专利名称：用于关闭或开启出料口、特别是高炉料槽底面出料口的装置和方法及带有这种装置的高炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的装置和一种按权利
要求12前序部分所述的方法。例如由本发明申请人的DE 10327276A1
已知一种这一类型的装置和方法。
背景技术：
已知装置包括一关闭或炉顶闸门，它用来调节高炉加装焦炭和配 料。为此装置包括一碟形闸门，它为了关闭或开启设置在高炉炉顶上 方的料槽的底面出料口而可向一开启位置和关闭位置运动。为了使碟 形闸门运动到希望的位置，通常在闸门边缘上铰接一驱动机构，由此 达到，碟形闸门在开启位置基本上完全打开流动口。但是这时碟形闸 门转离出料口比较远，因此高炉炉顶必须相应地选择尺寸，以避免碟 形闸门与散料碰撞。
在按DE 10327276A1的炉顶闸门中通过这样的方法避免这个缺 点，即碟形闸门铰接在两条回转臂上，它们可绕相互平行延伸的回转 轴回转地支承。这时达到，碟形闸门的边缘区在其运动时从关闭位置 向开启位置或倒过来沿反方向布置的圆弧轨迹运动。由此达到的碟形 闸门的多重叠加翻转-平移运动造成碟形闸门在底面出料口附近的一 局部轨迹上运动，从而使高炉炉顶在总体上可以做得更紧凑。
碟形闸门沿圆弧轨迹的移动促使在出料口区域内碟形闸门边缘区 与用于碟形闸门的底面出料口上的密封座之间的相对运动，特别是如 果碟形闸门的密封区紧靠在底面出料口的密封座上时，平行于出料口 平面的相对运动是有害的并可能导致密封元件的提前磨损。
发明内容
本发明的目的是，这样改进开头所述类型的装置，使得可用简单的方法实现无维护运行，其中特别是应该避免密封系统的提前磨损。 其次本发明的目的是，提供一种带这种装置的高炉以及一种用来关闭 或开启出料口 、特别是设置在高炉炉顶上方的料槽的底面出料口的方 法。
按照本发明这个目的在装置方面通过权利要求1的内容实现。在 高炉方面这个目的通过权利要求11的内容、在方法方面通过4又利要求
12的内容实现。
本发明基于这样的构想，即提供一种用来关闭或开启出料孔、特 别是设置在高炉炉顶上方的料槽的底面出料口的带有可驱动的碟形闸 门的装置，该碟形闸门可向一打开出料口的开启位置和一关闭出料口 的关闭位置或倒过来运动。碟形闸门与一传动装置这样连接，使得碟 形闸门在出料口区域内基本上垂直于出料口平面作直线运动而在出料 口远侧进^f亍回转运动。
本发明有这样的优点，即通过碟形闸门的直线运动实际上避免了 横向于流动方向或在出料口平面内的相对运动。通过由此造成的在碟 形闸门盖上或抬起时减小的摩擦而减小了密封元件的磨损，从而产生 更少的维护需求，同时可以保持炉顶紧凑的结构，因此碟形闸门在远 离出料口处作回转运动，因此在出料口或相应的壳体附近被引导。
碟形闸门的回转运动至少在碟形闸门与出料口的重合区内包括一 与旋转运动叠加的平行于出料口平面的平移运动。由此达到，碟形闸 门从出料口区域移出，而使它不沿流动方向远离出料口，以避免与散 料碰撞。
传动装置最好包括一使碟形闸门与驱动装置连接的四连杆机构。 这种传动装置使得可以用结构简单和牢固的方式实现碟形闸门在出料 口区域内的直线运动以及在出料口远侧的回转运动。
传动装置可以包括一操作杆和一碟杆，它们具有位置固定并相互 离开一定距离设置的转轴。这里操作杆和碟杆通过第 一旋转铰链连接。 碟杆可以具有一与碟形闸门刚性连接的第 一臂和一通过一转轴可旋转 地支承的第二臂，其中第一臂和第二臂通过一第二旋转铰链连接。这种传动装置造成紧凑的结构，它使碟形闸门可以基本上无摩擦地压紧 在出料口的密封座上或从它上面抬起。此外在小的驱动力矩的同时达 到比较高的造成装置更好密封性的压紧力。
传动装置的上述特征既可单独地也可相互组合地公布和要求权利 保护。
在一种优选实施形式中，第一和第二旋转铰链在关闭位置设置在 一共同的竖直轴上。由此用简单的方式达到碟形闸门垂直于出料口平 面的仅仅是平移的运动，和与此相关的碟形闸门平面平行的抬起及盖 上。
位置固定的转轴可相对于一竖直轴错开设置。其中碟杆的转轴可
以设置得比操作杆的转轴更靠近出料口中心线。通过转轴的错开设置，
对于两个杆得到不同的回转半径，从而用简单的方式造成靠近出料口
或料槽壳体处碟形闸门最佳的运动轨迹。
第一和第二旋转铰链可以在不同的回转轨迹上运动，其中旋转铰
链在开启位置比在关闭位置时相互离得更远。由此还达到，碟形闸门 在出料口远侧实现在出料口壳体附近进行的运动，其中在出料口附近 区域或在出料口区域内碟形闸门进行直线运动。
其次对装置与高炉相结合以及对用来关闭或开启出料口 、特别是 设置在高炉炉顶上方的料槽的底面出料口的方法提出权利要求。
下面借助于带更多细节的实施例参照所附示意图详细说明本发明。
附图中表示
图1 按本发明一个实施例的带一碟形闸门的装置在关闭位置的 横剖视图2按图1的带碟形闸门的装置在开启位置； 图3按图1的装置，其中以离散的步骤表示碟形闸门和所属杠 杆机构的运动流程；
图4 以垂直于在图1中所示剖面的剖视图表示按图1的装置。
具体实施例方式
在图l至4中表示带一碟形闸门12的炉顶闸门，此碟形闸门用来 关闭或开启一设置在高炉炉顶上方的料槽11的底面出料口 10。通过 开启碟形闸门12将松散炉料，特别是矿石和配料通过底面出料口 10 引入高炉炉顶(图2)。在关闭位置，底面出料口 IO通过碟形闸门12 气密性封闭(图1)。
底面出料口 IO设置在一与料槽11连接的料斗(Trichter) 23的 底面上。为了气密性封闭底面出料口 10，在其开口边缘上设置一带密 封元件的密封座24。如图2中可见，在碟形闸门12的闸门边缘上环 绕地设置一相配的密封面25,它在碟形闸门12的关闭位置与密封座 24共同起密封作用。
碟形闸门12可向关闭位置(图1)和开启位置(图2)运动，其 中碟形闸门12在开启位置设置在料斗23和炉顶的壳体26之间的空间 内，因此在流体流之外。
为了使碟形闸门12向开启位置或向关闭位置运动和倒过来，它与 一传动装置13连接。这里传动装置13这样匹配，使碟形闸门12在底 面出料口 10区域内作基本上垂直于出料口平面的直线运动而在底面 出料口 IO远侧作回转运动。特别在图3中可以看到此回转运动。
碟形闸门12在底面出料口 10区域内的直线运动意味着，使碟形 闸门12至少直至它与底面出料口 10接触，具体来说与密封座24接触 为止直线运动。在这个运动过程中在出料口平面内，亦即横向于流动 方向S可能的相对运动由于由此引起的摩擦磨损是关键的。通过本发 明使碟形闸门12可以作直线运动，避免这种相对运动。这意^^未着，碟 形闸门12盖上或压紧密封座24以及消除压紧力和使碟形闸门12从密 封座24上抬起，通过垂直于出料口平面仅仅平移的运动实现。因此碟 形闸门12相对于出料口平面，亦即由出料口 IO确定的平面，作平面 平行运动。只有在碟形闸门12和密封座24之间不接触时和可能的横 向于流动方向S的相对运动是非关键的(unkritisch)时，碟形闸门 12才侧向回转并向料斗23和炉顶壳体26之间的中间空隙运动。按在图l至4中所示的实施例与碟形闸门12的运动匹配的传动装 置13如下构造。也可以考虑可以使碟形闸门在底面出料口 10区域内 的直线运动与在底面出料口 10远侧的回转运动相结合的其他传动装 置。
传动装置13 —般包括一四连杆机构(Viergelenkkette )或者说四 杆旋转铰链传动装置。由此可以实现传动装置特别紧凑和牢固的结构。
传动装置13具体说包括两个杠杆，特别是一个操作杆15或者一 般来说一驱动杆和一碟杆16或者一般来说一控制杆。
操作杆15做成弯曲结构并具有两个L形段，它们设置在料斗23 或底面出料口 10两侧(图4)。操作杆15的两个L形段相互连接，从 而在总体上得到操作杆15的组合U-L形，如图1和4中所见。操作 杆15在关闭位置从下面嵌接碟形闸门12，其中操作杆15两个L形段 之间的连接部分相对于碟形闸门12偏心设置(图1)。
碟杆16设计成U形和从下面嵌接碟形闸门12。碟杆16与碟形闸 门12固定连接并与它构成一刚性单元。这里碟杆16在中心作用于碟 形闸门12，从而使夹紧力对中地传入碟形闸门12，从而达到均匀的压 紧力。
如在图1-3中所见，操作杆15和碟杆16分别通过固定设置的转 轴17、 18可旋转地支承。转轴17、 18设置成相互离开一定距离，其 中碟杆16的转轴18设置在操作杆15的转轴17的下方。其次两个转 轴17、 18相对于竖直轴相互错开设置，其中碟杆16的转轴18设置得 比操作杆15的转轴17更靠近底面出料口 IO的中心线M。
操作杆15具有一第一旋转铰链19，它在关闭位置设置在与操作 杆15的转轴17相同的高度上。这里旋转铰链19和转轴17分别设置 在操作杆15 L形段的较短的臂的区域内。在关闭位置旋转铰链19设 置在料斗23或底面出料口 IO的中心线M上。
旋转铰链19将操作杆15与碟杆16铰接。对于两个杠杆的这种布 局和铰链连接，弯曲成L形的操作杆15的短臂就够了。但是对于回 转力矩从两侧传入传动装置13，操作杆15两个L形部分在底面出料口 IO两侧连接，从而使操作杆15成U-L组合形状是有利的。从而可 以如图4中所示，将驱动装置14仅仅设置在传动装置13的一侧。一 般可以考虑，代替从一侧将力矩传入传动装置13,在底面出料口 10 两侧设置两个伺服电机，它们分别与操作杆的转轴17连接。在这种情 况下同步调节这些电机。在这种情况下侧面的操作杆15不需要连接。
碟杆16具有一第一臂20和一笫二臂21，其中第一臂20与碟形 闸门12刚性连接。第一臂20做成U形，如图4中所示，并在底面出 料口 10两侧通过第二旋转铰链22与第二臂21铰接。第二臂通过位置 固定设置的转轴18可旋转地支承，并与壳体连接。
在关闭位置，碟杆16的连接两条臂20、 21的第二旋转铰链22 设置在中心线M上，从而在与操作杆15的第一旋转铰链19相同的垂 直线上。
由1中所示的传动装置13得到，在通过位置固定的转轴18支承 的第二臂21对面的碟杆16比在关闭位置按图1与其平行设置的操作 杆15的L形段的短臂短。
两个旋转铰链19、 22设置成相对于底面出料口 IO位置可变。 传动装置13在底面出料口 10两侧做得基本上相似。 炉顶闸门的工作原理借助于图3说明，它以断续的步骤表示碟形 闸门12和所属的杠杆机构的空间运动流程，其中运动终点一端通过碟 形闸门12的关闭位置(图1)而另一端通过其开启位置(图2)确定。 由于在按图1的关闭位置两个旋转铰链19、22都设置在中心线M 上，在碟形闸门12抬起时它首先沿中心线M或流动方向S进行直线 的仅仅平移的运动。通过操作杆15和碟杆16两个转轴17、 18离开一 定距离的设置，碟形闸门12原先的直线运动转变成一回转运动，它接 近沿底面出料口10分布，以避免与散料碰撞。其中操作杆15或者说 操作杆15 L形段的长臂沿回转方向起先位于碟杆16后面，亦即跟随 它运动。在碟形闸门12还在底面出料口 10的重叠区域内时，操作杆 15重复碟杆16的运动，直至操作杆15实现回转运动的约一米为止。 然后碟杆16重复操作杆15直至终点位置，亦即到达碟形闸门12的开启位置为止。在按图2的开启位置，操作杆15和碟杆16相互重新占 有原先的相对布局，其中操作杆15在回转方向(从关闭位置向开启位 置)置于碟杆16的后面。
为了关闭底面出料口 10，按相反的顺序进行上述流程。这里应该 提到，在按图1的关闭位置通过两个旋转铰链19、 22设置在中心线M 上使一垂直于出料口平面作用的压紧力从操作杆15传递到碟杆16上， 从而传递到碟形闸门12上，使得尽可能避免碟形闸门12和底面出料 口 10的密封座24之间的相对运动。
在申请材料中公布的全部特征都作为本发明重要的内容要求保 护，如果它们单独地或相互组合相对于现有技术是新颖的话。
图形标记表
10底面出料口19旋转铰链
11料槽20、21臂
12碟形闸门22旋转铰链
13传动装置2523料斗
14驱动装置24密封座
15操作杆"密封面
16碟杆26壳体
17、 18转轴
权利要求
1.用于关闭或开启出料口、特别是设置在高炉炉顶上方的料槽(11)的底面出料口(10)的装置，具有一可驱动的碟形闸门(12)，该碟形闸门可运动到一打开出料口的开启位置和一关闭出料口的关闭位置和倒过来，其特征为碟形闸门(12)与一传动装置(13)这样连接，使得碟形闸门(12)在出料口区域内进行基本上垂直于出料口平面的直线运动而在出料口远侧进行回转运动。
2. 按权利要求1所述的装置， 其特征为碟形闸门(12)的回转运动至少在碟形闸门(12)与出料口的重 叠区内包括一平行于出料口平面的平移运动，该平移运动与一旋转运 动叠力口。
3. 按权利要求1或2所述的装置， 其特征为传动装置(13)包括一四连杆机构，它将碟形闸门(12)与一驱 动装置(14)连接。
4. 按权利要求1至3之任一项所述的装置， 其特征为传动装置(13 )包括一操作杆(15 )和一碟杆(16 )，它们具有位 置固定地且相互离开一定距离设置的转轴(17、 18)。
5. 按权利要求4所述的装置， 其特征为操作杆(15)和碟杆(16)通过一第一旋转铰链(19)连接。
6. 按权利要求4或5所述的装置， 其特征为碟杆(16)具有一与碟形闸门(12)刚性连接的第一臂(20)和一通过转轴(17、 18)之一可旋转地支承的第二臂(21)，其中第一臂 (20)和第二臂(21)通过一第二旋转铰链(22)连接。
7. 按权利要求6所述的装置， 其特征为第一和第二旋转铰链(19、 22)在关闭位置设置在一共同的竖直 轴线、特别是底面出料口 (10)的中心线上。
8. 按权利要求4至7之任一项所述的装置， 其特征为所述位置固定的转轴(17、 18)相对于竖直轴线错开设置。
9. 按权利要求8所述的装置， 其特征为碟杆(16)的转轴(17)设置成比操作杆(15)的转轴(18)更 接近出料口的中心线。
10. 按权利要求6至9之任一项所述的装置， 其特征为第一和第二旋转铰链(19、 22)可在不同的回转轨迹上运动，其 中在碟形闸门(12)的开启位置旋转铰链(19、 22)相互之间的距离 比在碟形闸门(12)的关闭位置时远。
11. 具有按权利要求1至IO之任一项所述装置的高炉。
12. 用于关闭或开启出料口、特别是设置在高炉炉顶上方的料槽 (11)的底面出料口 (10)的方法，其中碟形闸门(12)向一打开出料口的开启位置和一关闭出料口的关闭位置运动，和倒过来， 其特征为碟形闸门(12)在出料口区域内基本上垂直于出料口平面作直线 运动而在出料口远侧作回转运动。
全文摘要
本发明涉及一种用于关闭或开启出料口、特别是设置在高炉炉顶上方的料槽(11)的底面出料口(10)的装置，具有一可驱动的碟形闸门(12)，它可向一打开出料口的开启位置和一关闭出料口的关闭位置运动，和倒过来，本发明的特征是，碟形闸门(12)在出料口区域内作基本上垂直于出料口平面的直线运动而在出料口远侧作回转运动。
文档编号C21B7/18GK101319255SQ20081009868
公开日2008年12月10日 申请日期2008年6月6日 优先权日2007年6月8日
发明者弗朗茨-约瑟夫·伊尼希 申请人:Z+J技术有限公司