专利名称：单点进料多点撒布式布料器及电弧炉的制作方法
技术领域：
本发明属于非金属矿石熔炼设备技术领域，尤其涉及一种对熔炼电弧炉进行炉料布料时使用的布料器及使用该布料器的电弧炉。
背景技术：
在非金属矿石熔炼电弧炉的熔炼生产过程中，为了向电弧炉内加入电炉原料，通常采用从电弧炉的炉顶向炉内加料的方式。过去在炉盖中心设置一固定直通式加料管，通过该加料管向炉内加料，其为固定布料的方式，这种固定布料的方式虽然结构简单，但当原料加入到电弧炉中后，电弧炉中的布料断面为三角形，布料偏析严重，造成炉墙处物料较少，电弧辐射炉墙使炉墙挂渣熔化，容易造成对炉墙的腐蚀；而在电弧炉内，由于布料不均，部分电极露出于炉料外、未被炉料覆盖，而靠近电极周围的物料容易熔化，电能未能充分利用，从而导致电炉效率低。为了克服单点布料的缺点，满足均匀布料、离析现象少的要求，现在的电炉多采用多点布料，即可围绕电炉的圆周布料。专利号为201120188399. 2、名称为新型电容氧化镁熔炼电弧炉的中国发明专利公开了一种电弧炉，包括炉筒、炉筒和炉盖，在炉盖顶部设置有三个电极孔和三个加料孔，这三个加料孔设置在三个电极孔外缘，且位于三个电极孔的两两之间。三个加料孔通过料管分别与位于电弧炉上方的三个高位料仓相连，原料从三个料仓经料管加入电弧炉内。该电弧炉采用在炉盖顶部设置多个沿圆周分布的加料口，虽然可以实现对炉筒内进行多点布料，但是需要在炉盖上设置多个加料口、位于炉筒上方的多个与加料口配套连通的料管以及多个料仓，不但结构复杂，而且还占用了很大的空间，无法有效降低成本。专利号为200720016466. 6、名称为沿电极外侧多点布料的熔分电炉的中国发明专利公开了另一种形式的多点布料电弧炉，其在炉盖顶面上分布若干个加料口，在炉筒上方设置有与加料口位置相对应的设有加料嘴的料管，料管分别与加料口和料仓连通，使原料从料仓经料管落入炉内。该电弧炉的料仓分为两排设置于炉筒上方，加料口沿圆周分布在炉盖顶部，这使得一部分连接于料仓和加料口之间的料管长度很长，而且需要额外设置多个送料机构向不同的料仓送料，这种设计结构不仅增加了送料流程的成本，而且也不便于连续进行布料的操作和控制，同时也存在结构复杂，十分占用空间的缺点，不利于节能环保。
发明内容
本发明的目的是提供一种在非金属矿石熔炼电弧炉上使用的设计合理、布料均匀、可分级入料的单点进料多点撒布式布料器，其可以克服现有多点布料设备造价高、占用空间大、布料不均匀、无法分级处理等缺陷。本发明的另一目的是提供一种装备有单点进料多点撒布式布料器的熔炼电弧炉，可以达到炉料均匀、分级入炉的效果。为了实现上述第一目的，本发明采取如下的技术解决方案单点进料多点撒布式布料器，设置于电弧炉炉筒上方 ，经料管与料仓相连通；包括入料接管，入料接管与料管相连；设置于入料接管下方的初级布料管；间隔设置于初级布料管外围的分料斜管，分料斜管与初级布料管内相通；设置于分料斜管出料口下方的分料嘴。为了实现上述第二目的，本发明采取如下的技术解决方案设置有单点进料多点撒布式布料器的电弧炉，包括炉筒支架、设置于炉筒支架内的炉筒、位于炉筒上方且可罩住炉筒上部开口的炉盖、安装在炉筒一侧的横臂支柱、设置于横臂支柱上的导电横臂、控制导电横臂升降的电极升降控制装置、穿过炉盖伸入炉筒中的电极、位于炉筒上方的料仓、连接料仓和布料器的料管；所述布料器位于炉盖下方，入料接管设置于炉盖的入料孔处。本发明的分料斜管出料口下方设置有分级布料板，所述分级布料板与所述分料嘴组成物料分级单元，分级布料板相对于分料嘴位于其外侧，在所述分级布料板上设置有多个间隔布置的漏料孔。本发明的分料嘴呈上小下大的喇叭筒状。本发明的分级布料板为由矩形或三角形绕一旋转中心线旋转形成的曲面结构，其横截面为圆弧形，其旋转中心线位于分料嘴外侧。本发明的分级布料板为平板式结构，所述分级布料板平行于铅垂线设置或与铅垂线相交且向内倾斜设置。本发明的分级布料板沿其几何中心线从下往上渐缩。本发明的分料斜管的出料口平面倾斜向上。本发明的分料斜管的数量为3根,一根分料斜管的几何中心线与相邻一根分料斜管的几何中心线之间的夹角为120°。本发明的初级布料管的底板的横截面形状为三角形。由上述技术方案可知，本发明的布料器采用中心入料多点分级布料的新颖设计理念，由一个入料接管配合多个分料斜管的结构，只需一个料仓即能完成所有布料工作，实现了单料斗中心一点入料同时完成炉内多点级配布料的功能，结构设计合理，零部件少，与现有的分料器相比，可以减少相配套的料仓、装卸料装置、物料输送机构及除尘装置，不但能降低零部件制造维修费用，而且可以减少占用炉筒上方的空间，降低厂房高度，同时也降低施工建造成本。
图I为本发明实施例I的结构示意图；图2为本发明实施例I布料器的结构示意图；图3为图2的俯视图；图4为本发明实施例I炉内布料器安装于炉盖内的结构示意图；图5为图4的仰视图；图6为本发明实施例I分料嘴和分级布料板的结构示意图；图7为图6的俯视图；图8为图6的纵向剖视图；图9为本实施例I分级布料板的结构示意图；图10为本实施例I初级布料管的剖视图11为本发明实施例2分料嘴和分级布料板的结构示意图；图12为本发明实施例3分料嘴和分级布料板的结构示意图；图13为本发明实施例3分级布料板的结构示意14为本发明实施例4分料嘴和分级布料板的结构示意图；图15为图14去除分料斜管后的俯视图；图16为本发明实施例5分料嘴和分级布料板的结构示意图；图17为图16去除分料斜管后的俯视图；图18本发明实施例6分料嘴和分级布料板的结构示意图；图19为图18去除分料斜管后的俯视图。以下结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细地说明。
具体实施例方式实施例I如图I所示，本实施例的电弧炉包括炉筒I、炉盖2、炉筒防护架3、电极4、导电横臂5、料仓6、料管7、布料器8、横臂支柱9、电极升降控制装置10、供变电系统(未图示)、水冷电缆(未图示)、冷却水系统(未图示)、电气控制室(未图示)。炉筒I设置于炉筒防护支架3内，本实施例的炉筒I放在一沿导轨11运行的台车12上，由台车12将炉筒I送入炉筒防护架3内或从炉筒防护架3中移出。炉筒防护支架3的顶端为操作平台13，炉盖2置于操作平台13上且可罩住炉筒I的上部开口，炉盖2的侧部设置有人工加料口(未标号)，顶部加工有3个电极孔2a和一个入料孔2b，入料孔2b设置于炉盖2顶部的中心位置，3个电极孔2a沿圆周均布在入料孔2b外围。横臂支柱9安装在操作平台13上、位于炉盖2 —侧，导电横臂5安装于横臂支柱9上，导电横臂5的前端设置有导电夹头和电极抱箍(未标号)，电极4通过导电夹头和电极抱箍安装在导电横臂5上，电极4可穿过炉盖2上的电极孔2a伸入至炉筒I中，导电横臂5在电极升降控制装置10的控制下可沿竖直方向上下移动，从而带动电极4进行升降动作。本实施例中导电横臂5的升降采用电机驱动链条(未图示)的机械传动方式带动导电横臂5升降，但也可以采用传动的液压缸控制导电横臂的升降。导电横臂内和导电夹头均通过冷却水循环管道与冷却水系统相连，导电横臂也通过水冷电缆与供变电系统电相连，本发明的电气连接及冷却水连接方式以及供变电系统、冷却水系统、电气控制系统的结构均与现有技术中的相同，在此不再赘叙。如图2、图3及图5所示，本发明的布料器8包括入料接管8-1、初级布料管8_2、分料斜管8-3、分料嘴8-4及分级布料板8-5。入料接管8-1经炉盖2中心的入料孔2b与料管7相连，料管7另一端与设置于炉盖2上方加料平台14上的料仓6连通，料仓6内的物料经过料管7加入炉内布料器8中。初级布料管8-2设置于入料接管8-1下方，初级布料管8-2上设置有与初级布料管8-2内相通的斜向下的分料斜管8-3，本实施例中设置了 3根分料斜管8-3，该3根分料斜管8-3沿初级布料管8-2的外圆周均匀布置，一根分料斜管8_2的几何中心线与相邻一根分料斜管8-2的几何中心线之间的夹角为120°，分料斜管8-3位于三根电极4的两两之间。同时参照图6至图9，在初级布料管8-2的出料口焊接连接有底部为开口的分料嘴8-4，分料嘴8-4呈上小下大的喇叭形结构。在分料斜管8-2出料口外侧设置有分级布料板8-5，为了便于理解，将分料斜管出料口面向炉筒筒壁的一侧定义为外侧。本实施例的分级布料板8-5呈圆锥面形结构，其旋转中心线位于分料嘴8-4之外侧，在分级布料板8-5上加工有多个间隔布置的漏料孔a，漏料孔a的孔径可根据不同需要设置不同的尺寸，以便于让不同粒度的粒度通过。分料嘴8-4和分级布料板8-5共同形成一个物料分级单元，当物料沿着分料斜管8-2进入到该分级单元后，大粒度物料会被分级布料板阻挡，分至分料嘴8-4 —侧，然后从分料嘴8-4底部开口向炉筒I中心撒布，而小粒度物料则穿过分级布料板8-5向炉筒筒壁一侧撒布。由于本实施例中分级布料板8-5米用上小下大的圆锥面形结构，该曲面形成一向分料嘴8-4内倾斜的斜面，当大粒度物料被分级布料板8-5阻挡后，会自然顺着该斜面向炉筒I内中心撒布，不但布料效果更好，而且大粒度炉料加在炉筒中心，也便于熔炼过程排气。
如图8所示，作为优选的技术方案，本实施例的分料斜管8-2出料口平面倾斜向上，与水平面呈一夹角a，该夹角a优选范围为5 60°。由于出料口平面向上倾斜，从分料斜管8-2下来的物料会先碰到分级布料板8-5，由此可以控制大粒度物料的撒布方向，结合喇叭形状的分料嘴8-4结构，使其更好地向炉筒I内中心撒布。同时，如图10所示，本实施例初级布料管8-2的底板的竖截面形状为三角形，即初级布料管8-2的底板为圆锥体结构，此结构使落入初级布料管8-2中的物料自然顺着初级布料管8-2底板的斜面进入分料斜管8-3中，不会造成物料在初级布料管8-2内堆积。以下对本发明布料器的布料过程做进一步说明本发明的布料器布料时，料仓6中的物料经料管7和入料接管8-1进入布料器8内后，在初级布料管8-2内发生碰撞，产生一级布料效果，然后分别经过分料斜管8-3进入分料嘴8-4中，物料从分料斜管8-3向下滑落时，其中的大块物料受分级布料板8-5的阻挡，顺着分料嘴8-4形成扇面向炉筒中心抛洒，而粉状和小粒度的物料则穿过分级布料板8-5上的漏料孔a向炉筒内壁方向撒布，从而实现炉料均匀、分级入炉的效果。实施例2如图11所示，本实施例与实施例I不同的地方在于本实施例的分料斜管8-2出料口平面水平设置。实施例3如图12和图13所示，本实施例与实施例2不同的地方在于本实施例的分级布料板8-5为一梯形的平板，该分级布料板8-5平行于铅垂线设置。实施例4如图14和图15所示，本实施例与实施例3不同的地方在于本实施例的分级布料板8-5向内倾斜设置,分级布料板8-5与铅垂线相交形成一夹角3，分级布料板8-5向分料嘴8-4内倾斜，可以控制物料向炉筒中心滑落，根据需要设置不同的倾斜角度从而撒布方向不同。实施例5如图16和图17所示，本实施例与实施例I不同的地方在于本实施例的分级布料板8-5为圆柱形曲面。实施例6如图18和图19所示，本实施例与实施例I不同的地方在于本实施例的分料嘴8-4为圆筒形结构。诚然，本发明的技术构思并不仅限于上述实施例，还可以依据本发明的构思得到许多不同的具体方案，例如，作为本发明的优选实施例，分料嘴结合分级布料板形成一个物料分级单元，实现不同物料分级入炉的效果，但分料嘴也可以不与分级布料板组合，也能实现单点进料多点分布的效果，诸如 此等改变以及等效变换均应包含在权利要求所述的范围之内。
权利要求
1.单点进料多点撒布式布料器，设置于电弧炉炉筒上方，经料管与料仓相连通；其特征在于，包括 入料接管，所述入料接管与料管相连； 设置于所述入料接管下方的初级布料管； 间隔设置于所述初级布料管外围的分料斜管，所述分料斜管与所述初级布料管内相通； 设置于所述分料斜管出料口下方的分料嘴。
2.根据权利要求I所述的单点进料多点撒布式布料器，其特征在于所述分料斜管出料口下方设置有分级布料板，所述分级布料板与所述分料嘴组成物料分级单元，分级布料板相对于分料嘴位于其外侧，在所述分级布料板上设置有多个间隔布置的漏料孔。
3.根据权利要求I所述的单点进料多点撒布式布料器，其特征在于所述分料嘴呈上小下大的喇叭筒状。
4.根据权利要求2所述的单点进料多点撒布式布料器，其特征在于所述分级布料板为由矩形或三角形绕一旋转中心线旋转形成的曲面结构，其横截面为圆弧形，其旋转中心线位于分料嘴外侧。
5.根据权利要求2所述的单点进料多点撒布式布料器，其特征在于所述分级布料板为平板式结构，所述分级布料板平行于铅垂线设置或与铅垂线相交且向内倾斜设置。
6.根据权利要求2或4或5所述的单点进料多点撒布式布料器，其特征在于所述分级布料板沿其几何中心线从下往上渐缩。
7.根据权利要求I所述的单点进料多点撒布式布料器，其特征在于所述分料斜管的出料口平面倾斜向上。
8.根据权利要求I所述的单点进料多点撒布式布料器，其特征在于所述分料斜管的数量为3根，一根分料斜管的几何中心线与相邻一根分料斜管的几何中心线之间的夹角为120。。
9.根据权利要求I所述的单点进料多点撒布式布料器，其特征在于所述初级布料管的底板的横截面形状为三角形。
10.安装有如权利要求1-9任一项所述的单点进料多点撒布式布料器的电弧炉，包括炉筒支架、设置于炉筒支架内的炉筒、位于炉筒上方且可罩住炉筒上部开口的炉盖、安装在炉筒一侧的横臂支柱、设置于横臂支柱上的导电横臂、控制导电横臂升降的电极升降控制装置、穿过炉盖伸入炉筒中的电极、位于炉筒上方的料仓、连接料仓和布料器的料管；所述布料器位于炉盖下方，入料接管设置于炉盖的入料孔处。
全文摘要
单点进料多点撒布式布料器及电弧炉，该电弧炉包括炉筒支架、炉筒、炉盖、横臂支柱、导电横臂、电极升降控制装置、电极、料仓、连接料仓和布料器的料管；该布料器位于炉盖下方，入料接管设置于炉盖的入料孔处，其包括入料接管，所述入料接管与料管相连；设置于所述入料接管下方的初级布料管；间隔设置于所述初级布料管外围的分料斜管，所述分料斜管与所述初级布料管内相通；设置于所述分料斜管出料口下方的分料嘴。本发明采用中心入料多点分级布料的新颖设计理念，由一个入料接管配合多个分料斜管的结构，只需一个料仓即能完成所有布料工作，实现了单料斗中心一点入料同时完成炉内多点级配布料的功能，结构设计合理。
文档编号F27B3/10GK102620555SQ20121009066
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者关越, 张国庆, 杨自强, 王鑫, 郭云奇, 陈重伟 申请人:西安越达环保科技有限公司