專利名稱：固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)以及使用該結(jié)構(gòu)用于生產(chǎn)還原金屬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被安裝在加熱爐內(nèi)的固體傳送螺桿，尤其涉及一種用于被安裝在移動(dòng)爐膛式爐內(nèi)的固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，所述移動(dòng)爐膛式爐通過加熱和還原由含有含碳物質(zhì)的氧化鐵構(gòu)成的原料以生產(chǎn)還原鐵。
背景技術(shù)：
移動(dòng)爐膛式爐(加熱爐)被用于通過加熱和還原含有含碳還原劑的金屬氧化物(原料)來生產(chǎn)還原金屬(產(chǎn)品)。這種移動(dòng)爐膛式爐具有用于將原料均勻地鋪設(shè)該移動(dòng)爐膛式爐的爐膛上的平整螺桿和用于從該爐中排放產(chǎn)品的卸料螺桿。當(dāng)該原料的厚度依據(jù)操作條件改變時(shí)或者當(dāng)在該移動(dòng)爐膛式爐的爐膛上的沉積物被去除時(shí)，在操作過程中該平整螺桿和卸料螺桿必須被抬起。
在平整螺桿和卸料螺桿被安裝在加熱爐內(nèi)的情況下，為了保護(hù)傳動(dòng)裝置免受該加熱爐的高溫氣氛的影響，通常將螺旋傳動(dòng)裝置放置于該爐的外面。因此，在該加熱爐的側(cè)壁上形成孔，且傳動(dòng)軸通過該孔延伸到該爐的外面。由于在該孔和該傳動(dòng)軸之間形成的間隙能夠使該爐內(nèi)的氣體噴出或者使空氣侵入該爐，為了克服該問題需要一種密封結(jié)構(gòu)。
當(dāng)這種螺旋式裝置配有提升裝置時(shí)，通過提升螺桿使孔和傳動(dòng)軸之間的相對(duì)位置變化。因此，該密封結(jié)構(gòu)應(yīng)該能夠跟隨孔和傳動(dòng)軸之間相對(duì)位置的變化。
在某些情況下，在該爐內(nèi)，具有提升裝置的平整螺桿和具有提升裝置的卸料螺桿可由安裝在該爐外的提升裝置所支撐以使其是可提升的。然而，在這種結(jié)構(gòu)中，在該加熱爐的側(cè)壁上形成的孔和該螺桿的傳動(dòng)軸不能在垂直方向上移動(dòng)，而且用于在操作過程中提升螺桿的機(jī)構(gòu)沒有披露。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于被設(shè)置在加熱爐內(nèi)的固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，例如物料平整螺桿或者產(chǎn)品卸料螺桿，其中在保持該加熱爐氣密封的同時(shí)，固體傳送螺桿在操作過程中是可移動(dòng)的，且提供一種通過使用該密封結(jié)構(gòu)生產(chǎn)還原金屬的方法。
本發(fā)明第一方面涉及一種密封結(jié)構(gòu)，其用于密封用于加熱固體物料的加熱爐和通過該加熱爐的側(cè)壁延伸的可提升的固體傳送螺桿之間的間隙，其中，固體傳送螺桿具有大致水平布置的傳動(dòng)軸和被固定在該傳動(dòng)軸上的螺旋葉片；傳動(dòng)軸穿過用于螺旋傳動(dòng)軸的在該加熱爐的側(cè)壁上形成的通孔，每一個(gè)通孔的垂直尺寸比該傳動(dòng)軸的直徑至少大該固體傳送螺桿的提升范圍那么大的距離，該傳動(dòng)軸由被設(shè)置在該加熱爐外的可提升的支撐裝置所支撐；密封塊被連接在用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔的外側(cè)邊緣以在該加熱爐的外側(cè)圍繞通孔的周圍；和滑動(dòng)板被設(shè)置在該爐的密封塊的外側(cè)，每一個(gè)滑動(dòng)板具有用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔以使該傳動(dòng)軸通過該滑動(dòng)孔延伸，在保持該滑動(dòng)板和該密封塊之間的氣密封的同時(shí)，每一個(gè)滑動(dòng)板在垂直方向上是可滑動(dòng)的。
在這方面，由于當(dāng)該密封塊和該滑動(dòng)板相對(duì)的垂直位置變化時(shí)能夠保持它們之間的氣密封，所以能夠?qū)⑦@種結(jié)構(gòu)應(yīng)用到需要在相對(duì)的大的范圍內(nèi)移動(dòng)的固體傳送螺桿。
本發(fā)明的第二個(gè)方面涉及在第一方面所描述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括至少一個(gè)密封件，其在相應(yīng)的密封塊和相應(yīng)的滑動(dòng)板之間圍繞著傳動(dòng)軸，其中，滑動(dòng)板和密封塊通過它們之間的密封件相接觸。
在這方面，由于密封塊和該滑動(dòng)板不直接彼此接觸，所以這些部件之間的磨損減小，且即使當(dāng)由于密封塊和/或該滑動(dòng)板的熱變形使這些部件之間形成間隙時(shí)也能夠保持氣密封(密封)。
本發(fā)明第三方面涉及在第一方面所描述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括用于密封該傳動(dòng)軸和用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔之間的間隙的密封裝置。
在此方面，能夠確保在用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔和該傳動(dòng)軸之間更好的氣密封。
本發(fā)明的第四方面涉及在第一方面所描述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括設(shè)置在該加熱爐外側(cè)的提升件和連接器，其中每一個(gè)提升件被固定在相應(yīng)的支撐裝置上且能夠配合該支撐裝置上下移動(dòng)，和每一個(gè)連接器連接相應(yīng)的提升件和相應(yīng)的滑動(dòng)板。
在此方面，由于通過連接器由該提升件支撐滑動(dòng)板且滑動(dòng)板能夠上下移動(dòng)，滑動(dòng)板不把重量壓在該固體傳送螺桿的傳動(dòng)軸和密封件上。結(jié)果是，傳動(dòng)軸和密封件的磨損被減小且能得到足夠的氣密封。
本發(fā)明的第五方面涉及在第四方面所描述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，其中每一個(gè)連接器樞接至相應(yīng)的提升件和相應(yīng)的滑動(dòng)板。
在此方面，即使當(dāng)該固體傳送螺桿被提升和該傳動(dòng)軸從水平位置傾斜時(shí)，該連接器通過提升件和該滑動(dòng)板移動(dòng)。因此，通過密封件能夠確保該滑動(dòng)板和該密封塊之間的接觸。
本發(fā)明的第六方面涉及在第三方面所描述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，其中密封裝置和滑動(dòng)板與各個(gè)伸縮接頭連接在一起。
在此方面，在操作過程中，即使當(dāng)該固體傳送螺桿的傳動(dòng)軸從水平位置極大地傾斜時(shí)，該傳動(dòng)軸和該密封裝置的未對(duì)準(zhǔn)通過伸縮接頭的變形而被吸收。因而，能夠確保好的氣密封。
本發(fā)明的第七方面涉及在第一方面所描述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括用于將滑動(dòng)板偏壓至該密封塊的偏壓裝置。
在此方面，在該滑動(dòng)板和該密封塊之間能夠得到較好的氣密封。
本發(fā)明的第八方面涉及在第二方面所描述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，其中，提供兩個(gè)或者更多個(gè)密封件，至少一個(gè)用于注入惰性氣體的惰性氣體吸入通道被設(shè)置在這些密封件之間。
在此方面，當(dāng)被設(shè)置在該爐內(nèi)側(cè)的密封件由于熱、灰塵等而退化時(shí)，該密封件通過吹惰性氣體而得以保護(hù)。因此，提供了可靠的氣密封性。
本發(fā)明的第九個(gè)方面涉及在第一方面所描述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，其中每一個(gè)滑動(dòng)板包括由多個(gè)滑動(dòng)板組件的組合，該固體傳送螺桿能夠通過除去該滑動(dòng)組件的一部分從該爐中被拆卸。
在本例中，由于固體傳送螺桿的維護(hù)操作起來毫無(wú)困難，工作時(shí)間被縮短且操作效率得以提高。
本發(fā)明的第十個(gè)方面涉及在第四或者第五方面所描述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，其中被設(shè)置在該加熱爐外側(cè)的提升件彼此結(jié)合成一體。
在此方面，該固體傳送螺桿的傳動(dòng)軸和被設(shè)置在該爐外側(cè)的支撐裝置共同移動(dòng)。因此，即使當(dāng)傳動(dòng)軸偏離水平位置時(shí)，該傳動(dòng)軸的支撐裝置也不會(huì)意外地被加載。
本發(fā)明的第十一個(gè)方面涉及一種通過加熱和還原含有含碳還原原料的金屬氧化物來生產(chǎn)還原金屬的方法。該方法包括以下步驟將該金屬氧化物送入該加熱爐內(nèi)以加熱該金屬氧化物；使用物料平整螺桿平整在送入步驟中送入該加熱爐的金屬氧化物；和加熱在平整步驟中被均勻地鋪設(shè)的金屬氧化物以進(jìn)行還原；其中物料平整螺桿包括傳動(dòng)軸和固定在該傳動(dòng)軸上的螺旋葉片；該傳動(dòng)軸穿過用于螺旋傳動(dòng)軸的在該加熱爐的側(cè)壁中形成的通孔，每一個(gè)通孔的垂直尺寸比該傳動(dòng)軸的直徑至少大該物料平整螺桿的提升范圍那么大的距離，該傳動(dòng)軸由設(shè)置在該加熱爐外側(cè)的可提升的支撐裝置所支撐；密封塊被連接在用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔的外側(cè)邊緣以在該加熱爐的外側(cè)圍繞在通孔的周圍；和滑動(dòng)板被設(shè)置在該爐的密封塊的外側(cè)，每一個(gè)滑動(dòng)板具有用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔以使傳動(dòng)軸通過該滑動(dòng)孔延伸，在保持該滑動(dòng)板和該密封塊之間的氣密封的同時(shí)每一個(gè)滑動(dòng)板在垂直方向上是可滑動(dòng)的。
本發(fā)明的第十二方面涉及一種通過加熱和還原含有含碳還原劑的金屬氧化物來生產(chǎn)還原金屬的方法，該方法包括以下步驟向加熱爐送入該金屬氧化物以加熱該金屬氧化物；加熱在送入步驟中向加熱爐中送入的金屬氧化物以進(jìn)行還原；和使用產(chǎn)品卸料螺桿排放在加熱步驟中生成的還原金屬；其中產(chǎn)品卸料螺桿包括傳動(dòng)軸和固定在該傳動(dòng)軸上的螺旋葉片；傳動(dòng)軸穿過用于螺旋傳動(dòng)軸的在該加熱爐的側(cè)壁中形成的通孔，每一個(gè)通孔的垂直尺寸比該傳動(dòng)軸的直徑至少大該產(chǎn)品卸料螺桿的提升范圍那么大的距離，傳動(dòng)軸由設(shè)置在該加熱爐外側(cè)的可提升的支撐裝置所支撐；密封塊連接在用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔的外側(cè)邊緣以在該加熱爐的外側(cè)圍繞在通孔的周圍，滑動(dòng)板設(shè)置在爐的外側(cè)，每一個(gè)滑動(dòng)板具有用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔以使傳動(dòng)軸通過該滑動(dòng)孔延伸，在保持該滑動(dòng)板和該密封塊之間的氣密封的同時(shí)每一個(gè)滑動(dòng)板在垂直方向上是可滑動(dòng)的。
在還原金屬的生產(chǎn)能夠持續(xù)的同時(shí)，在操作過程中物料平整螺桿和/或產(chǎn)品卸料螺桿能夠容易地被提升。因此，原料能夠均勻地被散布在爐膛上且還原金屬能夠被穩(wěn)定地排放。由于在爐膛上的沉積物能夠被可靠地除去，所以這種操作能夠保持長(zhǎng)時(shí)間地穩(wěn)定地運(yùn)行。
如上所述，本發(fā)明提供了一種密封結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠在加熱爐保持氣密封的同時(shí)于操作期間提升固體傳送螺桿。在生產(chǎn)還原金屬的過程中，由于能夠防止該爐內(nèi)氣體的泄漏，將本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)應(yīng)用到物料平整螺桿和/或產(chǎn)品卸料螺桿非常安全，由于能夠防止空氣侵入爐內(nèi)，所以高能效的操作能夠一直持續(xù)很多小時(shí)。


圖1(a)是依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)的局部的垂直剖視圖，圖1(b)是沿圖1(a)的線A-A取得的剖視圖，和圖1(c)是沿圖1(a)的線B-B取得的剖視圖。
圖2是依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)的局部的垂直剖視圖；圖3是依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)的局部的垂直剖視圖；圖4是依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)的局部的垂直剖視圖；圖5是依據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)的局部的垂直剖視圖；圖6是依據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)的局部的垂直剖視圖；圖7是依據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)的局部的垂直剖視圖；圖8是依據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)的局部的垂直剖視圖；圖9是依據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)的局部的垂直剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1示例了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)。此時(shí)，附圖標(biāo)記表示如下1表示加熱爐；2表示該加熱爐1的側(cè)壁；3表示固體傳送螺桿；4表示固體傳送螺桿3的傳動(dòng)軸；5表示固體傳送螺桿3的螺旋葉片；6表示在側(cè)壁2上的用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔；7表示支撐裝置；8表示密封塊；9表示滑動(dòng)板；10表示在滑動(dòng)板9內(nèi)用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔；11表示密封件。
優(yōu)選地，應(yīng)用本發(fā)明的加熱爐1的類型包括，但是不限于用于加熱粒狀或者粗大的固體物料的移動(dòng)爐膛式爐，例如轉(zhuǎn)底爐。例如，本發(fā)明能夠應(yīng)用于用于生產(chǎn)還原金屬(產(chǎn)品)例如還原鐵的方法，在所述方法中，通過向加熱爐1內(nèi)送入金屬氧化物(原料)塊例如含有作為含碳還原劑的煤的氧化鐵或者提供沒有凝塊的原料，然后在該加熱爐1內(nèi)加熱和還原該原料。在于加熱爐1內(nèi)生產(chǎn)還原金屬的方法中，固體傳送螺桿3具有用于當(dāng)將該原料送入加熱爐1內(nèi)時(shí)使該原料均勻地散開在爐膛上的平整功能和將爐膛上的產(chǎn)品卸去的卸料功能。在固體傳送螺桿3的操作期間，當(dāng)該固體傳送螺桿和該加熱爐1之間保持氣密封(密封)的同時(shí)，固體傳送螺桿3必須是可提升的。
由于依據(jù)本實(shí)施例的加熱爐1的密封結(jié)構(gòu)在該螺桿的軸向方向上的兩側(cè)具有同樣的結(jié)構(gòu)，如圖1至8表示加熱爐1的一個(gè)側(cè)壁2的結(jié)構(gòu)。(即，在圖1(a)中的左側(cè))。
如圖1(a)所示，用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔6設(shè)置在該加熱爐1的側(cè)壁2上。該固體傳送螺桿(在下文中，簡(jiǎn)稱為“螺桿”)3延伸出側(cè)壁2的通孔6。該螺桿3由大致水平的傳動(dòng)軸4和固定在該傳動(dòng)軸4上的螺旋葉片5構(gòu)成。該傳動(dòng)軸4經(jīng)過側(cè)壁2上的通孔6，從側(cè)壁2伸出的軸的伸出端由設(shè)置在加熱爐1外面的各個(gè)可提升的支撐裝置7所支撐。每一個(gè)支撐裝置7具有用于支撐該傳動(dòng)軸4的軸承(未示出)。該支撐裝置7依靠動(dòng)力被操作來提升傳動(dòng)軸4，例如油壓、水壓和電力。
用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔6具有垂直尺寸，該垂直尺寸比傳動(dòng)軸4的直徑至少大螺桿3的提升范圍那么大的距離(在垂直方向上的行程)，因此螺桿3(傳動(dòng)軸4)能夠在預(yù)定范圍內(nèi)被提升。
如圖1(b)所示，密封塊8被連接在用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔6的外側(cè)邊緣6a上以使其圍繞通孔6的周圍。滑動(dòng)板9被設(shè)置在該爐的密封塊8的外側(cè)?；瑒?dòng)板具有用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔10，以使傳動(dòng)軸4通過該滑動(dòng)孔延伸。用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔10的內(nèi)徑比該傳動(dòng)軸4的外徑稍微大一些以助于該傳動(dòng)軸4的旋轉(zhuǎn)。
如圖1(a)所示，密封塊8的外表面具有用于連接(裝配)密封件11的凹槽，該密封件11由，例如，環(huán)狀耐熱密封套構(gòu)成，且該密封件11能裝配到該凹槽中。該凹槽圍繞用于滑動(dòng)該螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔10，例如，以橢圓形式。當(dāng)密封件11被連接時(shí)滑動(dòng)板9偏壓密封塊8，以使滑動(dòng)板9與密封塊8接觸且在垂直方向上仍然是可滑動(dòng)的。只要密封件11能夠被固定且能夠保持密封塊8和滑動(dòng)板9之間的密封，用于將密封件11連接到密封塊8或者滑動(dòng)板9的方法不限于將密封件11裝配到凹槽中的方法，可以不形成該凹槽。
在垂直方向上滑動(dòng)期間，滑動(dòng)板9保持與該環(huán)狀密封件11的整個(gè)面積相接觸。因此，如圖1(c)所示，滑動(dòng)板9必須有足夠的尺寸，該尺寸要大于在垂直方向上的行程。
為了防止密封塊8的熱變形，在該加熱爐1的側(cè)壁2上的用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔6最好具有由耐火材料、絕熱材料等形成的絕熱結(jié)構(gòu)，或者具有水冷卻板系統(tǒng)。為了防止滑動(dòng)板9與密封件11的接觸面9a的熱變形引起的密封性能的減弱，滑動(dòng)板9最好具有內(nèi)部水冷卻系統(tǒng)。
如圖1(b)所示，在本例中，一個(gè)(單一)環(huán)狀密封件11被連接到密封塊8上。然而，為了使密封(氣密封)更牢固，可以采用裝配到密封快8上的具有兩個(gè)或者多個(gè)密封件11的多密封結(jié)構(gòu)。
在本例中，密封件11被連接到密封塊8上?？蛇x擇地，密封件11也可連接到滑動(dòng)板9上。當(dāng)密封件11被連接在滑動(dòng)板9上時(shí)，密封件11在垂直方向上配合滑動(dòng)板9的滑動(dòng)而移動(dòng)。因此，密封塊8在垂直方向上必須足夠大以便與密封件11的整個(gè)面積相接觸。因而，從費(fèi)用的角度來考慮，在本例中所示的連接到密封塊8上的密封件11是優(yōu)選的。
在本例中，密封件被安置在密封塊8和滑動(dòng)板9之間。然而，當(dāng)爐內(nèi)的壓力和溫度不是很高時(shí)且僅通過密封塊8和滑動(dòng)板9之間的接觸就能保持足夠的密封時(shí)，密封件11不是必不可少的。
在保持氣密封性的同時(shí)，由于依據(jù)本例的用于固體傳送螺桿3的密封結(jié)構(gòu)能夠允許在垂直方向上的密封塊8和滑動(dòng)板9之間的相對(duì)位置的變化，該固體傳送螺桿3能夠在相對(duì)大的范圍內(nèi)移動(dòng)。該密封結(jié)構(gòu)能夠使該爐長(zhǎng)時(shí)間高安全性地運(yùn)行而沒有氣體從爐內(nèi)泄漏出來，并且高效地運(yùn)行而不會(huì)有空氣流入爐內(nèi)。
在操作過程中，由于物料平整螺桿和/或產(chǎn)品卸料螺桿能夠很容易地被提升，生產(chǎn)還原金屬能夠連續(xù)進(jìn)行。因此，原料能夠被均勻地分散在爐膛上且還原金屬能夠穩(wěn)定地被排放。由于在爐膛上的沉積物能夠被可靠地除去，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地操作成為可能。
在本例中，由于密封件11被插在密封塊8和滑動(dòng)板9之間，所以密封塊8和滑動(dòng)板9彼此不直接接觸。結(jié)果是，這些部件間的磨損被減少，且即使當(dāng)由于密封塊8和/或滑動(dòng)板9的熱變形使部件間產(chǎn)生間隙時(shí)也能夠保持足夠的密封。
圖2示例了依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于固體傳送螺桿3的密封結(jié)構(gòu)。在第二實(shí)施例的密封裝置13中，用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔10和第一實(shí)施例中的螺桿3的傳動(dòng)軸4之間的間隙由軸密封件14密封。
如第一實(shí)施例所描述的，當(dāng)用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔10的內(nèi)徑稍微大于該螺桿3的傳動(dòng)軸4的直徑以助于傳動(dòng)軸4的旋轉(zhuǎn)時(shí)，大體上保證了氣密封(密封)。當(dāng)需要更嚴(yán)密的密封時(shí)，例如，當(dāng)爐內(nèi)和大氣之間的壓力差大時(shí)，優(yōu)選如圖2所示的密封裝置13。
如圖2所示，密封裝置13包括，例如，軸密封件14，如圓柱形密封套和V型環(huán)，和用于支撐軸密封件14的支撐件13a。為了密封用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔10和傳動(dòng)軸14之間的間隙，軸密封件14具有有助于傳動(dòng)軸14的旋轉(zhuǎn)的內(nèi)徑和厚度。軸密封件14延伸的空間逐步地向內(nèi)端(向該爐的內(nèi)部)減小，支撐件13a阻止軸密封件14的外端從該間隙的內(nèi)端(該爐內(nèi)部)突出，因此在傳動(dòng)軸4的軸向方向上軸密封件14不因傳動(dòng)軸4的旋轉(zhuǎn)而偏離。
在本例中，密封裝置13確保用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔10和傳動(dòng)軸4之間的氣密封，即使當(dāng)該爐內(nèi)和大氣的壓力差非常大時(shí)，也能夠保持足夠的密封。
其它的結(jié)構(gòu)、功能和有益效果與第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)、功能和效果一致。
圖3示例了依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于固體傳送螺桿3的密封結(jié)構(gòu)。第三實(shí)施例與第二實(shí)施例不同之處在于提升件16，其被固定到支撐裝置7上且能夠隨著支撐裝置7上下移動(dòng)，和連接器17，其將提升件16連接到滑動(dòng)板9。
如圖3所示，提升件16包括，例如，由縱向件16a和橫向件16b構(gòu)成的框架。該橫向件16b被安置在加熱爐1的上方，縱向件16a被安置在加熱爐1的一側(cè)，縱向件16a和橫向件16b連接在一起?？v向件16a被固定在支撐裝置7上。
連接器17被固定到橫向件16b上且向下延伸?；瑒?dòng)板9自連接器17的底端懸掛下來。連接器17的長(zhǎng)度被確定以使傳動(dòng)軸4不負(fù)載滑動(dòng)板9的重量。
在本例中，由于滑動(dòng)板經(jīng)由連接器17被提升件16支撐且在這種支撐狀態(tài)下上下移動(dòng)，固體傳送螺桿3的傳動(dòng)軸4和密封件11不負(fù)載滑動(dòng)板9的重量。結(jié)果是，傳動(dòng)軸4和密封件11的磨耗減小且能夠確保足夠的密封。
其它結(jié)構(gòu)、功能和有益效果與第二實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)、功能和有益效果一致。
圖4示例了依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的用于固體傳送螺桿3的密封結(jié)構(gòu)。在第三實(shí)施例中，連接器17具有剛性的一體結(jié)構(gòu)。在第四實(shí)施例中，連接器17通過鉸鏈接頭被樞接于提升件16和滑動(dòng)板17上。連接器17的上端被樞接于提升件16的橫向件16b上，連接器17的下端被樞接于滑動(dòng)板9上。
在依據(jù)第三實(shí)施例的如圖3所示的結(jié)構(gòu)中，在傳動(dòng)軸4從水平位置傾斜的同時(shí)提升件16和滑動(dòng)板9通過連接器17傾斜。然而，由于被固定在加熱爐的側(cè)臂2上密封塊8不會(huì)傾斜。結(jié)果是，在密封塊8的密封件11和滑動(dòng)板9的接觸面9a之間很容易形成間隙且不能取得足夠的密封。
另一方面，在如圖4所示的第四實(shí)施例中，由于鉸鏈接頭使提升件16的傾斜不會(huì)影響到連接器17。因此，當(dāng)傳動(dòng)軸4傾斜時(shí)滑動(dòng)板9的接觸面9a相對(duì)于傳動(dòng)軸4獨(dú)立地移動(dòng)，在接觸面9a和密封件11之間的氣密封一直是安全的。結(jié)果是，即使當(dāng)由于固體傳送螺桿3的提升使傳動(dòng)軸4傾斜于水平位置時(shí)，在密封件11和滑動(dòng)板9的接觸面9a之間的足夠密封能夠被很好地保證。
其它的結(jié)構(gòu)、功能和有益效果與第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)、功能和有益效果一致。
圖5示例了依據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的用于固體傳送螺桿3的密封結(jié)構(gòu)。在第四實(shí)施例中，密封裝置13沿著用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)板9的滑動(dòng)孔10被直接固定。在第五實(shí)施例中，密封裝置13通過伸縮接頭18連接到滑動(dòng)板9。
在依據(jù)第四實(shí)施例的圖4所示的結(jié)構(gòu)中，滑動(dòng)板9經(jīng)由連接器17被樞接于提升件16，且密封裝置13的支撐件13a被直接固定到滑動(dòng)板9上。因此，即使當(dāng)傳動(dòng)軸4從水平位置傾斜時(shí)，滑動(dòng)板9的接觸面9a基本上不傾斜，且密封裝置13基本上沒有傾斜。結(jié)果是，當(dāng)傳動(dòng)軸傾斜時(shí)，在密封裝置13和傳動(dòng)軸4之間出現(xiàn)中心未對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)傳動(dòng)軸4與水平位置的傾斜角相對(duì)來說較小時(shí)，軸密封件14變形以吸收中心未對(duì)準(zhǔn)，在滑動(dòng)板9和傳動(dòng)軸4之間能夠保持足夠的密封。然而，當(dāng)傾斜角大時(shí)，由于軸密封件14可接受的變形范圍的限制軸密封件14不能吸收中心的未對(duì)準(zhǔn)。結(jié)果是，傳動(dòng)軸4可能被過度加載。
另一方面，在如圖5所示的實(shí)施例中，由于密封裝置13和滑動(dòng)板9與可縮進(jìn)的伸縮接頭18連接，即使當(dāng)傾斜角大時(shí)，中心未對(duì)準(zhǔn)也能夠被伸縮接頭18的變形所吸收。因此，密封效果被大大改善。進(jìn)一步地，能夠避免傳動(dòng)軸4過載。
當(dāng)傳動(dòng)軸4旋轉(zhuǎn)時(shí)，密封裝置13的滑動(dòng)摩擦?xí)鹕炜s接頭18的扭曲。這可能會(huì)損壞伸縮接頭18。因此，為了不使扭曲直接產(chǎn)生在伸縮接頭18上，在滑動(dòng)板9和密封裝置13之間最好安裝用于吸收滑動(dòng)摩擦的吸收器(未示出)。
其它結(jié)構(gòu)、功能和有益效果與第四實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)、功能和有益效果一致。
圖6示例了依據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的用于固體傳送螺桿3的密封結(jié)構(gòu)。在第六實(shí)施例中，提供了用于將滑動(dòng)板9偏壓到密封塊8上的偏壓裝置19。
如圖6所示，偏壓裝置19，例如，被固定到提升件16的縱向件16a上。偏壓裝置19通過動(dòng)力如液壓和空氣壓力或者如彈簧(未示出)的彈力，將滑動(dòng)板9的朝向該爐的面向密封塊8偏壓。為了使滑動(dòng)板9均勻地偏壓密封塊8，最好使用多個(gè)圍繞傳動(dòng)軸4的偏壓裝置19。
在第六實(shí)施例中，由于具有用于將滑動(dòng)板9向密封塊8偏壓的偏壓裝置19，在滑動(dòng)板9和密封塊8之間能夠確保更好的氣密封。
其它結(jié)構(gòu)、功能和優(yōu)點(diǎn)與第三實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)、功能和有益效果一致。
圖7示例了依據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的用于固體傳送螺桿3的密封結(jié)構(gòu)。在第七實(shí)施例中，兩個(gè)環(huán)狀密封件11和11’被安裝到密封塊8上，還提供了用于將惰性氣體注入兩個(gè)密封件11和11’之間的空間的惰性氣體吸入通道20。惰性氣體吸入通道20被設(shè)置在密封塊8內(nèi)。
如圖7所示，兩個(gè)環(huán)狀凹槽形成在密封塊8的面對(duì)滑動(dòng)板9的接觸面9a的一面上。密封件11和11’分別裝配到環(huán)狀凹槽中。在本例中，內(nèi)密封件11面對(duì)該爐的內(nèi)側(cè)和外密封件11’面對(duì)該爐的外側(cè)。用于吹出惰性氣體的惰性氣體吸入通道20的排出孔22形成在兩個(gè)環(huán)狀凹槽之間。優(yōu)選用加壓的氮?dú)庾鳛槎栊詺怏w的例子。
在第七實(shí)施例中，當(dāng)設(shè)置在內(nèi)側(cè)(面對(duì)爐的內(nèi)部)的密封件11由于熱、灰塵等等被退化時(shí)，和當(dāng)密封件11和滑動(dòng)板9的接觸面9a之間的密封性能減弱時(shí)，加壓的惰性氣體經(jīng)過密封性能減弱的部分吹向該爐內(nèi)。結(jié)果是，能夠保持該爐內(nèi)部和外部之間的密封且能夠阻止密封件11和11’的進(jìn)一步退化。在本例中，使用了兩個(gè)密封件11和11’，但是密封件的數(shù)量沒有限制。三個(gè)或者更多的密封件11、11’等等可被安裝，在每個(gè)密封件11和11’等等之間的每個(gè)空間可安排用于惰性氣體的排出孔。
其它結(jié)構(gòu)、功能和優(yōu)點(diǎn)與第二實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)、功能和優(yōu)點(diǎn)一致。
圖8示例了依據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的用于固體傳送螺桿3的密封結(jié)構(gòu)。在第八實(shí)施例中的滑動(dòng)板9主要由兩個(gè)滑動(dòng)板組件9a和9b組合而成。在第八實(shí)施例中，由于滑動(dòng)板組件的一部分(滑動(dòng)板組件9b)是可分離的，在對(duì)其進(jìn)行維護(hù)期間，能夠很容易地將固體傳送螺桿3從加熱爐1中取出來。
如圖8所示，滑動(dòng)板組件9a的開口的內(nèi)徑大約與滑動(dòng)板組件9b的外徑相等且大于螺桿3的螺旋葉片5的外徑。
利用這樣一種結(jié)構(gòu)，滑動(dòng)板組件9b能夠從傳動(dòng)軸分離，且螺桿3的螺旋葉片5能夠通過滑動(dòng)板組件9a的開口。因此，螺桿3能夠容易地從加熱爐1中移出。
因此，在第八實(shí)施例中，由于固體傳送螺桿3的維護(hù)工作很容易完成，所以維護(hù)工作的時(shí)間被縮短且操作效率得以提高。
滑動(dòng)板組件9b可以是單一的環(huán)狀組件，或者也可以是兩個(gè)分離的組件。利用這種分離的結(jié)構(gòu)，滑動(dòng)板組件9b能夠很容易地連接到該螺桿3的傳動(dòng)軸4上以及從其移開。因此，可操作性得以進(jìn)一步地增強(qiáng)。
其它的結(jié)構(gòu)、功能和優(yōu)點(diǎn)與第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)、功能和優(yōu)點(diǎn)一致。
圖9示例了依據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)。在第九實(shí)施例中，被設(shè)置在例如用于示出第三實(shí)施例的如圖3所示的加熱爐1的兩側(cè)的提升件16互相結(jié)合為一體。
如圖9所示，優(yōu)選通過橫向件16b將在該爐的兩側(cè)的提升件16結(jié)合為一體?？v向件16a與橫向件16b的兩端連接以形成門狀的提升件16。
支撐裝置7和提升致動(dòng)器21由銷連接。優(yōu)選地，該銷通過銷插入孔延伸，該銷插入孔為橢圓形狀且在水平方向上具有較大的直徑。利用這樣一種結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)固體傳送螺桿3的傳動(dòng)軸4傾斜且在兩側(cè)(在兩側(cè)的軸承之間)的支撐裝置7之間的水平距離變化時(shí)，這兩個(gè)支撐裝置之間的水平距離的變化能夠被這兩個(gè)提升致動(dòng)器21的連接結(jié)構(gòu)所吸收。
因此，在第九實(shí)施例中，由于傳動(dòng)軸4和安置在該爐的兩個(gè)外側(cè)的傳動(dòng)軸4的支撐裝置7能夠整體地移動(dòng)，即使當(dāng)固體傳送螺桿3的傳動(dòng)軸4從水平位置傾斜時(shí)，支撐裝置7不會(huì)顯著地被加載。
其它結(jié)構(gòu)、功能和優(yōu)點(diǎn)與第三實(shí)施中的結(jié)構(gòu)、功能和優(yōu)點(diǎn)一致。
工業(yè)實(shí)用性綜上所述，本發(fā)明能夠應(yīng)用到將加熱爐的螺旋傳動(dòng)軸的通孔和在加熱爐內(nèi)用于加熱固體物料的可提升的固體傳送螺桿之間的間隙密封。
權(quán)利要求
1.一種密封結(jié)構(gòu)，用于密封用于加熱固體物料的加熱爐和穿過該加熱爐的側(cè)壁延伸的可提升的固體傳送螺桿之間的間隙，其中，固體傳送螺桿具有大體水平布置的傳動(dòng)軸和固定在該傳動(dòng)軸上的螺旋葉片；所述傳動(dòng)軸穿過形成在該加熱爐的側(cè)壁上的用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔，每一個(gè)通孔的垂直尺寸比該傳動(dòng)軸的直徑至少大固體傳送螺桿的提升范圍那么大的距離，所述傳動(dòng)軸由設(shè)置在該加熱爐外側(cè)的可提升的支撐裝置所支撐；密封塊被連接在用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔的外側(cè)邊緣上以便在該加熱爐外側(cè)圍繞在通孔的周圍；和滑動(dòng)板被設(shè)置在該爐的密封塊的外側(cè)，每一個(gè)滑動(dòng)板具有用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔以使傳動(dòng)軸通過該滑動(dòng)孔延伸，在該滑動(dòng)板和密封塊之間保持氣密封的同時(shí)每個(gè)滑動(dòng)板在垂直方向上是可滑動(dòng)的。
2.如權(quán)利要求1所述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括至少一個(gè)密封件，所述至少一個(gè)密封件在相應(yīng)的密封塊和相應(yīng)的滑動(dòng)板之間圍繞著傳動(dòng)軸，其中，滑動(dòng)板和密封塊通過在它們之間的密封件相接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括用于密封傳動(dòng)軸和用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔之間的間隙的密封裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括安置在該加熱爐外的提升件和連接器，其中，每個(gè)提升件被固定在相應(yīng)的支撐裝置上且配合支撐件上下移動(dòng)，每個(gè)連接器與相應(yīng)的提升件和相應(yīng)的滑動(dòng)板相連接。
5.如權(quán)利要求4所述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，其中，每一個(gè)連接器被樞接至相應(yīng)的提升件和相應(yīng)的滑動(dòng)板。
6.如權(quán)利要求3所述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，其中，密封裝置和滑動(dòng)板與各個(gè)伸縮接頭連接。
7.如權(quán)利要求1所述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括用于將滑動(dòng)板偏壓于密封塊的偏壓裝置。
8.如權(quán)利要求2所述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，其中，具有兩個(gè)或者更多個(gè)密封件，且至少一個(gè)用于注入惰性氣體的惰性氣體吸入通道被安置在這些密封件之間。
9.如權(quán)利要求1所述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，其中，每一個(gè)滑動(dòng)板包括多個(gè)滑動(dòng)板組件的組合，從而，可通過移去該滑動(dòng)板組件的一部分而將固體傳送螺桿從該爐中取出來。
10.如權(quán)利要求4或者5所述的用于固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，其中，安置在該加熱爐外的提升件彼此結(jié)合成一體。
11.一種通過加熱和還原含有含碳還原劑的金屬氧化物來生產(chǎn)還原金屬的方法，包括下述步驟向加熱爐內(nèi)送入該金屬氧化物以加熱該金屬氧化物；使用物料平整螺桿平整在送入步驟中送入該加熱爐內(nèi)的金屬氧化物；和加熱在平整步驟中被均勻地鋪設(shè)的金屬氧化物以進(jìn)行還原；其中，物料平整螺桿包括傳動(dòng)軸和固定在該傳動(dòng)軸上的螺旋葉片；傳動(dòng)軸穿過在該加熱爐側(cè)壁上形成的用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔，每一個(gè)通孔的垂直尺寸比該傳動(dòng)軸的直徑至少大固體傳送螺桿的提升范圍那么大的距離，該傳動(dòng)軸由安置在該加熱爐外的可提升的支撐裝置所支撐；密封塊被連接在用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔的外側(cè)邊緣上，以在加熱爐外側(cè)圍繞通孔的周圍；和滑動(dòng)塊被安置在該爐的密封塊的外側(cè)，每一個(gè)滑動(dòng)塊具有用于滑動(dòng)該螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔，以使該傳動(dòng)軸通過該滑動(dòng)孔延伸，在該滑動(dòng)板和密封塊之間保持氣密封的同時(shí)每一個(gè)滑動(dòng)板在垂直方向上是可滑動(dòng)的。
12.一種通過加熱和還原含有含碳還原劑的金屬氧化物來生產(chǎn)還原金屬的方法，包括下述步驟向加熱爐內(nèi)送入該金屬氧化物以加熱該金屬氧化物；加熱在送入步驟中送入該加熱爐內(nèi)的金屬氧化物以進(jìn)行還原；和使用產(chǎn)品卸料螺桿排放在加熱步驟中得到的還原金屬；其中產(chǎn)品卸料螺桿包括傳動(dòng)軸和固定在該傳動(dòng)軸上的螺旋葉片；傳動(dòng)軸穿過在該加熱爐側(cè)壁上形成的用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔，每一個(gè)通孔的垂直尺寸比該傳動(dòng)軸的直徑至少大固體傳送螺桿的提升范圍那么大的距離，該傳動(dòng)軸由安置在該加熱爐外的可提升的支撐裝置所支撐；密封塊被連接在用于螺旋傳動(dòng)軸的通孔的外側(cè)邊緣上，以在加熱爐外側(cè)圍繞在通孔的周圍；和滑動(dòng)塊被安置在該爐的密封塊的外側(cè)，每一個(gè)滑動(dòng)塊具有用于滑動(dòng)該螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔，以使該傳動(dòng)軸通過該滑動(dòng)孔延伸，在該滑動(dòng)板和密封塊之間保持氣密封的同時(shí)每一個(gè)滑動(dòng)板在垂直方向上是可滑動(dòng)的。
全文摘要
一種用于安裝在加熱爐(1)內(nèi)部的固體傳送螺桿的密封結(jié)構(gòu)，所述螺桿例如物料平整螺桿和產(chǎn)品卸料螺桿，在該加熱爐保持氣密封的同時(shí)在操作期間密封結(jié)構(gòu)能夠使固體傳送螺桿(3)被提升。該固體傳送螺桿(3)的傳動(dòng)軸(4)穿過在該加熱爐1的側(cè)壁(2)上形成的通孔(6)且受到被設(shè)置在該爐外側(cè)上的可提升的支撐裝置(7)的支撐。密封塊(8)被連接在通孔(6)的外側(cè)邊緣上(6a)以在該爐外側(cè)圍繞通孔(6)的周圍?；瑒?dòng)板(9)被設(shè)置在該爐的密封塊(8)的外側(cè)上，其具有用于滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)軸的滑動(dòng)孔(10)，以使傳動(dòng)軸(4)通過過該滑動(dòng)孔延伸。該滑動(dòng)板(9)和密封塊(8)通過它們之間的密封件(11)相接觸以使滑動(dòng)板可在垂直方向上滑動(dòng)。
文檔編號(hào)F27D99/00GK1738997SQ20038010900
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2003年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月5日
發(fā)明者橋本澄人, 鐵本理彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所