专利名称：具有加料槽空气屏蔽装置的旋转镗式炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及将物料引入炉中进行处理提高引入效能的方法。本发明具体涉及减少外围大气进入炉中的方法。
背景技术：
旋转镗式炉是一种连续的加热炉，一般具有由环形耐火内壁支撑的耐火炉顶，该环形耐火内壁由环形耐火衬外壁包围。该内壁和外壁形成转动炉床运行的圆形的炉床转动路径。该转动炉床一般由支撑板构成，该支撑板包括耐火材料顶部，并具有侧向突出部。这种镗式炉一般由许多燃烧器加热，这些燃烧器围绕转动炉床的运行路径配置。
一般通过炉顶上的狭缝用物料送料装置将要在炉中处理的物料加入到或落入到炉子中。用在旋转镗式炉上的物料送料装置已在美国专利NO 5895215中说明，此专利已作为参考包含在本说明中。
氧化铁或其它的金属氧化物材料可以用直接还原法进行还原。直接还原法包括加热金属氧化物材料，特别是将这种材料压成片或压成团块形状进行加热。可以还原的金属氧化物主要是铁族氧化物，即氧化铁、氧化钴、氧化镍。这些氧化物和金属本身具有很高的熔点温度，容易用含碳的还原剂还原。这些氧化物的还原剂最好是磨细的煤或焦碳，其用量一般稍微超过还原所需要的化学剂量量。可以将气体燃料的火焰引入进行加热，加热到约1800～2600°F。这种加热可以在炉子中例如旋转镗式炉中进行。
旋转镗式炉包括缓慢转动的炉床，要加热的物料放置在该炉床上。该物料通过在炉子上的开口加入，沿转动炉床运行轨道在一个位置和多个位置加入。在旋转炉床转完一圈之前，该物料已受到处理，并从该已旋转炉床表面上除去。在旋转炉床转动时，金属氧化物材料受到热的作用。这种加热可以利用许多燃烧器进行加热。
在旋转镗式炉中还原金属氧化物物料将遇到许多问题。一个问题是在炉子中存在过量的氧气。因为大气中包含氧气，所以希望尽量减小进入旋转镗式炉中的大气量。该旋转镗式炉一般这样操作，使得炉子的内部处于负压状态。在炉子中不可控的状态增加了这种负压，从而可能将大气抽入到炉子中。另一个问题是要保持金属氧化物在相当恒定的时间内受到热源的作用，这种时间随温度而变化。要相当均匀地还原金属氧化物需要金属氧化物材料在一定的时间内相当均匀地受到热源的加热。使金属氧化物材料相当均匀地分布在转动炉床上可以获得极好的还原制品。加在旋转炉床上的金属氧化物的深度也应该尽可能均匀。
保持金属氧化物材料的尺寸和形状的均匀性也有助于还原制品的均匀性。通常金属氧化物材料构成为大体圆球形，其直径约在1～3cm之间。当然也可以采用其它的团块，例如砖块形状、压块形状或其它合适的形状。
发明概要利用一种装置可以达到上述目的以及其它的没有列举的目的，该装置用于使进料通过一个开口加到炉子中，该装置具有与竖直线成锐角的固定构件和活动门。该活动门与该固定构件一起形成开口。该活动门装配成可以移向和移离该固定构件，以使该开口变宽和变窄。该活动门受到移向该固定构件的偏压力作用。该活动门和固定构件形成一个V形的向下的槽口，从而可利用重力将物料引入该开口。
按照本发明还提供一种将物料加入到旋转炉床的装置，该装置包括旋转炉顶、物料送料装置和在旋转炉顶上的开口。该物料送料装置配置在旋转炉顶的上面，用于将物料加入到旋转炉床上。在旋转炉顶上的开口接收进入到镗式炉的物料。该开口由一系列的活动门与固定构件一起构成。该活动门被装配成可以移向和移离该固定构件，以使该开口变宽和变窄。该活动门由一种配重件提供偏压作用而移向该固定构件。
按照本发明，还提供一种装置，用于将物料通过开口加入到炉子中，该装置具有第一活动门和第二活动门，该第二活动门与第一活动门一起构成该开口。该第一活动门和第二活动门受到偏压力的作用而可彼此相向移动。
下面参照附图，技术人员从优选实施例的详细说明可以明显看出本发明的各种目的和优点。
附图的简要说明
图1是透视顶视图，示出本发明镗式炉的横截面。
图2是沿图1的II-II线截取的立视横截面图，示出加料槽空气屏蔽装置。
图3是物料送料装置的顶视图，该装置被部分切去，以示出炉顶。
图4是沿图2的IV-IV线截取的立视横截面图。
图5类似于图2，示出本发明的不同实施例。
发明的详细说明首先应注意到，为了更好地说明本发明的优选实施例，本文中采用了一些术语，例如“上部”、“下部”、“顶部”、“底部”、“上面”、“下面”和“后面”。除非另有说明或在说明中有更明确的说明，这些术语一般只能针对所讨论的图。这些术语不对所应用的装置的位置起任何限制作用。
如图1所示，旋转镗式炉10包括圆形表面或旋转炉床13，该旋转炉床一般以相当恒定的速度在炉顶16的下面和炉壁19的里面进行转动。该炉顶16由炉壁19支撑，要被还原的物料或进料22从未示出的物料源送出，然后从在物料进料装置25上形成的槽口24落下。该物料22的长度最好约在1.5～2英寸的范围内，其宽度最好在约0.5～1.5英寸的范围内，其厚度最好在约0.5～1.5英寸范围内。该进料送料装置25可以是美国专利NO 5895215中所示的那种装置。该物料送料装置沿炉顶16的宽度横向延伸。在优选实施例中，该物料送料装置25稍小于炉顶16的宽度。在优选实施例中，该物料送料装置25的宽度在约14～18英尺之间。
物料22可以经加料槽空气屏蔽装置28下落，该屏蔽装置覆盖炉顶16上的开口或炉狭缝31。在优选实施例中，该加料槽空气屏蔽装置28位于在物料送料装置25上形成的槽口24的紧下面，靠得很近。该物料送料装置25的底部和炉顶16顶部之间的距离最好在约2～12英寸的范围内。该物料22可以连续地落入到炉子中，直至该物料达到旋转炉床13的高度。炉顶16和旋转炉床13之间的距离最好在约2～5英尺的范围内。当物料22达到旋转炉床13的高度时，该物料与炉床13上的其它物料接触或与旋转炉床本身接触。
如图2所示，该加料槽空气屏蔽装置28最好为大体V形的向下指向的沟槽29，从而可利用重力将物料输送通过该开口。该加料槽空气屏蔽装置28包括至少一个活动门34，该活动门与固定门58一起封闭炉顶16的开口35。在优选实施例中，该活动门34包括三个邻接的大体平的板。第二部分37沿轴线“A”延伸，并连接第一部分40和第三部分43。第二部分37和第一部分40不是平行的，而是彼此形成锐角。第一部分的作用是使物料22在从物料送料装置25沿下落的路径下落时可以通过漏斗。这有助于防止物料22落到炉顶16的表面上。可以调节角度41和第一部分40的长度或者不考虑这些因素，以利于物料22经加料槽空气屏蔽装置28通过开口35，第三部分33与第二部分37形成一种整体结构，该部分对于实施本发明不是很重要的。应当明白，活动门34可以是一个单一的板，包括类似于第一部分40的弯曲上部分以及类似于第三部分43的弯曲下部分。
在不处于关闭位置时，该活动门34是打开的。在优选实施例中，该活动门34装配成可以绕支点“B”转动。应当明白，活动门34可以利用弹簧机构、滑动机构或任何其它合适的机构进行转动。因为炉子的热量将减小弹簧的效用，所以一般不用弹簧机构。该支点“B”约位于活动门支撑轴46的中心，该支撑轴居中地配置在空心的圆筒套管49内，该套管固定在活动门的支架52上，该活动门支架52与固定在炉顶16上的安装板55相连接。该套管连接于第二部分37和第一部分40二者，这两个板可以彼此连接。
活动门34受到偏压作用而移向关闭位置。在优选实施例中，利用第一部分40产生偏压力。该第一部分40是一个配重件，当活动门与固定门58接触时，该活动门34位于关闭位置。活动门34移向固定门58将使开口35变窄或关闭。应当注意到，该固定门58可以是任何活动门34可以与其接触而关闭开口35的任何固定构件。该固定构件包括固定门58，该构件最好与竖直线例如竖直轴线“C”形成锐角。该固定门58的最后的热膨胀有利于各个活动门34接触分开的固定门58。也可以认为，活动门34与固定门58接触时处于关闭位置，或者与固定门58上的沉积层接触时处于关闭位置。在操作中，活动门34和固定门58均会沉积烟垢、粉末金属氧化物或其它物料。在优选实施例中，固定门58用回形支架61固定于安装板55，最好用焊接方法固定于安装板55。固定门58具有与其下端形成整体结构的法兰62。在关闭位置时，活动门34啮合固定门58，该啮合位置位于活动门34的第三部分43和第二部分37之间的接点附近，该法兰还起增强与活动门34啮合的作用，这种啮合最好形成气密啮合。固定门58的上端应当位于物料送料装置25的下面，以利于物料22经加料槽空气屏蔽装置28漏过开口35，防止物料落在炉顶16上。
当物料22漏过开口35，与位于封闭位置的活动门34接触时，该物料22的重量便使活动门34绕支点“B”转动，从而移离固定门58。当活动门34移离固定门58时，该开口变宽。活动门34因此可以从关闭位置移到打开位置。物料22也可以落在位于打开位置的活动门34上，从而使活动门34保持在打开位置或进一步被打开。活动门34绕支点“B”的转动可使第二部分37偏离关闭位置，在关闭位置时，第二部分与轴线“A”是共线的。竖直轴线“C”与第二部分37形成角度44。活动门34绕支点“B”的转动也使角度44减小。
加料槽空气屏蔽装置28形成位于炉顶间隙31内的开口35。该加料槽空气屏蔽装置可以横向于物料送料装置25，配置或预先配置在炉顶狭缝31中，使得进料落入到开口35中。将一个或多个保持片64固定在一个或多个安装板55的底表面上，以限制或消除加料槽口空气屏蔽装置28的横向运动。该安装板55和保持片64可以焊接或用其它方法固定在炉顶16上。
如图3所示，物料送料装置25配置在炉顶16的上面，在该物料送料装置25的下面是位于炉顶狭缝31上面的加料槽空气屏蔽装置28。该加料槽空气屏蔽装置28包括一系列邻接的可以单独转动的活动门34。在优选实施例中，处于关闭位置的各个活动门接触个别的固定门58。也可以这样实施本发明，即在关闭位置时，两个或多个活动门34接触预定的一个固定门58。
可以这样实施本发明，方法是，在现有的旋转镗式炉10上改装一个或多个加料槽空气屏蔽装置28。在优选实施例中，配置三个加料槽空气屏蔽装置28，配置成一种适合现有进料送料装置25和炉顶16形状和排列的结构。如图所示，加料槽空气屏蔽装置28可以成形为主部分66和狗腿部分68的形状，以适应现有进料槽24的形状。该主部分66还具有辅助部分70。作为一个例子，该辅助部分70具有5个活动门，该主部分66具有12个活动门，而该狗腿部分68具有3个活动门，如图所示。应当看到，加料槽空气屏蔽装置28可以沿一个单一轴线配置，或配置成有助于使物料22通过开口35的任何合适的结构。
为了清楚起见，图4仅示出加料槽空气屏蔽装置28的主部分66。该主部分包括一系列邻接的活动门34。在优选实施例中，片64每隔4～8个活动门配置保持，以使加料槽空气屏蔽装置18相对于开口31的位置保持不变。可以每隔约2～12个活动门配置活动门支撑架52。在优选实施例中，活动门可以彼此分开，在相邻的活动门34之间形成小间隙53。该间隙53的宽度最好在约1/32～1/8英寸之间，该间隙53使得各个活动门34可以活动而不接触相邻的活动门34。该间隙使得活动门34可以单独活动，从而可防止活动门34接触和可能损坏相邻的结构。另外，活动门34的独立运动也可以有效减小大气进入炉子10。
如图5所示，本发明还提供一个不同的实施例，在该实施例中，两个活动门34配置成在关闭位置时彼此接触。在具有两个活动门34的实施例中，各个活动门34的结构基本上类似于图2所述的活动门34。例如，在优选实施例中，各个活动门可以通过绕其自身的支点“B”转动而活动。当活动门与落入开口35的物料22接触时，一个或两个活动门34将离开或停止移近。
虽然已在实施例中说明本发明的原理和操作模式，但是应当明白，本发明可以采用除上述说明的实施例以外的实施例实施，而不超出本
权利要求
1.一种将物料通过开口加入到炉子中的装置，该装置包括固定构件，该构件与垂直线形成锐角；活动门，该活动门与固定构件一起形成开口，该活动门被装配成可以移向和移离该固定构件，从而使开口变宽和变窄；其特征在于，该活动门受到偏压作用而移向固定构件，该活动门和固定构件形成V形的向下指向的沟槽，从而可利用重力引导物料通过该开口。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该炉子是旋转炉；该开口配置在该旋转炉的炉顶上。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该炉顶具有比开口宽的狭缝；该装置还包括一个或多个屏蔽装置，该屏蔽装置与活动门和固定构件一起覆盖该狭缝。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该活动门配置成可以绕枢轴转动。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，该活动门由第一部分和第二部分组成，该第一部分在活动门的转动点附近连接于第二部分。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，第二部分与垂直线形成锐角，从而引导物料通过开口。
7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，该活动门连接于一个套筒。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，该套筒可绕门的支撑轴转动。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该活动门在位于关闭位置时与垂直线形成一个角度。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该固定部件包括与垂直线形成一个角度的表面。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该活动门由一个或多个可转动的活板构成，该活板在不存在物料时关闭，而在存在物料时打开。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该活动门受到弹簧的偏压力作用而移向固定构件。
13.一种用于将物料加入到旋转镗式炉中的装置，该装置包括旋转炉顶；物料送料装置，配置在用于将物料加入到旋转炉中的旋转炉顶的上面；在旋转炉顶上的开口，用于接收进入旋转炉的物料，该开口由一系列的活动门以及固定构件构成，该活动门配置成可以移向和移离该固定构件，从而使开口变宽和变窄；其特征在于，该活动门受到配重件的偏压力作用而移向固定构件。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，该物料送料装置与炉顶分开一段距离，该距离在约3～12英寸之间。
15.一种用于将进料通过开口加入到炉中的装置，该装置包括第一活动门；第二活动门，该第二活动门与第一活动门一起构成开口；其特征在于，该第一活动门和第二活动门受到偏压力作用而彼此靠近。
全文摘要
一种用于将进料通过开口加入到炉子中的装置，该装置具有固定构件和活动门。该活动门与固定构件一起形成该开口。该活动门配置成可以移向和移离该固定构件，从而使该开口变宽和变窄。该活动门受到偏压力作用而移向固定构件。该活动门和固定构件形成一个V形的向下指向的沟槽，以便利用重力引导进料通过该开口。
文档编号B65G69/18GK1434782SQ01810800
公开日2003年8月6日 申请日期2001年5月25日 优先权日2000年6月9日
发明者丹尼尔·A·莫尔纳, 劳伦斯·D·普罗舍 申请人:莫米研究与工程公司