专利名称：用于排卸块状物料的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于排卸块状物料，尤其是从一个竖炉里，或者说从一个直接还原竖炉里排卸含有氧化铁和／或海绵铁的块状物料的装置，这种排卸装置包括从竖炉的底部之上伸入竖炉内的螺旋输送器。
上述种类的排卸装置目前众所周知有各种各样。通常，它们被用于从竖炉，例如从直接还原竖炉里排卸块状物料。这里所说的块状物料是指完全或者部分地还原的海绵铁，根据金属化程度，它还可能含有一小部分氧化铁。
使用这样一种排卸装置的竖炉通常都作成圆柱状空心体，其中的装料为含有氧化铁和／或海绵铁的块状物料，其中必要时将含有氧化铁的物料与添加物如石灰石或白云石一起装入竖炉的上部。通过多个在竖炉的下部三分之一范围内布置在竖炉圆周上的进入孔使一种例如由熔炼气化器产生的还原气体输入竖炉内，因此也就输入固体装料之中。这就是说，必要时含有粉尘的还原气体流过固体装料向上并同时使装料中的氧化铁完全地或者部分地还原成海绵铁。
完全地或者部分地已经被还原的海绵铁就通过布置在竖炉底部上方的排卸装置而从竖炉里运出来。这种排卸装置一般设计成星形布置的径向(相对竖炉)输送的螺旋输送器，螺旋输送器的轴线位于竖炉的一个水平横截面内。
排卸装置所在的位于竖炉底部范围内的区域应该具有最大的有效排卸面积，这样一方面使松装物料尽可能均匀地下降，另一方面也保证了在反应区内物料连续不断的运动和混和。
但是星形布置的螺旋输送器具有固有缺点，这是由于在螺旋输送器平面内松装物料的局部范围不能被这些输送器所覆盖；因而在这些无效的面积上形成了具有很陡的内部料堆角的不活动的区域。这种被称为“死角”的不活动区域的缺点就是反应腔内的部分容积变为无效了，此时有效容积是指发生所希望的气一固反应的竖炉内的那个部分。由于在竖炉的一部分反应容积内形成了一种近乎不活动的装料，因而这部分反应容积也就丢失了。
由于矿石或者说已还原矿石的停留时间长，因此可能在这范围内形成结块和烧结块，它们对物料流动都产生不利影响，因而又进一步减少了物料转换和生产率。
相应于现有技术的这种螺旋输送器的布置基本上分为两个区域，在这两个区域上形成了“死角”。
这两个区域一个是中心区，它仅由星形布置的螺旋输送器不充分地覆盖并几乎保持不动。第二个区域是由楔形的位于每两个相邻接的螺旋输送器之间的范围构成，在这些死区上建立起来的物料棱锥体一方面阻碍固体物流，而且一直向上堆积扩展，使得反应气体的输入缝槽被这堆积起的装入物料盖住了，这样由于在物料里沉积了反应气中的粉尘因此局部就形成了相对不透气的物料。这就导致在竖炉内不会有所需的均匀的气体分布。
相应于现有技术的这种螺旋输送器布置的另一个缺点是，由于输送器轴线在水平方向上对准而引起了轴支座的最大可能的负载。典型的竖炉在排卸装置范围内有一个例如3-4米的半径。在这些基本是同样长的，通常是悬置的，也就是说支承在竖炉圆周里的螺旋输送器上除了承受其自重的载荷外还承受一大部分位于竖炉内高度超过20米的装入物料的载荷。由于不利的杠杆作用使得轴的支承处的负荷很大，而且这些支承相应地对干扰很敏感。结果导致了要进行经常而且昂贵的修理。
在EP-B-0116679中说明了用于使固体颗粒运动进入或者说排卸出竖炉的螺旋输送器。这是指星形布置的悬置支承的螺旋输送器，它们各自的长度相同。在相邻螺旋输送器之间的死角虽然通过楔形的装入物而被减至最小，但是这样无法阻挡住“死角”的建立。由螺旋输送器的支承而产生的关于其干扰敏感性问题则未加讨论。
EP-B-0085290公开了短锥形螺旋输送器的布置，这些输送器不仅支承在一个位于中间的楔形装入物里，也支承在竖炉的圆周里。通过这种位于中间的楔形装入物应该可以阻止生成中央的“死角”。在各自相邻的螺旋输送器之间有楔形的，向上变小的装入物，因此每个螺旋输送器都位于一种沟槽内。
当然已经知道，在还原竖炉里的每一种不动的装入物，以装填物料的观点来看是使炉子的自由横断面减小了，它们促进了形成搭桥，也就是在装填物料内相邻颗粒之间的烧结和结块。
另一方面，直接在螺旋输送器上方，也就是在那些由于由螺旋输送器所完成的排卸而使装填物料的下降速度特别快的部件形成通道。因为还原气体最好在这些通道里流动，所以在竖炉内就没有形成所需的均匀的气体分布。
因此采用任何一种现有的螺旋输送器和／或装入物的布置都不可能阻止在竖炉中间以及在两个各自相邻的螺旋输送器之间在竖炉的内缘生成被称为“死角”的物料棱锥体，或者也只是减少其生成，以达到装填物料基本上为均匀的下降。
按现有技术，只有当螺旋输送器既在竖炉的圆周里也在竖炉的中间支承，那么才能够减少螺旋输送器支承里过高的受力。但这样，螺旋输送器就不再能够覆盖住竖炉的中央部位了。
因此本发明的任务就是提供一种从竖炉里排卸块状物料的装置，这种装置避免了现有技术中存在的一些缺点。尤其是既要在竖炉中间，又要在两个各自相邻的螺旋输送器之间在竖炉的内缘避免生成“死角”，或者说减少其生成，使得一方面不再使还原气体的输入缝槽被盖住，此外还应实现反应物料的基本均匀的下降。同时应该尽可能地减小螺旋输送器轴支承上的受力。
该任务通过按本发明的装置来完成，这种装置的特征在于，许多螺旋输送器沿着轴线对准，这些轴线在竖炉的水平横断面上的投影或者这些轴线的投影的假想延长线形成了竖炉水平横断面的割线，同时这些轴线离开竖炉横断面的中心点有一定距离。
通过这些按本发明布置的螺旋输送器就有效地阻止了在竖炉的内缘生成物料棱锥体。因此使反应物料实现均匀的下降，并且不再出现矿石或者说还原的矿石在竖炉内经历各种不同的停留时间。此外通过这种布置降低了轴支承座里的载荷并大大减少了修复的频度。
按照本发明是这样来布置螺旋输送器的，就是使其轴线并不与竖炉的中心对准，而是在一定程度上就在竖炉中间的旁边指向通过，只要没有其它的说明，这里所说的轴线既是指螺旋输送器的几何中心线，也是指这条线的假想延长线，一直到与竖炉的内壁面的交点。螺旋输送器的轴线与垂直通过竖炉的炉子中心线不在一个平面上。
本发明的另一个优点就是这些不在一个平面呈歪斜布置的螺旋输送器对于处于竖炉内的装入物料施加了一个转矩。这些物料则由于由螺旋输送器所完成的排卸而不仅在重力的作用下向下运动，而且在竖炉内在不处于同一平面内布置的螺旋输送器的范围内也还发生物料的基本上为螺旋形的运动。
由于这种附加的螺旋形运动造成了装入物料的紧密的混合，并且有效地阻止了形成烧结和通道。
轴线至竖炉中心线的标准间距对于一个平面的螺旋输送器中的所有输送器可以是相同的或者是不同大小的。由于螺旋输送器不是布置在一个平面上，因而缩小了在两个相邻螺旋输送器之间的楔形范围，在这个范围上面可能形成物料棱锥体。
按照本发明的另外一个特征，螺旋输送器的轴线相对于水平面向上或者向下倾斜地布置。
优选的方式是螺旋输送器的轴线与水平面形成一个≤70°的角度，尤其优先考虑倾角为30°至50°。
一方面，其优点在于，螺旋输送器不再承受强烈的弯曲载荷，而是根据倾斜的方向不受弯曲载荷而承受拉或者压。此外由此就使附加部分的物料棱锥体被消除了。
按照一种优选的实施形式本发明装置的螺旋输送器都布置在两个上下重叠的高度段里，其中一段例如下面一段具有一种本身已知的星形的水平的螺旋输送器的布置。在第二个高度段里这些螺旋输送器按本发明则倾向于例如向下和向侧面。
按照另外一种实施形式，两个高度段具有同样数量的螺旋输送器，其中在竖炉的两个高度段上用于螺旋输送器的穿通孔均匀分布在竖炉的圆周上布置，而且螺旋输送器在上部高度段的竖炉上的穿通孔相对于下部高度段上的穿通孔在布置上偏置了一个角度，这个角度不大于在圆周方向上两个相邻的穿通孔之间中心角的一半。
这种布置综合了螺旋输送器呈星形布置的优点和呈不在同一平面的布置的优点。星形布置的螺旋输送器适合于排卸来自竖炉中间的物料，但具有已知的一些问题，就是在竖炉的内缘处会形成物料棱锥体。相反，位于其上面或下面平面的不在一个平面上布置的螺旋输送器却适合于减少在竖炉内缘处的物料棱锥体，或者说适合于阻止这种棱锥体的形成。
按照本发明装置的另外一种实施形式，两个或者更多的分别在竖炉圆周的两侧支承的螺旋输送器为平行布置并在一个水平面之内。当然采用这种平行布置的螺旋输送器并不能覆盖住整个炉子横断面。因此最好在平行的螺旋输送器的两侧各布置一组螺旋输送器，每组至少有两个输送器，每个组的螺旋输送器轴线是这样对准的，就是使它们在离炉子横断面的中心点某个距离处有一个交点，而且每一组螺旋输送器的轴线的交点都位于炉子横断面的一半里，如该组螺旋输送器本身。
采用这样设计的螺旋输送器布置就可能基本上覆盖整个炉子的横断面，并且因此而实现装入物料的均匀排卸。
以下通过在附
图1至3所表示的实施例对本发明的装置进行详细的说明图1竖炉简图，螺旋输送器在两个高度段内，上部高度段的螺旋输送器按本发明是倾斜布置的。
图2通过竖炉的水平断面，螺旋输送器的俯视图。
图3另一种实施形式贯通的平行的螺旋输送器以及在其两侧各有一组每组为三个的螺旋输送器，俯视图。
图1以侧视图表示了一个通过竖炉的垂直断面，在竖炉内部有块状物料的装入料2，这种物料通过简图所表示的螺旋输送器3，4从竖炉里被排卸出去。螺旋输送器3，4布置在两个高度段5，6上，下面高度段6的螺旋输送器4具有一种已知的星形布置，其轴线位于一个平面内。上面高度段5的螺旋输送器3按照本发明向上倾斜，并且螺旋输送器3的轴线与水平成一个大约40°的角度α。
图2以俯视图表示了通过竖炉1的水平断面，可以看出下部高度段6的星形布置的螺旋输送器4。上部高度段5的螺旋输送器3的轴线相对于星形布置的输送器轴线来说向侧面倾斜了一个大约20°的角度β。螺旋输送器3在上部高度段5的竖炉1中的穿通孔8相对于下部高度段6的竖炉1中螺旋输送器4的穿通孔7来说偏置了一个角度，它大致为两个相邻的穿通孔之间中心角γ的三分之一，这中心角γ大约为60°。
图3以俯视图表示了另外一种替换实施形式，其中三个贯通的平行的螺旋输送器9分别支承在竖炉1的圆柱形套10的两侧。平行布置的螺旋输送器9的两侧各有一组11、12较短的螺旋输送器，其轴线各有一个交点，它与竖炉的中心相隔一定距离。通过这种布置的螺旋输送器9，11，12就确保了散装物料从竖炉1里均匀地排卸出来。
权利要求
1．用于排卸块状物料(2)，尤其是从一个竖炉(1)里，或者说从一个直接还原竖炉里排卸含有氧化铁和／或海绵铁的块状物料的装置，其中竖炉(1)基本是一个圆柱空心体，它具有一个基本为圆形的水平横断面，而且排卸装置被设计为从竖炉上方伸入竖炉里的螺旋输送器(3，4)，其特征在于，许多螺旋输送器(3)都沿着轴线对准，这些轴线在竖炉(1)的水平横断面上的投影或者这些轴线的投影的假想延长线形成了竖炉(1)水平横断面的割线，同时这些轴线离开竖炉横断面的中心点有一定距离。
2．按权利要求1所述的装置，其特征在于，一个螺旋输送器(3)的轴线相对于水平面来说是向上或向下倾斜布置的。
3．按权利要求2所述的装置，其特征在于，螺旋输送器(3)的轴线与水平面之间的夹角不大于70°。
4．按权利要求3所述的装置，其特征在于，螺旋输送器(3)的轴线与水平面之间的夹角为30°-50°。
5．按权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，螺旋输送器(3，4)布置在两个上下布置的高度段(5，6)里，其中一个高度段(6)具有一种本身已知的星形水平布置的螺旋输送器(4)。
6．按权利要求5所述的装置，其特征在于，无论是上部高度段还是下部高度段(5，6)的螺旋输送器(3，4)的数量是相同的，因此在两个高度段(5，6)的竖炉(1)内螺旋输送器(3，4)的穿通孔(8，7)是均匀地在竖炉(1)的圆周上分布布置，而且螺旋输送器(3)在上部高度段(5)的竖炉(1)中的穿通孔(8)相对于下部高度段(6)上的穿通孔(7)偏置了一个角度，这个角度不大于在圆周方向上两个相邻的穿通孔之间中心角的一半。
7．按权利要求1所述的装置，其特征在于，两个或者更多的各在竖炉(1)的圆柱体套(10)上支承的螺旋输送器(9)平行地并在一个水平平面内布置，而且在平行的螺旋输送器(9)的两侧各有一组分别至少为两个的螺旋输送器(11，12)，每个组(11，12)的螺旋输送器轴线这样对准的，就是使它们在离炉子横断面的中心点某个距离处有一个交点，每一组螺旋输送器(11，12)的轴线的交点都位于炉子横断面的一半里，如该组螺旋输送器本身。
全文摘要
本发明涉及一种用于排卸块状物料,尤其是从一个竖炉中或者说从一个直接还原竖炉中排卸含有氧化铁和/或海绵铁的块状物料的装置,其包括从竖炉上方伸入竖炉中的螺旋输送器。多个螺旋输送器沿着轴线对准,这些轴线在竖炉的水平横断面上的投影或其投影的假想延长线形成了竖炉水平横断面的割线,这些轴线离竖炉横断面中心有一定距离。
文档编号F27B1/00GK1278870SQ98811081
公开日2001年1月3日 申请日期1998年10月26日 优先权日1997年11月13日
发明者G·洛森菲尔纳 申请人:沃斯特－阿尔派因工业设备制造有限公司