专利名称：用于竖炉的加料装置的制作方法
技术领域：
大体上，本发明涉及为竖炉加料的领域，具体地涉及一种用于 为诸如鼓风炉的竖炉加料的加料装置。
背景技术：
近几十年来，已发现全世界广泛〗吏用以名称"无种炉顶，，
(bell-less top， BLT)而/〉知的加料系统来为鼓风炉加料。该系统 包括具有布料槽(distribution chute )的加料装置，该布料槽被安装 为可绕垂直的炉轴旋转并且可绕水平轴枢转，以将块状炉料分布到 料线上。该加料装置还设有驱动装置，该驱动装置用于#4居所期望 的加料轮廓(charging profile )使布料槽旋转和枢转。这类系统已在 例如WO 95/21272、 US 5'022'806、 US 4,941792、 US 3'814'403和 US 3'693'812中公开。通过使斜槽绕垂直的炉轴旋转并改变斜槽的 倾角，可以将块状炉料(炉料)引导到加料表面的几乎任何位置。 因此，除了许多其他优点之外，由于BLT系统具有将炉料分布到加 料表面上的通用性，因而BLT系统使得能够实现各种加料轮廓。然 而BTL系统的加料装置需要高度发达的驱动设备，具体地需要能够 使布料槽旋转且同时枢转的才几构。
因此，期望能有一种针对与布料槽相关的驱动设备的更简单且 更廉价的解决方案。显然，这种更简单的解决方案不应缺少所期望 的在炉料分布方面的通用性。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种用于竖炉的加料装置，该 加料装置允许在分布炉料方面的高度灵活性且无需高度发达的驱
动设备。
为了实现该目的，本发明提出一种用于竖炉的加料装置，该加
料装置包括布料槽，绕基本垂直的旋转轴线被可旋转地支撑；以
及变速驱动装置，连接至布料槽以使布^h槽旋转，从而将块状炉料 沿周向分布到加料表面上。根据本发明，布料槽包括多个斜槽段，
这些存牛槽,殳通过相应的4交才妾(articulation)连4妄，即，互连，人人而 能够形成用于将块状炉料径向地分布到加料表面上的弯曲通道。从 而使弯曲斜槽的弯曲度依据布料槽的转速而变化。
本发明是基于这样的原理，即，由于斜槽的旋转所引起的离心 力的作用，适当设计的布料槽自身可以具有弯曲的结构。 一旦布料 槽已具有弯曲的结构，则可以为在槽中下滑的块状炉料(炉料)提 供给定的径向分速度，而无需对斜槽施力口除旋转之外的任何其他约 束。实际上，本发明利用了由离心力施加在布料槽的斜槽段上的作 用，该离心力取决于布料槽的转速和它的重量(包括斜槽内的炉料 的重量)。对于一艮据本发明的布料槽，实现沿径向和周向的炉料分 布所需的唯一驱动是斜槽的旋转。因此，与现有技术的加料装置相 比寿交时，所需的驱动i殳备纟皮大大简化且更廉价。
在又一实施例中，布料槽相对于其旋转轴线是失衡的。尽管炉 料流动通道的适当弯曲度也可以通过在旋转中平衡的斜槽来实现，
以便于对弯曲度的控制，尤其是考虑到4牛槽上的炉料流的向心作用时。在伊乙选实施例中，至少一个釗-冲曹l殳可以包4舌一个失纟軒重物
(weight),以使得布料槽失衡。失衡重物被这样i殳置，即，使得在
停止时，各斜槽段的重心相对于旋转轴线是偏心的。为了使布料槽
失4耔，在至少一对相邻的釗-才曹l殳通过S走寿争4妻头(revolutejoint)互连 的情况下，该旋转接头的接合轴线在停止时偏离^走转轴线。这种偏 离可以作为失4軒重物的*#^^或补充。
优选地，布料槽包括至少三个斜槽,殳，这三个斜槽段通过相应 的铰接互连。决定可达到的炉料分布半径的最下方斜槽段的最大倾 角随着单独的斜槽段的数量而增加。此外，可达到的布料槽的总弯 曲度和弯曲平滑度随着不同的斜槽段的凄t量而增加。为了进一步增 大由布料槽形成的炉料流动通道的弯曲平滑度，有利地，斜槽段沿 料流方向具有基本相等的长度。
在优选实施例中，斜槽段为漏斗形。漏斗形的斜槽段使得斜槽 段能够部分地穿插交叠布置，从而维持在周向和纵向上封闭的通道 直到铰接斜槽的最大弯曲度。此外，为了获得料流的定心作用，优 选的是，对于一对相邻的斜槽段，就漏斗顶角和漏斗出口直径而言， 下斜槽段小于上斜槽段。
有利地，每对相邻的斜槽段通过旋转接头互连，即，4交接。这 种铰接斜槽段的简单形式使可达到的自由度减到最小，从而便于对 弯曲度(即，炉料的径向分布)的控制。优选地，对于一对相邻的
在机械上简单的结构中，旋转接头的接合轴线基本垂直于布料槽的 旋转轴线，且旋转接头的接合轴线优选地为平行。
优选地，斜槽段通过可自由枢转的接头互连，这些接头被构造 成使得布料槽在停止时形成基本垂直的通道。在优选设计中，布料 槽包括可旋转支撑的上入口通道，该上入口通道连4妄至变速驱动装
7置，并且其中，最上方的斜槽段连接至该入口通道的下端。在又一 优选实施例中，布料槽包括用于限制每个斜槽段的最大倾角的限位
止挡(limit stop )。
应当理解的是，根据本发明的加料装置尤其适用于装配在鼓风 炉上。
此外，本发明还涉及一种用于加料装置中的布料槽。该布料槽 包括多个斜槽^殳，这些斜槽段通过相应的4交接互连，从而能够形成
面上的弯曲通道。
从以下参照附图对几个非限制性实施例的详细描述中，本发明 的其他细节和优点将显而易见，附图中
-图1是鼓风炉炉喉的垂直横截面图，其中示意性地示出了停 止时的加料装置的布料槽；
-图2是根据图1的垂直一黄截面图，其中示意性地示出了给定 转速下的加料装置的布料槽；
-图3是对应于图2的透浮见-图4是加料装置的第一实施例的示意-图5是加料装置的第二实施例的示意-图6是加料装置的第三实施例的示意图；-图7是加料装置的第四实施例的垂直横截面图，其中示意性地
示出了给定转速下的布料槽。
附图中，相同或相似的部件用相同的参考标号来表示。
具体实施例方式
图4-图6示意性地示出了停止时的加料装置的三个实施例。
用于竖炉的加料装置的第一实施例总体上由图4中的参考标号 10来表示。如图4中所示，加并牛装置包4舌布并+槽20,通过适当 的轴承布置24可旋转地支撑在传动箱22内；变速驱动装置26，例 如电动才几，通过适当的齿4仑传动装置28连接至布^f槽20。如应当 理解的，加料装置10布置在诸如鼓风炉(未示出)的竖炉的炉喉 上。加料装置被构造成与垂直的炉轴线A同心，乂人而^f吏布津+槽20 的纵向轴线(停止时)与轴线A重合。如从图4-图6显而易见的是， 变速驱动装置26用来使布料槽20绕垂直的炉轴线A旋转。
如图4中进一步所示，布料槽20由在纵向方向上相连的多个 单独部分组成。从顶部到底部，布料槽20包括上入口通道30和第 一至第四单独杀牛才曹^: 32、 34、 36、 38。杀牛槽4殳32、 34、 36、 38通 过旋转接头40互连，即，彼此4交接。换句话说，布料槽20形成被 称为斜槽段32、 34、 36、 38的连续的小斜槽件的自由铰接链。此 外，最上方的斜槽4殳32连一妾至入口通道30,该入口通道穿过轴承 布置24由传动箱22可旋转地支撑。旋转接头40允许斜槽l殳32、 34、 36、 38相只于于4皮jt匕并牙目只于于入口通道30才区寿争。更确士刀i也i兌， 每个旋转接头40均提供了一个绕基本水平的接合轴线(垂直于图4 的平面及轴线A)的旋转自由度。图4中，旋转4妻头40被布置成 具有平行的接合轴线，这些接合轴线在布斜槽20停止时是共面的。 如图4中进一步所示，旋转接头40一皮布置成，对于每对相邻的斜
9槽段(32-34)、 (34-36)、 (36-38),将相邻的上斜槽段的下端部连 接进而铰接至相邻的下斜槽段的上端部。类似地，最上方的旋转接 头将最上方的斜槽段32的上端铰接至入口通道30的下端。
入口通道30为圓柱形的管，在为竖炉加^1"期间，炉并牛净皮接收 到该入口通道的上端中。每个杀+槽,殳32、 34、 36、 38均具有向下 逐渐变细的漏斗形状。至于几何形状，图1-图7中的斜槽段32、 34、 36、 38可按照截头圓锥形的旋转对称表面外形来设计。斜槽l殳32、 34、 36、 38沿4牛流方向具有基本相等的长度。入口通道30以及悬 挂在入口通道30上的成串互连的4牛槽,殳32、 34、 36、 38—起形成 炉料向下流过的通道。至于重量分布，图4的包括入口通道30和 布料槽32、 34、 36、 38的布料槽20相对于其纵向轴线(即，其旋 转轴线A)是平衡的。
在图5中，加料装置的第二实施例10'包括布料槽20'，该布料 槽具有与先前的实施例大体上相似的结构。布料槽20'与布料槽20
的区别在于，最下方的旋转接头41的接合轴线略微水平地偏离停 止时的旋转轴线A。旋转接头41的接合轴线平行于其他旋转接头 40的接合轴线。偏离的旋转接头41使得布料槽20'在旋转时失衡。 如应当理解的，这种偏离也可以设置在一个不同的4妾合轴线或多个 不同的接合轴线处，从而使得布料槽20'失衡。
在图6中，加料装置的第三实施例IO"包括布料槽20"，该布 料槽具有与先前的实施例大体上相似的结构。布并牛槽20"与布料槽 20的区别在于，布料槽20"包括失衡重物42,该失衡重物附设于最 下方斜槽革殳38的周向的一个点或一部分上，,人而使得布冲+槽20" 相对于其旋转轴线A失衡。借助于失衡重物42,使得斜槽段38的 重心相对于布料槽20"的纵向轴线是偏心的。如应当理解的，这种 失衡重物42也可以设置在不同的斜槽革殳处或者设置在多个或所有 斜槽段32、 34、 36、 38处(参照图7)，从而使得布料槽20"失衡。此外，如果需要的话，可以^)寻一个或多个4妾合轴线的偏离与失^f重
物42结合起来应用。
从以下对图1至图3的描述中，根据本发明的加料装置10、10'、 IO"的运转将更加显而易见。尽管使用了第一实施例的参考标号， 但应当理解的是，以下的描述也应用于第二、第三以及第四实施例。
图1示出了停止时的布料槽20，即，当布泮+槽20不旋转时。 如图1中所示，布料槽20和加料装置10的剩余部分(未示出)一 起安装在鼓风炉的顶部上，即，炉喉44上。布泮牛槽20形成4交^妻管， 由于》走转4妾头40可自由片区转，该4交4妄管在停止时是基本垂直的。 可以注意到，在停止时，布并+槽20允许中心加冲牛，即，允许将炉 料引导至竖炉的加料表面的中心区域(也被称作料线)。特别地， 关于中心加料，应当理解的是，对于每对相邻的斜槽段(32-34)、 (34-36)、 (36-38)，就漏斗顶角和漏斗出口直径而言，下斜槽段小 于上斜槽^:,如图1中所示。乂人而实现居中效果，以^使炉^j"流汇聚 在最下方的斜槽段38的出口处。从而，在中心加料期间以及周向 加料期间，实现了提高炉料的定位(targeting)。
图2示出了具有绕轴线A的给定转速co的布并+槽20的构造。 如应当理解的，布料槽2(M皮构造为，形成依据布料槽20的转速co 将块状炉料径向地分布到加料表面上的弯曲通道。这由于斜槽段 32、 34、 36、 38与入口通道30之间的可自由才区專争连4妾并且利用了 离心力的作用而纟寻以实5见。由于离心力与转速co的平方成正比，因 此布并+才會20的弯曲度以及由jt匕炉冲牛在4圣向方向上的沖击点可以^f又 通过调节转速来调节。布料槽20无需其他驱动。因此，由于布料 冲曹20 (20'、 20"或20，")的i殳i十，力口泮十装置10 (或10'或10，')允 许仅通过布料槽20的旋转来实现炉料的周向和径向分布。从而， 加料装置10 (或10'或10")能够实现各种加冲+4仑廓，而无需复杂 的驱动i殳备。应当注意的是，由于杀牛槽革殳32、 34、 36、 38的漏斗形结构，因此实现了斜槽^殳和入口通道30的部分穿插交叠布置， 从而维持在周向和纵向上封闭的管状炉料通道直到最大弯曲度。
图3示出了如图2中所示的弯曲的布并牛槽20的透一见图。尽管 图中示出了具有旋转对称的截头圓锥形表面外形的斜槽段32、 34、 36、 38,但应当理解的是，斜槽段无需在周向上封闭。斜槽段例如 可以为槽形，即， 一侧开口。然而优选的是，杀+槽^殳净皮构造成，防 止炉料在离开最下方的斜槽段38之前受到空气阻力，从而避免不 必要的分离。此外，应当注意的是，由于与现有才支术的斜槽相比布 料槽20的总长度大很多，故减少了现有技术装置中的分离。
图7示出了布料槽的又一实施例20'",该布料槽包括四个互连 的斜槽^: 32、 34、 36、 38,这四个斜槽,殳形成了具有纟会定转速co' 的弯曲通道。作为对图6的实施例的扩展，图7的布料槽20'"的每 个斜槽段32、 34、 36、 38均包括一个相应的失衡重物52、 54、 56、 58,这些失衡重物分别附设于其斜槽段32、 34、 36、 38。三个上部 失衡重物52、 54、 56中的每个都被构造并附设至其相应的斜槽段 32、 34、 36,从而形成用于限制后续(即，紧接着下游)斜槽段的 最大倾角的机械限位止挡60、 62、 64。尽管未示出，但应当理解的 是，对于最上方的斜槽段32，可以容易地将不具失衡作用的专用挡 块设置在例如上入口通道30或最上方的旋转4妻头上。在转速co'下 (以及对于给定质量的炉料流在任何〉co'的更高的转速下)，每个后 续漏斗形的斜槽段34、 36、 38的上边缘分别邻接失衡重物52、 54 或56的下表面。其它结构也是可性的，例如，后续的失tf重物彼 此邻接。通过限制每个斜槽段32、 34、 36、 38的最大倾角并从而 限制布料槽20"'的最大弯曲度，可以避免斜槽20"'与炉壳的碰撞。 此外，可以加入炉料的最大半径从而得到限制，例如，以防止炉料 与炉壳的碰撞。图7示出了最下方斜槽段38的最大倾角a。如从图 7显而易见的是，从最上方的斜槽段32到最下方的斜槽段38,每个相应的4牛冲曹^殳32、 34、 36、 38的倾角增大。可以注意到，不考 虑限位止挡的存在，对于给定转速，整体可达到的角度a将取决于 杀牛槽l史的总凄t并随之增大。如应当理解的，限4立止挡60、 62、 64 使得处于最大弯曲结构中的布料槽20"'也能够稳定，尤其是当转速 被设置为，等于或大于所有斜槽段32、 34、 36、 38均处于最大倾 斜时的最低速度。
在确定转速与径向沖击点之间的关系时，当然必须考虑到布料 槽20上的炉料的重量和向心作用。这可以通过本领域才支术人员易 于获知的分析方法或经^^方法来实现。尽管当旋转中的布料槽20 处于平衡时，可以实现基于布料槽20的离心弯曲的周向分布，但-优选的是，提供一种具有预置失4軒结构的布料槽20、 20'。这种预 置的失衡可以有助于简化对斜槽弯曲度的控制，并且减少给定弯曲 度所需的转速。
权利要求
1. 一种用于竖炉的加料装置(10；10′；10＂)，包括布料槽(20；20′；20＂；20′′′)，绕基本垂直的旋转轴线(A)被可旋转地支撑，以及变速驱动装置(26)，连接至所述布料槽，以使所述布料槽旋转，从而将块状炉料沿周向分布到加料表面上，其特征在于，所述布料槽包括多个斜槽段(32、34、36、38)，所述多个斜槽段通过铰接互连，以形成用于将块状炉料沿径向分布到所述加料表面上的弯曲通道，所述通道的弯曲度依据所述布料槽的转速而变化。
2. 根据权利要求1所述的加料装置，其中，所述布料槽(20; 20'; 20"; 20'")相对于其旋转轴线(A)是失纟軒的。
3. 根据权利要求2所述的加料装置，其中，至少一个斜槽段(38 ) 包4舌失tf重物(42; 52、 54、 56)。
4. 根据权利要求2或3所述的加料装置，其中，至少一对相邻的 斜槽段(36-38 )通过旋转接头(41)互连，所述旋转接头的 接合轴线在停止时偏离所述旋转轴线。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的加料装置，其中，所述布 料槽包括通过4交4妻互连的至少三个^H曹,殳(32、 34、 36、 38)。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的加料装置，其中，所述斜 槽段(32、 34、 36、 38)沿料流方向具有基本相等的长度。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的加料装置，其中，所述斜 槽4殳(32、 34、 36、 38)为漏斗形的。
8. 根据权利要求7所述的加料装置，其中，对于一对相邻的斜槽 ,史(32-34; 34-36; 36-38 )，就漏斗顶角和漏斗出口直4圣而言， 下斜槽段小于上斜槽段。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的加料装置，其中，每对相邻 的斜槽段(32-34; 34-36; 36-38 )均通过旋转接头(40 )互连。
10. 根据权利要求9所述的加料装置，其中，对于一对相邻的斜槽 ^殳(32-34; 34-36; 36-38 )，所述4t转接头(40)将上杀+槽4殳 的下端部连4妄至下杀+槽^殳的上端部。
11. 根据权利要求4、 9或IO所述的加料装置，其中，所述旋转接 头(40; 41 )的接合轴线基本垂直于所述布料槽的所述旋转轴 线(A)，且所述旋转接头的接合轴线优选地为平行的。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的加料装置，其中，所述斜槽 孚殳(32、 34、 36、 38)通过可自由才区寿争的4妄头(40)互连，戶斤 述接头被构造成使得所述布料槽在停止时形成基本垂直的通道。
13. 根据前述一又利要求中任一项所述的加料装置，其中，所述布料 槽包括连接至所述变速驱动装置(26 )的可旋转支撑的上入口 通道(30)，并且其中，最上方的^f槽^: (32)连4妾至所述入 口通道的下端。
14. 根据前述权利要求中任一项所述的加料装置，其中，所述布料槽包括用于限制每个斜槽段的最大倾角的限位止挡(60、 62、 64)。
15. 鼓风炉，包括根据权利要求1至14中任一项所述的加料装置。
16. 布泮+槽(20; 20'; 20"; 20"')，用于才艮据片又利要求1至15中 任一项所述的加并+装置，所述布料槽包括多个斜槽段(32、 34、 36、 38)，所述多个斜槽段通过铰接互连，以形成用于将块状 炉料沿径向分布到加料表面上的弯曲通道，所述通道的弯曲度 依据所述布料槽绕其纵向轴线(A)的转速而变化。
全文摘要
本发明提供了一种用于竖炉的加料装置(10；10′；10″)，该加料装置包括布料槽(20；20′；20″；20′″)，绕基本垂直的旋转轴线(A)被可旋转地支撑；以及变速驱动装置(26)，连接至该布料槽。该变速驱动装置被构造为使得布料槽旋转，从而将块状炉料沿周向分布到竖炉的加料表面上。根据本发明，布料槽包括多个斜槽段(32、34、36、38)，这些斜槽段通过铰接互连，从而能够形成用于将块状炉料沿径向分布到加料表面上的弯曲通道，所述通道的弯曲度依据布料槽的转速(ω)而变化。
文档编号F27B1/20GK101473182SQ200780023002
公开日2009年7月1日 申请日期2007年5月23日 优先权日2006年6月21日
发明者埃米尔·洛纳尔迪, 尼古拉·马焦利, 居伊·蒂伦 申请人:保尔伍斯股份有限公司