工业炉的装料装置的制作方法

本发明涉及工业炉技术领域，尤其是涉及一种工业炉的装料装置。

背景技术：

环形炉或转底炉等工业炉窑在冶金、化工、垃圾处理等领域被广泛应用，这些工业炉窑在使用中其内部气氛通常含有易燃易爆有毒的气体，如若这些气体与空气接触或散布于炉外，有引起火灾，爆炸，人员中毒的风险，然而这些工业炉窑作为生产工具又必须有物料的进出，在物料的进出过程中，避免炉内气体溢出炉外和炉外空气进入炉内对于工业炉窑的安全生产至关重要。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种工业炉的装料装置，所述装料装置通过向储料腔内通保护气，可以将储料腔内的气体进行稀释和置换，从而使储料腔内的气氛处于安全范围内，这样可以避免进出料操作时因炉内外气氛接触所造成的安全隐患。

根据本发明实施例的工业炉的装料装置，包括：料仓，所述料仓内限定出储料腔，所述料仓的上下两端分别设有与所述储料腔连通的进料口和出料口，所述进料口处设有用于控制所述进料口开闭的进料控制阀，所述出料口处设有用于控制所述出料口开闭的出料控制阀，所述料仓上还设有可供保护气进入所述储料腔内的进气口和可供所述储料腔内的气体排出所述储料腔的排气口，所述进气口位于所述排气口下方。

根据本发明实施例的工业炉的装料装置，通过在料仓上设有可供保护气进入储料腔内的进气口和可供储料腔内的气体排出储料腔的排气口，可以通过进气口朝向储料腔内不断通入保护气，同时储料腔内的气体通过排气口不断排出储料腔，从而可以将储料腔内的气体进行稀释和置换，从而使储料腔内的气氛处于安全范围内，这样可以避免进出料操作时因炉内外气氛接触所造成的安全隐患(例如爆炸和中毒)。另外进气口位于排气口下方，从而使得储料腔内空气流动更加顺畅，储料腔内的气氛稀释和置换效率高。

另外，根据本发明实施例的工业炉的装料装置，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述进料控制阀为球面钟阀，所述进料控制阀可上下移动以将所述进料口打开或关闭。

根据本发明的一些实施例，还包括进料驱动装置，所述进料驱动装置与所述进料控制阀相连以驱动所述进料控制阀上下移动，所述进料驱动装置与所述进料控制阀通过进料连杆相连，所述进料连杆沿竖直方向延伸，所述进料连杆的上端与所述进料驱动装置铰接相连，所述进料连杆的下端与所述进料控制阀铰接相连。

根据本发明的一些实施例，所述出料控制阀为球面钟阀，所述出料控制阀可上下移动以将所述出料口打开或关闭。

根据本发明的一些实施例，还包括出料驱动装置，所述出料驱动装置与所述出料控制阀相连以驱动所述出料控制阀上下移动。

根据本发明的一些实施例，所述料仓形成为沿上下方向延伸的直筒状，所述进料口和所述出料口正对，所述出料驱动装置设在所述储料腔的外侧，所述出料驱动装置和所述出料控制阀通过杠杆相连，所述杠杆绕水平轴线可转动，所述料仓的侧壁上设有与所述储料腔连通的杠杆通过孔，所述出料驱动装置与所述杠杆的一端相连以驱动所述杠杆转动，所述杠杆的另一端通过所述杠杆通过孔伸入所述储料腔内，且所述杠杆的另一端与所述出料控制阀相连以驱动所述出料控制阀上下移动。

根据本发明的一些实施例，所述杠杆通过孔处设有用于对其进行封堵的弹性密封件。

根据本发明的一些实施例，所述料仓包括竖直段和设在所述竖直段下方的倾斜段，所述进料口设在所述竖直段的上端，所述出料口设在所述倾斜段的下端。

根据本发明的一些实施例，还包括进料槽，所述进料槽内限定出上下贯通的进料腔，所述进料槽包括彼此相连的连接段和导流段，所述连接段与所述进料口相连以连通所述进料腔和所述储料腔，所述导流段的至少一个侧壁为倾斜壁。

根据本发明的一些实施例，还包括与所述进气口相连的进气管道和与所述排气口相连的排气管道，所述进气管道上设有第一通断阀，所述排气管道上设有第二通断阀。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明第一实施例的工业炉的装料装置的结构示意图；

图2是根据本发明第二实施例的工业炉的装料装置的结构示意图；

图3是根据本发明第三实施例的工业炉的装料装置的结构示意图。

附图标记：

装料装置100；

料仓1；进料口11；出料口12；进气口13；排气口14；进气管道131；排气管道141；第一通断阀1311；第二通断阀1411；竖直段101；倾斜段102；

进料控制阀21；出料控制阀22；

进料驱动装置31；出料驱动装置32；

进料连杆41；出料连杆42；杠杆43；转动支座431；

支撑座5；弹性密封件6；

进料槽7；连接段71；导流段72；

螺旋钢板8。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的工业炉的装料装置100。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的工业炉的装料装置100包括料仓1，料仓1内限定出储料腔，料仓1的上下两端分别设有与储料腔连通的进料口11和出料口12，进料口11处设有用于控制进料口11开闭的进料控制阀21，出料口12处设有用于控制出料口12开闭的出料控制阀22，料仓1上还设有可供保护气进入储料腔内的进气口13和可供储料腔内的气体排出储料腔的排气口14，进气口13位于排气口14下方，通过进气口13朝向储料腔内不断通入保护气(例如氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气等惰性气体)，同时进入储料腔内的保护气推动储料腔内的气体一起通过排气口14不断排出储料腔，从而将储料腔内的气体进行稀释和置换，从而使储料腔内的气氛处于安全范围内，这样可以避免进出料操作时因炉内外气氛接触所造成的安全隐患(例如爆炸和中毒)。

具体而言，料仓1进料前，进料控制阀21和出料控制阀22分别将进料口11和出料口12关闭，储料腔处于封闭环境，此时可以通过进气口13朝向储料腔内通入保护气，同时保护气进入储料腔内推动储料腔内的气体一起不断通过排气口14排出料仓1，在排气口14处可以连接气体收集装置或气体处理装置，以将由储料腔内排出的有毒易燃气体进行收集或处理，避免储料腔内的气体直接排入外部环境中而引起中毒、火灾或爆炸等危险。保护气通过进料口11不断进入储料腔内，同时保护气进入储料腔后推动储料腔内的有毒易燃气体流动并和毒易燃气体一起通过排气口14不断排出储料腔，从而对储料腔内的原有气体进行稀释和置换，在此过程中，可以每隔一段时间或实时对排气口14处排出的空气进行检测，当检测结果显示排气口14处排出的空气处于安全范围内时，说明此时储料腔内的气氛也处于安全范围内，也就是说，此时储料腔内的空气排出外部环境中时也不会引起中毒、火灾或爆炸等危险，此时即可将进料控制阀21打开，进行进料过程。

在进料过程中储料腔和外部环境连通，在此过程中储料腔内将会进入大量空气，空气中含有助燃氧气，进料完成后，进料控制阀21将进料口11关闭，储料腔再次处于封闭环境，储料腔内不断通入保护气，同时保护气进入储料腔后推动储料腔内的空气一起通过排气口14不断排出储料腔，从而对储料腔内的助燃氧气进行稀释和置换，在此过程中，同样可以每隔一段时间或实时对排气口14处排出的空气进行检测，当检测结构显示排气口14处排出的气体中的含氧量在安全范围内时，说明此时储料腔内的气氛也处于安全范围内，也就是说此时储料腔的气体进入工业炉内也不会造成爆炸等危险，此时出料控制阀22将出料口12打开，进行出料过程。

在出料过程中，储料腔和工业炉腔是连通的，在此过程中工业炉腔内的有毒易燃气体将会进入储料腔内，出料完成后，出料控制阀22将出料口12关闭，储料腔处于封闭环境，再次进行上述操作，在进料前对储料腔内的气氛进行稀释和置换，如此循环往复，在料仓1的进、出料过程中，隔绝炉内外气氛，避免炉内气体溢出炉外和炉外气体进入炉内，从而避免中毒、火灾或爆炸等安全隐患，保证工业炉的安全运行。

根据本发明实施例的工业炉的装料装置100，通过在料仓1上设有可供保护气进入储料腔内的进气口13和可供储料腔内的气体排出储料腔的排气口14，可以通过进气口13朝向储料腔内不断通入保护气，同时储料腔内的气体通过排气口14不断排出储料腔，从而可以将储料腔内的气体进行稀释和置换，从而使储料腔内的气氛处于安全范围内，这样可以避免进出料操作时因炉内外气氛接触所造成的安全隐患(例如爆炸和中毒)。另外进气口13位于排气口14下方，从而使得储料腔内空气流动更加顺畅，储料腔内的气氛稀释和置换效率高。

在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，装料装置100还包括与进气口13相连的进气管道131和与排气口14相连的排气管道141，也就是说，料仓1的进气口13处连接有进气管道131，排气口14处连接有排气管道141，进气管道131连通保护气源，出气管道连通气体收集装置或气体处理装置，这样可以方便保护气进入储料腔内以及储料腔内的气体流入气体收集装置或气体处理装置，从而简化储料腔内的气体置换操作。

通过朝向储料腔内不断通入保护气以对储料腔内的气体进行稀释和置换，当储料腔内的气氛处于安全范围内时，料仓1可以进行进料和出料过程，当检测到储料腔内的气氛处于安全范围内时，可以停止储料腔内保护气的通入，从而在一定程度上可以节省资源降低成本。如图1-图3所示，进气管道131上设有第一通断阀1311以控制保护气与储料腔之间的通断，排气管道141上设有第二通断阀1411以控制储料腔与气体收集装置或气体处理装置之间的通断，从而使得上述气体置换操作更加便于控制。

第一通断阀1311和第二通断阀1411可以是手动控制阀，生产制造成本低。第一通断阀1311和第二通断阀1411可以是电动控制阀，由此可以通过将电动控制阀和空气检测装置一起接入电控系统中，从而可以利用电控方法自动控制第一通断阀1311和第二通断阀1411的通断，从而自动控制储料腔内保护气的通入，气体置换操作更加智能化。

在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，进料控制阀21为球面钟阀，进料控制阀21可上下移动以将进料口11打开或关闭，例如图1-图3中所示，球面钟阀的阀体呈伞状，其横截面积由上至下逐渐减小，进料控制阀21包括小端和位于小端下方的大端，且大端位于进料口11的下方，大端的截面面积大于进料口11的截面面积，进料控制阀21向上移动到一定位置处时，其大端将被进料口11的下边缘卡住并将进料口11封堵，从而关闭进料口11，进料控制阀21向下移动到一定位置处时，球面钟阀和进料口11之间间隔开，进料口11被打开，进行进料操作。通过球面钟阀的上下移动即可实现进料口11的开闭，控制简单、方便，并且球面钟阀的阀体成伞状，其密封效果好，并且在进料时物料可以沿着球面钟阀的阀体表面滑下，阀体上不会存留物料残渣，保证进料口11可以正常开闭。

进一步地，如图1-图3所示，装料装置100还包括进料驱动装置31，进料驱动装置31与进料控制阀21相连以驱动进料控制阀21上下移动，从而使得进料控制阀21的控制更加方便和自动化。优选地，如图1-图3所示，进料驱动装置31与进料控制阀21通过进料连杆41相连，进料连杆41沿竖直方向延伸，进料连杆41的上端与进料驱动装置31相连，进料连杆41的下端与进料控制阀21相连。进料驱动装置31与进料控制阀21通过进料连杆41相连，从而使得进料驱动装置31与进料控制阀21之间的连接更加灵活和方便。

另外，由于生产和安装中不可避免地会存在误差，进料控制阀21、进料口11和进料驱动装置31的驱动轴的中心线将会存在一定偏离，优选地，进料连杆41与进料驱动装置31和进料控制阀21之间均为铰接相连，进料驱动装置31驱动进料控制阀21移动时，进料控制阀21不仅可以上下移动，也可以左右移动，从而调节进料控制阀21、进料口11和进料驱动装置31的驱动轴的中心线之间存在的误差，保证进料口11被完全密封，同时降低安装难度。

在本发明的一些实施例中，如图1-图3中所示，出料控制阀22为球面钟阀，出料控制阀22可上下移动以将出料口12打开或关闭，例如图1-图3中所示，球面钟阀的阀体呈伞状，其横截面积由上至下逐渐减小，出料控制阀22包括小端和位于小端下方的大端，且大端位于出料口12的下方，大端的截面面积大于出料口12的截面面积，出料控制阀22向上移动到一定位置处时，其大端将被出料口12的下边缘卡住并将出料口12封堵，从而关闭出料口12，出料控制阀22向下移动到一定位置处时，球面钟阀和出料口12之间间隔开，出料口12被打开，进行出料过程。通过球面钟阀的上下移动即可实现出料口12的开闭，控制简单、方便，并且球面钟阀的阀体成伞状，密封效果好，并且在出料时物料可以沿着球面钟阀的阀体表面滑下，阀体上不会存留物料残渣，保证出料口12可以正常开闭。

进一步地，如图1-图3所示，装料装置100还包括出料驱动装置32，出料驱动装置32与出料控制阀22相连以驱动出料控制阀22上下移动，从而使得出料控制阀22的控制更加方便和自动化。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，料仓1形成为沿上下方向延伸的直筒状，进料口11和出料口12正对，料仓1结构简单，方便生产和制造。另外，如图1所示，出料驱动装置32设在储料腔的外侧，出料驱动装置32和出料控制阀22通过杠杆43相连，杠杆43绕水平轴线可转动，料仓1的侧壁上设有与储料腔连通的杠杆43通过孔，出料驱动装置32与杠杆43的一端相连以驱动杠杆43转动，杠杆43的另一端通过杠杆43通过孔伸入储料腔内，且杠杆43的另一端与出料控制阀22相连以驱动出料控制阀22上下移动，通过杠杆43将位于料仓1外面的出料驱动装置32和位于料仓1内的出料控制阀22相连，以实现对出料控制阀22的控制，结构简单、控制方便。

可选地，如图1中所示，杠杆43和出料控制阀22可以通过出料连杆42相连，出料连杆42设在储料腔内且沿竖直方向延伸，出料连杆42的上端与杠杆43铰接相连，出料连杆42的下端与出料控制阀22铰接相连，杠杆43和出料控制阀22之间的连接更加方便，并且出料连杆42与杠杆43和出料控制阀22之间均为铰接相连，出料控制阀22不仅可以上下移动，还可以左右移动，从而使得出料控制阀22对出料口12的密封效果更好。

如图1中所示，料仓1的外侧壁上还设有用于安装和固定杠杆43的转动支座431的支撑座5，并且出料驱动装置32铰接固定于该支撑座5上，出料驱动装置32绕水平轴在一定范围内可转动，出料驱动装置32在驱动杠杆43转动的同时其可以绕着水平轴自然转动以进行自调节，出料装置整体结构简单，出料控制阀22的控制过程更加顺畅。

优选地，如图1所示，杠杆43通过孔处设有用于对其进行封堵的弹性密封件6，弹性密封件6设在杠杆43通过孔处并将杠杆43通过孔密封，以保证料仓1处于密封状态，并且弹性密封件6在对杠杆43通过孔进行密封的同时还可以吸收杠杆43的摆动变形，不影响出料驱动装置32对杠杆43的驱动。弹性密封件6可以为波纹管，弹性大、成本低。

在本发明的一些实施例中，图2所示，料仓1包括竖直段101和设在竖直段101下方的倾斜段102，进料口11设在竖直段101的上端，出料口12设在倾斜段102的下端，需要说明的是，竖直段101的中心轴线沿竖直方向延伸，倾斜段102的中心轴线和竖直方向呈一定角度倾斜延伸，通过在竖直段101下方设置倾斜段102，可以使进料口11和出料口12在上下方向上错开，方便出料驱动装置32和出料控制阀22之间的连接。具体地，如图2中所示，出料驱动装置32和出料控制阀22通过出料连杆42相连，出料驱动装置32设在储料腔的外侧，出料连杆42沿竖直方向延伸，出料连杆42的上端与出料驱动装置32铰接相连，出料连杆42的下端伸入储料腔内与出料控制阀22铰接相连，进料驱动装置31和进料控制阀21、出料驱动装置32和出料控制阀22之间进行连接时不会发生干涉，出料控制阀22和出料驱动装置32之间的连接更加方便，装料装置100的结构更加简单。

在本发明的另一些实施例中，如图3所示，料仓1形成为倾斜筒状，这样不仅可以使进料口11和出料口12在上下方向上可以错开，方便出料驱动装置32和出料控制阀22之间的连接，并且料仓1形成为倾斜筒状，料仓1的倾斜内壁在物料的下落过程中可以起到导引作用，物料可以沿着物料的倾斜内壁下滑，从而可以缓解物料在下落过程中受到的撞击，大大降低物料的粉碎。

在本发明的一些实施例中，如图1-图2中所示，储料腔内设有螺旋钢板8，螺旋钢板8可以沿着料仓1的内壁均匀分布，物料进入料仓1内后可以沿着螺旋钢板8滑落，从而可以缓解物料在下落过程中受到的撞击，大大降低物料的粉碎。

在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，装料装置100还包括进料槽7，进料槽7内限定出上下贯通的进料腔，进料槽7包括彼此相连的连接段71和导流段72，连接段71与进料口11相连以连通进料腔和储料腔，导流段72的至少一个侧壁为倾斜壁。在料仓1的进料过程中，物料首先添加到进料槽7内，然后再由进料槽7流向料仓1内。通过将导流段72的至少一个侧壁为倾斜壁，可以对物料的流动起到导引作用，物料添加到进料槽7内后沿着导流段72的倾斜壁流向储料腔内，物料流动顺畅，并且可以缓解物料在下落过程中受到的撞击，大大降低物料的粉碎。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。