专利名称：用于高炉的旋转装料装置的冷却系统和包括其的高炉的制作方法
技术领域：
本实用新型通常涉及一种布置在竖炉(例如，炼铁高炉)上的旋转装料装置的冷却系统。
背景技术：
如今，许多冶金竖炉(尤其是炼铁高炉)装配有用于将炉料供应至炉子中的旋转装料装置。典型地，将这种旋转装料装置布置在炉喉上，并由此在操作过程中至少部分地暴露在存在于炉子内部的高温下。因此，装料装置的所暴露的零件(特别是其驱动和齿轮部件)的有效冷却是重要的，以避免损坏，减少维修，并增加装料装置的使用寿命。在从通常大部分暴露于炉热的装料装置的旋转零件有效地带走热量时，存在特别的困难。一种冷却装料装置的已知方法是，在超过喉部处的操作压力的压力下，将惰性冷却气体喷入装料装置的壳体。虽然这种方法可减少装料装置内的灰尘聚集，但是，此方法具有非常有限的冷却效率。例如，在JP 55021577A中已经描述了此方法。EP 0116142公开了一种用于竖炉的装料装置(尤其是用于具有旋转溜槽的装料装置，该溜槽具有可变的倾度)的水冷设备。此冷却设备包括环形供给槽，其附接至旋转壳体的上部并可与壳体一起移动。供给槽设置有至少一个开口，由此，通过多个围绕旋转套定位的冷却盘管，从供给槽通过重力供应水。收集槽接收从盘管流出的水。旋转套支撑旋转溜槽，并且，还在炉子内部和装料装置的零件之间用作分隔结构。通过泵从收集槽供应水，泵用于将水抽回至供给槽中。当水由此在闭环中流动时，这种系统通常叫做“闭环冷却回路”。 该回路进一步包括用于从离开收集槽的水提取热量的热交换器。收集槽进一步设置有用于对回路增加额外的水的进水通道和用于从回路去除多余的水的溢出通道。必须用许多流量计和阀门来调节在回路中循环的水的量。此水冷设备提供比惰性气体冷却明显改进的冷却效率。另一方面，由于需要许多流量计和阀门，所以这种水冷设备是相对昂贵的设备。
实用新型内容因此，本实用新型的目的是提供一种用于竖炉的旋转装料装置的替代的冷却系统，其中，可降低用于结构维维护运行的成本。为了实现此目的，本实用新型提出了一种用于竖炉的旋转装料装置的冷却系统， 其中，旋转装料装置包括用于旋转分配装置的可旋转支撑部和用于可旋转支撑部的固定壳体；并且，其中，冷却系统包括与可旋转支撑部旋转地固定的旋转冷却回路，和与固定壳体连接的固定冷却回路。固定冷却回路包括布置在旋转冷却回路上游的上游部分和布置在旋转冷却回路下游的下游部分。上游部分包括用于在其中容纳冷却液的第一储存箱，第一储存箱包括与供应管线连接的入口和与布置在第一储存箱和旋转冷却回路之间的供给管线连接的出口。根据本实用新型的一个重要方面，在所述第一储存箱和所述供给管线之间布置供给箱，将所述供给箱布置并构造为，允许预定流量的冷却液从第一储存箱流入供给管线中。[0007]供给箱接收冷却液，并以可控的方式将其经由供应管线供应至旋转装料装置。由于将第一储存箱布置在比旋转装料装置的入口更高的位置，所以，允许使冷却液通过重力从第一储存箱流至旋转装料装置。一旦已通过旋转装料装置的旋转冷却回路供应冷却液，便收集冷却液，将其供应至固定冷却回路的下游部分，并将其排出。由于这种冷却系统中的冷却液水不在闭环中流动，所以，这种系统可叫做“开环冷却回路”。一些操作者可能由于其降低的成本而更喜欢这种开环冷却回路。事实上，操作该系统需要更少的监测装置和阀门。当然，这降低了建造所必需的初期投资。此外，还可降低维护成本和运行成本。的确不需要用于将所收集的冷却液朝着第一储存箱泵回的泵。而且， 热交换器不是必需的，因为，由于不重新使用冷却液，所以不需要在这种重新使用之前降低冷却液的温度。然而，应该注意，可仍然使用固定冷却回路的下游部分中的热交换器，以从系统回收热量，如果这是希望的。将冷却液供应至第一储存箱的供应管线可与另一冷却系统连接，例如，风口冷却系统。事实上，可将在这种风口冷却系统中使用的冷却液直接供应至第一储存箱中，以进一步冷却旋转装料装置。本冷却系统的另一优点在于这样的事实不需要采取重要的措施来避免冷却液的污染。事实上，由于不重新使用冷却液，所以，当排出冷却液时，从系统中去除冷却液的任何污染物。防污染措施的减少进一步降低了本冷却系统的成本。还可值得注意的是，本实用新型使得对旋转装料装置本身的任何变化不是必须的。可仍然使用通常与典型的闭环冷却回路结合使用的旋转装料装置，并且，决不需要重新建造。第一储存箱的上部和供给箱的上部可经由气体管道与旋转装料装置的内部连接， 从而导致第一储存箱和供给箱处于和旋转装料装置相同的压力，第一储存箱和供给箱均未用冷却液完全充满。旋转装料装置中的压力不会影响冷却液在旋转冷却回路中的流动。因此，本冷却系统允许调节冷却液流动，不管旋转装料装置中的压力如何。任何压力变化都不会影响冷却液的流量。优选地，第一储存箱包括溢出口，以排出过多的冷却液。有利地，将溢出口布置为以可变的高度设置，由此可调节第一储存箱中的冷却液的高度。通过改变第一储存箱中的冷却液的高度，可调节冷却液通过系统的流量。有利地，冷却液流入第一储存箱的流量比从第一储存箱流出朝着旋转装料装置流动的冷却液的流量大。因此，总是有至少少量的冷却液经由溢出口离开第一储存箱，从而将第一储存箱中的冷却液保持在恒定的水位。根据本实用新型的一个实施方式，将供给箱靠着第一储存箱的侧壁布置，并将第一校准孔布置在将第一储存箱与供给箱隔开的壁部中，将第一校准孔布置并构造为，允许预定流速的冷却液从第一储存箱流入供给箱中。这种供给箱允许冷却液从第一储存箱自由地流至供给箱，此流动仅由第一校准孔控制。从第一储存箱供应至旋转装料装置的冷却液的量由第一校准孔控制。事实上，在恒定的液面，第一校准孔决定冷却液从第一储存箱流出的流量。供给箱可包括与第一校准孔相对的维修检查孔，维修检查孔包括封闭维修检查孔的盖，以允许进入供给箱的内部。[0017]有利地，将第一校准孔布置在插入部中，将插入部以可互换的方式布置在第一储存箱的壁部中。这种可互换的插入部允许轻松地更换损坏的插入部或校准孔。此外，还可用带有具有不同直径的校准孔的插入部替换插入部，从而改变冷却液在系统中的流量。根据本实用新型的一个优选实施方式，至少一个辅助供给箱与所述供给箱平行地布置在第一储存箱和供给管线之间，每个辅助供给箱具有相关的辅助校准孔，以允许预定流速的冷却液从第一储存箱流入相应的供给箱中。辅助校准孔(优选地，具有不同的直径)允许进一步调节冷却液在系统中的流量。优选地，供给箱和所述至少一个辅助供给箱均经由阀门与供给管线连接，所述阀门用于打开或关闭冷却液通过供给箱和辅助供给箱的流动。供应至旋转装料装置的冷却液的流量，可来自这些校准孔中的一个或是其组合，取决于哪些阀门处于其打开位置中。根据本实用新型的另一实施方式，将供给箱布置在最接近第一储存箱的位置，并将至少一个传输管布置在第一储存箱和供给箱之间，将传输管布置并构造为，允许预定流量的冷却液从第一储存箱流入供给箱中。优选地，多个传输管布置在第一储存箱和供给箱之间，每个这种传输管包括阀门，所述阀门打开或关闭冷却液在相应传输管中的流动。供应至旋转装料装置的冷却液的流量，可来自这些传输管中的一个或是其组合，取决于哪些阀门处于其打开位置中。根据本实用新型的另一优选实施方式，下游部分包括用于在其中容纳冷却液的第二储存箱，第二储存箱包括与布置在旋转冷却回路和第二储存箱之间的冷却液排出管线连接的入口 ；并且，第二储存箱的出口包括第二校准孔，以允许预定流量的冷却液从第二储存箱流入排放管线中。由于将第二储存箱布置在比离旋转装料装置的出口更低的位置，所以， 允许使冷却液通过重力从旋转装料装置流至第二储存箱。通过提供第二储存箱和相关的第二校准孔，可验证回路中的冷却液是否存在任何泄漏。如果第二储存箱中的冷却液的液面下降，那么，表示存在泄漏。根据本实用新型的一个实施方式，第二储存箱比第一储存箱高且细，以获得改进的漏水监测。第一和第二校准孔可具有不同的尺寸。此外，旋转冷却回路可包括用于冷却由可旋转支撑部支撑的旋转分配斜槽的回路部分，可旋转支撑部是装料装置(尤其是叫做无钟炉顶(BELL LESST0P)类型的装料装置)
的最暴露的零件之一。由于冷却系统容易适用于在高炉中使用，所以本实用新型还涉及一种包括装配有如上所述的冷却系统的装料装置的高炉。
参考附图，从各种非限制性实施方式的以下描述中，本实用新型将是更显而易见的，其中，相同的参考数字或百位数字增长的参考数字用来表示所有图中相同或相似的元件。在这些图中图1是用于装配有根据本实用新型的第一实施方式的冷却系统的高炉的旋转装料装置；图2是用于装配有根据本实用新型的第二实施方式的冷却系统的高炉的旋转装料装置；[0027]图3是附接至图1所示的系统的第一储存箱的供给箱的竖直横截面图；图4是具有布置在图1所示的系统的第一储存箱的壁部中的校准孔的插入部的竖直横截面图；图5是用于装配有根据本实用新型的第三实施方式的冷却系统的竖炉的旋转装料装置。
具体实施方式
图1示意性地示出了用于高炉的旋转装料装置12的冷却系统，通常用参考数字10 表示。旋转装料装置12装配有内部冷却回路，以冷却由炉子内部的温度加热的零件。在装料装置12中，可旋转支撑部14用来支撑旋转溜槽，旋转溜槽通过悬架附接至可旋转支撑部 14，以改变旋转溜槽的倾斜角度。旋转装料装置12进一步包括固定壳体16，将可旋转支撑部14布置在固定壳体16的内部。固定壳体16包括固定的中心喉管，中心喉管被布置在炉子的中心轴线上。在装料过程中，以本质上已知的方式，将散状材料经由中心喉管，通过固定壳体16和可旋转支撑部14，供应至旋转溜槽上，根据溜槽的倾度和旋转通过旋转溜槽将其分配在炉子内部。除了冷却系统10以外，装料装置12的结构本身是已知的，并通常叫做BELL LESS TOPtm(BLT)。然而，本冷却系统不限于这种BLT装料装置，而是可应用于其它类型的装料装置。在图1中没有示出装料装置12的各种已知的固定的和可旋转的零件，例如驱动和齿轮零件。例如，这些在US 3，880，302中详细进行了描述。如图1所示，冷却系统10包括固定在可旋转支撑部14上的旋转冷却回路20。冷却系统10进一步包括固定冷却回路，固定冷却回路具有布置在旋转冷却回路20上游的上游部分22和布置在旋转冷却回路20下游的下游部分M。固定冷却回路的上游部分22包括第一储存箱26，以在其中容纳冷却液，通常是水。将第一储存箱26布置在比旋转冷却回路20更高的位置，使得可通过重力将水供应至旋转冷却回路20。第一储存箱沈包括与供应管线30连接的入口 28，以将水供应至第一储存箱沈中。第一储存箱沈进一步包括溢出口 32和出口 34，出口 34与布置在第一储存箱 26和旋转冷却回路20之间的供给管线36连接。布置供给管线36，以将水供应至环形供给槽38中，供给槽38附接至可旋转支撑部14的旋转壳体的上部并可与壳体一起移动。水从环形供给槽38，流过旋转冷却回路20，并在附接至旋转装料装置12的固定壳体16的收集槽40中收集水。固定冷却回路的下游部分M包括上述收集槽40和冷却液排出管线42，以在通过排出管线46排出水之前将使用过的水从收集槽40供应至第二储存箱44。在操作过程中，旋转冷却回路20和供给槽38与支撑部14 一起旋转，而收集槽40 保持与壳体16固定。将旋转冷却回路20布置为与装料装置12的暴露于炉子热量中的那些零件热接触。另外，旋转冷却回路还提供装料装置12的驱动和齿轮零件(未示出)的冷却。本冷却系统10在出口 34处包括第一校准孔50，将第一校准孔50布置在第一储存箱26的壁部中，以将水以预定流速从第一储存箱沈供应至靠着第一储存箱沈的壁部布置的供给箱52中。供给箱52接收水并经由阀门M将水供应至供给管线36中，所述阀门用于打开和关闭流入供给管线36的水流。将供给箱52中的水平面保持在第一校准孔50的下方。第一校准孔50确保朝着装料装置12的水的流量保持稳定并可调节，不会被例如炉子中的压力波动所影响。通过改变第一储存箱26中的溢出口 32的高度，可调节朝着装料装置12的水的流速，从而改变第一储存箱沈中的水的高度和出口 34处的水上的压力。图1和图2所示的第二储存箱44比第一储存箱沈更高且更细，并设置有第二校准孔56，第二校准孔56的尺寸与第一校准孔50的尺寸不同。因此，水流出第一储存箱沈的流量和水流出第二储存箱44的流量相同，并且，第二储存箱44中的水的高度保持不变。 在冷却回路中应该有水的泄漏，尤其是在旋转冷却回路20中，这可通过降低第二储存箱44 中的水平面来检测。如果第一和第二储存箱沈，44具有相同的尺寸，那么，第一和第二校准孔50，56也优选地具有相同的尺寸。在旋转装料装置12的内部和第一储存箱沈之间，以及在供给箱52和第二储存箱 44之间，进一步连接气体导管58，从而使系统的各个零件中的压力相等。本实用新型的一个显著特征是这样的事实旋转装料装置压力或供水系统中的任何变化不会影响水在装料装置12中的流量。这可通过以下方式来实现(1)由于气体导管 58的原因，使旋转装料装置12的内部、第一储存箱沈和供给箱52之间的压力相等；O)由于溢出口 32的原因，使第一储存箱沈中的水平面稳定以及C3)使供给箱52中的水平面低于第一校准孔50。在溢出口 32的下游设置第一 U形管59，同时，在废料管线42中设置第二 U形管 59’。第一和第二 U形管59，59’对第一储存箱沈和旋转装料装置12提供气体密封。在图2中示出了本实用新型的第二实施方式。此实施方式与图1所示的实施方式非常相似，相同的元件使用相同的参考数字并不再详细描述。事实上，此第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于，第一储存箱26的出口包括第一校准孔50和辅助校准孔50’， 辅助校准孔与辅助供给箱52’相关。供给箱52’从第一储存箱沈接收水，并经由阀门54’ 将其供应至供给管线36中，该阀门用于打开和关闭流入供给管线36的水流。可根据当前需求来调节朝着旋转冷却回路20的水的流速。如果打开阀门M且关闭阀门M’，那么，朝着旋转冷却回路20的水的流速与通过第一校准孔50的流速相应。如果关闭阀门M且打开阀门M’，那么，朝着旋转冷却回路20的水的流速与通过辅助校准孔 50’的流速相应。如果第一校准孔50和辅助校准孔50’具有不同的尺寸，这尤其使人感兴趣。如果打开两个阀门54巧4’，那么，朝着旋转冷却回路20的水的流速与通过第一和辅助校准孔50，50’的流速的组合相应。现在参考图3，可更严密地描述第一储存箱沈的出口 34。将供给箱52靠着第一储存箱沈的壁部60布置，并将第一校准孔50布置在将第一储存箱沈与供给箱52隔离的壁部60的一部分中，使得水可从第一储存箱沈流入供给箱52。将第一校准孔50布置在插入部62中，以可互换的方式将插入部62布置在壁部60中。这种可互换的插入部62允许轻松地更换损坏的插入部或校准孔。为此目的，供给箱52包括与插入部62相对的维修检查孔64。维修检查孔64设置有盖66，以封闭维修检查孔64。此外，可用带有具有不同直径的校准孔的插入部替换插入物62，从而改变冷却液在系统中的流量。[0046]图4示出了这种插入部62在第一储存箱沈的壁部60中的布置。所示插入部62 包括在阶梯状截面中具有密封接头68的阶梯状轮廓，以密封壁部60中的插入部62并确保仅通过布置于插入部62中的第一校准孔50影响水的流动。可通过螺纹连接将插入部62 固定在壁部60中。在图5中示出了本实用新型的第三实施方式。此实施方式同样与图1所示的实施方式非常相似，同样，相同的元件使用相同的参考数字并不再详细描述。事实上，此第三实施方式与第一实施方式的不同之处在于，第一储存箱26的出口包括第一、第二和第三传输管70，72，74，以将第一储存箱沈与供给箱52流体地连接，将供给箱52布置在离第一储存箱26—定距离处。传输管70，72，74中的每个设置有阀门76，78，80，所述阀门用于打开和关闭相应的传输管70，72，74。将供给箱52中的水平面保持在传输管70，72，74伸入供给箱 52的位置之下。优选地，传输管70，72，74均具有不同的横截面，从而，允许通过选择打开阀门76， 78,80中的一个来调节流量。通过打开特定的阀门76，78，80，朝着供给箱52的流量与通过相关的传输管70，72，74的水的流量相应。如果打开不止一个阀门76，78，80，那么，朝着旋转冷却回路20的水的流量与通过相应传输管70，72，74的流量的组合相应。如果打开所有阀门76，78，80，那么可达到最大流量。因此，可根据当前需求而轻松地调节朝着旋转冷却回路20的水的流量。
权利要求1.一种用于高炉的旋转装料装置(12)的冷却系统(10)，其中，所述旋转装料装置(1 包括用于旋转分配装置的可旋转支撑部(14)和用于所述可旋转支撑部(14)的固定壳体(16)；其中，所述冷却系统(10)包括与所述可旋转支撑部(14)旋转地固定的旋转冷却回路 (20)，和与所述固定壳体(16)连接的固定冷却回路；其中，所述固定冷却回路包括布置在所述旋转冷却回路00)上游的上游部分02)和布置在所述旋转冷却回路OO)下游的下游部分04)；其中，所述上游部分0 包括用于在其中容纳冷却液的第一储存箱(26)，所述第一储存箱06)包括与供应管线(30)连接的入口 08)以及与布置在所述第一储存箱(26)和旋转冷却回路(20)之间的供给管线(36)连接的出口(34)，其特征在于，在所述第一储存箱06)和所述供给管线(36)之间布置供给箱(52)。
2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述第一储存箱06)的上部和所述供给箱(5 的上部经由气体导管(58)与所述旋转装料装置(12)的内部连接。
3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述第一储存箱06)包括用于排出过多的冷却液的溢出口(32)。
4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述溢出口(32)被布置为以可变的高度设置。
5.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述供给箱(5 被布置为靠着所述第一储存箱06)的侧壁，并且，其中，第一校准孔(50)被布置在将所述第一储存箱06)与所述供给箱(52)隔开的壁部中。
6.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，所述供给箱(5 包括与所述第一校准孔(50)相对的维修检查孔(64)，所述维修检查孔(64)包括封闭所述维修检查孔(64)的盖(66)。
7.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，所述第一校准孔(50)被布置在插入部(6 中，所述插入部(6 以可互换的方式布置在所述第一储存箱06)的壁部(60)中。
8.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，至少一个辅助供给箱(52’)与所述供给箱(5 平行地布置在所述第一储存箱06)和所述供给管线(36)之间，每个辅助供给箱(52’ )具有相关的辅助校准孔(50’ )。
9.根据权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，所述供给箱(52)和所述至少一个辅助供给箱(52’ )均经由阀门(M，54’ )与所述供给管线(36)连接。
10.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述供给箱(5 被布置在最接近所述第一储存箱06)的位置，并且其中，至少一个传输管(70)被布置在所述第一储存箱06) 和所述供给箱(5 之间。
11.根据权利要求10所述的冷却系统，其特征在于，多个传输管(70，72，74)被布置在所述第一储存箱06)和所述供给箱(5 之间，每个所述传输管(70，72，74)包括阀门(76， 78，80)。
12.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述下游部分04)包括用于在其中容纳冷却液的第二储存箱(44)，所述第二储存箱G4)包括与布置在所述旋转冷却回路00)和所述第二储存箱G4)之间的冷却液排出管线G2)连接的入口 ；并且其中，所述第二储存箱G4)的出口包括第二校准孔(56)。
13. —种高炉，包括高炉旋转装料装置(12)，其特征在于，所述高炉旋转装料装置(12) 装配有根据上述权利要求中任一项所述的冷却系统(10)。
专利摘要本实用新型提供了一种用于高炉的旋转装料装置的冷却系统和包括其的高炉，其中，旋转装料装置包括用于旋转分配装置的可旋转支撑部和用于可旋转支撑部的固定壳体；并且其中，冷却系统包括与可旋转支撑部旋转固定的旋转冷却回路，和与固定壳体连接的固定冷却回路。固定冷却回路包括布置在旋转冷却回路上游的上游部分和布置在旋转冷却回路下游的下游部分。上游部分包括用于在其中容纳冷却液的第一储存箱，第一储存箱包括与供应管线连接的入口和与布置在第一储存箱和旋转冷却回路之间的供给管线连接的出口。根据本实用新型的一个重要方面，在第一储存箱和供给管线之间布置供给箱，供给箱被布置并构造为，允许预定流速的冷却液从第一储存箱流入供给管线中。
文档编号C21B7/20GK202116572SQ20112000287
公开日2012年1月18日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者克里斯蒂安·伯努瓦·西克斯, 周龙义, 埃内斯特·法贝尔, 罗曼·德勒 申请人:保尔沃特冶金技术(北京)有限公司