CN116769994B - 一种气基还原竖炉松料装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种气基还原竖炉松料装置，涉及冶炼设备的技术领域，包括沿气基还原竖炉竖直方向间隔设置的多排松料器组，松料器组内包括若干松料器，松料器包括穿设于气基还原竖炉上的转轴和设置于转轴上的松料爪；气基还原竖炉一侧设置有用于驱动转轴转动的驱动组件，驱动组件包括相连接的第一驱动源和减速器，减速器一端与转轴相连接；转轴中空设置，转轴外侧壁上开设有若干排气孔，气基还原竖炉一侧设置有气冷换热组件。本申请具有能够降低松料器上物料粘附的情况。

Description

一种气基还原竖炉松料装置

技术领域

本申请涉及冶炼设备的技术领域，尤其是涉及一种气基还原竖炉松料装置。

背景技术

利用气基还原竖炉来冶炼铁矿石得到直接还原铁是现有技术对于钒钛磁铁矿的常用冶炼方式。其工艺流程为：首先将钒钛磁铁矿与煤粉和粘接剂混匀后造球并烘干，然后放入气基还原竖炉进行还原冶炼，随后将得到的直接还原铁。其中，从气基还原竖炉的预热区进入竖炉的球团，当球团从还原区下来时已成为海绵铁，铁的熔点高，不会软融，但是未被还原的脉石与氧化亚铁之间发生的化学反应，有可能生成低熔点化合物变成烧结物，影响下料，因此，一般在竖炉内设置松料器来保证炉料顺利下行。

气基还原竖炉中的松料器一般是通过电液推杆带动曲柄连杆机构连接空心轴转动，从而达到松料效果。由于气基还原竖炉的长期运行，松料器上外侧壁上通常存在物料粘附，使得物料无法完全从气基还原竖炉内落出，造成物料损耗。

发明内容

为了降低松料器上物料粘附的情况，使得物料尽可能从还原竖炉内落出，本申请提供一种气基还原竖炉松料装置。

本申请提供一种气基还原竖炉松料装置，采用如下的技术方案：

一种气基还原竖炉松料装置，包括沿气基还原竖炉竖直方向间隔设置的多排松料器组，所述松料器组内包括若干松料器，所述松料器包括穿设于气基还原竖炉上的转轴和设置于所述转轴上的松料爪；气基还原竖炉一侧设置有用于驱动所述转轴转动的驱动组件，所述驱动组件包括相连接的第一驱动源和减速器，所述减速器一端与所述转轴相连接；所述转轴中空设置，所述转轴外侧壁上开设有若干排气孔，气基还原竖炉一侧设置有气冷换热组件；所述气冷换热组件包括输气管道和设置于所述输气管道上的第二驱动源，所述输气管道的两端分别设置有气体排放口和气体输入口，且所述气体排放口与所述转轴内部连通，所述气体输入口与气基还原竖炉相连通；所述第二驱动源用于驱动所述输气管道内的气体沿所述气体输入口流向所述气体排放口。

通过采用上述技术方案，第一驱动源通过减速器以间接驱动松料器转动，使得松料爪对气基还原竖炉内的物料进行切割，打散物料中的烧结物，以改善还原炉内的物料层透气性，使得物料与气基还原竖炉内气体充分接触进行反应。松料器组沿气基还原竖炉竖直方向间隔设置多组，实现对物料的多重松料，进一步提升物料层的透气性,起到较好的增产降耗作用。第二驱动源将气基还原竖炉内的高温气体输入输气管道内，由于气基还原竖炉外部温度低于气基还原竖炉内部；进入输气管道内的气体在气基还原竖炉外部经过降温后，在第二驱动源的作用从中空的转轴上的排气孔回到气基还原竖炉内，一方面为转轴和气基还原竖炉内部进行降温，降低松料器由于高温而损坏的概率，从而延长松料器的使用寿命；另一方面在还原竖炉内物料排放完毕后，排气孔继续吹气，以吹落附着与松料器表面的物料，降低了物料粘结在转轴上的概率，利于松料器的正常运行。

可选的，所述转轴一端穿过气基还原竖炉并套设有齿轮，相邻设置的两个所述松料器上的齿轮相啮合。

通过采用上述技术方案，减速器的一端与转轴连接，以驱动一个转轴进行转动时，转轴上的齿轮随转轴一起转动，与转动的齿轮相啮合的其他齿轮随着一起转动，采用齿轮进行转动使得同一组松料器组内的松料器一起平稳转动，进行松料作业，使得物料充分反应，顺利落出还原竖炉。

可选的，气基还原竖炉内还设置有辅助松料器，所述辅助松料器包括滑杆和转动设置于所述滑杆两侧的松料板，所述滑杆沿竖直方向滑动设置于气基还原竖炉内。

通过采用上述技术方案吗，辅助松料器的滑杆滑动设置于气基还原竖炉内，当滑杆竖直滑动时，松料板随滑杆滑动，松料板滑动时能够将位于松料板上的物料进行提升，从而实现辅助松料功能，辅助松料器和松料器在气基还原竖炉内一起作用，进一步松散物料，提高物料在气基还原竖炉内的反应效率。

可选的，所述滑杆包括相连接的滑动柱和安装块，所述松料板转动连接于所述安装块上；所述安装块靠近所述滑动柱的一端设置有限位沿，所述限位沿用于与所述松料板相抵。

通过采用上述技术方案，滑杆在物料内沿竖直方向滑动时，滑杆上的松料板在物料的压力作用下发生转动，当滑杆向下滑动时，松料板朝靠近滑动柱的方向转动扎入下层物料内；当滑杆向上滑动时，松料板朝远离滑动柱的方向移动至与限位沿相抵以限制松料板转动至竖直状态，使得松料板上得以承载部分物料；松料板随滑杆上滑时，松料板上的物料随松料板一起上移，以进一步松散物料。

可选的，所述转轴上设置有驱动所述滑杆滑动的驱动件，所述驱动件包括固定于所述转轴上的凸轮，且所述凸轮能够与所述滑杆端部相抵。

通过采用上述技术方案，驱动件设置为固定于转轴上的凸轮，凸轮能够与滑杆端部相抵，当转轴转动时凸轮的凸出部朝逐渐靠近滑杆的方向转动，当凸轮的凸出部与滑杆相抵时，能够驱动滑杆竖直向下移动。

可选的，气基还原竖炉内设置有安装条，且所述安装条平行于所述转轴设置，所述滑杆穿设并滑动连接于所述安装条上。

通过采用上述技术方案，滑杆穿设于安装条上，并与安装条滑动连接，实现了滑杆在气基还原竖炉内的滑动连接。

可选的，所述滑杆上连接有用于驱动所述滑杆复位的复位件，所述复位件包括套设于所述滑杆上的复位弹簧，且所述复位弹簧一端固定于所述滑杆上，另一端固定于所述安装条上。

通过采用上述技术方案，在滑杆上套设复位弹簧，当滑杆在凸轮的作用下竖直下移时，复位弹簧处于拉伸状态；当凸轮的凸出部与滑杆脱离后，复位弹簧恢复原长，滑杆在复位弹簧的弹性势能作用下竖直向上进行复位，从而使得滑杆能够在竖直方向上进行往复运动，以重复松料。

可选的，所述气冷换热组件还包括冷却箱，所述冷却箱靠近所述气体输入口设置，且套设于输气管道的管段外。

通过采用上述技术方案，冷却箱套设于输气管道的管段上，当气基还原竖炉内的气体从气体输入口流入气体运输管道内，冷却箱对气体运输管道内的气体进行冷却，以加强冷却效果，使得气体经过气体运输管道后成为低温气体再进入气基还原竖炉内，提高对转轴和气基还原竖炉内部的降温效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1.本申请中同组内的多根松料器通过齿轮进行传动，使得松料器的转动更为平稳，有效地解决了松料器在运行时的晃动问题，降低了松料器转动对松料器与气基还原竖炉之间的连接处气密性由所造成的影响，减少了气基还原竖炉内还原气体的泄漏；

2.本申请中设置有辅助松料器，且转轴上设置有驱动辅助松料器转动的驱动件，当转轴转动时能够驱动辅助松料器进行竖直移动，使得松料器和辅助松料器能够在气基还原竖炉内一起作用，进一步松散物料，提高松料效果；

3.本申请中在转轴外侧壁上开设有排气孔，气基还原竖炉一侧设置有气冷换热组件，气基还原竖炉内的气体沿进入输气管道经过气基还原竖炉外部，在外部进行降温后在第二驱动源的作用从转轴的排气孔回到气基还原竖炉内，形成气体冷却循环，以实现对转轴和气基还原竖炉内部的降温。

附图说明

图1是本申请实施例1的整体结构示意图；

图2是本申请实施例1显示还原竖炉内部结构的气基还原竖炉松料装置剖视结构示意图；

图3是本申请实施例1的显示驱动组件与转轴连接关系的气基还原竖炉松料装置剖视结构示意图；

图4是本申请实施例2的气基还原竖炉松料装置剖视结构示意图；

图5是图4中的A处的局部放大结构示意图；

图6是本申请实施例3的整体结构示意图；

图7是本申请实施例3的气基还原竖炉松料装置剖视结构示意图；

图8是本申请实施例4的整体结构示意图。

附图标记说明：1、还原竖炉；11、安装条；12、套筒；13、进料口；14、出料口；15、还原气进气口；2、松料器；21、转轴；211、排气孔；22、松料爪；3、驱动组件；31、第一驱动源；32、减速器；321、输出轴；322、输入轴；33、齿轮；4、辅助松料器；41、滑杆；411、滑动柱；412、安装块；4121、限位沿；42、松料板；5、凸轮；6、复位弹簧；7、气冷换热组件；71、输气管道；711、输气主管；7111、气体输入口；712、输气支管；7121、气体排放口；72、滤布；73、第二驱动源；74、冷却箱。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

实施例1：

本申请实施例公开的一种气基还原竖炉松料装置，参照图1，一种气基还原竖炉松料装置包括气基还原竖炉1，气基还原竖炉1的两端分别开设有进料口13和出料口14；气基还原竖炉1靠近进料口13的一端还开设有还原气进气口15，气基还原竖炉1靠近出料口14的一端内径逐渐减小呈倒锥台状。

参照图1和图2，气基还原竖炉1沿其竖直方向穿设有多排松料器组，在本实施例中松料器组间隔设置有三排，三排松料器组从上之下依次设置为上部松料器组、中部松料器组和下部松料器组。在本实施例中，上部松料器组和中部松料器组内松料器2间隔设置有三根，下部松料器组内的松料器2仅设置有一根。松料器2包括中空转轴21和固定于转轴21外侧壁上的松料爪22。还原竖炉1侧壁上穿设固定有两个套筒12，两个套筒12同轴间隔设置，转轴21一端依次穿设过两个套筒12，以实现在还原竖炉1上的转动连接。在本实施例中套筒12具体设置有七对。

为了提高套筒12与转轴21接触处的气密性，在套筒12内侧壁上固定有环形密封函。松料爪22等间隔设置有若干个，且相邻转轴21上的松料爪22错位设置。在本实施例的其他实施方式中，还可为通过螺栓将松料爪22可拆卸连接于转轴21外侧壁上。转轴21内设置有冷却液，对松料器2进行冷却，以降低松料器2在高温环境下损坏的可能性。在本实施例中，转轴21的长度设置不一。在本实施例的其他实施方式中还可在转轴21内通入冷却气体，进行冷却，将冷却气体从转轴21一端通入转轴21内后，使冷却气体沿转轴21另一端排出转轴21外，冷却气体对转轴21进行降温后升温成为高温气体，操作人员能够将得到高温气体进行回收利用，以实现热量的有效利用。

参照图1和图3，还原竖炉1一侧设置有安装平台（图中未示出），安装平台上连接有驱动组件3，驱动组件3包括第一驱动源31和减速器32，齿轮33和减速器32均固定于安装平台上。上部松料器组和中部松料器组的转轴21一端均同轴固定有齿轮33，且同一松料器组内相邻设置的两个齿轮33相互啮合。减速器32一侧设置有输出轴321，另一侧设置输入轴322，减速器32的输出轴321与松料器组内位于中间的转轴21同轴固定连接；在本实施例中，第一驱动源31具体设置为电机，第一驱动源31的驱动轴通过联轴器连接到减速机的输入轴322上。减速器32和第一驱动源31在本实施例中均设置有三个，且减速器32与各松料器组一一对应设置，第一驱动源31也与各松料器组一一对应设置。

同时启动三个第一驱动源31，即可驱动各松料器组内的松料器2一起转动，以实现松料动作。通过减速器32进行降速，从而增大动力扭矩，保证松料器2的平稳运行。在同组松料器组内，可调节三根松料器2上齿轮33的传动比，根据同组同组松料器组内三根松料器2各自的受力强度以适配不同的转速和扭矩，达到节能的效果。

本申请实施例一种气基还原竖炉松料装置的实施原理为：同时启动第一驱动源31，以驱动转轴21转动；转轴21上套设的齿轮33随转轴21一起转动，使得位于齿轮33两侧的其他齿轮33也进行转动，从而驱动同一松料器组的所有松料器2同时转动，松料器2转动过程中，松料器2的松料爪22在还原竖炉1内进行拨料，提高物料的透气性，同时将物料中的烧结物打散，使得物料能够顺利从还原竖炉1落出。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：参照图4和图5，转轴21下方设置有与转轴21一一对应的安装条11，安装条11上滑动设置有若干辅助松料器4，辅助松料器4包括滑杆41和设置于滑杆41两侧的松料板42。滑杆41包括一体成型的滑动柱411和安装块412，

参照图4和图5，滑动柱411穿设过安装条11且与安装板滑动连接，转轴21上设置有与滑杆41一一对应的驱动件，驱动件具体设置为凸轮5，凸轮5套设固定于转轴21上。滑动柱411靠近安装块412的柱段上还设置有复位件，复位件具体设置为复位弹簧6，复位弹簧6套设于滑动柱411上。复位弹簧6一端固定于滑动柱411外侧壁上，另一端固定于安装条11上。转轴21转动时，转轴21上的凸轮5随转轴21一起转动。当凸轮5的凸出部朝靠近滑杆41的方向移动时，滑动柱411远离安装块的一端逐渐与凸轮5相抵，并在凸轮5的驱动下竖直向下移动；以此同时，松料板42随滑杆41一起向下移动。当凸轮5的凸出部逐渐与滑杆41脱离后，滑杆41在复位弹簧6的弹性势能作用下竖直向上移动，以恢复原位；以此同时，松料板42随滑杆41一起向上移动，进行辅助松料作业。

在本实施例中安装块的两侧各铰接有一片松料板42，且两片松料板42分别位于滑动柱411的两侧。安装块412的两端朝垂直于滑动柱411的方向延伸得到限位沿4121，限位沿4121靠近松料板42的端面呈水平状态。且限位沿4121远离滑动柱411的一端朝远离滑动柱411方向渐缩，便于辅助松料器4插入物料内。

当两片松料板42朝远离滑动柱411的方向移动时，会与限位沿4121相抵，使得两片松料板42处于水平状态。当滑杆41竖直向下滑动时，两片松料板42在物料的压力作用下朝靠近滑杆41的方向转动，便于辅助松料器4插入物料内；当滑杆41竖直向上运动时，两片松料板42在物料作用下朝远离滑杆41的方向转动至水平状态，从而带动位于松料板42上的物料上移，实现良好的松料效果。

实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于：参照图6和图7，还原竖炉1远离驱动组件3的一侧设置有气冷换热组件7。气冷换热组件7包括输气管道71和第二驱动源73，输气管道71包括相互连通的输气主管711和输气支管712，输气支管712与转轴21一一对应设置；输气支管712一端同轴穿设于转轴21内，且与转轴21转动连接。输气主管711远离输气支管712的一端穿设固定于还原竖炉1内，且设置有气体输入口7111；输气支管712位于转轴21内的一端设置有气体排放口7121，且气体输入口7111和气体排放口7121处均覆盖有滤布72，以阻碍物料进入输气管道71内部。输气支管712与转轴21接触的外侧壁上套设固定有密封环，以提高输气支管712与转轴21接触处的气密性。

输气主管711位于还原炉外的管段上设置有第二驱动源73，第二输气源具体设置为气泵，且气泵用于驱动气体沿气体输入口7111处的流向各输气支管712的气体排放口7121处。还原竖炉1一侧还设置有冷却箱74，输气主管711的部分管段穿设于冷却箱74内。

参照图6和图7，转轴21位于还原竖炉1内部的部分外侧壁上开设有排气孔211，启动第二驱动源73时，位于气体输入口7111处的高温气体在第二驱动源73的作用下进入输气主管711内，经过冷却箱74冷却后成为低温气体，再沿输气支管712流入转轴21内，从转轴21的排气孔211吹入还原竖炉1内，形成气体冷却循环，为松料器2和还原竖炉1内部进行降温。在其他实施例中，还可在排气孔211处覆盖滤网，以降低物料沿排气孔211进入转轴21内部的概率。

当还原竖炉1内的物料下落完毕后，第二驱动源73仍处于开启状态，转轴21的排气孔211继续向还原竖炉1内吹气，以吹落掉附着于松料器2上的物料，从而降低松料器2上出现物料粘结的情况，以保障松料器2的稳定运行。

实施例4：

参照图8，本实施例与实施例2的区别在于，转轴21位于还原竖炉1内的轴段上开设有排气孔211，在还原竖炉1远离驱动组件3的一侧设置还有气冷换热组件7，气冷换热组件7内的输气支管与转轴21一一对应连通。为还原竖炉1内部进行降温处理。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种气基还原竖炉松料装置，其特征在于：包括沿气基还原竖炉（1）竖直方向间隔设置的多排松料器（2）组，所述松料器（2）组内包括若干松料器（2），所述松料器（2）包括穿设于气基还原竖炉（1）上的转轴（21）和设置于所述转轴（21）上的松料爪（22）；

气基还原竖炉（1）一侧设置有用于驱动所述转轴（21）转动的驱动组件（3），所述驱动组件（3）包括相连接的第一驱动源（31）和减速器（32），所述减速器（32）一端与所述转轴（21）相连接；

所述转轴（21）中空设置，所述转轴（21）外侧壁上开设有若干排气孔（211），气基还原竖炉（1）一侧设置有气冷换热组件（7）；

所述气冷换热组件（7）包括输气管道（71）和设置于所述输气管道（71）上的第二驱动源（73），所述输气管道（71）的两端分别设置有气体排放口（7121）和气体输入口（7111），且所述气体排放口（7121）与所述转轴（21）内部连通，所述气体输入口（7111）与气基还原竖炉（1）相连通；所述第二驱动源（73）用于驱动所述输气管道（71）内的气体沿所述气体输入口（7111）流向所述气体排放口（7121），且所述气体输入口（7111）位于所述气体排放口（7121）上方；

所述输气管道（71）包括相互连通的输气主管（711）和输气支管（712），所述输气支管（712）与所述转轴（21）一一对应设置；所述输气支管（712）一端同轴穿设于所述转轴（21）内，且与所述转轴（21）转动连接；

所述气冷换热组件（7）还包括冷却箱（74），所述冷却箱（74）靠近所述气体输入口（7111）设置，且套设于输气管道（71）的管段外；

当启动所述第二驱动源（73）时，位于所述气体输入口（7111）处的高温气体在所述第二驱动源（73）的作用下进入所述输气主管（711）内，经过所述冷却箱（74）冷却后成为低温气体，再沿所述输气支管（712）流入所述转轴（21）内，从所述转轴（21）的所述排气孔（211）吹入所述还原竖炉（1）内，形成气体冷却循环；

当所述还原竖炉（1）内物料排放完毕后，所述第二驱动源（73）继续运作，驱动气流继续沿所述排气孔（211）流出，以吹落附着于所述松料器（2）表面的物料；

气基还原竖炉（1）内还设置有辅助松料器（4），所述辅助松料器（4）包括滑杆（41）和转动设置于所述滑杆（41）两侧的松料板（42），所述滑杆（41）沿竖直方向滑动设置于气基还原竖炉（1）内；所述滑杆（41）上连接有用于驱动所述滑杆（41）复位的复位件；

所述滑杆（41）包括相连接的滑动柱（411）和安装块（412），所述松料板（42）转动连接于所述安装块（412）上；所述安装块（412）靠近所述滑动柱（411）的一端设置有限位沿（4121），所述限位沿（4121）用于与所述松料板（42）相抵；

所述转轴（21）上设置有驱动所述滑杆（41）滑动的驱动件，所述驱动件包括固定于所述转轴（21）上的凸轮（5），且所述凸轮（5）能够与所述滑杆（41）端部相抵。

2.根据权利要求1所述的一种气基还原竖炉松料装置，其特征在于：所述转轴（21）一端穿过气基还原竖炉（1）并套设有齿轮（33），相邻设置的两个所述松料器（2）上的齿轮（33）相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种气基还原竖炉松料装置，其特征在于：气基还原竖炉（1）内设置有安装条（11），且所述安装条（11）平行于所述转轴（21）设置，所述滑杆（41）穿设并滑动连接于所述安装条（11）上。

4.根据权利要求3所述的一种气基还原竖炉松料装置，其特征在于：所述复位件包括套设于所述滑杆（41）上的复位弹簧（6），且所述复位弹簧（6）一端固定于所述滑杆（41）上，另一端固定于所述安装条（11）上。