CN1926397A - 加料装置,尤其是一种炉料预热器 - Google Patents

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Abstract

为了无故障地将不同构造的金属碎料,例如,轻的或重的金属碎料,通过一个推料机构(13)从一个筒状加料装置(1)的下部出料口输出至一个熔化罐,所述推料机构(13)的侧表面形成为自顶表面向底表面收敛的形式,推料机构(13)的驱动机构(2)支撑在框架结构(3)中,并可绕一个水平轴枢转。此外,所述炉料出料口(11)的上边界为水平的、被旋转支撑的辊子(26)的形式,最好在其圆周表面上形成啮合部件(30)。加料装置受严重机械压力的部分采用方型钢连接而成一结构单元。最好,所述加料装置形成为一个加料预热器。

Description

加料装置,尤其是一种炉料预热器
本发明涉及一种加料装置,用于向一个熔化罐中输送炉料,包括一个具有筒壁的筒,该筒壁被支撑在一个框架结构中,一个下部的筒底板,一个上部的进料口,一个用于输出炉料的出料口设置在筒底部区域的一侧筒壁上,一个推料机构,其具有一个顶表面、一个底表面、一个横向于推动方向的端面,和两个平行于推动方向的侧面。推料机构的底表面被放置在筒底板的上表面上,并且可以通过第一驱动机构在露出筒底板的第一收回位置、至出料口的第二位置之间移动,来批量输送筒中的炉料至出料口。本发明尤其涉及一种被设计成炉料预热器类型的加料装置,通过流入的热气体来加热被输送的炉料,尤其是从熔化炉中释放的废热气。
作为这种炉料预热器类型的加料装置已经被公开,例如:日本专利JP 7-180975A。
对于这种类型的加料装置,在进钢碎料的过程中会产生问题,送进的炉料在尺寸上有很大不同,例如碎片、铁轨、发动机组等形式,这些炉料在未被事先分类的情况下被送进炉料预热器加热,然后被分批地输送到出口并进入熔化罐。被线性驱动呈往复刚性移动的推料机构,很容易被小的碎屑所堵塞。此外,当推料机构被从露出筒底板的缩回位置推出至出料口时,尤其是在推料机构形成得不是很平的情况下,大块炉料会被压入到筒的出料口的上边沿,由此会妨碍运输过程。对于已知的炉料预热器,由于在两个层次上使用了联锁装置而使运送炉料的过程中出现的故障有所减少,通过这种手段可以使炉料的体积被分割成小块然后被输送,然而这种类型的联锁装置,非常笨重,且在重的碎料进入炉料预热器时产生的冲击力下容易损坏。
本发明的一个目的是设计一种如上所述的加料装置,能够输送尺寸差异较大的炉料,无论轻重,都可以克服上述问题被推料机构推送到加料装置的出口,也就是说,不出现故障和堵塞。尤其是,这种效果在这种加料装置被设计成炉料装载装置时也可以被保证。
本发明的特征如权利要求1所述,优选的实施方案在从属权利要求中体现。
本发明的加料装置中,大体为立方形状的推料机构的侧表面被设计成自顶表面至底表面收敛的形式,推料机构的驱动机构被支撑在框架结构中,其相对于水平轴可旋转。因此,当推料机构被从收回位置推出至出料口时,就能够在两侧面产生堵塞的情况下而向上变换方向,因为任何出现在两侧壁和相邻筒壁之间的沟槽中的妨碍物,会经过倾斜的表面向上推动推料机构。
炉料出料口的上边界被优选地设计为一个水平的、可旋转地被支撑的辊子,这可以引导炉料越过边界,而不会产生任何的堵塞。辊子最好被支撑,以便能够绕水平轴枢转并且可以被驱动装置向下。结果,辊子可以克服自重或者克服偏置力向上移动,因此使出料口的高度增加。通过辊子圆周上的啮合部件,保证了排出的炉料使辊子的圆周面随其转动,并且相对于辊子没有任何相对位移地绕辊子的表面滚动。
炉料预热器的内部空间由筒壁限定,尤其是在该空间的下部区域,最好其横截面被设计为矩形的形状。如果出料口延伸至超过长边的总长度,一个其四边延伸至筒壁的、大体为立方结构的推料机构,在一个行程中可以从炉料预热器中卸相对较多的炉料。
为了连接加料装置至一个熔化罐,出料口处应该设置一个法兰或套筒形式的突起,所述突起可以气密性地连接至熔化罐的进料口,进料口最好设置在熔化罐的上部。加料装置最好被设计为可以水平移动的,为此目的,加料装置应该具有机脚或滚动支撑。在这种情况下,套筒连接是非常有利的,这使得熔化罐的快速连接和快速分离成为可能,这在使用一个具有倾斜室的电弧熔炉时变得非常有利。熔炉最好具有一个椭圆的容器,被连接至加料装置出料口的进料口被设置在该容器的长边。
关于炉料预热器设计得结实可靠的目的,其使未分类的重的和轻的碎料的使用成为可能,筒和/或推料机构的机械受力部分最好由方型钢制成,两两之间相邻设置并连结成一个整体结构。相邻的方型钢之间最好由隔行设置的圆型钢形成紧密连接,其位于结构单元的热应力和机械应力区域。这些圆型钢的设置使得横向于钢坯的方向具有弹力,也使得其相对侧在喷溅冷却的条件下具有较好的冷却能力。这些方型钢应该被垂直地设置于筒壁区域。
在如下的八个附图的基础上将解释本发明的详细细节:
图1所示为被设计成炉料预热器的加料装置的透视图;
图2示出了连接至电弧熔炉上部室的加料装置的纵向局部示意图;
图3示出了推料机构前部的纵向剖视图;
图4示出了推料机构的端视图;
图5所示为图3中V-V截面图;
图6示出了啮合辊子的枢轴杠杆支撑;
图7和8示出了由方型钢构成的一个结构单元的正视图和俯视图。
如图1所示,用于预热输送至熔化罐的炉料的筒状炉料预热器1,包括一个筒2,筒2包括四个筒壁4,5,6,7,筒壁被支撑在一个框架结构3中。还包括,一个下部的筒底板8和一个上部的可通过盖10封闭的炉料进口9(参见附图2)。在筒的底部区域,在如图2左边所示的靠近筒壁4的一侧,具有一个用于输出炉料的出料口11,其同时也可作为热气体入口,以加热筒中的炉料,在筒2的上部区域具有一个空气出口12。
如附图3-5各局部及放大图所示,炉料预热器还包括一个推料机构13。推料机构13有一个顶表面14,一个底表面15,一个横向于推动方向的端面16,和两个平行于推动方向的侧面17,18。推料机构13的底表面15被放置在筒底板8的上表面19上,并且在露出筒壁之内的筒底板8的第一收回位置(未示出)、至出料口11的第二位置(如附图1、2所示)之间移动。因此推料机构13在其收回到第一位置时也可以被引导,在出料口11后面的筒底板8延伸至超过筒壁6。推料机构13的前后推动是受第一驱动机构20所控制,在本发明中可以使用例如为两个线性驱动机构的形式,每一个都是液压缸21和提升杆22的形式。第一驱动机构20被框架结构3所支撑,其可以相对于水平轴枢转。为此目的,转动轴承23被安装在框架3上,其连接于每一个液压缸21,如附图3和5所示,提升杆22通过水平销24同样被可枢转地连接于推料机构13上。因为推料机构需要足够的移动自由度以避免在前后移动的过程中堵塞。
筒底板8的顶表面19最好被设计为向筒2的出料口11倾斜,其相对于水平方向的倾角为15度是优选的。倾角不要超过45度,否则将不再可能提供对炉料必要的阻力,使得炉料不受控制的向出料口11倾卸。
推料机构13的收敛的侧表面17,18的收敛角α(参见附图5)相对于水平方向最好为45度到75度之间,更优选的角度是大约60度。
为了避免在输送未分类的金属碎片时堵塞出料口11的上边界,上边界被设计为一个水平方向的、转动支撑的辊子26。辊子被支撑在框架结构3上,其可以相对于水平固定轴27枢转(参见附图6),并且可以通过第二驱动机构28向下旋转或移动。图6示出了图1左侧的枢轴杠杆29。第二驱动机构28,与第一驱动机构21相似,被设计为两个线性驱动装置,通过该驱动装置并借助对应于辊子的枢轴杠杆29,辊子26可绕轴27枢转。
辊子26包括啮合部件30,其被分布在圆周表面。在本实施例中,这些部件被设计成啮合肋的形式,其被设置成平行于辊子轴向的方向。当炉料被推料机构13从筒中输出时,啮合部件与炉料啮合,于是辊子26就自由地旋转。结果,炉料被自由地输出,不会发生堵塞的危险,即使在出料口11边沿的上部区域,该处具有辊子,由于它的旋转运动,可以补偿由被运送物料带来的高度变化。辊子也可以被设计为可驱动的,以便可以主动地运送处在出料口11上边界的炉料。这样,辊子26的旋转运动可以和推料机构13的推动同步进行。
被设计为炉料预热器的加料装置,最好被用于预热要被输送到熔化罐的炉料,尤其是要输送到电磁熔炉的炉料。为了这个目的,炉料预热器和熔化罐之间的连接可以快速分开将是非常有利的,因此,当熔化罐倾斜时,炉料预热器也不必倾斜。另一方面,将电磁熔炉的热废气输出至出料口成为可能,此时,出料口就成为筒2的进气口,而不会有重大的热量损失,然后气体流过要被加热的炉料,然后通过上部气体出口12输出。
参见附图2,示出了炉料预热器1与电磁熔炉的倾斜罐31之间的连接。罐31的上部区域,通常包括壁水冷部件,并具有一个用于接收炉料的矩形入口32。罐31最好从顶部看具有椭圆的形状,因此可以在其上容易地设置一个入口32,在炉料预热器1的出料口11处具有一个包围入口的突出33,其被设置用于连接熔化罐的入口32,所述入口被用作进料口。突出13被设计成套筒的形式,其外部轮廓与进料入口32的内部轮廓相适,以适于插入该入口。此外,炉料预热器1被设计成可替换的。为了这个目的,框架3在辊子34上可横向于熔化罐31的倾斜方向水平移动。在熔化罐31倾倒熔料之前,通过将炉料预热器1朝图2所示的右侧方向移动而将套筒33与进料入口32之间的连接松开。
本发明的炉料预热器适合于非常大的机械载荷。为了实现相对于已有的炉料预热器增加坚固度和可靠性的目的,筒2和/或推料机构13中接受重的机械载荷的部分,根据本发明更进一步的发展,由方型钢41构成,其被相邻设置以连结成一个结构单元40。这个进一步的改进被要求从属保护。
图7示出了这种结构单元正视图,图8示出了其俯视图。方型钢41的边缘42通过隔行设置的圆型钢43被焊接在一起,其承受结构单元40的机械压力部分,这些圆型钢最好由圆钢构成。在所描述的炉料预热器中,接受重的机械载荷的区域是筒壁4,5,6,和/或7的内表面、筒内部的筒底板19的上表面、和/或推料机构的端表面、和推料机构临近顶表面的部分。
优选地,可以从市场上获得钢坯横截面的尺寸为100mm×100mm的钢坯产品。圆型钢43的直径最好为钢坯横截面尺寸的1/5,在当前实施例中,大约为20mm。
在本具体实施方式中,筒壁所必需的冷却最好为喷溅冷却,例如,通过安装在框架3中的喷嘴。由于冷却发生在结构单元中相对于圆型钢的部分,因此方型钢通过其相邻的间隙也可以冷却,该间隙是由隔行设置的圆型钢43形成的。

Claims (16)

1.用于向熔化罐中装载炉料的加料装置(1),包括:
一个筒(2),其具有:
被一个框架结构(3)支撑的筒壁(4,5,6,7),
一个底部的筒底板(8),
一个上部的炉料进口(9),
一个位于筒(2)下部区域的一侧筒壁上的炉料出料口(11),
一个推料机构(13),其具有:
一个顶表面(14),一个底表面(15),一个横向于推动方向的端表面(16),和两个平行于推动方向的侧表面(17,18),所述推料机构(13)通过其底表面(15)被放置在筒底板(8)的上表面(19)上,通过第一驱动机构(20)在第一收回位置和第二位置之间移动,在所述第一收回位置时露出筒底板,在所述第二位置时前进至所述出料口(11),其用于批量输送筒(2)中的炉料至出料口(11)外,其特征在于:
所述推料机构(13)的侧表面(17,18)自推料机构的所述顶表面至所述底表面(15)收敛,并且
所述第一驱动机构(20)被支撑在所述框架结构中(3),以便可以绕一个水平轴枢转。
2.根据权利要求1所述的加料装置,其特征在于:所述炉料出料口(11)的上边界为水平的、被旋转支撑的辊子的形式。
3.根据权利要求2所述的加料装置,其特征在于:所述辊子(26)被支撑以便可以绕一个水平轴(27)枢转。
4.根据权利要求2或3所述的加料装置,其特征在于:所述辊子(26)可被一个第二驱动机构(28)向下推动。
5.根据权利要求2-4之一所述的加料装置,其特征在于:所述辊子(26)的圆周表面分布有啮合部件(30)。
6.根据权利要求5所述的加料装置,其特征在于:所述啮合部件(30)为啮合肋的形式。
7.根据权利要求1-6之一所述的加料装置,其特征在于:所述第一和/或第二驱动机构为线性驱动的形式。
8.根据权利要求1-7之一所述的加料装置,其特征在于:由筒壁(4,5,6,7)限定的筒(2)的水平截面为矩形的形状。
9.根据权利要求1-8之一所述的加料装置,其特征在于:在所述的炉料出料口(11)处,具有一个突出(33),其围绕所述出料口,其被设置用于连接一个熔化罐(31)的进料口(32)。
10.根据权利要求9所述的加料装置,其特征在于:所述突出被设计成套筒(33)的形式,其外部轮廓与熔化罐(31)的进料口(32)的内部轮廓相适,以适于插入该进料口。
11.根据权利要求1-10之一所述的加料装置,其特征在于:其被设计为可移动的。
12.根据权利要求11所述的加料装置,其特征在于:所述筒(2)的所述框架结构(3)通过设置机脚的方式或设置于辊子上的方式而成为可移动的机构。
13.根据权利要求1-12之一所述的加料装置,其特征在于,所述筒(2)和/或所述推料机构(13)的机械受力部分由方型钢(41)制成,其相邻设置并相互连结成一个结构单元(40)。
14.根据权利要求13所述的加料装置,其特征在于:在所述结构单元(40)的承受热应力和/或机械应力的一侧,所述方型钢(41)的边缘(42)通过隔行设置的圆型钢(43)被焊接在一起。
15.炉料预热器,其包括权利要求1-14之一所述的加料装置,其中在筒下部区域的一侧筒壁上形成的炉料出料口(11)作为一个供热气体以加热筒中的炉料的气体入口,上部的炉料进口(9)可被一个盖(10)封闭,在筒(2)的上部区域设置一个热气体气体出口(12)。
16.根据权利要15所述的炉料预热器,其特征在于:一个带有喷嘴的喷溅式水冷装置直对筒壁(4,5,6,7)的热应力区域,安装在所述框架结构(3)中。
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