专利名称：炉头或炉喉密封件的制作方法
技术领域：
本发明涉及依照权利要求1前序部分或权利要求2前序部分的一种炉头或炉喉密封件。
背景技术：
已知有多种装料设备用于给竖炉或鼓风炉加装炉料(加料)。为把炉料均匀地分配到炉身的横截面上，在几十年前就已经特别提出了一种可转动的炉喉密封件，该密封件包括相对于炉轴偏心设置且同样可转动的分配器。采用这种装料设备，能够进行高度均匀的装料，而不会形成加重的堆料锥体，其中，分配器的喷口被引导在两条相互叠加的环形路径上越过炉身的横截面。
从文件EP0065084B1中可知一种旋转斜槽，该斜槽可绕两个相互垂直的轴枢转。斜槽可绕其枢转的其中一个轴是该斜槽的悬吊轴；第二轴是斜槽的纵轴。用这种设备试图给炉子实现均匀装料，但这种旋转斜槽不能控制装料的均匀度。
从文件DE29515419U1中可知一种与其略微不同的装置，该装置包括一旋转斜槽、若干装料斜槽以及一分配斜槽，该旋转斜槽具有可驱动旋转的圆筒外壳，若干装料斜槽具有不同的径向尺寸且与所述外壳的出口连接，该分配斜槽设置在所述外壳的内部，其端部通向装料斜槽且可与所述外壳一起转动，能够调节所述外壳内部的分配斜槽，并可选择装料斜槽的分配操作。采用这种装置，可有目的地对装料分布进行调节；但是，在构造和材料成本方面较为昂贵。
从文件DE-PS868913中，可知一种用于鼓风炉且具有不同构造的装料设备，该设备的核心部分是具有筒状(trunk shape)出口的第一料斗和具有垂直出口的第二料斗，该筒状出口引导炉料至炉子的边缘，该垂直出口朝向炉子的中央输送炉料。这种装置的特征还在于具有高的材料耗损；另外，仅能以非常有限的方式可理想调节各种炉料的装料分布。
从文件DE-AS1169474中可知另一种旋转装料设备，该设备包括分布在环形周边的多个分配斜槽、此外还有靠近中央的一个分配斜槽以及一个外部分配斜槽，通过适当导向的漏斗式斜槽给所有这些分配斜槽供料。在这种装置中，不能朝向炉身横截面的预期点自由选择调节喷口；而且这种设备在构造和材料方面也较昂贵。
最后，提到源于申请人文件DE19929180C2的装料设备。这种设备节省空间，也节省材料。它能在鼓风炉的炉喉或炉壳内极为均匀地分配炉料。
发明内容
从现有技术水平出发，本发明目的在于制造一种炉头，该炉头具有操作可靠的装料设备，如果需要，还可检查该装料设备的操作情况。
此目的通过权利要求1或权利要求2的特征来实现。
解决该目的的一种技术方案是，如果仅有一个旋转斜槽，就设置一装置，该装置用于供给测量装置能量给设置在旋转斜槽工作区的润滑点或类似维护的接受器供给润滑剂，利用分配给旋转斜槽的齿轮可驱动该供给装置，因此所述齿轮具有多重功能。确切地说，它还用于测量装置、润滑剂泵或类似物管道(channelling)能量的断开。管道能量的切断优选在封闭壳体内进行，如果需要，可利用冲洗气体作用于该壳体。
作为一种替换方式，在具有旋转斜槽和分配斜槽或装料斜槽的装置中，可利用分配给两个斜槽的齿轮之一、特别是分配给旋转斜槽的上齿轮驱动该供给装置。分配给斜槽的两个齿轮以及供给装置优选位于防尘隔热的密封室内部，这样确保它们极端紧凑，且在长时间里就其作用也可靠地供给测量装置能量和给润滑点或类似物供给润滑剂。供给装置是给测量装置供电的电机和/或是自分配给旋转斜槽的上齿轮给两个齿轮特别是分配给装料斜槽的下齿轮供应润滑剂的润滑剂泵。尤其是，将润滑剂供应给靠近加装炉料的齿轮或下齿轮格外重要，因为那里普遍温度较高。如果不是有效地供给润滑剂，传动装置通常是齿轮就会产生无润滑运转以及磨损和撕裂增大的风险。根据本发明的润滑剂供给以及将齿轮设置在密封室的内部确保防尘，能够显著减少齿轮的磨损和撕裂，从而相应延长使用寿命。这里应当补充的是，优选利用冲洗气体作用于密封室，以确保该室的内部区域无尘。
测量装置优选设置在密封室面向鼓风炉炉喉的底面，特别是可转动装在那里的臂状件或盘状件上。由于构造简单而特别优选的一种解决方案是将测量装置设置在与从动旋转的装料斜槽连接的臂状件上。由此，不再需要为测量装置提供单独的旋转驱动器，而目前认为这种旋转驱动器对于利用测量装置按照预期方式“扫描(sweeping)”或检测竖炉的整个横截面来说是必要的。
测量装置可以具有IR(红外线)传感器、温度传感器、和/或雷达探针。它们用于测量所装入炉料的表面轮廓(表面测量仪)和/或测量装料室或炉喉内的温度、压力、气体成份或类似物。
为确保即使在旋转斜槽停顿过程中也能给测量装置供电，优选通过缓冲电池组给测量装置供电，如果需要，可利用上面提到的电机给该电池组充电。
由于测量装置处于温度极高、具有侵蚀性且多尘的环境中，因此建议以无线方式把由测量装置生成的测量信号传输给设置在炉头外部的鉴定装置和显示装置、特别是监视器。
利用一种通过感应来传递所需能量和数据的构造来实现特别安全且无磨损地将能量供应给测量装置以及进行可靠的数据传递。由于这种传递是无接触式的，因此可达到高度抗干扰性。采用这种构造，就可省略蓄电池和/或发电机或电机。
以下将利用附图更详细地描述本发明构造的炉头实施例，这些附图表示图1表示炉头和位于该炉头上方的料仓示意纵剖面图；以及图2表示图1构造中用于在能量/数据源与测量装置(传感器)之间输送能量和/或数据的优选装置示意横剖面和放大比例图。
具体实施例方式
在附图中炉头用图示标记10标出。此炉头位于鼓风炉炉壳11或炉喉的上方，图中没有更详细地表示。一种通常所说的料仓12布置在炉头的上方，松散炉料经由输送装置13装入该料仓12内。然后，松散炉料自该料仓12、经由旋转斜槽14和分配或装料斜槽15装入炉喉11内。可驱使旋转斜槽14绕第一转轴17转动。分配或装料斜槽15安装在旋转斜槽14的出口处，即旋转斜槽14的底端处，可驱使该分配或装料斜槽15绕相对于第一转轴16横向偏置的第二垂直转轴17转动。用箭头18，19表示前述斜槽各自的转动。
利用给定的齿轮20，21实现两斜槽14，15的旋转驱动，出于隔温和防尘原因，将该齿轮20，21设置在杯状密封室22内。分配给旋转斜槽14的上齿轮20还与电力驱动装置连接，这里没有更详细地表示。此外，旋转运动相对于成45°角引导的旋转斜槽14、经由分配给旋转斜槽14的齿轮20与分配给装料斜槽15的齿轮21之间的齿轮连接向下分配和装料斜槽15进行传动，这里也没有更详细地表示。在这方面涉及DE19929180C2中所述的构造。
利用一种格外耐热的板23封闭密封室22的下侧。此板表示一种隔热屏。该板还环绕着分配给装料斜槽15的齿轮21箱体。
这里还应注意的是，通常利用可横向导入炉喉上侧的辅助喷枪(sublance)实现装入该炉喉11内的炉料25的表面轮廓24。因此，炉喉上端需要有通孔，以沿着箭头26的方向导入辅助喷枪。在附图中用图示标记27表示所述辅助喷枪27。显而易见，这种测量是费力的。特别对操作人员来说也是令人讨厌的，因为必须手动将辅助喷枪导入鼓风炉炉喉的上端。在导入或取出辅助喷枪的过程中，炉料会流过喷枪，这将导致磨损和撕裂。同样，泄漏也不可避免，这对操作人员来说也是令人讨厌的，且在极端情况下甚至会对人造成伤害。此外，传统的辅助喷枪不能使炉喉边缘区精确检测。这样经常处于炉料成堆的阴影内。因此，强烈需要在炉头内设置测量装置。此外，这种测量装置当然需要供电。
而且，为确保永久可靠操作，向分配给斜槽14，15的齿轮、特别是分配给斜槽15的下齿轮供给润滑剂也是一个实际需要考虑的问题。在所示实施例中，装置28设置在密封室22的内部，以便向整体测量装置29或30和给润滑点例如下齿轮21或类似的维护接受器进行供给，利用分配给旋转斜槽14的上齿轮20驱动该供给装置28。在当前情况下，供给装置28包括电机31和润滑剂泵32。该电机和润滑剂泵经由适当的齿轮与分配给旋转斜槽14的齿轮20连接。在附图中利用齿轮或小齿轮33略述了这种齿轮连接。
另外还略述了自上齿轮20的齿轮箱、经由供给管线34向分配给装料斜槽15的下齿轮21供给润滑剂。借助于润滑剂泵32自分配给旋转斜槽14的齿轮20箱体35给该供给管线输送润滑剂。
测量装置29或30设置在密封室22面向鼓风炉炉喉11的底面上，也就是以可转动方式装在该处的盘状物36上，或者优选与从动旋转装料斜槽连接的臂状件37上。通过各自的电源线38或39进行电机31与测量装置29或30之间的供电。
可转动安装在隔热屏23底面的盘状物36被安装成能绕垂直轴40转动(箭头41)。经由设置在隔热屏23内侧且也由电机31供电的电动机，或者通过与分配给旋转斜槽14的齿轮20另一齿轮连接，进行所述旋转驱动。而且可以设想，分配给装料斜槽15的齿轮21与旋转盘状物36之间的齿轮连接。
为避免这些齿轮连接，当然特别有利的是，测量装置29与装料斜槽15连接，在任何情况下该装料斜槽15都被驱使绕垂直轴17转动。同样，测量装置29于是也绕轴17转动，这种转动与旋转斜槽14绕中央轴16的转动相叠加，使得利用测量装置29实现对炉喉11横截面的全部扫描。测量装置30也类似于这种情况，由于盘状物36绕轴40转动，同时也与隔热屏23一起绕轴16转动。因此该测量装置30也进行两种相互叠加的转动。应当注意，这里隔热屏23被安装成可与旋转斜槽14一起绕垂直轴16转动。
如在开头已经提到的，测量装置29或30包括IR传感器、温度传感器、压力传感器和/或雷达探针。利用这些传感器或探针，可对所装入的填充炉料25的表面轮廓24进行彻底抽验。另外或者作为一种可供选择的方案，还可测定装料室或炉喉11内的温度、压力、气体成份等。出于开头提到的原因，优选通过缓冲电池组向测量装置29或30供电。
由测量装置29或30生成的测量信号可以无线方式传输给设置在炉头外部的鉴定装置和显示装置。当然同样地，也可采用传统方法传输测量信号，特别是因为无论如何都要确保电机31经由电缆(电源线38或39)给测量装置供电。
可以看到，以隔温防尘的方式布置供给装置31，32和供给管线34，38，39。因此，所述构造的区别就在于在长期使用过程中具有高度的操作可靠性。不需要进入位于炉头10上侧平面上及所谓平台42下方的炉喉。所有检测、更换以及维修工作都能自以上提到的平台42进行，确切地说，自密封室22的顶侧进行。为此，在炉头10的顶盖内或者在插入该炉头的密封室22内设置所谓的人孔，经由该人孔可进入密封室22。如已经提到的，防止灰尘进入密封室，并防止炉喉11使该密封室的温度过高。
这里应当注意的是，在当前情况下，密封室的构造也作为一项发明要求得到保护，确切地说，作为一项独立于和从属于供给装置28的发明要求得到保护。在开头已经提到了密封室隔温和防尘的有利效果。此外，上面已指出，隔热屏23与旋转斜槽14一起绕垂直轴16转动。为此，连杆43设在该隔热屏23与环状盘44之间，该环状盘44也与旋转斜槽14一起绕轴16转动。此环状盘44在分配给旋转斜槽14的齿轮20的区域内环绕该旋转斜槽14延伸。隔热屏23同样环绕分配给装料斜槽15的齿轮21。因此，该装料斜槽15一方面与隔热屏23一起绕第一垂直轴16转动，而且另一方面又绕第二垂直轴17转动。隔热屏23以液密封的方式安装在优选为圆筒形密封室22下部敞开边缘的侧边上。在附图中用图示标记45标出相应的旋转滑动轴承。
依照优选的实施例，通过感应进行测量装置的能量供给和其数据输出和输入的传送。图2示出一种有关构造。上线圈47设置在固定的上凸缘板46上，例如炉头或所谓炉喉的顶盖，通过相应的电力和/或电子元件48(以下简称为电子器件48)向该上线圈47供给能量和/或数据。下线圈50设置在炉头的转动部分(用箭头49表示)，利用空气隙使该下线圈50与上线圈47隔开。如已经提到的，通过电子器件48把能量和数据输送给上线圈47，该上线圈47又将此能量/数据感应传递给下线圈50。这样传递的能量/数据用作电力或电子元件51(以下简称为电子器件51)和传感器53的电压源或能量源，该电子器件51和传感器53设置在炉头的转动部分。由此，蓄电池和/或发电机变得多余，实际上就减少了对炉头的维护工作。
在电子器件51中对传感器52，53的测量数据进行预处理，然后经由下线圈50感应传递给上线圈47。为进行进一步的处理，随后将测量数据传送给电子器件48，由该电子器件48对此数据进行鉴定，并作为标准信号使设置在下游的鉴定装置能够利用，进行进一步处理。按照相同方式，数据自电子器件48传递给电子器件51，该数据可包括例如给传感器52，53或电子器件51的指令和软件或软件更新。这种双向数据流保证了所述装置的高度适应性。
上下线圈47，50设置在壳体54内，该壳体54防止线圈受到炉喉内气氛的侵蚀。这里、应当注意，壳体54还封闭了旋转驱动器和/或该旋转驱动器与下线圈50之间的齿轮连接(仅部分表示在图2中)。因此，该壳体也保护了前述部件。冲洗气体还可作用于此壳体，以维持壳体内部无尘。
作为一种替换方式，还可设想，利用单独的壳体分别保护单个部件，即线圈、旋转驱动器和/或该旋转驱动器与下线圈50之间的齿轮连接，如果这样更易于在炉头的各个构造内实现的话。
本申请文件中公开的单个或者组合的全部特征都被认为与本发明相关，达到它们对现有技术具有创新的程度。
图示标记表10炉头
11炉壳(炉喉)12料仓13输送装置14旋转斜槽15装料斜槽16转轴17转轴18箭头19箭头20齿轮21齿轮22密封室23板或隔热屏24表面轮廓25炉料26箭头27辅助喷枪28供给装置29测量装置30测量装置31电机32润滑剂泵33小齿轮34润滑剂供给管线35箱体36盘状件37臂状件38电源线39电源线
40轴41箭头42平台43连杆44环状盘45旋转滑动轴承46凸缘板47上线圈48电力和电子元件49箭头50下线圈51电力和电子元件52传感器53传感器54壳体
权利要求
1.一种炉头或炉喉密封件(11)，其包括一种装料设备，所述装料设备包括至少一个旋转斜槽(16)，该槽被驱动绕垂直转轴(16)转动，其特征在于，为向测量装置(29或30)以及设置在所述旋转斜槽(14)工作区内的润滑点或类似维护的接受器进行供给而提供一装置(28)，利用分配给所述旋转斜槽(14)的齿轮(20)可驱动所述供给装置(28)。
2.一种具有装料设备的炉头(11)，所述装料设备包括旋转斜槽(14)和分配或装料斜槽(15)；可驱使所述旋转斜槽(14)绕第一垂直转轴(16)转动，所述分配或装料斜槽(15)被驱动绕相对于所述第一转轴(16)横向偏置的第二垂直转轴(17)转动，其特征在于，为向测量装置(29或30)以及为设置在所述旋转和/或分配斜槽工作区内的润滑点或类似维护的接受器进行供给而提供一装置(28)，利用分配给所述两个斜槽的齿轮(20，21)之一、特别是分配给所述旋转斜槽(14)的齿轮(20)可驱动所述供给装置(28)。
3.特别依照权利要求1或2所述的炉头，其特征在于，分配给所述旋转斜槽(14)和如果存在的话分配给所述分配斜槽(15)的齿轮(20，21)相对于所述炉喉(11)至少局部密封，允许冲洗气体作用于相应密封室(22)，而且所述供给装置位于前述密封室(22)内。
4.依照权利要求1至3中任一项所述的炉头，其特征在于，所述供给装置(28)是给测量装置(29或30)供电的电机(31)和/或是自分配给旋转斜槽(14)的上齿轮(20)的箱体(35)给两个齿轮(20，21)、特别是分配给所述装料斜槽(15)的下齿轮(21)供给润滑剂的润滑剂泵(32)。
5.特别依照权利要求2，3或4所述的炉头，其特征在于，所述测量装置(29或30)设置在所述密封室(22)面向所述鼓风炉炉喉(11)的底面，特别是可转动安装的臂状件或盘状件(36)上，优选在与从动旋转的装料斜槽(15)连接的悬臂或臂状件(37)上。
6.依照权利要求1至5中任一项所述的炉头，其特征在于，所述测量装置(29或30)包括IR传感器、温度传感器、压力传感器和/或雷达探针，用于测量所装入炉料(25)的表面轮廓(24)和/或测量装料室或炉喉内的温度、压力、气体成份或类似物。
7.依照权利要求5或6中任一项所述的炉头，其特征在于，通过缓冲电池组向所述测量装置(29或30)供电。
8.依照权利要求1至7中任一项所述的炉头，其特征在于，由所述测量装置(29或30)生成的测量信号以无线方式传输给设置在所述炉头(11)外部的鉴定装置和显示装置(监视器)。
9.依照权利要求1至8中任一项所述的炉头，其特征在于，通过感应进行所述测量装置的能量供给和/或所述测量装置数据输出和输入的传送。
10.依照权利要求9所述的炉头，其特征在于，一方面在固定的凸缘板上，另一方面在所述炉头的转动部分上，在每一种情况下线圈(47，50)被布置成通过气隙相互隔开，且每个线圈(47，50)都与电力和/或电子元件(48，51)连接。
11.依照权利要求10所述的炉头，其特征在于，所述线圈(47，50)布置在壳体(54)内，所述壳体(54)保护所述线圈以及如果存在的话旋转驱动器和/或所述旋转驱动器与所述线圈(50)之间的齿轮连接不受所述炉喉内气氛的侵蚀。
全文摘要
鼓风炉的炉头(11)包括装料设备，该装料设备包括旋转斜槽(14)和位于该旋转斜槽出口的装料斜槽(15)，可驱使旋转斜槽(14)绕第一垂直转轴(16)转动，可驱使装料斜槽(15)绕相对于第一转轴(16)横向偏置的第二垂直转轴(17)转动。分配给两个斜槽(14，15)的齿轮(20，21)布置在密封室(22)内。在此密封室(22)内设置一装置(28)，该装置(28)用于供给整体测量装置(29或30)能量，给润滑点或类似的维护接受器供给润滑剂，利用分配给两个斜槽的齿轮(20，21)之一、特别是分配给旋转斜槽(14)的齿轮(20)可驱动这些供给装置(28)。
文档编号C21B7/18GK1616685SQ20041005975
公开日2005年5月18日 申请日期2004年6月18日 优先权日2003年6月20日
发明者埃克哈德·布尔佐斯卡, 弗朗茨-约瑟夫·伊尼希, 弗雷黑尔姆·宝卢斯 申请人:Z&J技术有限公司