CN113151630A - 一种炼钢原辅料均匀加料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种炼钢原辅料均匀加料装置，属于炼钢辅料添加技术领域。包括料斗和配料单元，所述料斗设于配料单元上方，且所述料斗与配料单元相连通，所述配料单元一端连接进气管，另一端连接出料管；所述进气管与气源连通，所述出料管出口设有喷料单元，所述喷料单元设于钢包内；原辅料经所述料斗落至配料单元内，配料单元对原辅料进行配料，所述进气管通入气体并流至配料单元内腔，并将配料单元内的原辅料吹入出料管后流至喷料单元，所述喷料单元将原辅料喷至钢包内。本申请替代了人工挥洒原辅料，避免了在加料过程中出现安全隐患，提高了原辅料添加均匀性。

Description

一种炼钢原辅料均匀加料装置

技术领域

本发明涉及一种炼钢原辅料均匀加料装置，属于炼钢辅料添加技术领域。

背景技术

在炼钢过程中，经常需要在钢水中添加原辅料，很多原辅料(如碳化硅颗粒)为粉末颗粒状，目前，常用的添加方式是人工从炉门口挥洒原辅料，完成钢水原辅料的添加。但这种添加方式存在两点不足：一、在挥洒过程中存在钢水溅出的安全隐患，二、钢包的尺寸较大，人工挥洒的添加方式难以保证钢包远处原辅料的挥洒均匀程度。因此，亟需解决原辅料添加过程中存在的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种炼钢原辅料均匀加料装置，替代人工挥洒原辅料，避免在加料过程中出现安全隐患，提高原辅料添加均匀性。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种炼钢原辅料均匀加料装置，包括料斗和配料单元，所述料斗设于配料单元上方，且所述料斗与配料单元相连通，所述配料单元一端连接进气管，另一端连接出料管；所述进气管与气源连通，所述出料管出口设有喷料单元，所述喷料单元设于钢包内；原辅料经所述料斗落至配料单元内，配料单元对原辅料进行配料，所述进气管通入气体并流至配料单元内腔，并将配料单元内的原辅料吹入出料管后流至喷料单元，所述喷料单元将原辅料喷至钢包内。

所述配料单元包括壳体，所述壳体内具有置物腔，所述置物腔横向贯穿壳体，所述置物腔内架设配料件，所述壳体顶部开设进料口，所述进料口与置物腔连通，所述料斗出口对向进料口；所述壳体上开设通气孔，所述通气孔横向贯穿壳体，且所述通气孔和置物腔相连通，所述通气孔一端作为进气口，所述通气孔另一端作为出料口。

所述配料件包括配料套和中空式的喷气轴，所述配料套一端盖设第一端盖，另一端为开口式，所述配料套环向开设若干蜂窝孔；所述喷气轴轴身开设通长的出气槽，所述出气槽与喷气轴内腔贯通，所述喷气轴内腔与第一辅助气管连接；所述配料套套于喷气轴上，所述第一端盖外侧设置转动件，与所述第一端盖相对侧的所述喷气轴端部设置第二端盖，所述第二端盖盖合于配料套的开口端，所述第二端盖外侧设置限位块，所述限位块和转动件架设于壳体内；驱动所述转动件转动，带动配料套绕着喷气轴中心线转动，实现蜂窝孔与出气槽对应，使得出气槽内的气体对蜂窝孔内的原辅料进行吹气并吹至通气孔内。

所述限位块为方形结构件。

所述出气槽的出气方向朝下布置。

所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体底面开设上置物槽，所述下壳体顶面开设下置物槽，所述上壳体盖合于下壳体上，使得所述上置物槽和下置物槽构成置物腔，所述下壳体内侧壁上对称设有多个平行布置的导向板。

所述导向板倾斜设置。

所述喷料单元包括喷料扩散件，所述喷料扩散件设于出料管下方，且所述喷料扩散件的中心与出料管的中心重合，所述喷料扩散件外侧围设气流扩增件，所述气流扩增件与第二辅助气管连接。

所述进气管上设有辅助气管，所述辅助气管出口分别与第一辅助气管和第二辅助气管连通。

所述喷料扩散件为喇叭型结构件，所述喷料扩散件上开设多组蜂窝孔组，多组所述蜂窝孔组沿轴向间隔布置，所述蜂窝孔组分别包括多个环向间隔设置的蜂窝孔。

所述气流扩增件为折弯件，所述气流扩增件上具有气腔和出气缝隙，所述出气缝隙与气腔相连通，所述出气缝隙出气方向朝下布置，且所述气流扩增件的截面为倾斜的倒圆锥形。

所述气腔和出气缝隙分别为环形状。

与现有技术相比，本发明的优点在于：一种炼钢原辅料均匀加料装置，

1、配料套套于喷气轴上，配料套上具有若干蜂窝孔，原辅料经料斗后进入蜂窝孔中，电机驱动配料套转动，当蜂窝孔转动至最低位置时，原辅料在重力作用下掉落，另外，喷气轴设有中心孔，中心孔连接第一辅助气体，并且喷气轴的下部开设通长的出气槽，出气槽与中心孔连通，当出气槽对准蜂窝孔时，可以加速将原辅料喷落，解决粉末和小颗粒辅料的黏连问题。这种设计，可以通过控制电机的转速调整供料量，实现供料的稳定、均匀、可控。

2、导向板是倾斜设置的，有效避免了气体的反噬，保证气体的流动方向不改变。

3、喷料扩散件开设多组喷料孔组，使得部分原辅料可以穿过喷料孔，均布于喷料扩散件的正下方，避免喷料扩散件正下方无原辅料的情况。

4、利用伯努利原理设计了气流扩增件，尤其是气流扩增件的截面为倾斜的倒圆锥形，充分利用了高速流体产生压强差的原理，实现了小气流引发大气流的效果。这使得气体的实际流动量远大于第二辅助气管所喷出的气体量。不仅节约功率损耗，而且使得原辅料扩散所覆盖的面积更大，分散更加均匀。

附图说明

图1为本发明实施例一种炼钢原辅料均匀加料装置的安装示意图；

图2为本发明实施例一种炼钢原辅料均匀加料装置的三维示意图；

图3为图2中配料单元和料斗的三维示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为图2中配料单元的爆炸图；

图6为图5中配料套的三维示意图；

图7为图5中喷气轴的三维示意图；

图8为配料单元的作业示意图；

图9为图2中喷料单元的局部三维图；

图10为气流扩增器的气体流向示意图；

图11为喷料单元的作业示意图；

图中1气源、2进气管、3料斗、4配料单元、4.1上壳体、4.2下壳体、4.3配料套、4.3.1第一端盖、4.3.2转动件、4.3.3蜂窝孔、4.4喷气轴、4.4.1出气槽、4.4.2第二端盖、4.4.3限位块、4.5导向板、4.6电机、5出料管、6辅助气管、6.1第一辅助气管、6.2第二辅助气管、7平台、8直线移动装置、8.1导轨、8.2滑块、8.3支架、9气流扩增件、10钢包、11连接杆、12喷料扩散件、13炉盖。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1、2、3、4所示，本实施例中的一种炼钢原辅料均匀加料装置，包括料斗3和配料单元4，料斗3设于配料单元4上，且料斗3与配料单元4相连通，原辅料放于料斗3后落至配料单元4。配料单元4包括壳体，壳体内具有置物腔和进料口，置物腔横向贯通壳体，进料口与置物腔连通。置物腔内架设配料件。壳体上还开设通气孔，通气孔设于置物腔下方，且通气孔与置物腔相连通，通气孔一端作为进气口，通气孔另一端作为出料口，进气口上连接进气管2，进气管2与气源1连通，出料口上连接出料管5，出料管5出口设有喷料单元，且喷料单元设于钢包10内。原辅料放于料斗3中，料斗3中的原辅料经进料口落于配料件上，配料件对原辅料进行配料后落于通气孔中，进气管2内通入气体，使得气体流至通气孔内，气体对原辅料进行吹气，使得通气孔内的原辅料吹至出料管后经喷料单元喷至钢包10内。

上述料斗3的出口大小与进料口大小相匹配。

如图5、6、7、8所示，配料件包括配料套4.3和喷气轴4.4，配料套4.3一端盖合第一端盖4.3.1，另一端为开口式，配料套4.3经开口端套于喷气轴4.4上。第一端盖4.3.1外侧中心设置转动件4.3.2。配料套4.3上环向开设若干间隔布置的蜂窝孔4.3.3。喷气轴4.4中心开设中心孔，形成中空式的喷气轴4.4，喷气轴4.4轴身开设通长的出气槽4.4.1，中心孔与出气槽4.4.1相连通，且出气槽4.4.1的开口朝下布置。中心孔一端与第一辅助气管6.1连接。与第一端盖4.3.1相对侧的喷气轴4.4端部设置第二端盖4.4.2，且盖合于配料套4.3另一端。第二盖板4.4.2外侧中心设置方形的限位块4.4.3，方形的限位块4.4.3限制了喷气轴4.4作转动运动。限位块4.4.3和转动件4.3.2分别架于壳体。转动件4.3.2与电机4.6输出轴连接，电机4.6驱动转动件4.3.2转动时，带动配料套4.3绕着喷气轴4.4中心线转动。壳体出料口的原辅料落于配料套4.3上并进入蜂窝孔4.3.3内，配料套4.3转动时带动蜂窝孔4.3.3转至最低位置时，喷气轴4.4的出气槽4.4.1与蜂窝孔4.3.3对准，辅助气体从出气槽4.4.1喷出，并将蜂窝孔4.3.3中的原辅料吹落至通气孔内，进气管2的气体通入通气孔内，气体与原辅料混合并从出料管5流出。在两路气体的作用下，即便是粉末小颗粒状的原辅料，也可以快速流至出料管内。

上述壳体包括上壳体4.1和下壳体4.2，上壳体4.1底面开设上置物槽，下壳体4.2顶面开设下置物槽，上壳体4.1盖合于下壳体4.2上，使得上置物槽和下置物槽构成置物腔。下壳体4.2内侧壁上对称设有多个平行布置的导向板4.5，导向板4.5设于配料套4.3下方，且导向板4.5倾斜设置，这种设计的主要目的在于：倾斜布置的导向板4.5可以防止通气孔内的气体向上反噬，从而保证气体从进气管2进入后流经通气孔内，并出料管5单向流出，避免通气孔内的气体进入喷气轴。

如图9、10、11所示，上述喷料单元包括喷料扩散件12，喷料扩散件12设于出料管5下方，且喷料扩散件12的中心与出料管5的中心重合。喷料扩散件12为上小下大的喇叭型，喷料扩散件12上开设多组喷料孔组，多组喷料孔组沿喷料扩散件12轴向上下间隔布置，任一喷料孔组分别包括多个喷料孔，多个喷料孔环向间隔布置，既喷料扩散件的形状和喷料孔的设计，既能保证原辅料冲击喷料扩散件12后散落在喷料扩散件12的外环空间，又能保证部分原辅料贯穿喷料孔而散落在喷料扩散件12的内环范围，有效避免了喷料扩散件12正下方无料分布的情况。喷料扩散件12外侧围设气流扩增9件，且喷料扩散件12通过多个连接杆11与气流扩增件9固定连接。气流扩增件9为折弯件，气流扩增件9上具有环形的气腔和环形的出气缝隙，出气缝隙与气腔相连通，出气缝隙出气方向朝下布置。气流扩增件9的气腔与第二辅助气管6.2连接。气流扩增件9的工作原理是根据伯努利原理“流速越快，流体压强越小”，当辅助气体从第二辅助气管6.2喷入气流扩增件9的气腔时，内部空间增压，迫使气流从环形的出气缝隙高速喷出，此时出气缝隙附近的流速较快，引发该位置处压强降低，这就产生了空间的压强差，从而使得气流扩增件9上部的气体下行，贯穿气流扩增件9所围成的内部空间并继续向下流动。另外，气流扩增件9截面为倾斜的倒圆锥形，这种特殊设计的效果是：高速气流沿着出气缝F喷射时，其喷射角度是向外倾斜的，在空间上呈现出喇叭口式的扩散。这种扩散角度，使得气流扩增件中心的气压降低，加大了压强差，从而加剧了扩气流扩增件上部气体的向下流动，实现了气体扩增的效果，使得气体的实际流动量远大于第二辅助气管21所喷出的气体量。原辅料在气体扩增流动的效果下，分散所覆盖的面积更大，分散也更加均匀。

上述进气管2上设有支管，支管作为辅助气管6，辅助气管6出口分别与第一辅助气管6.1和第二辅助气管6.2相连通。

上述出料管5、第一辅助气管6.1和第二辅助气管6.2均为软管。

出料管5和第二辅助气管6.2设于平台7上，平台7上设有直线移动装置8，且出料管5和第二辅助气管6.2固定于直线移动装置8上，直线移动装置8驱动出料管5和第二辅助气管6.2直线移动，带动喷料单元移动，进而调节喷料单元伸入钢包10内部中心的位置。

直线移动装置8包括导轨8.1，导轨8.1固定于平台7上，导轨8.1上设有滑块8.2，滑块8.2上固定支架8.3，支架8.3上穿设出料管5和第二辅助气管6.2。

本申请通过直线移动装置将喷料单元深入钢包内部中心位置，钢包上盖合炉盖13。气源提供气体，气体分流至进气管和辅助气管内，辅助气管内的气体再次分流至第一辅助气管和第二辅助气管内。原辅料放入料斗后经壳体的进料口进入配料套的蜂窝孔中，电机驱动转动件转动，带动配料套转动，当满料的蜂窝孔转动至最低位置时，蜂窝孔与喷出气槽相对应，此时第一辅助气管内的辅助气体从出气槽内喷出，原辅料在重力和辅助气体吹扫的双重作用下，掉落；掉落的原辅料从倾斜的导向板滑落至通气孔。进气管内的气体流入通气孔中并与原辅料混合后经出料管流出。出料管对准喷料扩散件喷射，在喷料扩散件的作用下实现了第一层扩散。气流扩增件围设喷料扩散件，当第二辅助气管内的辅助气体通入气流扩增件时，从气流扩增件的出气缝隙流出的高速气流，引发了局部的压强差，从而实现了大范围的气体流动，最终促使气流带动原辅料分散的更均匀，覆盖面更广阔，实现了第二层扩散。

本申请替代了人工挥洒原辅料，避免了在加料过程中出现安全隐患，提高了原辅料添加均匀性。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种炼钢原辅料均匀加料装置，其特征在于：包括料斗(3)和配料单元(4)，所述料斗(3)设于配料单元(4)上方，且所述料斗(3)与配料单元(4)相连通，所述配料单元(4)一端连接进气管(2)，另一端连接出料管(5)；所述进气管(2)与气源(1)连通，所述出料管(5)出口设有喷料单元，所述喷料单元设于钢包(10)内；原辅料经所述料斗(3)落至配料单元(4)内，配料单元(4)对原辅料进行配料，所述进气管(2)通入气体并流至配料单元(4)内腔，并将配料单元(4)内的原辅料吹入出料管(5)后流至喷料单元，所述喷料单元将原辅料喷至钢包(10)内。

2.根据权利要求1所述的一种炼钢原辅料均匀加料装置，其特征在于：所述配料单元(4)包括壳体，所述壳体内具有置物腔，所述置物腔横向贯穿壳体，所述置物腔内架设配料件，所述壳体顶部开设进料口，所述进料口与置物腔连通，所述料斗(3)出口对向进料口；所述壳体上开设通气孔，所述通气孔横向贯穿壳体，且所述通气孔和置物腔相连通，所述通气孔一端作为进气口，所述通气孔另一端作为出料口。

3.根据权利要求2所述的一种炼钢原辅料均匀加料装置，其特征在于：所述配料件包括配料套(4.3)和中空式的喷气轴(4.4)，所述配料套(4.3)一端盖设第一端盖(4.3.1)，另一端为开口式，所述配料套(4.3)环向开设若干蜂窝孔(4.3.3)；所述喷气轴(4.4)轴身开设通长的出气槽(4.4.1)，所述出气槽(4.4.1)与喷气轴(4.4)内腔贯通，所述喷气轴(4.4)内腔与第一辅助气管(6.1)连接；所述配料套(4.3)套于喷气轴(4.4)上，所述第一端盖(4.3.1)外侧设置转动件(4.3.2)，与所述第一端盖(4.3.1)相对侧的所述喷气轴端部设置第二端盖(4.4.2)，所述第二端盖(4.4.2)盖合于配料套(4.3)的开口端，所述第二端盖(4.4.2)外侧设置限位块(4.4.3)，所述限位块(4.4.3)和转动件架设于壳体内；驱动所述转动件(4.3.2)转动，带动配料套(4.4.3)绕着喷气轴(4.4)中心线转动，实现蜂窝孔(4.3.3)与出气槽(4.4.1)对应，使得出气槽(4.4.1)内的气体对蜂窝孔(4.3.3)内的原辅料进行吹气并吹至通气孔内。

4.根据权利要求3所述的一种炼钢原辅料均匀加料装置，其特征在于：所述限位块(4.4.3)为方形结构件。

1气源、2进气管、3料斗、4配料单元、4.1上壳体、4.2下壳体、4.3配料套、4.3.1第一端盖、4.3.2转动件、4.3.3蜂窝孔、4.4喷气轴、4.4.1出气槽、4.4.2第二端盖、4.4.3限位块、4.5导向板、4.6电机、5出料管、6辅助气管、6.1第一辅助气管、6.2第二辅助气管、7平台、8直线移动装置、8.1导轨、8.2滑块、8.3支架、9气流扩增件、10钢包、11连接杆、12喷料扩散件、13炉盖

5.根据权利要求3所述的一种炼钢原辅料均匀加料装置，其特征在于：所述出气槽(4.4.1)的出气方向朝下布置。

6.根据权利要求2所述的一种炼钢原辅料均匀加料装置，其特征在于：所述壳体包括上壳体(4.1)和下壳体(4.2)，所述上壳体(4.1)底面开设上置物槽，所述下壳体(4.2)顶面开设下置物槽，所述上壳体(4.1)盖合于下壳体(4.2)上，使得所述上置物槽和下置物槽构成置物腔，所述下壳体(4.2)内侧壁上对称设有多个平行布置的导向板(4.5)。

7.根据权利要求6所述的一种炼钢原辅料均匀加料装置，其特征在于：所述导向板倾斜设置。

8.根据权利要求3所述的一种炼钢原辅料均匀加料装置，其特征在于：所述喷料单元包括喷料扩散件(12)，所述喷料扩散件(12)设于出料管(5)下方，且所述喷料扩散件(12)的中心与出料管(5)的中心重合，所述喷料扩散件(12)外侧围设气流扩增件(9)，所述气流扩增件(9)与第二辅助气管(6.2)连接。

9.根据权利要求8所述的一种炼钢原辅料均匀加料装置，其特征在于：所述进气管(2)上设有辅助气管(6)，所述辅助气管(6)出口分别与第一辅助气管(6.1)和第二辅助气管(6.2)连通。

10.根据权利要求8所述的一种炼钢原辅料均匀加料装置，其特征在于：所述喷料扩散件(12)为喇叭型结构件，所述喷料扩散件(12)上开设多组蜂窝孔组，多组所述蜂窝孔组沿轴向间隔布置，所述蜂窝孔组分别包括多个环向间隔设置的蜂窝孔(4.3.3)。

11.根据权利要求8所述的一种炼钢原辅料均匀加料装置，其特征在于：所述气流扩增件(9)为折弯件，所述气流扩增件(9)上具有气腔和出气缝隙，所述出气缝隙与气腔相连通，所述出气缝隙出气方向朝下布置，且所述气流扩增件(9)的截面为倾斜的倒圆锥形。

12.根据权利要求11所述的一种炼钢原辅料均匀加料装置，其特征在于：所述气腔和出气缝隙分别为环形状。

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