CN1365335A - 装填料仓的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种给料仓(1)装填流体化物料的方法和装置。该装置包括用于将物料供给至料仓上部区域的装置(5,9),还包括一个中心物料分配器(10)。该物料分配器(10)包括一个具有一进口(28)的箱(29)和一个或多个用于将物料分配至一个或多个进料装置(11,11’)的分配器管(26,26’),其用于将物料向下朝着料仓内物料表面来输送。

Description

装填料仓的方法和装置

本发明涉及一种装填料仓的方法和装置。

在处理大量流体化物料的产业例如氧化铝产业中，现有技术的装置带来了各种分离问题。这种分离是指物料中的下部(精细料部分)和上部(粗粒部分)的堆积会出现局部的变化。这种分离在装填过程中开始出现，其中在料仓中很容易产生大的空气流动，结果精细料部分根据料仓的几何结构进行堆积，特别是会通过料仓壁填入。当从料仓中卸出或转运物料时，接着变化部分可能出现问题，这随后会导致在料仓和相连的输送系统中出现例如阻塞等的料仓下游的操作故障。料仓自身或在其下游出现的操作故障使粉尘排放到环境中的可能性大大增加。在生产铝的领域，这种操作故障能导致在电池中出现不需要的情况，例如沉积物形成、电极损坏、点注进料器阻塞等等，以至于电池必须被打开以便进行各种操作，这又会带来热和含氟气体排放到环境中的危险。

一直在尝试通过不卸空料仓来避免料仓中由于空气引发的分离而导致的操作故障。在操作过程中，这种办法意味着在料仓逐渐堆积精细料部分到很大数量时必须以一种或另一种方式将精细料部分卸出，这样分离所带来的问题就被延迟了。随后，卸出精细料部分的选择方法可以是完全卸空料仓转运精细料部分，或者是仍冒着产生操作故障的危险而在以后过程中继续使用。

在1997年12月16日POSTEC时事通讯的第27至30页中有一篇题目为“防止气流分离的抗分离管”(作者为Are Dyroy和Gisle G.Enstad)的文章，它提出一种抗分离方法，该方法在装填料仓时使用一从料仓顶部向下延伸到其底部的中心管(进料管)。上述中心管沿其整个长度设有若干在开始装料前始终关闭的阀门。当装填料仓时，因为管内压力大于管外压力，所以最底部的阀门被打开。至于中心管的上部，可能安装一个进口闸，以便防止物料装入中心管时所带来的空气并且控制装入中心管的物料数量。这种解决方法被证明在装填料仓时是有效的。

但上述装置的一个不足在于设置在料箱中心的中心管将承受来自装入料仓中的物料的很大作用力。另一个不足在于利用这种装置很难充分使用料仓的整个空间，因为物料倾斜的角度这种结构将防止通过料仓壁填入。另外，上述装置还可能需要附加的排气器，以便避免在装填时由于高速气流带来的分离，特别是在处理已经成为流体化状态的物料(即包含有以前上游运输中的空气)。

本发明的目的在于避免上述问题。本发明的基本点在于使得装填时进入料仓的空气量保持在一个受控且最小的水平内。本发明同样也使得装入料仓中的实际物料以最佳的方式进行分配，并使料仓更快地被装填。另外，本发明代表一种更具强度以便能承受大量物料运动例如料仓内滑动所带来的作用力的装置。

以下将以详细实施例并结合附图对本发明进行描述，其中附图包括：

图1为根据本发明装填料仓的一种装置；

图2为穿过料仓的截面图(从上方看去)，其带有本发明装填料仓的装置。

图1所示的料仓1具有一个底部2和若干侧壁3。装填料仓的装置4安装在料仓上部。竖直输送机5将物料从一个仓库6提升到排气箱7，一个排气管8从该排气箱返回到仓库。物料通过一输送机9(例如一个流体化通道或任何类型的水平输送机)从排气箱7输送到一个中心物料分配器10。一个或多个进料装置11，11’(图中示出两个)包括一个进口调节器或进口闸12，12’和进料管13，13’，并可与物料分配器相连。进口闸和进料管可以是但不限于上述“POSTEC”文章中所述的同一类型。在图中，进口闸包括一个流体化元件14、14’，一个出口15、15’，一个进口16、16’和排气器17、17’。进料管13可以包括一个或多个阀门18、19，其横截面形状为方形、圆形等等。进口闸和进料管因为并非本发明的目的因此在此不再描述。

进口16、16’分别与分配器管26、26’相互连接。上述分配器管可以包括略微倾斜例如1-3度的通道，可以包括一个或多个其底部供应有压缩空气或气体(未示出)的流体化元件。分配器管26、26’在物料分配器10处与出口27、27’相连。图中所示的物料分配器包括一个最好为圆柱形的箱29，当然也可使用其他几何形状，例如平行六面体形状。箱29在其上部包括一个进口28，穿过该进口能从水平输送机9填充物料。图中显示箱29在其下部或底部20包括一个完全或部分覆盖住其底部的流体化元件30。该流体化元件与一压缩空气或气体源(未示出)相连。箱29的上述底部设有一个中心出口2，该中心出口可以方便地具有一个阀门31以便卸空该箱进行检查以及其他服务等。该底部可方便地设置为指向上述出口的圆锥形并具有7度的角度。为了对进入箱29中的物料排气，上述箱方便地设有一个或多个排气管37、38。这些排气管最好设置在箱的上部并与环境空气相通。这些排气管在端部开口并可以朝着料仓底部向下延伸。可替代地，这些排气管可以与仓库6相连。

如图所示，中心元件36安装在箱29中，以便帮助物料在装入箱中时均匀地进行分配。该元件36可以包括一个上部圆锥形漏斗装置33，该漏斗装置被设计成引导物料向下进入一个最好为圆柱形的管34中。如图所示，该管34的末端略高于箱的底部20，这样在该管的末端和底部20之间可形成一个环形开口。该环形开口被设计成可使通过漏斗装置和管34进入箱中的物料以径向和圆周方向向外和从箱底部向上的方式均匀地进行分配。在管34和底部20之间的区域内物料的流动如图中的线35所示。

物料分配器10的操作方法如下：

物料通过输送机9填充进箱29的进口28处的物料分配器10中。物料通过漏斗装置33和管34填充进箱中并在底部20向外散开。物料通过流体化元件30被流体化(制成具有类似流体的状态)，箱29中的物料高度在由箱29内壁和管34外壁之间所形成的整个环面上均匀地升高。当该高度到达出口27、27’时，物料将以大致相等的数量流入分配器管26、26’，并流出进入进料装置11，11’。

根据容积，如果进入分配器10的物料数量超过进料装置11，11’能供应进料仓的数量，或者如果料仓已经被装满而进料装置11，11’也因此被充满时，分配器管26、26’将被物料阻塞。在箱中，管34和箱壁之间的环面高度随后将升高直至其高度与管34内的高度相平齐。这两个高度可以不同。这个高度差异特别依据于限定出管34和箱壁之间的环面的几何尺寸、在管34下部和底部20之间的环形开口的几何尺寸以及该管的尺寸。这些尺寸应当方便地进行选择，以便环面高度不能升高到排气管37、38设置的高度。在此情况下，管34将被装填直至进口28。作为一个安全措施，排气管可用作溢流管，即如果装填高度超过设计标准，则物料能通过排气管37、38排走。

根据所选择的输送机9类型，同样能逐渐填满。在此情况下，竖直输送机将可以向下输送与其向上输送时同样多的物料，或者该竖直输送机可以停止工作。如果例如使用一个由电动机驱动的竖直输送机，则可通过任何提高监控下的电动机负载实现这种停止工作，并且如果负载超过标准负载则启动停止开关。本领域技术人员能实现这种措施，因此将不再进一步描述它们。水平输送机可以设有监控负载、装填高度等的装置。

如图所示，料仓本身同样可以安装控制排气的装置。例如，料仓可以具有用于周围空气的进气口40、40’和排出料仓中空气的出口41、41’。该出口可与仓库6相连，并可包括例如风扇(未示出)等的抽风装置。旋风器或类似物(未示出)可安装成与物料分配器相连以便进一步对进入料仓中的物料排气。上述进气口和出口可包括若干相对于料仓内检测压力条件而受控制的阀门，也可以通过一个预编程序的控制装置进行控制。当使用本发明的进料原则时，重要的是控制压力条件以及尽可能气密地装填物料，以便使空气引发的分离能最理想地得到控制。

尽管在上述实施例中示出两个分配器管和两个进料装置，但本发明并不限于这些数量。因此，任何数量的进料装置组合体都属于本发明的领域。例如，物料分配器可以具有六个在料仓中最好在其壁上并沿其圆周以相同间隔角度(60度)均匀进行分布的分配器管。不管所选择进料装置的数量，它们都对称地围绕料仓中心而设置。这是因为料仓内堆积应当对称地形成，以便均匀地分布负载(在料仓内的其它物体中间)，并防止能破坏料仓或进料装置的物料滑动。为了最大化地进行保护，进料装置应当设置在料仓壁外部或尽实际可能地靠近上述料仓壁。这样，任何滑动将远离进料装置并向料仓中心转移，这就意味着如果进料装置设置得越靠近料仓中心，进料装置的尺寸则越能设计得承受越小的最大作用力。

图2示出穿过料仓的截面(从上方看去)，其带有本发明装填料仓的装置。在该实施例中，设置有六个进料装置11、11’、11”、11”’、11””、11””’，相应地设置有六个与物料分配器10相连的分配器管26、26’、26”、26”’、26””、26””’。如图所示，每个分配器管26具有一个支管50，该支管由一槽道或管道构成并且其末端向着距离分配器管不远处的料仓内部开口。根据需要，例如如果与该支管50相连的进料装置不能工作或者如果料仓在进料装置的区域已被装满的情况下该支管50用来将物料直接向下引入料仓。该支管最好设置成位于距离中心大约一半直径处的位置。此外，该支管可以具有一个流体化元件，该元件由一个位于相邻进料装置内部合适位置处的高度监控器来启动。如果进料装置内的高度监控器发出信号表明进料装置已被装满，则支管50的这个流体化元件将被启动以便使物料从支管向下输送进料仓中。在该状态下，进口闸12中的流体化元件仍然在起作用，同时位于支管和进口闸之间的分配器管的流体化元件(未示出)直至高度监控器不再表明进料装置已装满之时才起作用。在这种类型的控制下，料仓将在受控方式下进行装填并且能高效利用空间。使用这种方法特别是由于其小的降落高度，在物料从支管装入料仓中可能发生的任何分离现象将最小化地发生，以至于可以被忽略。

另外，上述装置可有利地由旧式料仓改进而成，甚至是具有不利结构并能带来空气引发的分离现象的料仓，因此这些改进的料仓相比以前在操作中会发生更小水平的分离现象。

应当理解到物料分配器10可以为多个料仓工作。在这种设置中，分配器可以设置在靠近料仓并且在分配器管26为每个料仓输送物料的合适高度处。

Claims (10)

1.一种通过将物料输送到料仓上部而为料仓(1)装填流体化物料的方法，

其特征在于，物料被输送到料仓上部的中心区域，随后物料通过一个或多个分配器管(26，26’)以及一个或多个向下朝着料仓底部(2)上方的物料表面的进料装置(11，11’)而向着料仓壁分配。

2.根据权利要求1所述的使用了多个进料装置(11，11’)的方法，其特征在于，物料从上述中心区域在进料装置之间均匀地分配。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在流体化物料输送进料仓(1)之前，该物料中包含着的空气或气体被排出而仅留下一最低限度的数量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，物料能由位于中心区域和进料装置之间区域内的分配器管输送，从而向下直接输送到料仓底部。

5.一种为料仓(1)装填流体化物料的装置，该装置包括将物料供应到料仓上部区域的装置(5，9)，

其特征在于，该装置还包括一个中心物料分配器(10)，该分配器包括一个具有一进口(28)的箱(29)和一个或多个用于将物料分配到一个或多个进料装置的分配器管(26，26’)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，上述箱(29)在其底部(20)包括一个流体化元件(30)。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，上述箱的进口(28)与设置在箱中心的管(34)连通，该管向下开口并形成一个向下朝着位于箱底部(20)处的流体化元件(30)的环面。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，分配器管(26)包括底部具有一个或多个流体化元件的通道。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，分配器管(26)包括一个支管(50)，物料通过该支管能直接向下输送到料仓底部(2)。

10.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该装置还包括排气的装置(37，38，41，41’)，还可包括供应空气的装置(40，40’)。

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