CN86106565A - 炉子用螺旋输送器 - Google Patents

Abstract

披露了一种逆流型流体冷却的螺旋输送器。此种螺旋适用在炉子中，包括一从空间上环绕一内管的外轴。在此外轴上固定有一批空心的由流体冷却的板条，它们与流经此螺旋的冷却剂成流体流通连。此种冷却剂首先被引导流经此种条板，然后在其经该内管流出之前通过此外轴回流。

Description

本发明一般而论是关于炉子设计的，而更具体地说，涉及一种直接配置在转底炉中炉底上方由逆流流体冷却的卸料螺旋。

用粒化料或压型料配置到旋转炉底之上。可在转底炉（“RHF”）中进行铁的氧化物和其它金属氧化物的直接还原。

简单地说，RHF是一种连续式加热炉，一般有一个为一分开的圆形的在内部之外壁所圈定的圆形内壁。这两个壁部间形成的空隙包含一个圆形的旋转炉底。为了保持炉中发生的热，此两个壁相当低，以便能使炉顶接近炉底。在该内壁和外壁之中以及在炉顶之中可安装燃烧器。

物料通常经一输送器或滑槽加到（落到）旋转炉底上。当物料带到炉底上后，通常用一卸料螺旋将其移动。由于涉及到高温〔1300-2300°F（704-1260℃）〕。此螺旋常用水冷。参看美国专利3443931。通过位于炉顶上风道可使气体排出。

常规的螺旋输送器或卸料螺旋由一根中心轴及焊接在它上面的实心螺旋条板组成。冷却流体通过配置在该轴中的内膛。其它一些螺旋设计则利用一批围绕该轴配置的分隔开的实心条板。

由于存在于RHF中之气体与物料的侵蚀性质，加上其中的高温，这种卸料螺旋经常受到损坏。这种条板一般也要劣化。RHF内的高温和不良的两级反应物（钠、硫化物、氯化物、氟化物、钾、铅、锌、锡、铁、镍和铬）引起的侵蚀和磨损会损坏螺旋，仅约三个月后就会使之报废。价昂的材料为HH合金（20%的镍，20%的铬，其余为铁）以及IN659都是不能令人满意的。

除此，这些条板间的空隙堆集着松散的细屑，常会固结在一起。这类细屑起到一种海绵作用，聚合和集中着存在于炉子中的腐蚀性气体。

可以想象，经常性的更换螺旋需要频繁的停工以及很高的维修和劳务费用，因而不能有效地用于炉子中，其结果将导致较高的设备用费。显然，有必要作出更好的螺旋设计。

为此，这里给出了一种改进的卸料螺旋，能够更好地经受RHF的苛刻条件。

这种螺旋包括一根中央轴以及安排在其上的一批水冷的螺旋条板。此种冷却液分两个阶段流过该螺旋：一旦流经这种条板后，在其反向离开出口之前即以逆流形式通过螺旋返回。除此，这种条板可以复上一种抗侵蚀与磨损的涂层。

图1是一种转底炉的平面图。

图2是本发明一实施例的侧视图。

图3是沿图2中3-3线剖开的横截面图。

图4是本发明一实施例的横截面图。

参看图1，其中示明了转底炉（RHF）10的一个已大大简化的图。此RHF10包括一个绝缘的外壁12和一个绝缘的内壁14。炉底16依箭头18所示方向在RHF内旋转。挡板22将RHF10分成不同的部分。物料通过一安装在RHF10炉顶（未示明）的供料机引到炉底16上。

当物料的处理完成后，即当炉底16差不多转过一整圈后，用卸料螺旋26将此物料移出，同时使其沉落入一料仓（未示明）中作继后的处理。卸料螺旋26由电动机与机械连杆28驱动。通过一偶连管30将水供给此螺旋26。

图2与3较详细地描述了此卸料螺旋26。该螺旋26包括装配到两根管62上的轴32，每根管32有一让水通过其中的内膛34。环绕在此轴32上有一批分隔开的空心螺旋条板36。最好采用六或七块条板36，因为超过这个数目的条板常会使一些特殊物料固结在这些条板36之间。

图中所示的条板36取顺时针的右手螺旋形式。因此，螺旋26依方向38转动。但是，本发明并不局限于这一特殊的实施例。

在连接水的端部40将水引入螺旋26，而通过驱动端42将其排出。

条板36为空心的，允许水从其中流过。在轴32两个部段中形成的一些槽孔46（参看图4）可让水从内膛34流到条板36并且反向流回。在条板36的前沿上加上一抗侵蚀层44。曾经将一种商品名为Stellite（一种钨铬钴合金材料）用作为这种保护层44，但经过一段时间后有时产生裂缝。这样一些裂缝随即扩延入软钢质的条板36中，引起少量的漏水。尽管这种Stellite合金有过有时令人失望的结果，但它仍然是用作保护层44的一种较理想的材料。

图4是这种卸料螺旋26的一个详图。它的两端40与42附加有适当的附属部件（未示明），以保证完善的不透水性和使螺旋26得以转动。水流方向为箭头48所示。帽盖74与76防止水自螺旋26流出。

轴32通过一系列的内部折流板使水在流出之前盘旋地或逆流地流动。

水流48首先从接水端40流经管道62随后流进室50。室50上有一些孔口52使水流入第二个室54，然后经槽孔46流至条板36。虽则在接水（或其邻近）端40处只给出一个槽孔46，但应认识到这种槽孔46的数目是与条板36的数目相匹配的。

经过条板36全长的水流向远端42，在这里重新进入轴32，经槽孔46进入室72。这样的水继续流过挡板66上形成的孔68进入轴32与内管58之间形成的环形空间56。在轴32与内管58之间有一些垫片64固定它们的结构关系。

在逆流型式中，水流向挡板60并于此再次返向并受迫进入内管58。此时，流经管58的水通过挡板66中的孔口70流向远端72，然后流出螺旋26。

由于水以一种逆流形式受迫迂回地返向近端40，就同时产生了三种冷却作用。第一，流过条板36的水冷却此条板36而减少了条板36的受损可能性。第二，回流过环形空间56的水冷却轴32在这些条板36之间的部分。这种部分要是不加以冷却就会固结上热的物料，而加速螺旋26的损坏。第三，流经内管58与管道62的水会把上述部件保持在较冷的状态。

实验性的测试结果表明，这种螺旋26比起常规的水冷式实心条板型卸料螺旋已延长了约二至三倍的寿命。后一类螺旋平均只能维持二至三个月，而本发明的螺旋26则已延长到四至九个月。此外，采用本发明的设计就能用软钢而不需价昂的特种合金来制成螺旋26。

条板的节距、导角、长度与数目自然是RHF的尺寸以及环境与RHF中待处理之物料的函数。在特定的条件下，此种RHF中的温度约为1800°F（982℃）而条板约为16.25英尺（4.9米）长。轴32的外径约为1.5英尺（0.45米），而轴32的全长约为17.2英尺（5.2米）。导角68约为35°18′而节距70约为13.3英寸（33.8厘米）。参看图2。由于螺旋26的致冷作用，当水流在约10-15磅/平方英寸（69～103千帕的力作用下，有约300加仑/分（1136升/分）的流速时，当进入此螺旋26时的水温为约90°F（32.2℃），流出此螺旋26时的水温约为120°F（49℃）。

以上根据条文的规定，说明和描述了本发明的特殊实施例。但对于熟悉本项工艺的人来说将能理解到，在本权利要求书所概括的本发明之形式中可以作出某些改变的，而且本发明的某些特征有时有利于在毋须采用其它相应的特征下加以利用。

Claims (19)

1、一种螺旋输送器，此螺旋包括一近端和远端、一外轴、一配置在此外轴中的内管、在此外轴与内管间形成的一空隙、固定在此外轴上的至少一个空心的条板、用来将一种冷却剂引入此螺旋的部件、用来将这种冷却剂从该螺旋中排出的部件。以及形成在该外轴中与上述条板沟通流体流的孔口。

2、权利要求1的这种螺旋输送器，在此螺旋的近端排置了第一流体分配室，此流体分配室与上述孔口成可让流体流过的连通。

3、权利要求2的这种螺旋输送器，在其中的外管内部横跨有第一挡板，得以使上述流体分配室与所述内管密封式地分开。

4、权利要求1的这种螺旋输送器，其中的内管能使流体在流出所述远端前，经前述空隙回流回述及的近端。

5、权利要求1的这种螺旋输送器，其中所述螺旋由软钢构成。

6、权利要求1的这种螺旋输送器，其中的所说条板包涂有一层抗侵蚀与磨损的材料。

7、权利要求1的螺旋输送器，其中所述的条板为螺旋形的。

8、权利要求1的螺旋输送器，其中所述的这些条板相互间的距离相等。

9、权利要求1的这种螺旋输送器是配置在一炉子中的。

10、权利要求9的这种螺旋输送器是配置在一种转底炉中的。

11、权利要求1的这种螺旋输送器，其中的流体与所述条板与外轴有一种热交换关系。

12、权利要求2的这种螺旋输送器，其中用来将流体引入此螺旋的部件包括一固定此螺旋前述近端的第一管道，此管道的一端则包括一批与所说的流体分配室相通连的孔口。

13、权利要求12的这种螺旋输送器，其中所述管道之有孔端于此构成一第一流体室而外轴形成一第二流体室，围绕此管道与一条板成流体通连。

14、权利要求1的这种螺旋输送器，其中所述近端对准着一流体源。

15、权利要求1的螺旋输送器，其中的这种螺旋输送器是与用来转动此螺旋输送器的部件准齐。

16、权利要求15的这种螺旋输送器，其中所述的远端是与用来转动此螺旋输送器的部件准齐。

17、权利要求1的这种螺旋输送器，其中有一第二挡板横跨在前述外轴之内，此第二挡板包括：与所述空隙成流体流通连的第一孔口以及与所述内管作流体流连通的第二孔口。

18、权利要求17的这种螺旋输送器，其中在此螺旋远端配置一第三室，此第三室与前述孔口成流体流通连。

19、权利要求18中的这种螺旋输送器，其中用来从此螺旋排出流体的部件包括固定在该螺旋远端处的第二管道，此第二管道的一端与所述内管和第三室准齐。

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