专利名称：送料装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种送料装置。本发明尤其涉及一种减少熔炉的易散性气体排放的冶金炉送料装置。
背景技术：
在许多传统冶金炉中，新鲜的给料物质经熔炉顶部的进料口送入熔炉。通常，给料物质经输送带送入熔炉，输送带通过打开的进料口存放给料物质。然而，熔炉设有打开的进料口可能造成易散性气体(如二氧化硫)经该进料口逸出而排向大气。易散性气体的排放不仅可对环境造成不利影响，而且可对熔炉附近生活或工作的人们造成负面影响。此外，从熔炉逸出的易散性气体可携带被加工物质的细小颗粒，而造成金属回收的损失。因此，如果可以提供一种送料装置，其不但可以减少冶金炉排放的易散性气体，也可确保给料物质一致、可靠地流入熔炉，这将会是一大优势。要了解，术语“易散性气体”可能系指熔炉的气体排放物或气体排放物与夹带颗粒的化合物。要清楚了解，如果本专利提到任何现有技术公告，该引用不意味着承认此项公告构成该技术在澳大利亚或任何其他国家公知常识的一部分。整个说明书中，除非使用情景另有说明，否则“包括” 一词及其文法上等效的词应理解为“包含”之意。
发明内容
本发明的一个目的是提供可克服上述至少某一缺点的送料装置，或提供有用选择或商业选择。本发明的一方面主要在于一种熔炉的送料装置，包括盛装给料物质的容器，所述容器置于至少局部高于所述熔炉的进料口的位置，且包含的送料工具置于至少局部处于所述容器内的位置，所述送料工具适宜控制给料从所述容器经所述进料口进入所述熔炉的流速，所述装置防止易散性气体从所述容器外部与所述进料口之间逸出。该容器可是具备任何适当尺寸、形状或结构的容器。较佳的选择是，该容器包含一个或多个墙体，用于界定盛装给料物质的内部区域。该容器可为任何适当形状。比如，容器的横截面可大体为正方形或矩形。然而，在优选实施例中，该容器的横截面可大体为圆形或椭圆形。较佳的选择是，该容器包含一个漏斗、储料器或可保存一定量给料物质的类似工具。该容器的确切结构并非关键，但有经验的人员了解，如果该容器整个高度(至少部分高度)上的形状大体为锥形，这是有益的。这有助于促进给料物质流经容器，且能最大限度减少粘附或卡在容器内壁上的给料物质量。较佳的选择是，该容器从容器的上部分至容器的下部分向内所呈的锥形部分位于或邻近熔炉的进料口。
在本发明的一些实施例中，容器的整个横截面可大体为锥形。或者，在本发明的优选实施例中，容器可包含一个上方锥形部分和下方喉部，该喉部处于邻近熔炉的进料口的位置。喉部可为任何适当形状，但在一些实施例中，喉部可大体为圆柱形。如前所述，容器置于(至少局部)高于熔炉的进料口的位置。在一些实施例中，容器的下部分(至少局部)位于熔炉的进料口内，以防止易散性气体流出经容器的外表面排向大气。容器的放置位置使容器的下部分(至少局部)被进料口包围。更佳的选择是，进料口完全包围容器的下部分，容器周长与进料口周长一致。在一些实施例中，进料口完全包围容器的下部分，使得进料口和容器之间形成一个密封。因此，在优选实施例中，容器的下部分适宜紧靠进料口的边缘。更佳的选择是，容器的下部分适宜与进料口的边缘形成一个密封。容器的下部分自身可形成一个密封，或设置密封工具(例如衬垫、0形圈或类似物)以在容器和进料口之间形成一个密封。在本发明的另外一些实施例中，可使用化学密封剂(例如树脂、粘合剂、硅树脂或类似物质、或其化合物)，以确保容器和进料口之间形成的一个密封大体使从熔炉逸出的气体排放物不可渗透。或者，进料口和容器的下部分可连接固定在一起(例如通过焊接或螺栓连接)以形成一个密封。或者，可使用高耐受覆盖物、可调环或类似物。在其他实施例中，容器置于高于进料口的位置，并整个包围进料口。在此实施例中，容器可与熔炉形成一个密封，从而使易散性气体无法从容器和熔炉之间逸出。有经验的人员了解密封的确切结构对于本发明并非关键，条件是形成足够的密封以减少或消除容器下部分和进料口之间逸出的易散性气体。送料工具可为任何适宜形式，例如螺旋送料器、阀门、门(或双门)、振动送料器、火山灰送料器或类似工具，当驱动这些工具时，引起给料物质流从容器流入熔炉。然而，较佳的选择是，送料工具适宜控制容器与熔炉之间给料物质的流速。可以任何适宜方式达成对给料物质的流速控制，然而在优选实施例中，使用可调速送料工具控制给料物质的流速。在本发明的实施例中，最好是送料工具包含螺旋送料器(尤其是垂直螺旋送料器)，其与可调速电动机或类似工具形式的驱动工具相联系。有经验的人员了解，通常情况下，螺旋送料器包含一个中心轴或杆，以及一个或多个从轴向外延伸的螺旋的螺旋刮板。在本发明中，螺旋器长度需仅相对较短以控制高于螺旋器的给料物质前端，并防止给料物质以不可靠方式传送。螺旋器可为螺旋的螺旋器。送料工具可置于任何适宜位置。例如，在本发明的一些实施例中，送料工具可置于大体位于容器的喉部内的位置。或者，送料工具可置于容器的锥形部分内的位置。或者，送料工具可置于容器的锥形部分和喉部内的位置。该装置可设清洁工具。在本发明的实施例中，其中送料工具置于容器的锥形部分和喉部内，螺旋送料器的轴可设清洁工具，以确保熔炉的进料口保持无任何物质堆积并防止堵塞，并确保给料物质可靠地送入熔炉。可安装任何适宜清洁工具，例如但不限于一个或多个刮板、刷子、楔形物、刀片或类似工具或其组合物。或者，除置于轴上的清洁工具之外，一个或多个螺旋的螺旋刮板可设适宜保持进料口无任何物质堆积的铰孔刮板。或者，本发明可包含振动工具和受控爆炸方法，例如空气爆炸以防止物质堆积。
在送料工具尚未运行时，为防止物料流通过送料工具，优选可毗邻或紧靠进大体上沿送料工具整个高度方向敷设的容器的内壁安装的送料工具。如，若送料工具只有极少部分位于该容器的锥形部分内，则送料工具的实际形状也可能是圆锥形的，以使送料工具的外缘大体上与容器的内壁相平行。在本发明一些实施例中，送料工具的外缘可能紧靠容器内壁，以使给料物质不会在送料工具未运行时流过送料工具。但是，在本发明的具体实施例中，送料工具的外缘可能会与容器的外壁相分隔。在本实施例中，给料物质可能不会在送料工具未运行时，流过送料工具，其原因有以下几种，如，容器内进料颗粒的静止角，及容器的壁的角度。按照预计，只有在送料工具运行时，物料才会被送入熔炉内。容器内的送料工具可以按照需要进行调整，这点将在本发明的优选实施例中更加清楚地显现出来。如，可根据需要，提升或降低容器内的送料工具(甚至可以降低至最低限度，使其部分穿过进料口通入熔炉内)。而且，可以调整送料工具，将其从容器内拆除，如，在需要对送料口、容器或送料工具进行保养或修理时。可以将送料工具和容器一起从熔炉的顶部拆除，这点将在本发明的进一步实施例中显现。在本实施例中，在将送料工具和容器作为联合整体拆除时，容器的内容物将保持不变。在本发明的一些实施例中，送料工具和容器的拆除可归并入上游设备的构件和运动机构，如，给料传输工具。为实现送料工具的提升和降低，应将送料装置与一个或多个可移动的支撑构件相连。可移动的支撑构件可以是合适的任何形式的，如可提升或降低的悬臂构件、伸缩或收放式构件、可折叠构件等，或该类构架的结合构件。优选一个或多个支撑构件，将其调整连接至一个在需将送料装置拆卸下来进行维修时可提升降低或甚至可以伸缩的支架上。该支架可由一个或多个支撑构件组成(如，一个或多个垂直构件和/或一个或多个水平构件)，按需求，其中可包括一个或多个伸缩或收放式构件。有经验的人员将会明白，支架的具体建造并不是至关重要的。另外，还可通过其他方法，降低送料工具，如安装滑轮、采用液压技术、使用叉式升降机、起重机等。可通过自动或手动方式提升或降低送料工具。但是，须知某些情况不需要提供有锥形部分的送料工具。如，当需将送料工具降低至熔炉的炉喉甚至将其伸入熔炉内时，则不需要装备有锥形部分的送料工具，否则，将可能妨碍对送料工具按要求进行的降低。送料装置可能还包括适于将给料物质输送至容器内的给料输送工具。可装备任何合适的给料输送工具，如，一个或多个升降机、斜槽、输送带、容器等，但不仅限于此。此外，可直接通过运料车、装卸设备或类似工具将给料物质自动传输至容器内，或通过手动的方式将其传入容器内，如工人使用铁锹或铁铲将其送入容器。这样，则可能无需装备容器上壁，或只在部分区域装备上壁。另外，如果装备了容器上壁，则可调整给料输送工具，通过上壁处的孔或口将给料物质输送至容器内。优选大体上与将给料物质从容器送至熔炉速度相同的速度，将给料物质输送至容器内。这样，容器内的给料物质的量则会大体上保持恒定。可通过适当的方法，使给料物质的料位大体上保持这种恒定。如，可在送料装置上装备一个或多个传感工具以确定容器内给料物质的料位。可装备合适的任何传感工具，包括一个或多个负荷传感器、接触式传感器、料位传感器，一架或多架相机以监测料位等。此外，还可以人力监测料位。优选一个或多个可将容器内给料物质料位(或容器内给料物质料位的变化速率)信号传递给任何合适的接收工具(如，DCS、PLC、电脑或使用非固定接收工具的其他工具，如PDA、手机等)的传感工具。据设想，一旦接收到该类信号，接收工具可能会采取适当措施，以确保给料物质的料位大体上保持恒定。如，若容器内给料物质的料位开始下降至预期料位以下的位置，将会发出相应信号(由专门的控制系统、DCS等)，以给料传输工具将给料物质传输至容器的速度，添加物料。同样，如果容器内给料物质的料位开始上升至所预期料位以上的位置，将会发出信号，以给料传输工具将给料物质传输至容器的速度，减少物料。若有需要，该系统可以音频信号或视觉信号的方式运行，如警报器、闪光灯等，向范围内的工作人员发出警报。据设想大部分送料速率的调节，可通过自动控制系统的控制实现，同时，也设想可采用音频信号(警报器等)或视觉信号(如闪光灯)向工作人员发出警报，以手动调节送料传输工具将给料物质送至容器的速率。当无法调节给料传输工具时(如，给料传输工具正在以最大的速率设置值运行)，据设想，可通过调节送料工具的速度以控制容器内给料物质的料位。但是，有经验的人员将会明白，在本发明的优选实施例中，可通过送料工具和给料传输工具速率调节相结合的方式，保持容器内给料物质的料位。所述技术领域的专业人员将会鉴别对本发明所实施的任何控制策略，应保证熔炉安全可靠的运行以使其尽量达到安全标准的最高要求，并且尽量使其保持始终如一的产量和质量。容器内所盛放的给料物质的料位可保持在任何合适的位置。但是，给料物质的料位最好是保持在可使给料物质形成一个大体上不透气塞或屏障的位置，以减少从熔炉逸出的易散性气体。有经验的人员将会了解大体上形成一个不透气塞或屏障具体所需的给料物质的量，并了解这将取决于给料物质的一些性质，包括密度、孔隙率、含水量等。因此，大体上形成一个不透气塞或屏障所需的给料物质的量将根据所使用的给料物质而有所不同。除减少易散性气体的逸出之外，形成一个不透气的给料物质塞或屏障也可减少(或排除)一些多余气体流入熔炉内。流入熔炉内的气体，大体上会导致熔炉内的局部冷却，进而降低熔炉的运行效率。可通过配备一个不透气的给料物质塞或屏障来大体上减少或甚至消除这种影响。 送料装置适用于所属技术领域专业人员所熟知的各种熔炉。本送料装置适用于合适的任何熔炉,如熔池式熔炉(包括竖式熔炉)，电炉、喷枪顶吹熔炉、高炉、送料口位于顶部的熔炉等，但不仅限于此。在一实施例中，同时使用了送料装置和喷枪顶吹熔炉，但是这并不是说明本发明仅能跟这一种类型的熔炉共同使用。一种冶金熔炉的送料装置，包括盛放给料物质的容器，所述容器放置在至少是局部高于熔炉的进料口的位置，以防止易散性气体从所述容器外部与所述进料口之间逸出，包含的垂直螺旋送料机放置在至少局部处于容器内的位置，亦包含驱动垂直螺旋送料机驱动工具，其中从容器到进入熔炉内的给料物质的流量受到控制，以确保足够量的给料物质保留在容器内以减少从熔炉经进料口逸出的易散性气体。另一方面，还进一步配备了一种减少冶金炉排放的装置，包括盛放给料物质的容器，所述容器放置在至少是局部高于熔炉的进料口的位置，以防止易散性气体从所述容器外部与所述进料口之间逸出，给料输送工具用于将给料物质转移至容器内，送料工具位于至少是局部位于容器内的位置且适宜控制给料从容器流至熔炉的流速，其中给料物质从容器至熔炉的流速大体与其从给料输送工具至容器内的流速相同，以确保足够量的给料物质保留在容器内以减少从熔炉经进料口逸出的易散性气体。
本发明实施例参见下列说明书附图进行说明，其中图1为根据本发明实施例所述送料装置平面图；图2为根据本发明实施例所述送料装置的一部分的平面图；以及图3为根据本发明实施例所述送料装置的一部分的平面图。附图详细说明应了解，提供附图的目的在于展示本发明的优选实施例，不得将本发明视为仅限于附图所示特征。图1所示为根据本发明实施例所述的送料装置10。送料装置10包括至少部分位于冶金炉13的进料口 12上的容器11。容器11的下部分位于进料口 12内，以在进料口 12和容器11接触处形成一个密封。该密封的形成可防止易散性气体通过进料口 12和容器11之间的缝隙从熔炉13中逸出。装置10包括螺旋送料器14形式的送料工具。螺旋送料器14包括位于容器11内的一个驱动轴15和螺旋刮板16。将给料物质17 (类似的精矿)送入容器11，之后，启动送料装置10，将给料物质送至熔炉13内。从图1中，可看出螺旋刮板16的角度和调位大体上防止了给料物质17在螺旋送料器14未运行时进入熔炉13内。同时，给料物质17的本身性质，如含水量、静止角等，也可防止该类影响的产生。同时，该位置处给料物质17有效地形成一个坚实的物料塞，防止排放物(气体、微粒物质等)从熔炉13的进料口 12逸出至大气中。驱动轴15的一端与驱动装置相连，例如电动机18，当其运转时将带动驱动轴15按箭头19所示的方向转动。驱动轴15的运转带动螺旋刮板16转动,而螺旋刮板16的转动又使给料物质17通过进料口 12被送进熔炉13中。当电动机18运转时，需要保持给料物质17在容器11中的大体料位恒定。如果给料物质17的料位过于降低，防止熔炉13中的排放物通过进料口 12排出的效率将降低。给料物质17可以通过任何一种恰当的工具送进容器11，比如输送机或升降机，或者通过卡车、装料器、过滤器或类似的装置送入容器11。有时需要检查螺旋送料器14 (例如，检查磨损或损坏情况)或出于维护目的接近螺旋送料器14。鉴于此，可以给送料装置10提供一个包括水平构件19和垂直构件20的支架。如图1所示的本发明实例，提供了一个垂直构件，作为伸缩或收放式构件，与底部构件21相连。底部构件21用螺栓或其他方式连接地板或地面，或链接其他恰当支架。将垂直构件20作为伸缩构件，可以使螺旋送料器14从容器11移除时，可以将垂直构件20抬高；将螺旋送料器14置于容器11时，可以将垂直构件20放低。这不仅在维护螺旋送料器14时有用，当需要调整加料装置10或加料过程(如调整给料物质17送入熔炉13的流速)时也有帮助。一旦螺旋送料器14通过垂直构件20的作用完全抬高到离开容器11，便可以利用水平构件19将螺旋送料器14从水平方向移除容器11。例如，水平构件19也可以是伸缩或收放式构件，使螺旋送料器14可以从水平方向移除容器11，或者，可以调整垂直构件20使其绕其纵向轴旋转，这样可以使螺旋送料器旋转离开容器11。根据本发明实例，图2显示了加料装置10的部分示意图。在本实施例中，容器11完全置于熔炉13的进料口 12的上方。容器11配备有一对法兰22，这使容器11可以通过螺栓或焊接的方式与熔炉13的顶部相连。法兰22与熔炉13相连形成一个密封件，防止易散性气体通过进料口 12和容器11之间的缝隙从熔炉13逸出。现在看图3，根据本发明实例，图3显示了加料装置10的部分示意图。在本发明实例中，容器11完全置于熔炉13的进料口 12的上方，且将进料口 12完全包围。容器11既可以与熔炉13紧靠，也可以利用任何恰当的固定方法将其定位。容器11的定位形成一个密封件，防止易散性气体通过进料口 12和容器11之间的缝隙从熔炉13逸出。本发明的加料装置10的优点不可胜数。首先，加料装置10可以减少或甚至消除易散性气体通过进料口从熔炉中逸出。从环保、健康和安全的角度来说，这都表明了其显著的优势。此外，采用最少的额外基础设施防止易散性气体从熔炉中逸出，是一种减少新熔炉气体逸出以及改装现有熔炉的高效而节约成本的方法。此外，其防止冷却器气体进入熔炉，在熔炉中形成冰点。本发明的加料装置在具备这些优点的同时，也确保了原料稳定可靠地送入熔炉。这样，当本发明投入使用时，对运作的有效性将产生很小的影响或完全不产生影响。所属领域的技术人员应了解，除了本说明书中明确描述的内容之外，本发明可能易受变动和修改的影响。要了解的是，本发明包含在其精神和范围内的所有此类变动和修改。
权利要求
1.一种熔炉的送料装置，包括盛装给料物质的容器，所述容器位于至少局部高于所述熔炉的进料口的位置，且送料工具位于至少局部处于所述容器内的位置，所述送料工具适宜控制给料从所述容器经所述进料口进入所述熔炉的流速，所述装置防止易散性气体从所述容器外部与所述进料口之间逸出。
2.根据权利要求1所述的送料装置，其中所述容器包括一个或多个墙体，用于界定盛装所述给料物质的内部区域。
3.根据权利要求1或2所述的送料装置，其中所述容器的至少部分高度上的形状大体为锥形。
4.根据权利要求3所述的送料装置，其中所述容器的一部分从所述容器上部分至所述容器下部分向内呈锥形接续，位于或邻近所述熔炉的进料口。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的送料装置，其中所述容器位于使得所述进料口包围所述容器下部分的位置。
6.根据权利要求5所述的送料装置，其中所述容器的下部分与所述进料口的边缘形成一个密封。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的送料装置，其中所述送料工具适宜控制所述容器与所述熔炉之间给料物质的流速。
8.根据要求7所述的送料装置，其中可调速送料工具用于控制所述容器与所述熔炉之间给料物质的流速。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的送料装置，其中所述送料工具包括螺旋送料器。
10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的送料装置，其中所述装置配有适应于防止给料物质堆积于所述进料口的清洁工具。
11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的送料装置，其中所述送料工具在所述容器中的位置是可调节的。
12.根据要求11所述的送料装置，其中所述送料工具在所述容器中的位置通过抬升或降低所述送料工具相对于所述容器的位置而进行调节。
13.根据前述权利要求中任一权利要求所述的送料装置，其中所述送料工具和所述容器可从所述熔炉的顶部移除。
14.根据前述权利要求中任一权利要求所述的送料装置，其中当所述送料工具不运转时，所述给料物质无法流过所述送料工具。
15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的送料装置，其中所述送料装置配有一个或多个传感装置，用以确定所述容器内给料物质的料位。
16.根据前述任一权利要求所述的加料装置，其中所述容器内给料物质的料位保持在使给料物质大体形成不能渗透气体的塞子或屏障的水平。
17.根据前述权利要求中任一权利要求所述的送料装置，其中所述熔炉是喷枪顶吹熔炉。
18.—种冶金熔炉的送料装置，包括盛放给料物质的容器，所述容器位于至少是局部高于所述熔炉的进料口的位置，以防止易散性气体从所述容器外部与所述进料口之间逸出，垂直螺旋送料器位于至少局部处于所述容器内的位置，以及驱动所述垂直螺旋送料器的驱动工具，其中给料物质从所述容器到进入所述熔炉内的流量受到控制，以确保足够量的给料物质保留在所述容器内以减少从所述熔炉经所述进料口逸出的易散性气体。
19.一种减少冶金炉排放的装置，包括盛放给料物质的容器，所述容器位于至少是局部高于熔炉的进料口的位置，以防止易散性气体从所述容器外部与所述进料口之间逸出，给料输送工具用于将给料物质转移至所述容器内，送料工具位于至少是局部位于所述容器内的位置且适宜控制给料从所述容器进入所述熔炉的流速，其中给料物质从所述容器至所述熔炉的流速大体与其从所述给料输送工具至所述容器内的流速相同，以确保足够量的给料物质保留在所述容器内以减少从所述熔炉经所述进料口逸出的易散性气体。
全文摘要
一种熔炉的送料装置，包括盛装给料物质的容器，所述容器位于至少局部高于熔炉进料口的位置，且包含的送料工具位于至少局部处于所述容器内的位置，所述送料工具适宜控制给料从所述容器经所述进料口进入所述熔炉的流速，所述装置防止易散性气体从所述容器外部与所述进料口之间逸出。
文档编号F27D3/08GK103052860SQ201180034727
公开日2013年4月17日 申请日期2011年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者弗兰克·阿瑟·塞缪尔·莱彻富德, 威廉·大卫·鲍彻, 雨果·朱伯尔 申请人:超达科技有限公司