线性段可以分开附接至容器壁,从而在彼此之间留有间隙,以允许所述段的由于温度变化而引起的膨胀和收缩。
参照图1至图6,附图标记10总体上表示一般容器,其中,粒状材料颗粒12的床层由于重力向下移动,在本文中图示了具有筒形本体14的筒形形状和总体上用15表示的渐缩的排出部分,渐缩的排出部分具有会聚至出口18的锥形内壁16,出口18具有指示为D2的直径。具有锥形壁16的渐缩的排出部分15借助于合适的凸缘22和凸缘24连接至排出导管20,排出导管20与所述出口18相比具有相同的或更大的直径或尺寸。
根据本发明的实施方式,例如在凸缘22与凸缘24之间插入环形挡板26,该环形挡板26使表面28在渐缩的排出部分15的底部的周缘中突出。
环形挡板26的表面28阻止了与渐缩的排出部分15的锥形内壁16靠近并且接触的材料颗粒的向下流动,从而在限定出口18的区域的上方形成停滞区32。停滞区32与向下流动的粒状材料颗粒12之间的边界可以向上延伸至一定高度,该高度将由颗粒间的摩擦值以及颗粒与渐缩的排出部分15的锥形内表面16之间的摩擦值限定。
粒状材料颗粒12向下流动穿过位于出口18下方的挡板26的中央底部开口34,并且粒状材料颗粒12继续流动穿过排出导管20。导管20的用于粒状材料的流动区域大于挡板26的直径D1,使得通过挡板26对粒状材料颗粒12的在用36表示的区域中的流动产生了部分限流作用。
在图3中所示出的本发明的另一实施方式中,挡板261例如通过焊接或对技术人员而言将是明显的任何合适的紧固装置附接至渐缩的排出部分15的内表面16且附接成远高于排出出口18。环形挡板261具有中央底部开口341,环形挡板261形成位于渐缩的排出部分15的锥形壁16的周缘中的表面281。向下流动穿过中央底部开口341的粒状材料颗粒12继续流动穿过渐缩的排出部分15的锥形壁16的其余部分、出口18和导管20。
如图1至图6中示出的,环形挡板26、261、263和264位于靠近出口18的位置处,优选地位于渐缩的排出部分15的锥形内壁16的高度的下半部分内,并且环形挡板26、261、263和264在朝向渐缩的排出部分15的中央轴线的方向上向内突出直至一定的径向距离,使得形成在所述挡板26、261、262、263和264的上方的停滞区32、321、322、323和324与向下流向中央开口34、341、342、343和344的粒状材料颗粒12的床层之间的边界线向上延伸,以覆盖床层的下述区:在该区中,粒状材料颗粒12和渐缩的排出部分15的锥形内壁16的摩擦会引起容器的晃动或抖动。
在一些实施方式中,挡板26、261、262、263和264的中央开口的直径D1与渐缩的排出部分15的所述锥形壁16的在环形挡板所处的点处的直径D2的比在0.4与0.95之间的范围内。
在例如如图2、图4、图6、图7和图8中示出的一些实施方式中,挡板的在粒状材料颗粒12的床层的内部突出的宽度W在所述颗粒的平均尺寸的10至100倍的范围内。
参照图5,示出了本发明的实施方式,其中,挡板26安置在锥形部分16的底部处,并且此外,由262、263和264表示的多个挡板在锥形部分16中安置在出口18的上方。该实施方式可以适用于如下情况:在这些情况中,粒状材料颗粒抵靠于容器壁的摩擦会引起所述容器的在出口18上方的较大区域处的抖动或晃动。
在本发明的其他实施方式中,容器100是DRI反应器,在DRI反应器中,气体40是在850℃至1100℃范围内的高温下的还原性气体。
本发明可以同样适于横截面为除筒形之外——比如多边形、矩形、椭圆形等——的其他料斗和容器。在所提及的其他几何形状的容器中,本发明的挡板将遵循渐缩的排出部分的在所述挡板所处的位置处的周缘的轮廓。
参照图7,示出了本发明的实施方式的示意性平面图,其中,渐缩的排出部分的横截面以及渐缩的排出部分的内壁161的横截面具有椭圆形形状。同样地,挡板26、261、262、263、264、266的形状、开口34、341、342、343、344、346的形状以及最终挡板28、281、282、283、284、286的表面可以根据该实施方式具有相同的形状。
参照图8,示出了本发明的实施方式的示意性平面图,其中,渐缩的排出部分的横截面以及渐缩的排出部分的内壁162的横截面具有矩形形状。因此,(具有形成材料的停滞区的表面287的)挡板267以及底部开口347具有与容器的矩形形状相同的矩形形状。
参照图8a,示出了本发明的实施方式的示意性平面图,其中,渐缩的排出部分的横截面以及渐缩的排出部分的内壁163的横截面具有多边形形状。然后,(具有形成材料的停滞区的表面288的)挡板268借助于对技术人员而言已知的任何合适的装置而通过线性段来实现。因此,底部开口348具有与容器或挡板的形状相同的形状。
参照图9,根据本发明的一些实施方式的挡板26、261、262、263、264的示意性立体图被示出为通常由钢制成的一件式环,但是将理解的是,所述挡板可以由作为最适合于特定应用的任何其他合适的材料制成。一件式挡板26、261、262、263、264可以用于以下应用:其中,与所述挡板接触的粒状材料颗粒的温度变化不显著而不至于引起挡板的应力或变形。
参照图10,对于其中挡板26、261、262、263、264、266和269在约100℃以上的高温下与粒状材料颗粒接触的应用而言,例如当挡板用于DRI反应器或DRI冷却器中时,其中,与所述挡板接触的颗粒可以在100℃至800℃的范围内,挡板26、261、262、263、264、266和269由可以附接至内壁16的多个环形段265形成,所述多个环形段265彼此之间留有间隙70,以允许环形段265由于温度变化而引起的膨胀和收缩。环形段的数目可以根据挡板26、261、262、263、264、266和269的尺寸和材料而变化。在一些实施方式中,形成挡板的段的数目为8。
还应当理解的是,如图10中的分段挡板同样可以应用于一个或多个线性段,所述一个或多个线性段可以形成如图8和图8a中的矩形挡板267或多边形挡板268,然而在图8和图8a中,为了附图的清楚起见,未示出段之间的间隙。
参照图11,描述了本发明的另一示例性实施方式,在图11中,示出了直接还原铁(DRI)冷却器100。以示例的方式,直接还原铁冷却器100具有筒形上部部分149,在该上部部分149中,通过使穿过气体入口42给送的非氧化气体40循环来冷却包含金属铁的粒状材料颗粒129的床层。然后,热的冷却气体44通过气体出口46被抽出。DRI粒状材料颗粒129的床层在约400℃至800℃的范围内的高温下通过至少一个导管48给送到DRI冷却器100中,并且DRI粒状材料颗粒129的床层通过重力借助于调节排出装置50——例如星形旋转阀、振动给送器或任何其他类似机构——以调节的速率向下流动,并且DRI粒状材料颗粒129的床层在较低的温度下通过导管52排出。
DRI冷却器100具有下部渐缩的排出部分159,该下部渐缩的排出部分159具有会聚至出口189的锥形内壁169。为了附图的简单起见,未示出DRI冷却器100的与排出速率调节机构和排出导管连接的其他机械部件、比如凸缘和膨胀节,然而,如对于技术人员而言将明显的是,可以组合和使用图1至图10中所描述和具体参照的元件的任何适当组合,以获得和实施本发明,特别是参照挡板的最适当的形状、开口、尺寸以及在容器100内的位置来获得和实施本发明。特别地,由于容器内所达到的温度,DRI冷却器100的一个或多个挡板很可能是在图10中所图示和描述的那些挡板。
为了减少DRI冷却器的振动和抖动,例如借助于合适的凸缘(未示出)在渐缩的排出部分159的出口189的底部处安置有环形挡板269。该环形挡板269呈具有中央底部开口349的环形板的形式,该中央底部开口349与上面已经针对底部开口34和341(图1至图4中)所进行的描述类似,并且环形挡板269形成位于渐缩的排出部分159的锥形壁169的周缘中的平坦表面289,该平坦表面289防止球团抵靠于渐缩的排出部分159的锥形壁169流动,从而形成DRI粒状材料颗粒129的停滞区329。
作为本发明的在降低振动强度方面的有效性的示例,图12示出了通过在DRI竖式反应器中安装和不安装根据本发明的挡板的情况下通过计算模拟器获得的以mm/s为单位测量的粒状材料颗粒的流动的振动幅度之间的对比图。线60指示被测量为DRI反应器的重力加速度(g)相对于以秒为单位的时间的分数的振动水平。振动强度在不利用根据本发明的挡板的情况下达到约0.2(g)的水平。线62指示在结合本发明的挡板之后的振动水平,其示出了显著变化为约0.02(g)以下的值。
图13中示出了本发明的有效性的另一示例,在图13中,在DRI冷却器运行期间,以mm/s为单位实际测量的由附图标记64表示的振动水平从达到40mm/s的水平降低至由附图标记66表示的小于1mm/s的水平。
在本文中描述和要求保护的本发明是一种成本有竞争性且有效的方法和装置,以在从用于储存或处理粒状材料颗粒的筒仓、料斗、料仓、反应器和一般容器中排出这种粒状材料期间减少诸如抖动和晃动之类的振动以及噪音影响,噪音也称为鸣响、颤噪或振鸣。
当然,应当理解的是,已经仅参照本发明的某些优选实施方式对本发明进行了详细说明,并且应当理解的是,在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以进行多种改型和变型。
Claims (17)
1.一种用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,所述容器在所述粒状材料颗粒(12、129)的床层穿过出口(18、189)排出期间具有较低的振动、晃动、抖动和/或噪音,所述容器包括渐缩的排出部分(15、159),所述渐缩的排出部分(15、159)具有会聚至所述出口(18、189)的内壁(16、161、162、163、169),其中,
所述容器(10、100)包括挡板(26、261、262、267、268、269),所述挡板(26、261、262、267、268、269)具有所述粒状材料颗粒流动穿过的开口(34、341、346、347、348、349),并且位于所述渐缩的排出部分(15、159)的底部附近和/或所述渐缩的排出部分(15、159)的底部处,所述挡板(26、261、262、267、268、269)突出到所述粒状材料颗粒(12、129)的床层的内部,
所述挡板构造成在所述开口(34、341、346、347、348、349)的上方形成所述床层中的停滞区(32、329),
所述开口(34、341、346、347、348、349)的面积小于所述渐缩的排出部分(15、159)的所述挡板所处的位置处的横截面面积,并且所述开口(34、341、346、347、348、349)的面积还小于所述渐缩的排出部分(15、159)的位于所述挡板的下方的横截面面积或者小于连接至所述出口(18、189)的排出导管(20)的横截面面积,
所述渐缩的排出部分(15、159)具有锥形的内壁(16、169);并且
所述开口(34、341、342、343、344)的直径D1与所述渐缩的排出部分(15、159)的在所述挡板所处的点处的横截面的直径D2的比在0.5至0.95的范围内。
2.根据权利要求1所述的用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,其特征在于,所述挡板呈具有所述开口的整体式环形板(27)的形式。
3.根据权利要求1所述的用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,其特征还在于,所述挡板由多个环形段(265)形成,所述多个环形段(265)由彼此之间的间隙(70)间隔开。
4.根据权利要求2或3所述的用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,其特征还在于,所述挡板的所述开口为圆形。
5.根据权利要求2或3所述的用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,其特征还在于,所述挡板的所述开口相对于所述内壁的竖向轴线居中。
6.根据权利要求1所述的用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,其特征还在于,所述挡板借助于合适的凸缘(22、24)附接至所述容器的所述渐缩的排出部分(15、159)。
7.根据权利要求1所述的用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,其特征还在于,所述挡板通过焊接附接至所述容器的所述渐缩的排出部分。
8.根据权利要求1所述的用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,其特征还在于,包括多个挡板,所述多个挡板附接至所述容器(10、100)的所述渐缩的排出部分(15、159)。
9.根据权利要求1所述的用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,其特征还在于,包括排出速率调节装置(50)。
10.根据权利要求9所述的用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,其特征还在于,所述排出速率调节装置(50)是星形旋转阀。
11.根据权利要求9所述的用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,其特征还在于,所述排出速率调节装置(50)是振动给送器。
12.根据权利要求1所述的用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,其特征还在于,所述容器是直接还原铁(DRI)冷却器。
13.根据权利要求1所述的用于储存或处理粒状材料颗粒的容器,其特征还在于,所述容器是用于生产直接还原铁(DRI)的竖式反应器。
14.一种用于在粒状材料颗粒(12、129)的床层通过出口(18、189)排出期间减少用于储存或处理所述粒状材料颗粒的容器(10、100)的振动、晃动、抖动和/或噪音的方法,其中,所述容器(10、100)包括渐缩的排出部分(15、159),所述渐缩的排出部分具有会聚至所述出口(18、189)的内壁(16、161、162、163、169),所述方法包括:
在所述渐缩的排出部分的下半部分内的位置处将挡板(26、261、262、267、268、269)附接至所述容器(10、100),所述挡板具有供所述粒状材料颗粒流动穿过的开口(34、341、342、343、344、346、347、348、349),所述挡板(26、261、262、267、268、269)朝向所述渐缩的排出部分的中央轴线突出到所述粒状材料颗粒(12、129)的床层的内部,
在所述挡板(26、261、262、267、268、269)上方形成与所述渐缩的排出部分(15、159)的所述内壁(16、161、162、163、169)接触的颗粒材料的至少一个停滞区(32、329),其中,形成在所述挡板上方的所述停滞区与向下流向所述出口的所述粒状材料颗粒(12、129)的床层之间的边界线向上延伸,以覆盖所述床层的下述区:在该区中,所述粒状材料颗粒和所述渐缩的排出部分(15、159)的内壁(16、161、162、163、169)的摩擦引起所述容器(10、100)的晃动或抖动,
所述开口(34、341、342、343、344、346、347、348、349)的面积小于所述渐缩的排出部分的在所述挡板所处的位置处的横截面面积,并且所述开口(34、341、342、343、344、346、347、348、349)的面积还小于所述渐缩的排出部分的位于所述挡板的下方的横截面面积或小于连接至所述出口(18、189)的排出导管(20)的横截面面积,
所述挡板的在所述粒状材料颗粒(12、129)的床层的内部突出的宽度W在所述粒状材料颗粒的平均尺寸的10倍至100倍的范围内。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征还在于,所述粒状材料颗粒是氧化铁。
16.根据权利要求14所述的方法,其特征还在于,所述粒状材料颗粒是金属铁。
17.根据权利要求14所述的方法,其特征还在于,所述粒状材料颗粒是直接还原铁(DRI)。
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