專利名稱：用于將物料分配進(jìn)入爐內(nèi)的裝置的制作方法
用于將物料分配進(jìn)入爐內(nèi)的裝置
本發(fā)明涉及一種用于將物料分配進(jìn)入封閉空間內(nèi)的裝置，所述裝 置包括固定裝料裝置、活動裝料裝置，所述活動裝料裝置被懸掛在萬 向架上、和用于對萬向架懸掛裝置進(jìn)行致動的至少一個致動裝置。
為了將物料裝入爐或反應(yīng)器，例如像豎爐(shaft)或冶金集料反 應(yīng)器、鼓風(fēng)爐、熔煉爐氣化器或還原豎爐或相似裝置內(nèi)，對于裝置的 操作而言，有利的方式是或甚至有必要均勻地或根據(jù)特定的裝料型式 分配裝填物料。為此目的，由現(xiàn)有技術(shù)中已公知存在裝料和分配裝置， 所述裝置包括位于爐或反應(yīng)器的封閉空間內(nèi)部的活動噴口 ，裝填物料 通過所述活動噴口 #:供給至爐或反應(yīng)器。
從US 3 972 426中可獲知一種活動噴口的萬向架懸掛裝置，所述 萬向架懸掛裝置具有齒輪箱，噴口被布置在所述齒輪箱中。齒輪箱受 到鼓風(fēng)爐的殼體中的第一軸的支承。第二軸受到齒輪箱的支承且垂直 于第一軸進(jìn)行布置。齒輪箱與第二軸和噴口一起圍繞轉(zhuǎn)動軸線相對于 第一軸產(chǎn)生傾斜。為了使噴口圍繞第二轉(zhuǎn)動軸線產(chǎn)生傾斜，在齒輪箱 中設(shè)置了與布置在驅(qū)動軸上的第一小齒輪和布置在第二軸上的第二小 齒輪相嚙合的環(huán)形齒輪。因此，噴口可沿兩個方向產(chǎn)生傾斜。第一軸 承載齒輪箱，第二軸以及噴口且因此軸和軸承需要被設(shè)計以便用于重 負(fù)栽和大扭矩。由于齒輪箱具有環(huán)形齒輪的原因，這種裝置的體積龐 大且需要占用爐內(nèi)相當(dāng)多的空間。這種裝置同時還很重，這使得由于 裝料裝置所具有的重量和慣性而使其不適用于對裝料過程進(jìn)行高速控 制。此外，齒輪箱必須被冷卻以便耐受鼓風(fēng)爐內(nèi)的高溫。
US 4 042 130披露了一種具有活動噴口的裝料裝置，所述活動噴 口被懸掛在由球形表面形成的萬向接頭上，噴口被可調(diào)節(jié)地附接到所 述球形表面上。該噴口具有軸承，所述軸承的內(nèi)表面略微凹進(jìn)，具有 等于球形表面半徑的曲率半徑以便使軸承與球形表面的周部配合。通 過被附接到噴口上的最少三個壓力缸對噴口進(jìn)行致動。這種裝置需要
精確地制造和控制致動裝置，原因在于在球形導(dǎo)引裝置變松的情況下， 該系統(tǒng)處于非常松弛的狀態(tài)。另一方面，在幾乎沒有任何間隙的情況 下，有必要對三個致動裝置進(jìn)行非常精確地控制以避免在球形導(dǎo)引裝 置中產(chǎn)生不希望的高摩擦。因此這種裝置是敏感的且難于進(jìn)行制造和 控制。
US 4 306 827描述了 一種用于將物料裝入鼓風(fēng)爐內(nèi)的活動噴口的 萬向架懸掛裝置。外環(huán)被可傾斜地安裝在爐的殼體上的兩個耳軸上并 承載被布置在軸上的可傾斜地安裝的內(nèi)環(huán)，噴口被附接到所述內(nèi)環(huán)上。 致動裝置包括被固定到內(nèi)環(huán)的軸上的多重聯(lián)接驅(qū)動軸。通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動 軸使外環(huán)產(chǎn)生傾斜，且通過使驅(qū)動軸產(chǎn)生軸向位移而使內(nèi)環(huán)產(chǎn)生傾斜。 因此，可通過使內(nèi)環(huán)和外環(huán)產(chǎn)生傾斜而使噴口移動至特定區(qū)域內(nèi)的任 何點。致動裝置可被布置在噴口上方的中心位置處或側(cè)面處。在其被 布置在噴口上方的中心位置處的情況下，將需要以偏心方式對噴口進(jìn) 行裝料，這種方式更為復(fù)雜。如果驅(qū)動裝置被布置在噴口的側(cè)面處， 則將需要占用爐內(nèi)部大量的體積。驅(qū)動軸用于布置在封閉空間內(nèi)部的 兩種變型且可進(jìn)行轉(zhuǎn)動和沿軸向方向進(jìn)行移動，這使得有必要保護(hù)軸 不受熱量、灰塵和爐結(jié)的影響作用從而確保致動裝置發(fā)揮功能。
本發(fā)明的一個目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，本發(fā) 明的另一個目的在于一種用于將物料裝入封閉空間內(nèi)的裝置，所述裝 置尺寸較小且耐受高溫和多塵氣氛且可被結(jié)合在對裝料移動進(jìn)行高速 控制的過程中。
通過利用被可傾斜地布置在兩個傾斜裝置上的萬向架懸桂裝置的 內(nèi)環(huán)和被可傾斜地布置在另兩個傾斜裝置上的所述萬向架懸掛裝置的 外環(huán)而實現(xiàn)這些目的，所述兩個傾斜裝置被安裝在固定裝料裝置上形 成笫一轉(zhuǎn)動軸線，所述另兩個傾斜裝置被安裝在所述內(nèi)環(huán)上形成第二
轉(zhuǎn)動軸線，所述外環(huán)被附接到活動裝料裝置上且致動裝置被附接到所 述外環(huán)或內(nèi)環(huán)上。這種布置可被設(shè)計具有輕質(zhì)和小尺寸的特征以確保 其可迅速移動，因此還可在進(jìn)行高速控制的情況下采用這種布置。由 于本發(fā)明的裝置被直接安裝在固定裝料裝置上，因此其尺寸較小且僅 需要封閉空間內(nèi)部很少的空間。
優(yōu)選設(shè)置兩個致動裝置，這使得更易于控制所述活動裝料裝置的 移動。每個所述致動裝置有利地包括致動桿和/或壓力缸，所述致動桿 和/或壓力缸產(chǎn)生角位移且被附接到所述外環(huán)或內(nèi)環(huán)上。
一種特別有利的布置示出了自所述第一和第二轉(zhuǎn)動軸線產(chǎn)生角位 移的致動桿，所述第一和第二轉(zhuǎn)動軸線優(yōu)選被垂直地進(jìn)行布置。這允 許簡單地通過采用基本的相依數(shù)學(xué)函數(shù)易于控制活動噴口 ，當(dāng)?shù)谝恢?br> 動桿相對于第二致動桿的角位移被設(shè)定為大體上90。且所述第一致動桿 相對于所述第一軸線的角位移被設(shè)定在0。至±90°的范圍內(nèi)，優(yōu)選為大 體上士45。時，所述數(shù)學(xué)函數(shù)變得甚至更為簡單。
當(dāng)所述致動桿被大體上垂直地進(jìn)行布置時，可能將它們布置在非 常接近固定滑道的位置處，從而產(chǎn)生非常節(jié)省空間的布置。
在驅(qū)動裝置包括優(yōu)選大體上水平地進(jìn)行布置的壓力缸，和用于將
的移動轉(zhuǎn)換裝置時，有可能將所述驅(qū)動裝j:布置在所述封閉空間外部。
在易于從外部接近驅(qū)動裝置的情況下，可能易于對所述驅(qū)動裝置進(jìn)行 維護(hù)。
在設(shè)置用于保護(hù)所述萬向架懸掛裝置和/或所述致動桿不受所述封 閉空間中的熱量和/或灰塵作用的屏障裝置的情況下，進(jìn)一步改進(jìn)了耐 受所述封閉空間內(nèi)部的熱量和灰塵的性能。
下面，結(jié)合

圖1至圖4對本發(fā)明進(jìn)行示例性描述，在附圖中使用 相似的附圖標(biāo)記表示相似的元件，其中
圖1示出了用于裝填物料的本發(fā)明的裝置的3D視圖； 圖2示出了本發(fā)明的裝置在爐中的布置； 圖3是本發(fā)明的裝置的頂視圖；和 圖4是本發(fā)明的裝置的頂視示意圖。
如圖1最佳示出的分配裝置1包括以管形滑道的形式存在的固定 裝料裝置3，所述固定裝料裝置的一端被安裝到凸緣5上以將裝置固定 在操作位置處例如固定在鼓風(fēng)爐內(nèi)。在以滑道形式存在的固定裝料裝
置3的另一端處，設(shè)置了萬向架懸掛裝置2，以管形噴口的形式存在的 活動裝料裝置4被安裝在所述萬向架懸掛裝置處。
萬向架懸掛裝置2包括內(nèi)環(huán)6和外環(huán)7。內(nèi)環(huán)6在其內(nèi)側(cè)上被可傾 斜地布置在以螺栓或耳軸的形式存在的兩個傾斜裝置21上，例如軸承 上，所述兩個傾斜裝置被安裝到以管形滑道形式存在的固定裝料裝置3 上。以螺栓形式存在的兩個傾斜裝置21被相對地布置，因此形成了第 一轉(zhuǎn)動軸線23，內(nèi)環(huán)6可相對于以滑道形式存在的固定裝料裝置3圍 繞所述第一轉(zhuǎn)動軸線產(chǎn)生傾斜。在內(nèi)環(huán)6的外側(cè)上，布置了以螺栓或 耳軸的形式存在的另兩個傾斜裝置20，外環(huán)被可傾斜地布置在所述另 兩個傾斜裝置上，例如軸承上，因此形成了第二轉(zhuǎn)動軸線22，外環(huán)7 可相對于內(nèi)環(huán)6圍繞所述第二轉(zhuǎn)動軸線產(chǎn)生傾斜。以噴口形式存在的 活動裝料裝置4被安裝到外環(huán)7上且因此與外環(huán)7 —起移動。以滑道 形式存在的固定裝料裝置3、內(nèi)環(huán)6、外環(huán)7和以滑道形式存在的活動 裝料裝置4被大體上同心地進(jìn)行布置。以噴口形式存在的活動裝料裝 置4可移動至由內(nèi)環(huán)6和外環(huán)7的最大允許傾斜范圍以及以噴口形式 存在的活動裝料裝置4的長度限定出的，簡單而言由內(nèi)環(huán)6和外環(huán)7 的傾斜運動的疊加限定出的運動區(qū)域中的任何點。因此，可通過控制 以噴口形式存在的活動裝料裝置4的移動而根據(jù)預(yù)定型式將被供給通 過以滑道形式存在的固定裝料裝置3和以噴口形式存在的活動裝料裝 置4的裝填物料分配在封閉空間30內(nèi)部。
為了對萬向架懸掛裝置2進(jìn)行致動，設(shè)置了致動裝置15，在所示 的實例中所述致動裝置包括兩根致動桿8以及分別包括移動轉(zhuǎn)換裝置9 和壓力缸10的兩個驅(qū)動裝置。壓力缸10禎一基本上水平地進(jìn)行布置且 與固定到軸12上的杠桿11相鉸接。第二杠桿14被固定到軸12上且 與軸一起轉(zhuǎn)動。第二杠桿14與致動桿8相鉸接，所述致動桿與外環(huán)7 相鉸接且基本上垂直地進(jìn)行布置。因此，通過包括杠桿11、 14和軸12 的移動轉(zhuǎn)換裝置9將壓力缸10的水平移動轉(zhuǎn)換成致動桿8的大體上垂 直的移動。但顯然，致動裝置或移動轉(zhuǎn)換裝置還可以不同方式進(jìn)行布 置或可包括除如上所述以外的附加或其它部件。壓力缸10在沒有移動 轉(zhuǎn)換裝置9和致動桿8的情況下直接作用在內(nèi)環(huán)6或外環(huán)7上也是有 可能的。
第一轉(zhuǎn)動軸線23和第二轉(zhuǎn)動軸線22有利地被垂直地進(jìn)行布置，
如圖4最佳示出地。致動桿8被附接到外環(huán)7上，所述致動桿自轉(zhuǎn)動 軸23產(chǎn)生角位移，此處致動桿8的角位移優(yōu)選為90。且致動桿8 相對于轉(zhuǎn)動軸22、 23產(chǎn)生的角位移優(yōu)選為士45?；?°，但可在0。至±90。 的范圍內(nèi)。通過這種布置，可易于借助基本的相依數(shù)學(xué)函數(shù)描述內(nèi)環(huán)6 和外環(huán)7的移動且因此易于描述以噴口形式存在的活動裝料裝置4的 移動。這允許易于結(jié)合在裝填物料分配控制系統(tǒng)內(nèi)且可易于在高速閉 環(huán)控制系統(tǒng)中控制外環(huán)7的位置(且因此還易于控制以管形噴口形式 存在的活動裝料裝置4的位置)從而獲得以噴口形式存在的活動裝料 裝置4的平滑移動。
此外，屏障裝置13被設(shè)置在內(nèi)環(huán)6和外環(huán)7周圍以便保護(hù)萬向架 懸掛裝置2不受封閉空間30中的熱量和灰塵的影響作用。屏障裝置13 可以是圍繞萬向架懸掛裝置2或其部分的環(huán)。屏障裝置13還可用于保 護(hù)致動桿8或其部分。
包括壓力缸10和移動轉(zhuǎn)換裝置9的致動驅(qū)動裝置與萬向架懸掛裝 置2是分開的且可被布置在封閉空間外部。這允許在不需要更換或拆 除整個分配裝置1的情況下對分配裝置1的單個部件進(jìn)行更換或維護(hù)。
圖2和圖3示出了處于封閉空間30的頂部上的作業(yè)位置處的裝填 物料分配裝置，所述封閉空間以采用頂部裝料方式的爐(或反應(yīng)器或 相似裝置)的形式存在。裝填物料如煤被供給通過供給傳導(dǎo)裝置(未 示出)如螺旋運煤機，且下落進(jìn)入以滑道形式存在的固定裝料裝置3 內(nèi)并進(jìn)一步進(jìn)入以噴口形式存在的活動裝料裝置4內(nèi)。通過借助于致 動裝置根據(jù)特定型式移動以噴口形式存在的活動裝料裝置4，裝填物料 可被分配在以爐的形式存在的封閉空間30中。
權(quán)利要求
1、用于將物料分配在封閉空間(30)中的裝置，所述裝置包括固定裝料裝置(3)、活動裝料裝置(4)，所述活動裝料裝置(4)被懸掛在萬向架上、和用于對所述萬向架懸掛裝置(2)進(jìn)行致動的至少一個致動裝置(15)，其特征在于，所述萬向架懸掛裝置(2)的內(nèi)環(huán)(6)被可傾斜地布置在兩個傾斜裝置(21)上，所述兩個傾斜裝置被安裝在所述固定裝料裝置(3)上形成第一轉(zhuǎn)動軸線(23)，所述萬向架懸掛裝置(2)的外環(huán)(7)被可傾斜地布置在另兩個傾斜裝置(20)上，所述另兩個傾斜裝置被安裝在所述內(nèi)環(huán)(6)上形成第二轉(zhuǎn)動軸線(22)，所述外環(huán)(7)被附接到所述活動裝料裝置(4)上且所述致動裝置(15)被附接到所述外環(huán)(7)或內(nèi)環(huán)(6)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，設(shè)置兩個致動裝置 (15)，每個所述致動裝置包括致動桿(8)和/或壓力缸(10)，所述兩根致動桿(8)或所述兩個壓力缸(10)產(chǎn)生角位移且被附接到所 述外環(huán)(7)或內(nèi)環(huán)(6)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述致動桿(8) 自所述笫一和第二轉(zhuǎn)動軸線(22、 23)產(chǎn)生角位移。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述 第一和第二轉(zhuǎn)動軸線(22、 23)被垂直地進(jìn)行布置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述 第一致動桿(8)相對于所述第二致動桿(8)的角位移為大體上90°。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一致動桿(8 ) 相對于所述第一轉(zhuǎn)動軸線(23)的角位移在0°至±90。的范圍內(nèi)，優(yōu)選 為大體上±45°。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項所述的裝置，其特征在于，所述 致動桿(8)被大體上垂直地進(jìn)行布置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項所述的裝置，其特征在于，為每 根所述致動桿(8)設(shè)置用于使所述致動桿(8)大體上垂直地進(jìn)行移 動的驅(qū)動裝置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括 優(yōu)選大體上水平地進(jìn)行布置的壓力缸(10 )，和用于將所述壓力缸(10 ) 的所述優(yōu)選水平的移動轉(zhuǎn)換成所述致動桿(8)的所述大體上垂直的移 動的移動轉(zhuǎn)換裝置(9)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的裝置，其特征在于，所 述活動裝料裝置(4)包括管形噴口。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的裝置，其特征在于，設(shè) 置用于保護(hù)所述萬向架懸掛裝置(2)和/或所述致動桿(8)不受所述 封閉空間(30)中的熱量和/或灰塵影響作用的屏障裝置(13)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的裝置，其特征在于，設(shè) 置用于控制所述活動裝料裝置(4)的移動的控制系統(tǒng)，優(yōu)選為高速閉 環(huán)控制系統(tǒng)。
13、 應(yīng)用根據(jù)權(quán)利要求1至12所述的裝置以將裝填物料分配在反 應(yīng)器如豎爐或冶金集料反應(yīng)器中或分配在爐如鼓風(fēng)爐中或分配在熔煉 爐氣化器中或分配在還原豎爐中。
全文摘要
裝填物料需要被均勻地分配在以爐或反應(yīng)器的形式存在的封閉空間(30)中以確保其獲得最佳作業(yè)效果。為此目的，在爐的封閉空間(30)內(nèi)部使用了裝填物料分配裝置，所述裝填物料分配裝置具有以噴口形式存在的活動裝料裝置(4)，裝填物料通過所述活動裝料裝置被供給進(jìn)入所述封閉空間(30)內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的分配裝置尺寸較小且重量較輕且具有以噴口形式存在的活動裝料裝置(4)，所述活動裝料裝置被懸掛在位于封閉空間(30)內(nèi)部的以滑道(3)的形式存在的固定裝料裝置上的萬向架懸掛裝置(2)上。
文檔編號F27B1/20GK101111613SQ200580040418
公開日2008年1月23日 申請日期2005年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者B·基布爾, H·斯普倫杰, J·弗勒特徹, J·沃姆, K·韋德 申請人:西門子Vai金屬科技有限公司;西門子Vai金屬科技有限責(zé)任公司