本發(fā)明涉及用于冶金反應(yīng)器的裝料裝置的防熱組件(heat protection assembly，熱保護(hù)組件)。其進(jìn)一步涉及冶金反應(yīng)器的裝料裝置。

背景技術(shù)：

冶金反應(yīng)器是本領(lǐng)域中眾所周知的。這些反應(yīng)器通常通過裝料裝置從上方以重力方式進(jìn)料，該裝料裝置進(jìn)而可從中間料斗供以散裝物料。一個(gè)類型的裝料裝置在國際申請WO 2012/016902A1中公開。這里，物料通過位于分配滑槽的入口上方的進(jìn)料器噴嘴而被進(jìn)料。該滑槽安裝在進(jìn)料器噴嘴布置于其中的可旋轉(zhuǎn)管狀支撐件上。為提供滑槽的二維移動(dòng)性，其還可通過連接到齒輪組件的軸相對于支撐件傾斜。齒輪組件位于由支撐件和固定殼體形成的齒輪箱內(nèi)，支撐件旋轉(zhuǎn)地安裝在該固定殼體上。為保護(hù)齒輪組件，殼體的底部部分具有帶有冷卻回路的防熱罩。該罩限定了支撐件的下部部分布置在其中的中心開口。由于防熱罩會(huì)受到相對高溫和可觀的溫度變化，同時(shí)還可能存在高溫梯度，因此可能需要對該罩或其至少一部分進(jìn)行檢查、維護(hù)和/或更換。這具體涉及冷卻回路，而且涉及布置在冷卻回路下側(cè)上的耐火材料(refractory material，耐熱材料)的防熱層。盡管上述申請的裝料裝置通常良好運(yùn)作，但防熱罩的維護(hù)通常是復(fù)雜和耗時(shí)的。受損耐熱層的修理僅可通過在反應(yīng)器停機(jī)時(shí)噴漿或噴丸屏蔽來執(zhí)行。平臺(tái)需要引入到反應(yīng)器的上部中。這使得工作不僅冗長而且危險(xiǎn)。

技術(shù)問題

因此本發(fā)明的目標(biāo)是延長冶金反應(yīng)器的裝料裝置中防熱罩的壽命。該目標(biāo)通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的防熱組件和根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝料裝置來解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種用于冶金反應(yīng)器的裝料裝置的防熱組件。冶金反應(yīng)器可具體地是鼓風(fēng)爐類型。裝料裝置通常是其中散裝物料通過重力方式進(jìn)料到反應(yīng)器的類型。因此，在這些情況下，進(jìn)料裝置(至少對于較大部分而言)旨在安裝在反應(yīng)器上方。防熱組件將通常配置成保護(hù)裝料裝置的反應(yīng)器側(cè)表面，即，在上述情況下的底表面。組件包括沿一表面彼此相鄰布置的多個(gè)防熱瓦，而且包括多個(gè)防熱板。防熱瓦沿其布置的表面可以是平面的、彎曲的或其它類型的。術(shù)語“表面”在本文中以幾何方式理解，即，其不必須為設(shè)備的物理表面。每個(gè)瓦為防熱的，因?yàn)槠渥锜?，尤其是阻火，并通過其幾何形狀具有一些屏蔽能力。每個(gè)瓦通常包含耐火物料?？上Ｍ麩嶙韪哌_(dá)約1200℃，在出現(xiàn)事故的情況下會(huì)達(dá)到此溫度。

根據(jù)本發(fā)明，可在相鄰?fù)咧g設(shè)置縫隙。縫隙允許各個(gè)瓦的熱膨脹。各個(gè)瓦內(nèi)的熱應(yīng)力因此相比單體耐火層中的應(yīng)力較小。縫隙大小可根據(jù)在裝料裝置的操作狀況下該瓦的預(yù)期熱膨脹來選擇。當(dāng)達(dá)到裝置的頂溫時(shí)，由于在此情況下的熱應(yīng)力仍小于單體結(jié)構(gòu)的熱應(yīng)力，可允許該瓦彼此接觸。另一方面，可選擇縫隙在室溫下的大小，使得即使在頂溫其仍將不接近。然而，縫隙的大小不應(yīng)過大，因?yàn)檫@可能負(fù)面地影響防熱組件的屏蔽性質(zhì)。瓦能夠重疊(例如相似于舌狀件和凹槽)，使得當(dāng)穿過縫隙的熱傳導(dǎo)受阻礙時(shí)瓦能夠膨脹。以下也在本發(fā)明的范圍內(nèi)：一些材料置于縫隙內(nèi)，只要該材料不過于阻礙各個(gè)瓦的熱膨脹。例如，該材料可以是高度可壓縮的。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，該瓦包括耐火材料布置在其上的支撐結(jié)構(gòu)。此支撐結(jié)構(gòu)形成該瓦的一種“脊柱”。通常，支撐結(jié)構(gòu)將由高度阻礙熱膨脹和收縮過程的材料制成，即，該材料極不可能在這些過程下形成破裂。不言而喻的是，該材料應(yīng)具有明顯高于裝料裝置操作期間預(yù)期溫度的熔點(diǎn)?？赡艿牟牧蠟樘沾苫蚶玟摰慕饘?。布置在支撐結(jié)構(gòu)上的耐火材料當(dāng)然必須是高度阻熱的和阻火的。優(yōu)選地，其為不良熱導(dǎo)體。后面的性質(zhì)對于支撐結(jié)構(gòu)不是如此關(guān)鍵的。另一方面，耐火材料不必須一樣阻礙熱變形過程，因?yàn)榧词乖谀突鸩牧现行纬尚〉钠屏眩淙钥赏ㄟ^連接至支撐結(jié)構(gòu)而保持在位。

優(yōu)選的是，耐火材料可澆鑄到支撐結(jié)構(gòu)上或其周圍，即，耐火材料應(yīng)可以以液體或半液體的形式應(yīng)用，其在應(yīng)用到支撐結(jié)構(gòu)之后固化。一種優(yōu)選的此材料為耐火混凝土。

還開啟了通過在澆鑄耐火材料之前在意圖的縫隙的位置中放置一種“隔離物”材料來形成縫隙的可能性。隔離物材料可在澆鑄過程后在瓦安裝到裝料裝置前移除?？商鎿Q地，縫隙可填充有在冶金反應(yīng)器的操作溫度下易揮發(fā)的(volatile)材料。即，隔離物材料為易揮發(fā)的并可在瓦的安裝期間保留在位?！耙讚]發(fā)的”在此情境下是指將熔融和/或蒸發(fā)的材料以及由于在高溫下的化學(xué)反應(yīng)(通常由于燃燒)而消失的材料。當(dāng)然，由于該材料的唯一功能是為耐火材料的澆鑄過程提供一種“模具”，并且隔離物材料在反應(yīng)器操作期間失去，所以為此目的，便宜材料是優(yōu)選的。例如，可使用木基或紙材料。特別優(yōu)選的材料為紙板。

優(yōu)選地，支撐結(jié)構(gòu)包括耐火材料布置在其上的網(wǎng)格。實(shí)質(zhì)上可為二維或三維的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)使得能夠用相對少的材料覆蓋大空間。根據(jù)用于支撐結(jié)構(gòu)的材料，這可幫助保持瓦的重量和/或成本為低。而且，由于支撐結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱性通常高于耐火材料的導(dǎo)熱性，因此希望盡可能少地使用支撐結(jié)構(gòu)。

存在可根據(jù)本發(fā)明使用的多種不同的網(wǎng)格配置。一些可以實(shí)質(zhì)上為二維的，如線網(wǎng)。尤其是在瓦厚度更大的情況下，三維結(jié)構(gòu)將是優(yōu)選的。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，網(wǎng)格為六邊形。六邊形結(jié)構(gòu)優(yōu)選沿瓦的平面布置，使得支撐結(jié)構(gòu)類似于蜂窩。

防熱組件包括多個(gè)防熱板，每個(gè)板包括多個(gè)瓦連接到其的共同基板，該防熱板配置為彼此相鄰地安裝在進(jìn)料裝置上。瓦到基板的連接可以是可拆卸的或永久的連接?？捎糜谥谓Y(jié)構(gòu)的相同材料也可用于基板。事實(shí)上，甚至可想到基板和支撐結(jié)構(gòu)作為一體形成。在隨后的澆鑄過程中，耐火材料可應(yīng)用到支撐結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的是，防熱板配置為可拆卸地安裝在裝料裝置上。

在此情境下認(rèn)為本發(fā)明自身提供用于冶金反應(yīng)器的裝料裝置的防熱組件，該組件包括多個(gè)防熱板，該防熱板配置為彼此相鄰地安裝在裝料裝置上，其中每個(gè)板至少包括防熱層。該層可布置在基板上，并可進(jìn)一步包括連接到基板的多個(gè)瓦。通過此防熱組件，便于裝料裝置中防熱罩的安裝和維護(hù)。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，防熱板包括限定將瓦與基板分離的空間的隔離物構(gòu)件。該空間主要用于兩個(gè)目的。一方面，在瓦和基板之間的熱接觸減小。另一方面，此縫隙還允許垂直于瓦沿其布置的表面的熱膨脹。隔離物構(gòu)件通常布置在瓦的面向基板的側(cè)面上，并垂直于上述表面延伸。

盡管將瓦與基板分離的空間可僅用空氣填充，優(yōu)選的是，隔熱層布置在基板和瓦之間。此隔熱層大體降低組件的導(dǎo)熱，并且尤其降低經(jīng)由瓦之間縫隙的傳導(dǎo)流。本領(lǐng)域中已知的各種材料可用于隔熱層。使用陶瓷纖維材料是特別優(yōu)選的。

在幾乎任何情況下，受防熱組件保護(hù)的裝料裝置的元件還也需要一些冷卻回路。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，此冷卻回路的部分可安裝在防熱板上。在此情況下，每個(gè)防熱板包括至少一個(gè)冷卻通道。此冷卻劑通道可由傳統(tǒng)管道/或由設(shè)置在基板內(nèi)的通道提供。在所描述實(shí)施例中，防熱和冷卻系統(tǒng)均以模塊化方式設(shè)計(jì)，其允許非常容易地安裝和拆除單獨(dú)防熱板以用于檢查、修理或更換。還應(yīng)注意，此檢查、維護(hù)和/或更換可從裝料裝置內(nèi)執(zhí)行。

本發(fā)明進(jìn)一步提供用于冶金反應(yīng)器的裝料裝置的防熱板，其中多個(gè)防熱瓦沿表面彼此相鄰布置并且連接到共同基板，其中縫隙設(shè)置在相鄰?fù)咧g。在上面已經(jīng)針對本發(fā)明的防熱組件描述了這些元件。防熱板的優(yōu)選實(shí)施例對應(yīng)于該防熱組件的防熱板的優(yōu)選實(shí)施例。

此外，本發(fā)明提供了具有防熱組件的冶金反應(yīng)器的裝料裝置，該防熱組件包括沿表面彼此相鄰布置的多個(gè)防熱瓦，其中縫隙設(shè)置在相鄰?fù)咧g。應(yīng)理解該表面通常在裝料裝置的反應(yīng)器側(cè)面上，即面向反應(yīng)器的側(cè)面上。

裝料裝置的優(yōu)選實(shí)施例對應(yīng)于如上所描述的防熱組件的實(shí)施例。

裝料裝置可具體包括用于齒輪組件的殼體。這里，防熱組件配置為保護(hù)殼體的環(huán)形底表面。當(dāng)然，在此情況下，殼體的底表面面向反應(yīng)器。此配置也在WO 2012/016902 A1中公開，其通過引證方式結(jié)合于此。盡管如此，這里采用傳統(tǒng)防熱罩。齒輪組件是用于裝料裝置的分配滑槽的傾斜機(jī)構(gòu)的部分。殼體還可認(rèn)為是齒輪箱，這是由于其形成齒輪組件的外殼。然而，齒輪組件能夠在外殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

高度優(yōu)選的是防熱板可從殼體內(nèi)安裝和拆除。由于殼體通常具有用于維護(hù)齒輪組件等的入口門，因此內(nèi)部是容易進(jìn)入的。如果連接工具如螺栓可從內(nèi)部進(jìn)入，則防熱板的安裝或拆除可以容易且安全地執(zhí)行。

如果防熱組件包括如上所述的多個(gè)防熱板，則這些板通常過重而不能用手搬運(yùn)。因此，需要應(yīng)用一些類型的提升設(shè)備。雖然可以為每此次維護(hù)操作將此設(shè)備引入到殼體中并且此后將其取出，但優(yōu)選的是用于搬運(yùn)(handle，操縱)防熱板的提升設(shè)備布置(或安裝)在殼體內(nèi)。此提升設(shè)備的一個(gè)例子是龍門吊機(jī)。在如WO 2012/016902A1所示的環(huán)形殼體中，龍門吊機(jī)可包括布置在殼體頂部附近的環(huán)形梁。其可因此放置在殼體的任何區(qū)段上面以提舉位于底部上的任何防熱板。

附圖說明

現(xiàn)將參考附圖描述本發(fā)明的細(xì)節(jié)，在附圖中，

圖1是根據(jù)本發(fā)明的防熱板的第一實(shí)施例的透視剖視圖；以及

圖2是根據(jù)本發(fā)明的防熱板的第二實(shí)施例的透視剖視圖。

圖3是其中使用圖1的防熱板的根據(jù)本發(fā)明的裝料裝置的透視剖視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出用于保護(hù)冶金反應(yīng)器的裝料裝置的反應(yīng)器側(cè)底部區(qū)段的防熱板10的剖視圖。將要受保護(hù)的底部區(qū)段可以例如屬于分配設(shè)備的齒輪組件的外殼，如在WO 2012/016902 A1中所描述。該底部區(qū)段是環(huán)形的；因此其可被弧形板10覆蓋。該板10的形狀很大程度上由鋼制成的基板11確定。曲折的冷卻劑通道12布置在基板11中并由焊接到基板11的蓋板13覆蓋。蓋板13可具有跟隨冷卻劑通道12曲折結(jié)構(gòu)的曲折結(jié)構(gòu)。如果存在基板11的變形，則存在冷卻劑通道12中的移動(dòng)。在蓋板13緊密地復(fù)制冷卻劑通道12的形狀的情況下，因?yàn)樯w板13將跟隨冷卻劑通道12的移動(dòng)，所以可降低蓋板13和基板11之間的焊接破裂的風(fēng)險(xiǎn)。供應(yīng)管14和排放管15連接到通道12并可用于連接至冷卻劑供應(yīng)?；?1承載形成防熱層30的多個(gè)防熱瓦31.1、31.2、31.3、31.4。防熱瓦31中的每個(gè)經(jīng)由布置在安裝帶33上的球狀隔離物構(gòu)件34連接到基板11。六邊形網(wǎng)格35連接到安裝帶33。網(wǎng)格35用作防熱瓦31的脊柱并提供結(jié)構(gòu)完整性。防熱瓦31的防熱性質(zhì)主要由圍繞網(wǎng)格35澆鑄的耐火混凝土塊36而產(chǎn)生。防熱瓦31.1、31.2、31.3、31.4彼此不接觸，但其間具有縫隙37。該縫隙37允許在防熱層30運(yùn)行期間的熱膨脹。

在制造過程中，在應(yīng)用耐火混凝土36之前，將帶有網(wǎng)格35的安裝帶33安裝到基板11。紙板38的條放置在各個(gè)瓦31.1、31.2、31.3、31.4之間以防止混凝土36進(jìn)入縫隙37。然后圍繞網(wǎng)格35澆鑄耐火混凝土36。可在安裝防熱板10之前移除紙板38，但這不是必需的。在防熱板10的操作條件下紙板38迅速燒掉并因此可留在縫隙37內(nèi)，如圖1所示。隔離物構(gòu)件34在防熱瓦和基板11之間提供空間，該空間填充有由陶瓷纖維構(gòu)成的隔熱層32。防熱板10因此為組合三個(gè)功能層的模塊：具有防熱瓦31.1、31.2、31.3、31.4的防熱層30防護(hù)極高溫度并且還提供隔熱，隔熱層32進(jìn)一步增強(qiáng)隔離效果，而具有管道14、15的冷卻劑通道12提供主動(dòng)冷卻。防熱板10具有垂直于基板11的平面延伸的側(cè)凸緣18。這些側(cè)凸緣18具有多個(gè)通孔19并用于將防熱板10連接到鄰近的防熱板和/或裝料裝置。三個(gè)孔眼21布置在基板11的上側(cè)上，孔眼使得能夠通過龍門吊機(jī)41的提升設(shè)備等搬運(yùn)防熱板。

圖2示出可替換實(shí)施例的防熱板110。在此情況下，采用無任何通道結(jié)構(gòu)的簡單基板111，而防熱層30和隔熱層32與圖1所示的實(shí)施例相同。防熱板110可用于其中主動(dòng)冷卻不必需的情況或其可與單獨(dú)冷卻系統(tǒng)組合。

圖3示出裝料裝置1的透視剖視圖，所具有的特征為用于齒輪組件的環(huán)形殼體2和用于該齒輪組件的柱形支撐件3。這里未示出的齒輪組件用于使裝料裝置1的分配滑槽傾斜。支撐件3相對于殼體2可旋轉(zhuǎn)地安裝。如從圖3可見，如圖1所示的多個(gè)防熱板10沿殼體2的環(huán)形底部彼此靠近布置。穿過孔19放置的螺栓20用于將每個(gè)側(cè)凸緣18連接到殼體2的徑向布置的板狀安裝構(gòu)件5。同時(shí)，螺栓20用來互連各個(gè)的防熱板10。

如在圖3中可見，龍門吊機(jī)41的梁40連接到殼體2的頂部梁40是環(huán)形的并允許吊機(jī)41移動(dòng)到殼體2內(nèi)的基本上任何位置。圖3示出由龍門吊機(jī)41的鏈條42提升的防熱板10的移除。圖3示出連接到圖1中未示出的提升環(huán)22的鏈條?？商鎿Q地，鏈條42可連接到孔眼21。通過沿梁40移動(dòng)龍門吊機(jī)41，防熱板10可移動(dòng)到殼體2的入口門(未示出)，其可從該入口門移除用于修理或更換。更換的板可通過顛倒的操作順序來安裝。因此，顯然可在短時(shí)間內(nèi)且容易地實(shí)現(xiàn)防熱板10的更換。具體地，不需要人員在防熱板組件4的下側(cè)上，即接近反應(yīng)器自身或在反應(yīng)器自身內(nèi)作業(yè)。安裝和拆除可從殼體2之內(nèi)完成。這使得作業(yè)不僅更容易而且顯著提高工作人員的安全性。

附圖標(biāo)號(hào)：

1進(jìn)料裝置 31.1防熱瓦

2殼體 31.2防熱瓦

3支撐件 31.3防熱瓦

4防熱組件 31.4防熱瓦

5安裝構(gòu)件 32隔熱層

10防熱板 33安裝帶

11基板 34隔離物構(gòu)件

12冷卻通道 35網(wǎng)格

13蓋板 36耐熱混凝土

14供應(yīng)管 37縫隙

15排放管 38紙板

18側(cè)凸緣 40梁

19通孔 41龍門吊機(jī)

20螺栓 42鏈條

21孔眼 110防熱板

22提升環(huán) 111基板

30防熱層