專利名稱：用于裝填松散材料的方法及實(shí)施這種方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將松散材料裝填到室中的方法及用來實(shí)施該方法的裝置，其中，材料借助重力經(jīng)由一通道輸送到該室的開口。
用來給豎爐如高爐、熔化氣化器(Einschmelzvergaser)、轉(zhuǎn)爐或者其它反應(yīng)容器加料的許多方法和裝置是公知的(DE 1 907 224 A、EP 0 436 718 B1、EP0 010 627 B1、JP 2000178624、JP 59226108及JP 6256829)。在所有這些公知的方法和裝置中，要裝填的松散材料通過一個形成為降落管的通道、到達(dá)豎爐上部區(qū)域的開口，然后或者通過轉(zhuǎn)向裝置(例如在DE 1 907 224 A中)在運(yùn)動方向偏轉(zhuǎn)的情況下落入到反應(yīng)器或爐身的內(nèi)室中，或者在沒有轉(zhuǎn)向裝置(例如在EP 0 436 718 B1或者EP 0 010 627 B1中)的情況下，直接落入到該內(nèi)室中。
如果沒有轉(zhuǎn)向裝置，那么將待裝填的材料均勻地分配到內(nèi)室中實(shí)際上是不可能的，并且根本不會實(shí)現(xiàn)所想要的分配，例如內(nèi)室中心的優(yōu)先裝填，或者優(yōu)先在邊緣區(qū)域中進(jìn)行裝填。
為了克服這種情況，已經(jīng)公知的是，在豎爐的內(nèi)室中設(shè)置了分配元件，例如如果一個這樣的分配裝置可擺動地或者也可滑移地設(shè)置在內(nèi)室(參見DE1 907224A、JP 2000178624和JP 59226108)中，那么它允許裝填材料的運(yùn)動方向發(fā)生改變。但是，這種公知的裝置具有較大的缺點(diǎn)，即尤其是繞著分配元件裝置的內(nèi)室的尺寸大小必須較大，因?yàn)檫@些元件需要內(nèi)室的一定高度范圍。此外，這種分配元件受到內(nèi)室的加載如內(nèi)室的大氣和內(nèi)室的溫度，因此這種分配元件受到較大的磨損，此外，一定得經(jīng)常保養(yǎng)，以及此外常常引起運(yùn)行故障。另一個缺點(diǎn)是，分配元件的這種布置同樣需要費(fèi)用較貴的結(jié)構(gòu)來承受反應(yīng)器或者爐身的內(nèi)室中的較大負(fù)載。
通過簡單構(gòu)造如通過鏈的構(gòu)造等來設(shè)法補(bǔ)救的努力在實(shí)踐中只是得到有限證明。
本發(fā)明的目的是克服這些缺點(diǎn)和困難，并且提供一種開始時所描述的那種方法和實(shí)現(xiàn)該方法的裝置，其可以以簡單的方式把要裝填的材料剛好按想要的分配形式可靠地裝填到要裝填的室中。此外，該裝置比公知的裝置運(yùn)行更加可靠并且費(fèi)用更少。也可以以更加簡單的方式進(jìn)行修理。
根據(jù)本發(fā)明，這個目的在開始時所描述的那種方法中通過下面措施來實(shí)現(xiàn)松散材料在將要穿越通過開口之前即在通道的內(nèi)部受到力作用，所述力使由通道和重力所產(chǎn)生的運(yùn)動方向偏轉(zhuǎn)，其中有利的是，使運(yùn)動方向偏離的力可以按方向和/或大小來調(diào)整。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)是，為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法，對現(xiàn)有設(shè)備稍加改造即可，特別是不需要改動原來的爐身、熔化氣化器等。
在將礦石和/或還原礦石和/或具有/沒有渣成分(如石灰石、白云石、石英等)的煤裝填到豎爐、尤其是裝填到用來還原礦石尤其是鐵礦石的設(shè)備的熔化氣化器中時，優(yōu)選使用本方法。
用來實(shí)施本發(fā)明方法的裝置(其中，使材料經(jīng)由一通道流向室的開口)的特征在于，設(shè)置這樣的分配元件該分配元件至少部分地伸入到該通道中或布置于其中，并沒置成鄰近開口，以及對供給到開口的材料流進(jìn)行導(dǎo)向。
在此，優(yōu)選的是，分配元件布置成可以擺動，擺動軸位于通道的內(nèi)部。
合適地使擺動軸和形成在通道中的材料流緊鄰，從而盡可能有效地對材料導(dǎo)向。在此應(yīng)注意，材料流在通道中不是均勻分布的，而是例如在傾斜通道的情況下形成在傾斜通道的下部區(qū)域中。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案，擺動軸布置成平行于由開口所形成的面，或者擺動軸與開口的面成一個角度、優(yōu)選為角度＜60度，其中，分配元件根據(jù)需要從擺動軸向下或者向上延伸或者沿著兩個相反的方向延伸。
另一個優(yōu)選變型方案的特征是，分配元件繞著一軸線可以旋轉(zhuǎn)；但是，也具有這樣的可能性，即分配元件設(shè)置成可以滑移。
對于分配元件的構(gòu)造，具有不同優(yōu)選變型方案，這些變型方案的使用依賴于不同的工作條件，如松散材料的粒度、自由落下的高度、室的直徑等。因此，分配元件可以構(gòu)造為平坦的面，但是它也可以形成錐形、角形或者槽形。此外，可能的是，一個有利的變型方案的特征在于，分配元件形成鐘形面或者犁形面的一部分。
如果需要的話，那么分配元件構(gòu)成有一內(nèi)部冷卻裝置。
本發(fā)明還涉及豎爐、尤其涉及用來還原礦石尤其是鐵礦石的設(shè)備的熔化氣化器。
在一個形成為下降管的通道中加設(shè)分配元件的另一個優(yōu)點(diǎn)在于在需要時，可以方便地更換分配元件。
在通常情況下，下降管與裝填容器即豎爐用螺釘連接在一起(法蘭連接)，并且因此可以方便地拆下，即與設(shè)置在裝填容器中的情況相比，可以更加方便地接近設(shè)置在下降管中的分配元件。
在這種情況下，一個作為分隔元件的、不漏氣的閘板設(shè)置在下降管和裝填容器之間。這具有另一個優(yōu)點(diǎn)，即在連續(xù)工作時將分配元件拆下。也就是說，在修理的情況下或者在其它的操作需要時，隨時可以實(shí)現(xiàn)分配元件的更換，而且是在不必停機(jī)(停機(jī)會導(dǎo)致停止生產(chǎn))的情況下進(jìn)行。
另一個優(yōu)點(diǎn)在于，防止有害氣體或者有毒氣體和灰塵放出到大氣中。
作為另一個優(yōu)點(diǎn)，可以防止由于壓力或者熱量損失而造成的能量損失。
對于下降管與裝填容器或者豎爐不是用螺釘連接在一起而是焊接在一起的現(xiàn)有設(shè)備/結(jié)構(gòu)，可以通過較小的改變而實(shí)現(xiàn)接近分配元件。具體地說，通過沒置安裝開口、清理蓋，或者對于分配元件較大的情形，通過所謂的人孔來實(shí)現(xiàn)。它們可以以相對較小的費(fèi)用焊接在現(xiàn)有的下降管上。
在下面，參照多個在附圖中所示出的實(shí)施例來詳細(xì)地解釋本發(fā)明，其中

圖1以剖視圖示出了在用來還原礦石的設(shè)備的熔化氣化器中的一種具體應(yīng)用；圖2至7以與圖1相類似的視圖示出了本發(fā)明裝置的各種變型方案，但是以放大的比例來示出。圖8至13以軸側(cè)圖示出了分配元件的不同構(gòu)造可能性。
經(jīng)由一個形成為降落管2的、傾斜布置的通道將還原過的材料(reduziertesMaterial)3即海綿鐵在松散的狀態(tài)下加入熔化氣化器1中。降落管2通到熔化氣化器1的上部分5的一個開口4中，該上部分5構(gòu)造成拱頂形狀。在熔化氣化器中，在一個由運(yùn)動的固定床所形成的熔化氣化區(qū)域6中，由碳載體如煤和含氧氣體來產(chǎn)生還原氣體，用以還原鐵礦石，所述含氧氣體通過一個沒有詳細(xì)示出的氣體排出管道引導(dǎo)到?jīng)]有詳細(xì)示出的固定床，如在AT403930B中所描述的那樣。
為將海綿鐵3盡可能均勻地加入到運(yùn)動的固定床的表面上，在降落管2中靠近進(jìn)入熔化氣化室1的內(nèi)室7的入口處設(shè)置一個形成為旋轉(zhuǎn)閥8的分配元件8。在此，分配元件8的擺動軸9大約平行于熔化氣化器1的開口4的面地布置到降落管2中，其中旋轉(zhuǎn)閥8具有這樣的長度，優(yōu)選地它不伸入到熔化氣化器1的內(nèi)室7中。
在熔化氣化器1的外側(cè)上設(shè)置一壓力介質(zhì)缸10，以操縱旋轉(zhuǎn)閥，也可以借助氣動、電動或者人工來實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)。對于在熔化氣化器1中的應(yīng)用，該旋轉(zhuǎn)閥可以配備有內(nèi)部冷卻裝置，因此，盡管在熔化氣化器1的內(nèi)部具有熱氣體，它的使用壽命仍然足夠長。而旋轉(zhuǎn)閥的調(diào)整在工作需要(例如改變運(yùn)行方式；使用其它材料；改變流量等)時發(fā)生的。
根據(jù)圖2所示的實(shí)施例，分配元件8剛性地布置在降落管2的內(nèi)部中，并且用來將由松散材料3所形成的束11分成更加靠近熔化氣化器1中間的一部分12和在邊緣側(cè)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的一部分13。
根據(jù)圖3，分配元件8也形成為旋轉(zhuǎn)閥，但是，該旋轉(zhuǎn)閥在它的下端可旋轉(zhuǎn)地被鉸接，用該旋轉(zhuǎn)閥，可以根據(jù)位置的不同對松散材料3的束11進(jìn)行導(dǎo)向。圖4示出了擺動軸布置在中心的一種旋轉(zhuǎn)閥8；該擺動軸的取向也平行于開口4的面。旋轉(zhuǎn)閥8的導(dǎo)向面14沿著直徑方向從擺動軸向外延伸。圖5和6示出了可旋轉(zhuǎn)的分配元件8，其中，根據(jù)圖5，旋轉(zhuǎn)軸線15與開口4的面成一個小于90度的角度；根據(jù)圖6，成大約90度的角度。
圖7示出了一個緊貼分配元件即它的擺動軸9的材料3流。
圖8到13示出了分配元件8的不同實(shí)施例，具體地說，示出了平坦?fàn)畹?圖8)、角形的(圖9)、作為鐘形的一部分的(圖10)設(shè)計(jì)，在圖11中示出了角形的但是與圖9所示的實(shí)施例朝向相反的設(shè)計(jì)，及根據(jù)圖12和13示出了槽形的設(shè)計(jì)。
本發(fā)明不局限于所示出的實(shí)施例，而是可以用來把任何形式的松散材料裝填到室中，其中即使在較低的室溫時也能產(chǎn)生優(yōu)點(diǎn)，即分配元件不會影響到被裝填的該室，也就是說能夠完全充分利用。
如果既不能驅(qū)動剛性分配元件也不能調(diào)整該元件，但是可以更換該元件，那么也提供了另一種可能性。即，根據(jù)工作需要，可以從降落管2中取出被插入或者被旋接(因此更換方便)的分配元件，并用另一個分配元件來替代。
此外可能的是，通過一種可運(yùn)動的分配元件來分配材料，該分配元件的運(yùn)動由下落的材料引起。
權(quán)利要求
1.一種用于將松散材料(3)裝填到室(7)中的方法，其中，材料借助重力經(jīng)由一個通道(2)輸送到該室(7)的開口(4)，其特征在于，松散材料在將近穿越通過開口(4)之前即在通道(2)的內(nèi)部受到力作用，所述力使由通道和重力所產(chǎn)生的運(yùn)動方向偏轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使運(yùn)動方向偏轉(zhuǎn)的力可以按方向和/或大小來調(diào)整。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的方法，該方法用來把礦石和/或還原礦石和/或煤裝填到一個豎爐(1)中，尤其是裝填到用來還原礦石、尤其是鐵礦石的設(shè)備的一熔化氣化器(1)中。
4.一種用來實(shí)施如權(quán)利要求1-3之任一項(xiàng)所述的方法的裝置，其中，使材料(3)經(jīng)由一通道(2)流向室(7)的開口(4)，其特征在于，設(shè)置這樣的分配元件(8)該分配元件至少部分地伸入到該通道(2)中或布置于其中，并設(shè)置成鄰近開口(4)，以及對供給到開口(4)的材料(3)流(11)進(jìn)行導(dǎo)向。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，分配元件(8)布置成可以擺動，擺動軸(9)位于通道(2)的內(nèi)部。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，擺動軸(9)和形成在通道(2)中的材料流(11)緊鄰。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，擺動軸(9)布置成平行于由開口(4)所形成的面。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，擺動軸(9)與開口(4)的面成一個角度、優(yōu)選為角度＜60度。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，分配元件(8)從擺動軸(9)向下延伸。
10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，分配元件(8)從擺動軸(9)向上延伸。
11.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，分配元件(8)以大約相等的延伸量從擺動軸(9)向著兩個相反的方向延伸。
12.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，分配元件(8)繞著一軸線(15)可以旋轉(zhuǎn)。
13.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，分配元件(8)可以滑移。
14.如權(quán)利要求5-13之任一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，分配元件(8)基本上構(gòu)造為平坦的面。
15.如權(quán)利要求5-13之任一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，分配元件(8)呈錐形構(gòu)造。
16.如權(quán)利要求5-13之任一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，分配元件(8)成角形構(gòu)造。
17.如權(quán)利要求5-13之任一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，分配元件(8)成槽形構(gòu)造。
18.如權(quán)利要求5-13之任一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，分配元件(8)形成一鐘形面或者一犁形面的一部分。
19.如權(quán)利要求5-18之任一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，分配元件配備有一內(nèi)部冷卻裝置。
20.一種豎爐(1)、尤其用來還原礦石、優(yōu)選鐵礦石的設(shè)備的熔化氣化器(1)，其特征在于，具有一根據(jù)權(quán)利要求5-19之任一項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于裝填松散材料的方法及實(shí)施這種方法的裝置。在一種用于將松散材料(3)裝填到室(7)中的方法中，材料借助重力經(jīng)由一通道(2)輸送到該室(7)的開口(4)。為了使材料(3)在室(7)中理想地分配，松散材料在將近穿越通過開口(4)之前即在通道(2)的內(nèi)部受到力作用，所述力使由通道和重力所產(chǎn)生的運(yùn)動方向偏轉(zhuǎn)。
文檔編號B65G47/72GK1860340SQ200480018957
公開日2006年11月8日 申請日期2004年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月4日
發(fā)明者M·T·埃爾-拉耶斯, R·蓬, R·雷德爾, J·武爾姆, R-W·卡斯特納 申請人:奧地利鋼鐵聯(lián)合企業(yè)阿爾帕工業(yè)設(shè)備制造有限及兩合公司