CN1253272A - 用于料斗的物料保持挡阀 - Google Patents

Abstract

在料斗的出口上的物料保持挡阀包括:一主支座,带有使料斗的物料流出的流出孔;一可动的阻挡构件;一驱动机构,在关闭位置和打开位置驱动阻挡构件,在关闭位置阻止物料从料斗中排出,在打开位置允许物料流出。该挡阀还包括:一减小主支座流出截面积的隔离屏,一用于驱动隔离屏在第一位置和第二位置之间运动的驱动机构,在第一位置其与主支座结合减小流出的截面积,在第二位置其完全离开主支座的流出截面。

Description

用于料斗的物料保持挡阀

本发明涉及用于料斗的物料保持挡阀，特别涉及直井炉的料斗。

阻挡物料并调节物料流速的挡阀在EP-A-0062770(US-A-4,514,129)中已公开，所述挡阀安装在一直井炉中，该直井炉包括具有不同的倾斜角的旋转布料槽。该挡阀包括两个球形帽式的门，其相对移动可改变物流的截面积，该截面积关于物流中轴线对称。门设置在位于料斗正下方的一不泄漏的腔室中。该腔室的下端设有一封闭挡阀，该挡阀可从侧向位置枢转到阻挡位置，从侧向位置该阀避开料斗中流出的物料，而在阻挡位置其与物流的轴线垂直。在阻挡位置，封闭挡阀可通过在一支座上的轴向平移来操作。该支座围绕料斗的排出口的周边，其带有一向下即沿物流方向的封闭表面。如EP-A-0062770中描述的这种装置在流速的调节和密封性方面是完全令人满意的。然而，其完整组件的高度和成本较高，当例如用于较小的高炉时，这无疑是不利的。

在US-A-4,514,129中，建议将密封性和阻挡物料两项功能合并在一个挡阀中。该挡阀包括一位于一固定座之下的可动阻挡构件。一枢转机构可使得该阻挡构件在关闭位置和打开位置之间枢转，在关闭位置阻挡构件紧密地压在支座上，在打开位置该阻挡构件位于流过支座的物流的外侧。描述了一些方法来防止阻挡构件的封闭表面和支座受流过挡阀的支座的物料的磨损。

但是，应当指出，高炉的料斗会装有不同粒度的物料，例如：焦炭，粒度在50～100mm；矿石，粒度在2～20mm；球粒，粒度在25mm左右。由于US-A-4,514,129中的挡阀对流过挡阀支座的物料的流速不起作用，容纳较小颗粒的物料的料斗比容纳较大颗粒的物料的料斗卸料速度快。尽管这样，为了保证尽可能均匀地在加料表面布料，对布料槽的转速进行控制。物料的粒度越小，槽的转速越高。粒度大于50mm的焦炭的排出速度与小粒度的矿石的排出速度之间的差非常大，用改变槽的转速的方法无法补偿。为了减小料斗中流出的物料的流速，对于较小粒度的物料可以部分打开阻挡构件。但是，这会使得阻挡构件更快磨损，并使得从槽中供应的物料不对称。

本发明的目的是提出一种用于料斗的物料保持挡阀，其可控制料斗的物料排出速度，而其阻挡构件不会受到过分的磨损，不产生物流的不对称。

本发明的物料保持挡阀包括：一主支座，其带有使料斗的物料流出的一流出口；一可动的阻挡构件；和一驱动机构。该驱动机构用于在关闭位置和打开位置驱动阻挡构件，在关闭位置其阻止物料通过主支座从料斗中排出，在打开位置其允许物料通过主支座流出。根据本发明的一个方面，该挡阀还包括一减小主支座流出截面积的隔离屏，以及一用于驱动隔离屏在第一位置和第二位置之间运动的驱动机构，在第一位置其与主支座结合减小流出的截面积，在第二位置其完全离开主支座的流出截面。在第一位置，隔离屏可限制物料通过主支座流出孔的流量，从而减小流出的排出速度。阻挡构件不用于减小物料的流速，因此它完全位于流过挡阀的物料流之外，从而不受物料的磨损作用。如果料斗的排出速度需要增加，只需使用驱动机构将隔离屏移出物料流之外。

如果隔离屏带有圆形截面的流出孔，受限制的物料流具有圆形的横截面，即没有不对称。根据本发明的挡阀非常适用于带有可转动的给料槽的给料装置。

在挡阀的一个简单、小型的实施例中，隔离屏收纳在主支座上，限定了一辅助支座，其收纳阻挡构件。该实施例还可在将隔离屏保持在第一位置时使得挡阀关闭，在该第一位置其与所述主支座结合，从而减小主支座的流出截面积。

在一优选实施例中，隔离屏包括一环形框架和一中心板，其带有一流出孔，该孔的截面积比主支座的孔的截面积小。该中心板最好是可更换地安装在环形框架中的磨损部件。

如果除了物料保持功能之外，挡阀还具有不透气的功能，隔离屏最好具有球形密封表面，在挡阀的关闭位置，该表面与主支座的锥形密封表面合作保证密封性。阻挡构件具有台肩，与隔离屏类似，其限定了一球形密封表面，在挡阀的关闭位置，其与辅助支座的锥形密封表面合作保证密封性。该密封表面的设计保证在各支座的锥形密封表面的同一圆周的水平总是密封接触，不管在调校中的偏差。在该接触周面的水平，可配合在支座的锥形密封表面的柔性的连接，使得密封性显著改善。

阻挡构件最好包括带有台肩的板，其坐落在隔离屏的辅助支座上，使得在隔离屏和阻挡构件之间留有空间。该空间的高度最好大于要从挡阀中排出的物料的最大颗粒的直径。这可防止卡在阻挡构件和隔离屏之间的颗粒阻止挡阀的关闭。

主支座的流出截面积最好大于料斗的卸料开口的截面积，以保证主支座不受流过支座的物料流的磨损作用。隔离屏必须限定小于料斗卸料开口的物料截面积，以便限制物料流。

阻挡构件和/或隔离屏的驱动机构最好包括一枢转支承臂。后者具有在大致垂直于物流轴的平面内相对于支座横向设置的枢转轴。为了保证阻挡构件或隔离屏在其相应的支座上的自由放置，该两个件的悬置最好使用万向节型配合。

如果阻挡构件的支承臂和隔离屏的支承臂具有共同的枢转轴，可得到更紧凑的挡阀结构。这样，可得到特别简单的驱动机构，使得阻挡构件和隔离屏被与阻挡构件的支承臂连接的一个电机驱动。一配合构件使得隔离屏的支承臂或者与驱动电机机械连接，使得所述隔离屏与所述阻挡构件一起移动，或者与一牢固安装在主支座上的部件相连，使得隔离屏锁定在主支座上。

如果需要对料斗的排出速度精确控制，可以在挡阀中安装一系列可动的隔离屏来减小流出截面积。这些隔离屏类似于上述的隔离屏，其流出截面面积渐小。类似于上述的驱动机构然后使得每个隔离屏在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置隔离屏减小挡阀的用于流过料斗的物料流的流出截面，在第二位置，隔离屏不影响从料斗流过挡阀的物料流。在该结构中，主支座最好接收具有最大流出截面的隔离屏。每个隔离屏依次限定一辅助支座，接收的隔离屏的流出截面依次减小。最后的隔离屏具有最小的流出截面，其限定了接收阻挡构件的辅助支座。

本发明的特征和优点可由下述参考附图对本发明的优选实施例的描述而得到了解，其中：

图1是挡阀的平面图；

图2是过图1的2-2线的截面；

图3是图2的部分B的放大图；

图4是图2的部分A的放大图；

图5是过图1的5-5线的截面；

图6是过图1的6-6线的截面；

图7是挡阀的局部平面图，显示出另一驱动机构。

相同的参考标号表示相同或相似的部件。

图2表示根据本发明的挡阀10，在直井炉料斗14中有一卸料开口12。该挡阀10包括一环形主支座16，其由一位于料斗14上的环形法兰18密封承载。如图3清楚显示，主支座16限定了密封表面20，其具有内凹的锥形环，其最好带有一柔性密封环22。主支座16的流出截面大于料斗14的卸料开口12的流出截面。主支座16的设置使得它避开在挡阀10的打开位置通过卸料开口12的物料流。

因为挡阀必须工作在非常热的环境，特别是当挡阀用于直井炉的给料装置的部件时，为了提高柔性密封环的工作寿命，必须对其进行冷却。为此，冷却流体的流出通道24最好设置在主支座16的环形体26中。

减小流出截面的隔离屏28压在主支座16上。更特别地，该隔离屏28包括一环形框架30和一中心板32。流出截面小于料斗14的卸料开口12的流出孔34形成在中心板中。如果需要具有圆形截面的物料流，该流出孔应具有圆形截面。中心板32以可移去的方式固定在环形框架30上，使得或者当其磨损或者当需要改变隔离屏28的流出截面时其可更换。

如图3可清楚看到，环形框架30限定了一具有凸球环形的密封表面36。该凸球环36与主支座16的凹锥环22配合以便保证在连接22处的园线接触，不管相对于主支座16隔离屏28取向的缺陷。类似于主支座16，环形框架30可带有冷却流体的流出通道38。

在密封表面36的相对一侧，隔离屏28的环形框架30具有辅助支座40。图4可清楚看到，辅助支座40限定了一密封表面42，其也具有凹锥环形，最好带有柔性密封环44，被上述的冷却通道38冷却。

阻挡构件46压在辅助支座40上。所述阻挡构件包括带有一台肩50的板48，使得其具有大致中空板形。图4可清楚看到，台肩50限定一具有凸球环形的密封表面52。该凸球环52与辅助支座40的凹锥环42配合以便提供连接44的圆形表面接触，不管相对于辅助支座40阻挡构件46的取向的缺陷。

图2中，示出挡阀处于关闭位置，其中阻挡构件46接收在隔离屏28的辅助支座40上，隔离屏28接收在主支座16上。在隔离屏28的下表面56和板48的上表面54之间保持一空间58。该空间58的固定h最好大于通过挡阀排出的物料的颗粒的最大直径。这防止了卡在阻挡构件46和隔离屏28之间的颗粒损坏挡阀10或阻止其关闭。为了打开挡阀10，阻挡构件46简单地枢转进入横向位置，其中其位于流过料斗14的卸料开口12的物料流的外面。在该位置，料斗14中的物料流过隔离屏28的流出孔34。由于该流出孔34的流出截面小于料斗14的卸料开口12的截面积，隔离屏28起到限制流出和排出的作用。如果料斗14的排出的速度需要增加，只要枢转隔离屏28进入横向位置，使其位于流过料斗14的卸料开口的物料流之外。

驱动阻挡构件46和隔离屏28的机构的优选实施例参照图1详细描述。阻挡构件46由支承臂60支承，支承臂60由第一轴62承载。隔离屏28由一叉状臂64支承，叉状臂由一中空轴66承载，其中插入第一轴62的一端。轴62和66被两轴套28，72支承在围绕挡阀10的密封的壳体70中。它们有共同的旋转轴74，其在大致垂直于物料流的轴线的平面内相对于主支座16横向设置。两轴都具有自己的驱动电机。这样的电机例如可以是液压千斤顶，也可以是旋转电机。

在图7的实施例中，为两个轴62，66提供了单个驱动电机76。该电机76驱动轴62，即使得阻挡构件46绕轴74枢转。第二个电机由联接器构件78代替。该构件包括例如一联接器传动件80，在第一联接器位置当阻挡构件46接收在隔离屏28的辅助支座上时相对于第一轴62锁定中空轴66；在第二联接器位置，当隔离屏28接收在主支座16上时相对于壳体70锁定中空轴66。结果，在所述第一联接器位置可使得阻挡构件46与隔离屏28一起围绕轴74旋转；在第二联接器位置锁定隔离屏28于主支座16上。

为了保证阻挡构件48和隔离屏28在其各自支座上的密封设置，为两部件提供万向节型悬架。这些万向节型悬架可使得阻挡构件46和隔离屏28在其各自的锥形支座上自由地取其位置。

下面参照图2描述阻挡构件46的万向节型的悬架。它包括位于阻挡构件46和支承臂60之间的叉状联接器88。该叉状联接器88使用专门的衬套90，一U形销不仅可绕其自身轴旋转，而且也可相对于衬套90的轴倾斜。为此，衬套90有一例如由一具有大致凸的圆环面边界形状的表面限定的孔。当然它也可由一球形支承面的叉状联接器88代替。图5显示了三个位于支承臂60的行程限制螺钉96。这些螺钉的作用是限制由万向节型悬架允许的阻挡构件46的移动范围。

下面参照图1描述隔离屏28的万向节型悬架。它包括隔离屏28的悬架，带有位于叉状臂64中的两个旋转联接器96，98和中空轴66上的叉状臂64的旋转联接器100。图1和5显示两个螺钉102，用于限制臂64绕其联接器100的枢转。从图6中可看出，两个相对的螺钉104与隔离屏28上的一舌106配合限制隔离屏28绕旋转联接器96和98的枢转。

如果在高炉中焦炭通过挡阀10从料斗14中排出，阻挡构件46和隔离屏28简单地在横向位置枢转，它们位于流过料斗14的卸料开口12的物料流之外。另一方面，如果小原料，矿石或其它小颗粒的物料通过挡阀10从料斗14排出，阻挡构件46简单地枢转进入其横向位置，隔离屏28保持在主支座16上。流出截面小于料斗14的卸料开口12的中心板32阻止小颗粒的物料从料斗14中排出。

需要指出的是，挡阀也可设计成简单的物料保持挡阀，而没有密封功能。另一方面，如果挡阀设计用来完成物料保持和密封性的双重功能，US-A-4,514,129中描述的装置可毫不费力地用于本发明，该装置用于保护密封表面不受流过挡阀的物料的磨损作用。

Claims (15)

1.一种物料保持挡阀，装备在料斗(14)的卸料开口(12)上，包括：一主支座(16)，其带有使料斗的物料流出的一流出孔；

一可动的阻挡构件(46)；和

一驱动机构，该驱动机构用于在关闭位置和打开位置驱动阻挡构件(46)，在关闭位置其阻止物料从料斗(14)中排出，在打开位置其允许物料通过主支座(16)流出；

其特征在于，该挡阀还包括：

一减小主支座(16)流出截面积的隔离屏(28)，以及

一用于驱动隔离屏(28)在第一位置和第二位置之间运动的驱动机构，在第一位置其与主支座(16)结合减小流出的截面积，在第二位置其完全离开主支座(16)的流出截面。

2.如权利要求1所述的挡阀，其特征在于，所述隔离屏(28)包括用于物料流的圆形截面的流出孔(34)。

3.如权利要求1或2所述的挡阀，其特征在于，

主支座(16)接收隔离屏(28)，

所述隔离屏(28)限定了一辅助支座(40)，其收纳阻挡构件(46)；

在挡阀关闭时，所述隔离屏(28)接收在所述主支座(16)上，所述阻挡构件(46)接收在所述辅助支座(40)上。

4.如权利要求3所述的挡阀，其特征在于，所述隔离屏(28)包括一环形框架(30)和一中心板(32)，所述中心板带有一流出孔(34)，该孔的截面积比主支座(16)的孔的截面积小，该中心板可更换地安装在环形框架(30)中。

5.如权利要求3或4所述的挡阀，其特征在于，所述隔离屏(28)具有球形密封表面(36)，在挡阀的关闭位置，该表面与主支座(16)的锥形密封表面(22)合作保证密封性。

6.如权利要求3至5中任一项所述的挡阀，其特征在于，所述阻挡构件(46)包括一球形密封表面(52)，在所述关闭位置，其与辅助支座(40)的锥形密封表面(42)合作保证密封性。

7.如权利要求5或6所述的挡阀，其特征在于，柔性的密封环(22)，(44)配合在主支座(16)的锥形密封表面和/或辅助支座(40)的密封表面。

8.如权利要求3至6中任一项所述的挡阀，其特征在于，所述阻挡构件(46)包括带有台肩(50)的板(48)，其坐落在所述辅助支座(40)上，使得在隔离屏(28)和阻挡构件(46)之间留有空间(58)；该空间(58)的高度(h)大于要从挡阀中排出的物料的最大颗粒的直径。

9.如权利要求1至8中任一项所述的挡阀，其特征在于，主支座(16)的流出截面积大于料斗(14)的卸料开口(12)的截面积，

所述隔离屏(28)限定小于料斗(14)卸料开口的物料截面积。

10.如权利要求1至9中任一项所述的挡阀，其特征在于，阻挡构件(46)和/或隔离屏(28)的驱动机构包括一枢转支承臂(60)，(64)；后者具有在大致垂直于物流轴的平面内相对于主支座(16)横向设置的枢转轴。

11.如权利要求10所述的挡阀，其特征在于，所述阻挡构件(46)的支承臂(60)和隔离屏(28)的支承臂(64)具有共同的枢转轴。

12.如权利要求10或11所述的挡阀，其特征在于，一万向节型联接器安装在所述阻挡构件(46)或所述隔离屏(28)的悬架中。

13.如权利要求12所述的挡阀，其特征在于，一个电机(76’)与阻挡构件(46)的支承臂(60)连接；

一配合构件(78)使得隔离屏(28)的支承臂(64)或者与驱动电机(76’)机械连接，使得所述隔离屏(28)与所述阻挡构件(46)一起移动，或者与一牢固安装在主支座(16)上的部件(70)相连，使得隔离屏锁定在主支座(16)上。

14.如权利要求1至13中任一项所述的挡阀，其特征在于，

在挡阀中安装一系列可动的隔离屏来减小流出截面积，这些隔离屏流出截面面积渐小；

一驱动机构使得每个隔离屏在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置隔离屏减小挡阀的用于流过料斗的物料流的流出截面，在第二位置，隔离屏不影响从料斗流过挡阀的物料流。

15.如权利要求14所述的挡阀，其特征在于，所述主支座接收具有最大流出截面的隔离屏；

每个隔离屏依次限定一辅助支座，接收的隔离屏的流出截面依次减小；

最后的隔离屏具有最小的流出截面，其辅助支座接收所述阻挡构件。

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