专利名称：用于竖炉加料装置的下密封阀组件及其阀致动机构的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及一种用于竖炉的加料装置，尤其是一种用于鼓风炉的加料装 置，更具体地涉及一种用于这类加料装置的下密封阀组件以及这种组件的阀致动(valve actuation) /L^lo
背景技术：
已发现由PAUL WURTH研发出的无种炉顶(Bell Less Top )型加料装置在全世界 范围内广泛地应用于鼓风炉中。在这些装置中，用作待加入到加压炉内的炉料的中间存储 器的一个或多个料斗充当闸门(sluice)或者闸室以避免炉压的损失。为此，第一阀(通常 被称作上密封阀)与料斗的入口相联，而第二密封阀(通常被称作下密封阀)与料斗的出 口相联。当处于气闸门或闸室中时交替地打开和关闭上阀和下阀，以避免气体通过料斗漏 出。本发明主要涉及用于提供下密封阀的组件。尽管特别适用于BLT 系统，但所提出的下 密封阀组件也可用在类似的竞争者系统中。国际专利申请WO 2007/0拟630公开了两种不同的下密封阀组件。参照其图4， WO 2007/0拟630描述了在两料斗式加料装置中的第一种类下密封阀组件。该组件包括 下密封阀罩32，该罩具有中心下出口 125，该下出口用于使炉料流140、142进入到设置在 罩32下方的布料装置(未示出)中。该罩具有两个上入口 100、102，这两个上入口用于 接收来自布置在罩32上方的两个料斗20、22中任一个的相应出口 78的炉料。为了提供 避免炉气压损失所需的密封功能，每个上入口 100、102均具有与瓣型阀机构(flap type valve mechanism)配合操作的关联阀座118。该瓣型阀机构包括瓣116形式的两个闸板 (shutter)，每个闸板均安装在臂120的第一端部上。对于每个瓣116，阀致动机构(参见图 5中的附图标号33)由罩32支撑并且可操作地连接至对应臂120的第二端部，以通过使臂 120绕着位于入口 100、102之间中心的水平轴线枢转来将相应的瓣116移动成与关联阀座 118密封接触或者脱离密封接触。在WO 2007/082630的图9中示出了瓣型密封阀组件的又 一变型，并且该密封阀组件与图4中密封阀组件的不同之处在于，每个入口的水平瓣轴线 相对于炉轴线设置在外部。还在第3955693号美国专利中描述了类似于WO 2007/082630 的图4的瓣型密封阀构造。例如在WO 2007/0拟630和US 3955693中公开的瓣型密封阀装置通常需要某一特 定高度的阀罩，因此增加了加料装置的总高度，并增加了例如所需的支撑结构(例如，鼓风 炉顶塔)以及用于供给料斗的传送系统的相关成本。在日本专利申请JP 09-M9905中公开了一种对下密封阀的不同、更不寻常的布 置。如图2(b)中所示，下密封阀60分别布置在设置于料斗出口处的炉料闸式阀30的单独 外壳62内，即，在漏斗形收集罩的外部和上方，该收集罩使炉料流聚集在中心并且使炉料 进入到炉喉中。根据JP09-249905的下密封阀并不是真正的瓣状密封阀，S卩，它们不是由瓣 型密封阀，即，它们不是借助于铰接安装臂来打开或关闭瓣的。相反地，它们的机构包括铰 接的两部分臂，其中该臂的前臂26与可绕着水平轴线四转动的上臂27铰接。由于臂的铰接，支撑于前臂26上的闸板25可向上或向下枢转成与对应阀座接触和脱离接触。由于其 可转动的悬挂，臂沈、27可以与间板25 —起绕着水平轴线四转动成进入和退出炉料闸式 阀30侧部的停留位置。JP 09-M9905的装置将可能允许减小垂直结构高度。然而，这种解 决方案具有某些缺点，其中包括增加了炉料闸式阀单元的设计复杂性和成本，并使随后的 炉料闸式阀的维修更加麻烦。俄罗斯联邦专利RU 2040546公开了另一种用于鼓风炉加料装置的密封阀组件。 参照RU 2040546的图，该组件包括带有座2的罩1，并且在该罩中借助于轴承3安装有定位 机构4。带有齿轮7的轴8具有杠杆9，该杠杆上安装有闸板10。与齿轮7啮合的齿条5与 第一液压缸6的活塞接合。定位机构4包括连接至第二液压缸12的第二杠杆11。为了使 闸板10倾斜而离开座2或处于其上，第一液压缸6使齿条5上下移动，以使齿轮7转动，且 因此使闸板10倾斜到杠杆9上。为了使闸板10从座2下方移动到横向停留位置中且反之 亦然，第二液压缸12拉动或推动第二杠杆11，以使整个定位机构4在罩1内转动。尽管RU 2040546的组件旨在增强可靠性，但这将需要对罩内的定位机构进行额外的密封，以避免罩 内的活动部分暴露于颗粒沉淀物。在苏联发明人的证书SU 558049中提出了另外一种用于 鼓风炉加料装置的相对简单的密封阀组件。参照SU 558049的图，该组件包括带有下出口 和一个上入口的下密封阀罩1，在罩1内布置有关联阀座14，并且用额外的上料斗2替代闸 板13。闸板13与座14配合操作并安装在臂12上，该臂可操作地连接至用于将闸板13移 动成与阀座14密封接触及脱离密封接触的阀致动机构。该阀致动机构包括支撑臂12及其 上的闸板13的旋转滑动式(turn-slide)圆柱形接头。该旋转滑动式接头具有沿着垂直轴 线可轴向滑动地支撑的轴4，以借助于第一液压缸10使间板13垂直地上下平移。第一液 压缸10连接在轴4的上端与安装在罩1上的吊架形(gallows-shaped)轴承结构之间。凭 借具有支撑用花键连接(spline)至轴4的衬套(bush)6、7的共轴轴承6、8的该轴承结构， 轴4也可绕着其轴线转动，以通过第二液压缸9的作用使闸板13在水平面中旋转。第二液 压缸9连接在罩1与接合有用花键连接的轴4的杠杆之间。尽管使所需的密封及所需的罩 1的高度降到最低，但未发现该设计被广泛地应用。这可能是由于非常庞大的轴承结构和/ 或由于其设计易于磨损和出现故障，即不够可靠。其中，由于装配在轴4上的外花键以及致 动杠杆上的有助配合操作地装配的衬套7被设计成用于滑动及旋转，即由于两个液压缸9、 10的作用而使扭矩传输界面经受相当大的磨损。在罩1、轴4和/或轴承结构发生非均勻 的热膨胀的情况下，磨损可变得更显著，甚至可能出现堵塞。技术问题本发明的目的在于提供一种用于竖炉加料装置的密封阀组件，且特别是其阀致动 机构，本阀致动机构需要较小的结构高度，而与此同时确保可靠性增强。
发明内容
为达到该目的，本发明提供了一种根据权利要求1的下密封阀组件以及根据权利 要求14的阀致动机构。本发明上下文中的术语“组件”意味着这样一种装置，该装置由多 个安装在一起的部件构成以形成一个功能单元。所提出的用于竖炉加料装置的下密封阀组件包括具有下出口的下密封阀罩，炉料 可通过该下出口自由地到达布置在罩下方的布料装置，诸如可转动且可枢转的斜槽。罩具有用于与布置在罩上方的料斗的出口相连通的至少一个上入口。该(或每个)入口具有关 联阀座，即，根据传统的设计，布置在下密封阀罩内并且通常朝向罩的内部转动的阀座。闸 板适于与阀座配合操作并且可操作地连接至阀致动机构，该闸板优选地由下密封阀罩的顶 板支撑，以移动间板使之与阀座密封接触和脱离密封接触。更特别地，该阀致动机构包括支 撑闸板的旋转滑动式圆柱形接头。该圆柱形接头具有通常为基本上垂直的接合轴线的接合 轴线，根据该接合轴线，接头允许间板上下移动，例如在垂直方向上、且在垂直于接头允许 闸板旋转的平面中、通常在基本上水平的平面中移动。根据本发明，该圆柱形接头包括轴，作为接头的输出轴；中间中空套筒，轴安装 在其中；以及外壳，支撑套筒并形成接头的固定框架。该轴轴向地固定并可绕着接合轴线在 中空套筒中转动。该中空套筒可沿着接合轴线在固定于罩的外壳中轴向地滑动。此外，根 据本发明，该机构包括用于轴向地平移(滑动)的第一液压缸和用于转动(旋转)的第二 液压缸。该第一缸具有连接至外壳的一侧以及连接至中空套筒的另一侧，以使轴随着套筒 相对于壳沿着接合轴线轴向地平移。该第二液压缸具有铰接至套筒的一侧以及铰接至轴的 另一侧，以使轴相对于中间套筒绕着接合轴线转动。本发明的一个有利之处在于减小了所需的密封阀罩的结构高度。事实上，与传统 的瓣阀(即，具有在有着一个水平铰接侧面的臂上打开和关闭以在垂直平面中枢转的闸板 的阀)相反，根据本发明的组件需要相当少的用于阀的运动的垂直空间。所提出的旋转滑 动式圆柱形接头的其他特别有利之处在于其可靠性及其紧凑的结构。事实上，通过将圆柱 形接头的旋转框架布置成其滑动框架的一部分，允许旋转的轴承在平移过程中没有受到应 力，同时允许平移的轴承在旋转过程中没有受到应力。而且，所提出的结构允许更紧凑的布 置，例如通过实现轴、套筒和壳的嵌套。阀致动机构有利地还包括延伸臂，该延伸臂优选地是刚性的并由一个整体构成， 并且具有第一端部和第二端部，其中闸板安装在第一端部上，优选地借助于球节安装，而旋 转滑动式圆柱形接头支撑该延伸臂的第二端部。在罩具有第一阀座和第二阀座的情况下，密封阀组件优选地包括具有单个密封面 的单面闸板，该单面闸板与第一阀座和第二阀座配合操作。除了在座之间运动的过程以外， 闸板件通常会处于与两个阀座中的任一个相接合的保护位置中。因此，极大地减少了闸板 的密封面暴露于颗粒沉积物，尤其是那些源自流经阀罩的炉料的沉积物。优选地，接合轴线 包含在第一阀座和第二阀座的垂直等分面内，从而阀致动机构能够移动单面间板使之与第 一阀座脱离密封接触并与第二阀座密封接触，反之亦然。为了减小阀座间的距离，圆柱接头 的接合轴线可以从连接第一阀座和第二阀座的相应中心的线段横向地偏移。一种用于该机构的致动的优选解决方案采用如下的线性液压致动器该第一液压 缸具有其连接到外壳的汽缸筒以及其连接到中空套管上的活塞头，以使中空套管与输出轴 一起相对于外壳沿着接合轴线轴向地平移。类似地，在优选实施例中，套管具有横向地连接 于套管的上端部的支撑臂，输出轴具有横向地连接于输出轴的上端部的杠杆臂。在这种情 况下，该第二液压缸优选地具有其铰接于支撑臂的汽缸筒和其铰接于杠杆臂的活塞头，以 使输出轴相对于套管绕着接合轴线转动。为了减少灵敏活动部分暴露于炉气的恶劣环境中，外壳优选地固定到罩的顶侧并 被设置在罩外，从而使最活动的部分位于下密封阀罩的外面。为此，外壳优选地在其下端包括用于将该壳附着于罩的顶板的下安装法兰。在圆柱形接头的又一优选的结构中，通过至少一个组合的径向和轴向载荷滚柱轴 承来将输出轴可转动地安装并轴向固定在中空套管内。优选地，延伸臂的第二端部刚性地 连接至圆柱形接头的输出轴，例如借助于用花键连接的轴类型的连接件，从而随着输出轴 协调地转动和平移。此外，该阀座或每个阀座可具有在技术上水平定向的环形座表面。在这种情况下， 该圆柱形接头对应地具有在技术上垂直的接合轴线。为了避免水平旋转的间板上的沉积物和积垢，组件优选地还包括设置在下密封阀 罩内的喷头，以向下倾斜地引导气体帘幕穿过通常水平的平面(闸板在该平面内旋转)。这 样的气体帘幕允许吹掉间板密封表面上的沉积物。如应理解的，本发明的下密封阀组件尤其适用于如权利要求13中所限定的鼓风 炉加料装置。当安装完密封阀组件时，该装置通常包括布置在下密封阀罩上方的一个或多 个料斗，每个料斗均具有一出口，该出口装备有炉料闸式阀并与下密封阀罩的对应入口连 通。此外，下密封阀的下出口下方布置有用于分布鼓风炉内的炉料的布料装置，以接收和分 布炉料。本发明还涉及一种阀致动机构，其具有如权利要求14中所提出的结构的旋转滑 动式圆柱形接头。该机构尤其适用于在竖炉加料装置的下或上密封阀组件中例如作为初始 安装设备或者作为翻新改进。如应理解的，阀致动机构的优选实施例本身对应于以上阐述 的那些，并且适当地限定在所附从属权利要求2-12中。
现在将参照附图以实例的方式描述本发明的优选实施例，附图中图1是下密封阀组件的透视图，组件处于这样的位置下密封阀罩的第一入口被 密封，而第二入口被打开；图2是示出了图1中的组件处于中间位置时的透视图，其中闸板正从在第一入口 处的密封接合移动到在第二入口处的密封接合；图3是示出了图1中的组件处于这样的位置的透视图其中密封阀罩的第一入口 被打开，而第二入口被密封；图4是图1-图3中的密封阀组件的局部图水平投影；图5是阀座和闸板结构的侧视图，该闸板结构包括用于冷却阀座和闸板的冷却装 置以及用于去除闸板上的沉积物的清洁装置；图6是图5中的阀座和闸板结构的俯视图。所有附图中，相同的参考标号用来标识出相同或者相似的部件。
具体实施例方式如图1-图3中示意性地示出的下密封阀组件包括下密封阀罩1。出于说明的目 的，罩1被切开示出，即，只局部地示出，也就是没有侧面的部分。该罩1具有水平的顶板2， 该顶板具有分别形成第一入口 4和第二入口 6的圆形开口。入口 4、6相对于鼓风炉(未示 出)的中心轴线横向地偏移，罩1被设置在鼓风炉的顶部上。下出口 7以罩1的水平底板8中的圆形开口的形式同轴地设置在轴线5上。倾斜的侧壁10将顶板2连接至底板8，并 且使得罩1大体上为漏斗形的结构，以使于任一个偏移入口 4、6处沿着倾斜的侧壁10进入 的炉料流进入到中心出口 7。如应理解的，如图1-图3中示意性示出的下密封阀组件被构造成用于具有两 个平行料斗(未示出)的鼓风炉加料装置。在现场安装时，罩1被布置在如例如在WO 2007/082630中所述的加料装置的两个炉料料斗(未示出)下方，从而使上入口 4、6分别连 接到料斗出口(未示出)，相应的炉料闸式阀(未示出)与料斗出口相连以用于定量供给炉 料。漏斗形罩1的出口 7待被同轴地布置在炉喉(未示出)的顶部，以使炉料以自由下落 的方式通过出口 107流到布料装置上，诸如，例如具有众所周知结构的可旋转且可枢转的 斜槽(未示出)。如还应理解的，除了使炉料流聚集在中心以外，罩1是充当下密封阀组件 的保护罩的气密外罩。如图1-图3中所示，每个入口 4、6均具有相应的关联环形阀座12、14，该阀座被向 内转动以面向罩1的内部，并因此可从下面接近。每个阀座12、14均设置在形成入口 4、6的 进入到罩1中的延伸部的圆柱形边缘的向下面16、18上。图1-图3中所示的第一阀座12和 第二阀座14具有水平定向的环形座表面。其它方向也是可行的，例如，如WO 2007/082630 的图4中所示的轻微地倾斜。为了入口 4、6的密封封闭，组件包括大体上为圆盘形或板形 的闸板40，该闸板与两个阀座12、14配合操作并在图1中示出了该闸板处于第二阀座14上 的密封位置中。为了密封接触，通过适当的密封垫(例如，橡胶垫圈)在闸板40的圆周上 设置环形密封面42 (参见图2中)。密封面42与阀座12、14的密封面配合，以便通过适当 的密封(例如，橡胶-金属密封)来进行气密封闭。闸板40通过球节(球状关节，未示出)安装在延伸臂46的第一端部44的末端上。 球节保证密封面42与座12、14的表面之间的圆周紧密配合，并允许即使在阀座12、14的方 向不同于精确的水平方向(例如，倾斜)的情况下仍获得无漏密封。刚性的延伸臂46具有 刚性地连接至旋转滑动式圆柱形接头(C接头)50的输出件的第二端部48，将在下面详细地 描述该旋转滑动式圆柱形接头。如图1-图3中所示，延伸臂46是刚性的并由一个整体组 成，即，其端部44、48之间无铰接。如图1-图3中所示，阀致动机构包括具有基本上垂直的接合轴线51并且支撑延 伸臂46的旋转滑动式圆柱形接头50。图1图1中以局部剖视图示出了圆柱形接头50。其 被称为圆柱形接头或C接头是由于因为沿从动体(S卩，与闸板40结合的延伸臂46)中的任 意点所描绘的轨迹都位于围绕接合轴线的圆柱上。如应理解的，圆柱形接头50提供了外卷 接头(R)的运动学等同物，该外卷接头与共同享有接合轴线51的棱柱接头(P)结合。由于 圆柱形接头50的垂直接合轴线51，刚性的延伸臂46和闸板40能够协调一致地沿着平行于 接合轴线51的方向(例如，沿着基本上垂直的方向)上下平移。此外，由于圆柱形接头50 的垂直接合轴线51，延伸臂46可与闸板40能够一起在垂直于接合轴线51的平面(例如， 基本上水平的平面)内旋转。如图1的局部剖视图中所示，圆柱形接头50包括形成圆柱接头50的输出件的输 出轴52 (即，驱动轴)，延伸臂46刚性地连接至输出轴，从而沿着横切于输出轴52和接合 轴线51的大体上水平的方向延伸。输出轴52形成支撑延伸臂46和闸板40的旋转支撑。 例如通过锥形的滚柱轴承(未示出)或任何其他类型的组合径向和轴向载荷滚柱轴承，将输出轴52以沿轴向方向固定并绕着接合轴线51可转动的方式同轴地支撑在套管M的圆 柱形空腔中。又例如通过滑动(滑动轴颈)轴承，将套管M以可轴向地滑动但可转动地固 定的方式同轴地支撑在外壳56的大体上为圆柱形的空腔中，S卩，从而能沿着接合轴线51滑 动。在图1的圆柱形接头50的可替换方式中，其中由套管M限定的旋转轴线和由外壳56 限定的平移轴线与接合轴线51重合，平行的旋转轴线和平移轴线可能是连续的而不必是 重合的。外壳56具有下部安装法兰58。外壳56通过附着在顶板2的顶部上的安装法兰安 装在罩1的外面，以使得仅输出轴52的下部穿过顶板2上的圆形开口(未示出)伸进罩1 中。因此，在图1-图3的实施例中，除了闸板40、延伸臂46和输出轴52的下端部以外，该 机构的所有部件都被布置在罩1的外部。为了防止气体通过圆柱形接头50漏出，在输出轴 52与套管M之间以及在套管M与外壳56之间分别设置有密封垫，例如，以填料函或机械 填充类密封垫(未示出)的形式。如图1-图3中所示，阀致动机构包括用于操作阀的线性液压发动机，即，第一液压 缸72和第二液压缸74。第一液压缸72的汽缸筒通过铰链连接至固定于壳56的下端的固 定凸耳(Iug) 76，而第一液压缸72的活塞头通过铰链连接至安装在套管M的上端部的活动 凸耳80。第一液压缸72的推力或牵引力控制套管M和输出轴52沿着接合轴线51的轴向 平移，并因此也控制连接在刚性的延伸臂46上的闸板40的向上或向下的滑动。第二液压 缸74控制输出轴52相对于套管M和壳56的绕着轴线51的转动，即，通过延伸臂46刚性 连接于输出轴52的间板件40的水平旋转。第二液压缸74的汽缸筒铰接于横向地连接于 套管M上端的支撑臂82，而第二液压缸的活塞头铰接于横向地凸缘式安装或者夹持于输 出轴52的上端的杠杆臂84。参照图4中的示意性平面图，应理解的是，接合轴线51 (其垂直于图4中的平面) 包含在第一阀座12和第二阀座14的垂直等分面85 (其也垂直于图4中的平面)中。更具 体地，该接合轴线包含在虚构线段87的垂直等分面85内，该虚构线段的端点与阀座12、14 的中心重合。如在图4中进一步看到的，延伸臂46的延伸范围(即，轴线51与闸板40的安 装轴线之间的距离)与阀座12、14的中心与接合轴线51之间的距离相等。换句话说，当使 闸板40水平旋转时，闸板40的中心在圆弧上移动，该圆弧如以图4中的虚线弧示出的，并 具有与该距离相等的半径。尽管接合轴线51的垂直定向是优选的，但通常在平面85中相 对于垂直方向略微地倾斜(例如，达到10° )是可行的。密封阀组件使得能够使用具有单 个密封面的单面闸板，该闸板与两个座12、14配合操作，以便交替地密封两个入口 4、6。因 此，应理解的是，当炉料流经罩1时，闸板40将总是处于阀座12、14中的任一个上的关闭位 置中，因此间板、尤其是其密封垫42保护不受过多的灰尘沉淀和材料撞击。尽管接合轴线 在理论上能设置在阀座12、14之间的中心，但是这将需要提供180°角的旋转运动以及在 座12、14之间提供一定量的空间的致动机构。因此，如在图4中所看到的，接合轴线51从 线段87横向地偏移，由于只需有限的角度运动，这有助于采用用于旋转的线性致动器的致 动机构的设计，并且允许减少入口 4、6之间的间距，例如，以降低下部出口 7下游的流出偏 心率(outflow eccentricity)。通过圆柱形接头50，阀以如图1到图3(参见图5中的箭头315)所示的下降-旋 转-上升的运动顺序操作。图1示出了针对采用第一料斗的加料周期的构造，该第一料斗 在第一入口 4的上方并且与第一入口连通。当该料斗已通过第一入口 4排空时，第二入口106将被打开以排空第二料斗，并且第一入口 4被密封以重新填充第一料斗。在这种情况 下，对下密封阀的操作如下第一液压缸72被操作以收缩(拉)，并因此使套管M下降，与 之协调一致地，使输出轴52、延伸臂46和闸板40下降，由此，使闸板40与第二座14脱离。 然后，第二液压缸74被操作以扩张(推)，并因此使间板40绕着接合轴线51转动，从而使 延伸臂46和闸板件40朝向第一阀座12水平地旋转；当闸板40与第一阀座12对准时(例 如，由于第二缸74到达行程的终点或者由于恰当的邻接或控制)，第一液压缸72被操作以 扩张(推)并由此将闸板40提升到与第一阀座12密封接合，如图3中所示。当第一入口 4将被打开而第二入口 6将被密封时，颠倒如上所述的操作。由于接合/脱离接合闸板40 所需的垂直位移89相对较小(比较图1和2或者图2和3)，阀运动空间只需很小的垂直高 度。因此，可显著减小罩1的结构高度。还应理解的是，当炉料流经罩1时，闸板件40除了 在它的运动过程中以外将总是处在座12、14中的任一个上的保护位置中。尽管已经通过参照具有两个料斗的平行料斗顶部描述了上述密封阀机构，但应理 解的是，类似的结构也可以用在单一中心供料料斗系统中，该系统只有一个中心入口，且该 入口的关联(实际的)阀座同轴地布置在炉轴线上，而另一个座是没有密封功能并仅充当 闸板件的停留位置的伪座(pseudo-seat)。图5-图6示出了用于冷却座12、14和闸板40的装置以及用于清除闸板40上的 沉积物的清洁装置。如上述实施例所需，图5-图6中示出的两个装置可以结合使用，或者 仅使用其中的一个。图5-图6示出的用于阀座12、14的冷却装置包括相应的圆周冷却通道302、304， 该冷却通道布置在形成座12、14的材料内部并靠近真正的座表面。每个冷却通道302、304 均具有通过适当的管道连接至冷却液(例如，水)供应和再循环回路(未示出)的相应入 口 306和相应出口 308。类似地，盘形闸板40包括具有连接至冷却液供应回路的入口 312 和出口 314的圆周冷却通道310。通道302、304、310作为内腔在基本上整个圆周上延伸，除 了在相应的冷却液入口 306、312和相应的冷却液出口 308、314(仅出于示意的目的，示意性 地示出了其处于相对的位置处)之间的位置处中断以外。图5-图6中的冷却装置尤其适 用于保护形成密封面42的密封条和机械部件，即使当经过密封阀罩1加入例如热熔渣(hot sinter)的热炉料(装料)时。图5中的箭头315也示出了闸板40的下降-旋转-上升运动顺序，将闸板40从 任一个座12、14上的密封位置(由图5-图6中的实线示出)移动到在另一个阀座12、14 上的密封位置(由图5-图6中虚线示出)中。如从将图1-图3相结合的图5中也显而易 见的，闸板40在基本上水平的平面内运动并且仅在垂直方向上需要有限的运动空间。图5-图6还示出了用于清洁闸板40的装置，即，用于在座12、14之间的旋转运动 过程中去除由于闸板的基本上水平的定向而可能堆积在闸板40上的任何沉积物的装置。 清洁装置包括用于形成气体或空气幕帘的细长的矩形喷嘴头，由箭头321示出的该帘幕被 倾斜向下地引导以穿过闸板40旋转时所处的平面。喷嘴头320由细长的中空轮廓形成，该 中空轮廓安装在罩1内的处于座12、14之间的中间位置中并且具有纵向的狭槽322，该狭槽 形成喷嘴孔并且被布置成当闸板在座12、14之间移动时将气体幕帘321倾斜向下地引导到 闸板40上。狭槽322的长度被选择成大于或至少等于闸板40的外径。气体供给入口 3M 设置在喷嘴头320的顶部中，以便给中空轮廓的内部加压。在喷嘴头320内延伸有细长的多孔挡板(未示出)，以均衡气体幕帘321内的压力分布。入口 3M例如连接至惰性气体(例 如，氮气N2)供应源(如通常在竖炉加料装置中所用到的)，以形成惰性气体幕帘。如应理 解的，通过向下地引导的倾斜的气体幕帘321，当闸板件40沿着喷嘴头320下方经过时，闸 板件40上的任何沉积物都将被吹掉。为了将气耗量降到最低，可以利用连接到控制阀的适 当自动控制措施来使气体供应管线(未示出)中的连接到气体供给入口 3M的致动控制阀 与致动机构定位闸板40的操作同步。总之，还应注意的是，根据本发明的下密封阀组件的工业应用在不同结构的竖炉 加料装置是可行的，尤其是在BLTTM鼓风炉加料装置中，其实例如下-在下密封阀罩中具有两个偏心的上入口的平行双料斗的顶部(如图1-图3中所 示)；-具有三个偏心的上入口以及第一阀和第二阀的平行三料斗的顶部，每个阀均包 括连接至如上所述的相应机构的相应延伸臂上的相应闸板，第一阀的闸板与第一座和第二 座配合操作以交替地密封第一偏心入口和第二偏心入口，第二阀的间板与第二座和第三座 配合操作以交替地密封第二偏心入口和第三偏心入口；-在下密封阀罩中具有同心的(或偏心的)上入口以及另一伪座(而非真正的第 二阀座)的单个料斗顶部，该伪座提供了根据如图4中所示的几何形状的停留位置。图1-图6的标号
1罩72第一液压缸2顶板74第二液压缸4第一入口76固定凸耳5中心轴线80活动凸耳6第二入口82支撑臂7下出口84杠杆臂8底板85垂直等分面10侧壁87线段12第一阀座89垂直行程14第二阀座302冷却通道(座I2)16,18圆柱形边缘304冷却通道(座H)40闸板306冷却液入口(座)42密封面3〇8冷却液出口(座)
权利要求
1.一种用于竖炉加料装置的下密封阀组件，所述密封阀组件包括下密封阀罩，具有用于使炉料进入到布置在所述罩下方的布料装置中的下出口、以及 用于接收来自设置在所述罩上方的料斗的出口的炉料的至少一个上入口，所述入口具有在 所述罩内的关联阀座；闸板，与所述阀座配合操作以密封所述入口 ；阀致动机构，可操作地连接于所述间板，以移动所述间板使之与所述阀座密封接触和 脱离密封接触，所述阀致动机构包括支撑所述间板的旋转滑动式圆柱形接头，所述圆柱形接头具有接 合轴线，特别是基本上垂直的接合轴线，以使所述间板上下平移，特别是沿基本上垂直的方 向上下平移，并使所述间板在垂直于所述接合轴线的平面内旋转，特别是在基本上水平的 平面内旋转；其特征在于，所述圆柱形接头包括轴、中空套筒以及外壳，所述轴轴向地固定在所述中空套筒中并可绕着所述接合轴线 转动，所述套筒能够沿着所述接合轴线在所述壳中轴向地滑动，所述壳固定至所述罩；并且，其特征在于，所述机构包括第一液压缸，所述第一液压缸具有连接至所述壳的一侧以及连接至所述中空套筒的另 一侧，以使所述中空套筒和所述轴相对于所述壳沿着所述接合轴线轴向地平移；以及第二液压缸，所述第二液压缸具有铰接至所述套筒的一侧以及铰接至所述轴的另一 侧，以使所述轴相对于所述套筒绕着所述接合轴线旋转。
2.根据权利要求1的密封阀组件，其中，所述阀致动机构还包括具有第一端部和第二 端部的延伸臂，特别是刚性的一体延伸臂，所述闸板安装在所述延伸臂的所述第一端部上， 特别是借助于球节安装，并且其中，所述旋转滑动式圆柱形接头的所述轴于所述第二端部 处支撑所述延伸臂，以使所述延伸臂随着所述闸板上下平移，并且使所述延伸臂随着所述 闸板在垂直于所述接合轴线的平面内旋转。
3.根据权利要求1或2所述的密封阀组件，其中，所述第一液压缸具有连接至所述壳的 汽缸筒以及连接至所述中空套管的活塞头，以使所述中空套管和所述轴相对于所述壳沿着 所述接合轴线轴向地平移。
4.根据权利要求3所述的密封阀组件，其中，所述套管具有横向地连接于所述套管的 上端部的支撑臂，所述轴具有横向地连接于所述轴的上端部的杠杆臂，并且所述第二液压 缸具有铰接于所述支撑臂的汽缸筒和铰接于所述杠杆臂的活塞头，以使所述轴相对于所述 套管绕着所述接合轴线转动。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的密封阀组件，其中，所述外壳固定在所述罩的顶 侧并布置在所述罩的外面。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的密封阀组件，其中，所述外壳具有用于将所述外 壳附着在所述罩的顶板上的下安装法兰，从而使所述阀致动机构由所述罩的顶板支撑。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的密封阀组件，其中，所述轴通过至少一个组合的 径向和轴向载荷滚柱轴承可转动地安装并轴向固定在所述中空套管内。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的密封阀组件，其中，所述罩具有第一阀座和第二 阀座，并且其中，所述密封阀组件包括具有单个密封面的单面间板，所述密封面与所述第一阀座并与所述第二阀座配合操作。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的密封阀组件，其中，所述罩具有第一阀座和第二 阀座，并且其中，所述阀致动机构由所述罩支撑，所述接合轴线包含在所述第一阀座和第二 阀座的垂直等分面内，特别是所述基本上垂直的接合轴线布置成从连接所述第一阀座和所 述第二阀座的各自中心的线段横向地偏移，从而所述阀致动机构能够移动所述单面间板使 之与所述第一阀座脱离密封接触并与所述第二阀座密封接触，反之亦然。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的密封阀组件，其中，所述阀座或每个阀座均具 有环形水平定向的座表面，并且所述圆柱形接头具有垂直的接合轴线。
11.根据权利要求3所述的密封阀组件，其中，所述延伸臂的所述第二端部连接于所述 圆柱形接头的所述轴，以便随所述轴协调一致地转动和平移。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的密封阀组件，还包括布置在所述下密封阀罩 内部的喷嘴头，以向下倾斜地引导气体幕帘通过所述平面，所述间板在所述平面内旋转。
13.一种鼓风炉加料装置，包括根据权利要求1至12中任一项所述的下密封阀组件，所 述装置包括布置在所述下密封阀罩上方的至少一个料斗，所述料斗具有出口，所述出口装 备有炉料闸式阀并与所述下密封阀罩的入口连通；以及用于分布所述鼓风炉内的炉料的布 料装置，所述布料装置布置在所述下密封阀的所述下出口下方。
14.一种用于竖炉加料装置的密封阀组件的阀致动机构，所述阀致动机构被构造成用 于移动闸板以使之与阀座密封接触和脱离密封接触，所述阀致动机构包括用于支撑所述闸 板的旋转滑动式圆柱形接头，所述圆柱形接头具有接合轴线，特别是基本上垂直的接合轴 线，以使所述间板上下平移，特别是沿基本上垂直的方向上下平移，并使所述间板在垂直于 所述接合轴线的平面内旋转，特别是在基本上水平的平面内旋转；其特征在于，所述圆柱形接头包括轴、中空套筒以及外壳，所述轴轴向地固定在所述中空套筒中并可绕着所述接合轴线 转动，所述套筒能够沿着所述接合轴线在所述壳中轴向地滑动，所述壳固定至所述罩；并且，其特征在于，所述机构包括第一液压缸，所述第一液压缸具有连接至所述壳的一侧以及连接至所述中空套筒的另 一侧，以使所述中空套筒和所述轴相对于所述壳沿着所述接合轴线轴向地平移；以及第二液压缸，所述第二液压缸具有铰接至所述套筒的一侧以及铰接至所述轴的另一 侧，以使所述轴相对于所述套筒绕着所述接合轴线旋转。
全文摘要
本发明涉及一种用于竖炉加料装置的下密封阀组件。该组件包括具有下出口(7)的下密封阀罩(1)，炉料可通过该下部出口自由下落到布料装置上。罩具有与布置在罩上方的料斗的出口连通的至少一个上入口(4、6)。每个入口均具有关联阀座(12、14)，阀座布置在下密封阀罩内并朝向罩(1)的内部转动。闸板(40)可操作地连接于致动机构(46、50)以使闸板与阀座密封接触和脱离密封接触。阀致动机构包括具有通常垂直的接合轴线(51)的旋转滑动式圆柱形接头(50)，以使闸板(40)在下密封阀罩内部在垂直于接合轴线(51)的平面内旋转，并使闸板(40)沿着接合轴线(51)上下平移。根据本发明，该圆柱形接头包括轴(52)，该轴轴向地固定在中空套筒(54)中并可在其中转动，该中空套筒又可在外壳(56)中轴向地滑动，该外壳固定至罩。此外根据本发明，该机构包括第一液压缸(72)，其在一侧上连接至壳(56)且在另一侧上连接至中空套筒(54)，以使套筒进而使轴沿着接合轴线(51)轴向地平移；以及第二液压缸(74)，其在一侧上铰接至套筒且在另一侧上铰接至轴，以使轴(52)绕着接合轴线(51)转动。
文档编号C21B7/20GK102119228SQ200980130707
公开日2011年7月6日 申请日期2009年8月10日 优先权日2008年8月8日
发明者埃托雷·里祖蒂, 杰夫·万迪威尼, 让诺·卢特施 申请人:保尔伍斯股份有限公司