转底炉的制作方法

本发明涉及冶金热加工设备领域，尤其涉及一种转底炉。

背景技术：

在冶金热加工设备领域，转底炉加热还原装置是还原冶炼工艺中处理钢厂废固、铜渣、铝渣等的核心设备。转底炉的核心部件为可进行环型旋转移动的平面炉床，且炉床外侧和炉顶有炉壳和耐火材料保护。在加工过程中，通过铺料机下料，使得炉床铺满物料，炉体上设有燃气烧嘴加热装置对铺布在炉床上的物料进行加热。通过控制空燃比来控制各炉段的还原气份，靠辐射，对流，热传导来加热和还原物料。根据工艺的不同，物料的最高加热温度可达1400℃。

由前文描述可知，物料在加热过程中是相对静止的，加热装置仅设置在炉床上部，加热方式主要靠辐射、对流、传导。但是由于物料在铺布到炉床上之后都会存在一定的厚度，这会导致物料的上层在单位时间内接收热量多，下层物料受上层物料的遮盖，接受热量少，物料受热不均衡，化学反应程度不同严重影响着产品质量，甚至产生大量废品。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种转底炉，所述转底炉能够对物料进行均匀地加热，提高生产效率与产品质量。

根据本发明实施例的转底炉包括：环形的炉体，所述炉体内限定出炉腔；炉床，所述炉床设在所述炉腔内，所述炉床环绕所述炉体的中心轴线水平转动；烧嘴，所述烧嘴设在所述炉体上；翻料装置，所述翻料装置包括：用于翻起所述炉床上物料的翻料件，所述翻料件设在所述炉腔内且位于所述炉床的上方。

根据本发明实施例转底炉，通过在炉床上部设置翻料件，在物料运动的过程中，翻料件可以对物料进行翻动，使得下层的物料翻到上层，实现加热装置对物料的均匀加热，从而提高转底炉的生产效率和产品质量。

在一些实施例中，所述翻料装置为多个，多个所述翻料装置环绕所述炉体的中心轴线间隔开设置。由此，环绕炉体的中心间隔开设置多个翻料件，使得物料在运动过程中存在多个翻料位置，即物料运动过程中经过了多次翻料，这样可以进一步提高物料的受热均匀度，达到提高转底炉的生产效率和产品质量的目的。

具体地，每相邻两个翻料装置之间设有多个所述烧嘴。这样的设计可以保证物料经过一个翻料件翻动后，立即加热，这样可以进一步提高物料的受热均匀度，达到提高转底炉的生产效率和产品质量的目的。

在一些实施例中，所述翻料装置包括：转动轴，所述转动轴设在所述炉体上，所述翻料件设在所述转动轴上；驱动机构，所述驱动机构与所述转动轴相连以驱动所述转动轴转动。驱动机构驱动转动轴旋转，这样的设计可以增加翻料件的翻料效果，进一步增加物料受热的均匀程度，从而提高生产效率。

具体地，所述驱动机构位于所述炉体的外侧，所述转动轴与所述炉体之间连接有轴端密封机构。轴端密封装置可以保证由于物料的化学/物理反应产生的有害气体不会扩散到炉体之外。

在一些实施例中，所述翻料件与所述炉床的最小距离为10-15mm。翻料件与炉床之间的存在10-15mm缝隙，可以避免翻料件在翻料过程中剐蹭到炉床，导致翻料件的磨损。

在一些可选的实施例中，所述翻料件包括：连接段和两个工作段，所述连接段连接在所述转动轴上，所述两个工作段位于所述连接段的两侧，在所述转动轴的转动方向上每个所述工作段朝向远离所述转动轴的方向延伸。这样的结构能够使得翻料件能够较好地起到犁翻物料的作用。

具体地，在所述转动轴的转动方向上，两个所述工作段的前端相连，两个所述工作段的后端向后朝向远离彼此的方向延伸。

更具体地，每个所述工作段的后端的邻近所述转动轴的一侧设有缺口。

在一些可选的实施例中，所述转动轴内限定出用于流动冷却剂的冷却通道，所述冷却通道在所述转动轴的轴向方向上贯通所述转动轴，所述转动轴的两端分别连接有旋转接头。由此，在翻料装置工作的过程中，冷却剂在转动轴的冷却通道中不停地流动，对转动轴和翻料件起到降温保护的作用。

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是根据本发明实施例的转底炉的截面图。

图2是图1的圈示a处的放大视图。

图3是根据本发明实施例的转底炉的局部结构示意图。

图4是根据本发明实施例的翻料装置结构图。

图5是图4的a向剖视图。

图6是图4的b向剖视图。

图7是根据本发明实施例的翻料件的主视图。

图8是根据本发明实施例的翻料件的左视图。

图9是根据本发明实施例的翻料件的俯视图。

图10是根据本发明实施例的翻料件的立体图

图11是根据本发明实施例的转底炉的局部俯视图。

附图标记：转底炉200、炉体1、炉腔11、水封装置12、炉床2、烧嘴3b、翻料装置4、翻料件41、连接段411、工作段412、缺口413、转动轴42、轴端密封421、固定密封端盖421a、滑动密封端盖421b、外端盖421c、内端盖421d、密封料421e、驱动机构43、螺杆升降机构44。

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。

下面参考图1-图11描述根据本发明实施例的转底炉200。

如图1、图11所示，根据本发明实施例的转底炉200包括环形的炉体1、炉床2、烧嘴3b和翻料装置4。其中，炉体1内限定出炉腔11，炉床2设在炉腔11内，炉床2环绕炉体1的中心轴线水平转动，烧嘴3b设在炉体1上。翻料装置4包括用于翻起炉床2上物料的翻料件41，翻料件41设在炉腔11内且位于炉床2的上方。

可以理解的是，在转底炉200运转过程中，炉床2会带动物料绕转底炉200的旋转中心线移动，转底炉200的旋转中心线竖向设置，炉床2在水平面上移动。炉床2移动过程中，位于炉床2上方的翻料件41可以将下方的物料翻起，对物料松散翻动，使得烧嘴3b能够均匀对铺布在炉床2上的物料进行加热，物料受热均匀，物料的化学反应也能够充分地进行，提高了产品的质量，并且提高了转底炉200的生产效率及产品质量。

根据本发明实施例的转底炉200，通过在炉床2上部设置翻料件41，在物料运动的过程中，当物料经过翻料件41时被犁翻打散。底层翻起，上层下落，有利于进一步受热反应，实现加热装置对物料的均匀加热，从而提高转底炉200的生产效率和产品质量。

在一些实施例中，如图11所示，炉床2上方可以设置多个翻料装置4。且多个翻料装置4环绕炉体1的中心轴线间隔开设置。

需要说明的是，环绕炉体1的中心间隔开设置多个翻料件41，使得物料在运动过程中存在多个翻料位置，即物料运动过程中经过了多次翻料，这样可以进一步提高物料的受热均匀度，达到提高转底炉200的生产效率和产品质量的目的。

具体地，如图11所示，每相邻两个翻料装置4之间设有多个烧嘴3b。可以理解的是，物料从下料口铺布到旋转炉床2上后，经过数个烧嘴3b加热反应，上层物料反应完成，经翻料装置4犁翻打散，上层物料与下层物料重新排布，再经过数个烧嘴3b加热反应，根据工艺和铺料厚度如此反复。待物料全部受热均匀，反应完成最后经出料装置排出炉体1。因此这样的设计可以进一步提高物料的受热均匀度，达到提高转底炉200的生产效率和产品质量的目的。

在一些可选的实施例中，如图1、图4所示，翻料装置4包括转动轴42和驱动机构43。其中，转动轴42设在炉体1上，翻料件41设在转动轴42上，驱动机构43与转动轴42相连以驱动转动轴42转动。可以理解的是，驱动机构43驱动转动轴42旋转，这样的设计可以增加翻料件41的翻料效果，进一步增加物料受热的均匀程度，从而提高生产效率。并且当驱动机构43的动力源是变频减速电机时，根据炉床2上物料的运动速度，可以通过调节电机的运行频率达到调节翻料件41的旋转速度的目的，从而进一步提高产品质量。

具体地，如图1、图4所示，驱动机构43位于炉体1的外侧，转动轴42与炉体1之间连接有轴端密封421机构。轴端密封421装置可以保证由于物料的化学/物理反应产生的有害气体不会扩散到炉体1之外。

具体地，翻料件41通过螺栓连接在转动轴42上。翻料件41通过螺栓连接在转动轴42上，可以方便地完成翻料件41的安装和拆卸，即可以方便地进行翻料件41的维护和更换。

具体地，转动轴42内限定出用于流动冷却剂的冷却通道，冷却通道在转动轴42的轴向方向上贯通转动轴42，转动轴42的两端分别连接有旋转接头。可以理解的是，在翻料装置4工作的过程中，冷却剂在转动轴42的冷却通道中不停地流动，对转动轴42和翻料件41起到降温保护的作用。

当然，翻料装置4也可以是其他形式，例如直接将翻料件41连接在炉体1上，物料在旋转过程中被翻料件41犁翻，又例如，首先将翻料件41连接在转动轴42上，再将转动轴42放置于炉床2上方，物料在旋转过程中被翻料件41犁翻。

需要额外说明的是，翻料装置4有被动翻料和主动翻料之分，被动翻料是指翻料件41固定不动，翻料速度靠炉床2旋转速度，但是由于一般工艺设计炉床2旋转速度不快，远不及所需翻料速度，翻料效果有限。主动翻料因翻料件41主动旋转且速度可调，因此翻料效果较好。

在一些可选的实施例中，翻料件41与炉床2的最小距离为10-15mm。翻料件41与炉床2之间的存在10-15mm缝隙，可以避免翻料件41在翻料过程中剐蹭到炉床2，导致翻料件41的磨损。

在一些实施例中，如图7-图10所示，翻料件41包括连接段411和两个工作段412，连接段411连接在转动轴42上，两个工作段412位于连接段411的两侧，在转动轴42的转动方向上每个工作段412朝向远离转动轴42的方向延伸。这样的结构使得翻料件41能够较好地起到犁翻物料的作用。当然，翻料件41的主要作用为犁翻物料，因此翻料件41的形状并不限于上述形状，也可以是其他达到犁翻物料的形状。

具体地，在转动轴42的转动方向上，两个工作段412的前端相连，两个工作段412的后端向后朝向远离彼此的方向延伸。可以理解的是，两个工作段412的前段相连形成为尖刺状，在翻料过程中两个工作段412形成为尖头朝向的三角形，两个工作段412的前段尖刺先插入物料层，后端后插入物料层。这样的设计保证了翻料件41始终是尖刺端先插入物料层，减少翻料件41翻料阻力，从而提高了翻料件41的翻料效果。

更具体地，两个工作段412的后端的临近转动轴的一侧设有缺口413，可以理解的是，在翻料件41翻料过程中，被翻料件41的前段尖刺翻起的物料可以从缺口413漏入翻料件41的内侧，从而增强了翻料效果。

具体地，如图10所示，工作段412的前端较薄、后端较厚，有利于进一步减小翻料阻力。

可选地，如图10所示，两个工作段412的前端连接线，形成为中间向后凹入的弧形线，同时，两个工作段412也均形成为中间部分朝向彼此凹入的弧形面，这样，被两个工作段412翻起的物料有较大幅度的翻卷过程，进一步增强了翻料均匀效果。

下面参考图1-图11描述本发明一个实施例的转底炉200。

如图1和图11所示，本实施例中的转底炉200包括环形的炉体1、炉床2、烧嘴3b和翻料装置4。其中，炉体1内限定出炉腔11，且炉腔11外环有水封装置12。炉床2设在炉腔11内，炉床2环绕炉体1的中心轴线水平转动，烧嘴3b设在炉体1上。翻料装置4包括用于翻起炉床2上物料的翻料件41，翻料件41设在炉腔11内且位于炉床2的上方。

如图11所示，本示例中，炉床2的四分之一的区域内，上方设置有两个翻料装置4，且两个翻料装置4环绕炉体1的中心轴线间隔开设置。同时，相邻两个翻料装置4之间设有4个烧嘴3b。

如图1、图3和图4所示，翻料装置4包括转动轴42和驱动机构43。其中，转动轴42设在炉体1上，翻料件41通过螺栓连接在转动轴42上，且翻料件41与炉床2的最小距离为10-15mm；驱动机构43与转动轴42相连以驱动转动轴42转动。驱动机构43位于炉体1的外侧，转动轴42与炉体1之间连接有轴端密封421机构。转动轴42的两侧接有螺杆升降机机构44，利用螺杆升降机构44可以调节翻料件41与炉床2之间的距离。

如图2所示，

轴端密封421结构包括：固定密封端盖421a、滑动密封端盖421b、内端盖421d和外端盖421c。

其中，固定密封端盖421a焊接连接在炉体1上，滑动密封端盖421b和外端盖421c均外套在转动轴42上，滑动密封端盖421b和外端盖421c之间的缝隙里填充有密封料421e，密封料421e可为石墨填料等，滑动密封端盖421b和外端盖421c之间通过螺栓连接。

内端盖421d外套在滑动密封端盖421b上，内端盖421d可焊接连接在滑动密封端盖421b上。内端盖421d与固定密封端盖421a之间平行设置，内端盖421d与固定密封端盖421a可通过螺栓连接。

其中，内端盖421d上可设置竖向长孔，螺栓在拧板的情况下可沿长孔竖向滑动，即内端盖421d可相对固定密封端盖421a上下移动，从而带动转动轴42竖向移动。当螺栓拧紧时，内端盖421d固定在固定密封端盖421a上，从而转动轴42的高度固定。

需要说明的是，利用螺杆升降机构44可以调节翻料件41与炉床2之间的距离时，需要先松开连接在固定密封端盖421a与内端盖421d之间的螺栓，然后在进行距离调节，调节完成后再拧紧连接在固定密封端盖421a与内端盖421d之间的螺栓。

转动轴42内限定出用于流动冷却剂的冷却通道，冷却通道在转动轴42的轴向方向上贯通转动轴42，转动轴42的两端分别连接有旋转接头，两端的旋转接头分别用来连接进出水流

如图7-图10所示，翻料件41包括连接段411和两个工作段412，连接段411连接在转动轴42上，两个工作段412位于连接段411的两侧，在朝向转动轴42的转动方向上每个工作段412朝向远离转动轴42的方向延伸。在转动轴的转动方向上，两个工作段的前端相连，后端向后朝向远离彼此的方向延伸。此外，两个工作段412的前段较薄后端较厚，且两个工作段412的后端的邻近转动轴42的一侧设有缺口413。

如图5-图6所示，翻料件41沿转动轴42轴线方向呈多列排布，且相邻的两列翻料件41错开45°设置。每一列上均有四个翻料件41，且均匀地分布在转动轴42的圆周面上。此外，翻料件41利用耐热钢板制成。

本实施例采用带驱动装置的翻料件41，翻料件41将炉床2底部物料翻起打散，使物料受热相对均匀，生产工艺面广，生产效益高，产品质量好，最大产能可达80万吨/年。翻料装置4可根据转底炉200的产量大小在炉床2不同炉段多点设置，例如，产量在20万吨以下的转底炉200可设置2-3个翻料装置；产量在50万吨以下的转底炉200可设置3-5个翻料装置4。此外还可以根据铺料厚度，和炉床2运行速度，以及调节翻料装置的翻料速度和高度，以适应生产工艺要求。同时转底炉200的炉床2在设有主动翻料装置4后，可以在任何炉段灵活增添烧嘴3b，加热能力强，适用于冶金工艺领域。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。