專利名稱：裝填料倉(cāng)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝填料倉(cāng)的方法和裝置。
在處理大量流體化物料的產(chǎn)業(yè)例如氧化鋁產(chǎn)業(yè)中，現(xiàn)有技術(shù)的裝置帶來(lái)了各種分離問(wèn)題。這種分離是指物料中的下部(精細(xì)料部分)和上部(粗粒部分)的堆積會(huì)出現(xiàn)局部的變化。這種分離在裝填過(guò)程中開始出現(xiàn)，其中在料倉(cāng)中很容易產(chǎn)生大的空氣流動(dòng)，結(jié)果精細(xì)料部分根據(jù)料倉(cāng)的幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行堆積，特別是會(huì)通過(guò)料倉(cāng)壁填入。當(dāng)從料倉(cāng)中卸出或轉(zhuǎn)運(yùn)物料時(shí)，接著變化部分可能出現(xiàn)問(wèn)題，這隨后會(huì)導(dǎo)致在料倉(cāng)和相連的輸送系統(tǒng)中出現(xiàn)例如阻塞等的料倉(cāng)下游的操作故障。料倉(cāng)自身或在其下游出現(xiàn)的操作故障使粉塵排放到環(huán)境中的可能性大大增加。在生產(chǎn)鋁的領(lǐng)域，這種操作故障能導(dǎo)致在電池中出現(xiàn)不需要的情況，例如沉積物形成、電極損壞、點(diǎn)注進(jìn)料器阻塞等等，以至于電池必須被打開以便進(jìn)行各種操作，這又會(huì)帶來(lái)熱和含氟氣體排放到環(huán)境中的危險(xiǎn)。
一直在嘗試通過(guò)不卸空料倉(cāng)來(lái)避免料倉(cāng)中由于空氣引發(fā)的分離而導(dǎo)致的操作故障。在操作過(guò)程中，這種辦法意味著在料倉(cāng)逐漸堆積精細(xì)料部分到很大數(shù)量時(shí)必須以一種或另一種方式將精細(xì)料部分卸出，這樣分離所帶來(lái)的問(wèn)題就被延遲了。隨后，卸出精細(xì)料部分的選擇方法可以是完全卸空料倉(cāng)轉(zhuǎn)運(yùn)精細(xì)料部分，或者是仍冒著產(chǎn)生操作故障的危險(xiǎn)而在以后過(guò)程中繼續(xù)使用。
在1997年12月16日POSTEC時(shí)事通訊的第27至30頁(yè)中有一篇題目為“防止氣流分離的抗分離管”(作者為Are Dyroy和Gisle G.Enstad)的文章，它提出一種抗分離方法，該方法在裝填料倉(cāng)時(shí)使用一從料倉(cāng)頂部向下延伸到其底部的中心管(進(jìn)料管)。上述中心管沿其整個(gè)長(zhǎng)度設(shè)有若干在開始裝料前始終關(guān)閉的閥門。當(dāng)裝填料倉(cāng)時(shí)，因?yàn)楣軆?nèi)壓力大于管外壓力，所以最底部的閥門被打開。至于中心管的上部，可能安裝一個(gè)進(jìn)口閘，以便防止物料裝入中心管時(shí)所帶來(lái)的空氣并且控制裝入中心管的物料數(shù)量。這種解決方法被證明在裝填料倉(cāng)時(shí)是有效的。
但上述裝置的一個(gè)不足在于設(shè)置在料箱中心的中心管將承受來(lái)自裝入料倉(cāng)中的物料的很大作用力。另一個(gè)不足在于利用這種裝置很難充分使用料倉(cāng)的整個(gè)空間，因?yàn)槲锪蟽A斜的角度這種結(jié)構(gòu)將防止通過(guò)料倉(cāng)壁填入。另外，上述裝置還可能需要附加的排氣器，以便避免在裝填時(shí)由于高速氣流帶來(lái)的分離，特別是在處理已經(jīng)成為流體化狀態(tài)的物料(即包含有以前上游運(yùn)輸中的空氣)。
本發(fā)明的目的在于避免上述問(wèn)題。本發(fā)明的基本點(diǎn)在于使得裝填時(shí)進(jìn)入料倉(cāng)的空氣量保持在一個(gè)受控且最小的水平內(nèi)。本發(fā)明同樣也使得裝入料倉(cāng)中的實(shí)際物料以最佳的方式進(jìn)行分配，并使料倉(cāng)更快地被裝填。另外，本發(fā)明代表一種更具強(qiáng)度以便能承受大量物料運(yùn)動(dòng)例如料倉(cāng)內(nèi)滑動(dòng)所帶來(lái)的作用力的裝置。
以下將以詳細(xì)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，其中附圖包括

圖1為根據(jù)本發(fā)明裝填料倉(cāng)的一種裝置；圖2為穿過(guò)料倉(cāng)的截面圖(從上方看去)，其帶有本發(fā)明裝填料倉(cāng)的裝置。
圖1所示的料倉(cāng)1具有一個(gè)底部2和若干側(cè)壁3。裝填料倉(cāng)的裝置4安裝在料倉(cāng)上部。豎直輸送機(jī)5將物料從一個(gè)倉(cāng)庫(kù)6提升到排氣箱7，一個(gè)排氣管8從該排氣箱返回到倉(cāng)庫(kù)。物料通過(guò)一輸送機(jī)9(例如一個(gè)流體化通道或任何類型的水平輸送機(jī))從排氣箱7輸送到一個(gè)中心物料分配器10。一個(gè)或多個(gè)進(jìn)料裝置11，11’(圖中示出兩個(gè))包括一個(gè)進(jìn)口調(diào)節(jié)器或進(jìn)口閘12，12’和進(jìn)料管13，13’，并可與物料分配器相連。進(jìn)口閘和進(jìn)料管可以是但不限于上述“POSTEC”文章中所述的同一類型。在圖中，進(jìn)口閘包括一個(gè)流體化元件14、14’，一個(gè)出口15、15’，一個(gè)進(jìn)口16、16’和排氣器17、17’。進(jìn)料管13可以包括一個(gè)或多個(gè)閥門18、19，其橫截面形狀為方形、圓形等等。進(jìn)口閘和進(jìn)料管因?yàn)椴⒎潜景l(fā)明的目的因此在此不再描述。
進(jìn)口16、16’分別與分配器管26、26’相互連接。上述分配器管可以包括略微傾斜例如1-3度的通道，可以包括一個(gè)或多個(gè)其底部供應(yīng)有壓縮空氣或氣體(未示出)的流體化元件。分配器管26、26’在物料分配器10處與出口27、27’相連。圖中所示的物料分配器包括一個(gè)最好為圓柱形的箱29，當(dāng)然也可使用其他幾何形狀，例如平行六面體形狀。箱29在其上部包括一個(gè)進(jìn)口28，穿過(guò)該進(jìn)口能從水平輸送機(jī)9填充物料。圖中顯示箱29在其下部或底部20包括一個(gè)完全或部分覆蓋住其底部的流體化元件30。該流體化元件與一壓縮空氣或氣體源(未示出)相連。箱29的上述底部設(shè)有一個(gè)中心出口2，該中心出口可以方便地具有一個(gè)閥門31以便卸空該箱進(jìn)行檢查以及其他服務(wù)等。該底部可方便地設(shè)置為指向上述出口的圓錐形并具有7度的角度。為了對(duì)進(jìn)入箱29中的物料排氣，上述箱方便地設(shè)有一個(gè)或多個(gè)排氣管37、38。這些排氣管最好設(shè)置在箱的上部并與環(huán)境空氣相通。這些排氣管在端部開口并可以朝著料倉(cāng)底部向下延伸?？商娲兀@些排氣管可以與倉(cāng)庫(kù)6相連。
如圖所示，中心元件36安裝在箱29中，以便幫助物料在裝入箱中時(shí)均勻地進(jìn)行分配。該元件36可以包括一個(gè)上部圓錐形漏斗裝置33，該漏斗裝置被設(shè)計(jì)成引導(dǎo)物料向下進(jìn)入一個(gè)最好為圓柱形的管34中。如圖所示，該管34的末端略高于箱的底部20，這樣在該管的末端和底部20之間可形成一個(gè)環(huán)形開口。該環(huán)形開口被設(shè)計(jì)成可使通過(guò)漏斗裝置和管34進(jìn)入箱中的物料以徑向和圓周方向向外和從箱底部向上的方式均勻地進(jìn)行分配。在管34和底部20之間的區(qū)域內(nèi)物料的流動(dòng)如圖中的線35所示。
物料分配器10的操作方法如下物料通過(guò)輸送機(jī)9填充進(jìn)箱29的進(jìn)口28處的物料分配器10中。物料通過(guò)漏斗裝置33和管34填充進(jìn)箱中并在底部20向外散開。物料通過(guò)流體化元件30被流體化(制成具有類似流體的狀態(tài))，箱29中的物料高度在由箱29內(nèi)壁和管34外壁之間所形成的整個(gè)環(huán)面上均勻地升高。當(dāng)該高度到達(dá)出口27、27’時(shí)，物料將以大致相等的數(shù)量流入分配器管26、26’，并流出進(jìn)入進(jìn)料裝置11，11’。
根據(jù)容積，如果進(jìn)入分配器10的物料數(shù)量超過(guò)進(jìn)料裝置11，11’能供應(yīng)進(jìn)料倉(cāng)的數(shù)量，或者如果料倉(cāng)已經(jīng)被裝滿而進(jìn)料裝置11，11’也因此被充滿時(shí)，分配器管26、26’將被物料阻塞。在箱中，管34和箱壁之間的環(huán)面高度隨后將升高直至其高度與管34內(nèi)的高度相平齊。這兩個(gè)高度可以不同。這個(gè)高度差異特別依據(jù)于限定出管34和箱壁之間的環(huán)面的幾何尺寸、在管34下部和底部20之間的環(huán)形開口的幾何尺寸以及該管的尺寸。這些尺寸應(yīng)當(dāng)方便地進(jìn)行選擇，以便環(huán)面高度不能升高到排氣管37、38設(shè)置的高度。在此情況下，管34將被裝填直至進(jìn)口28。作為一個(gè)安全措施，排氣管可用作溢流管，即如果裝填高度超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，則物料能通過(guò)排氣管37、38排走。
根據(jù)所選擇的輸送機(jī)9類型，同樣能逐漸填滿。在此情況下，豎直輸送機(jī)將可以向下輸送與其向上輸送時(shí)同樣多的物料，或者該豎直輸送機(jī)可以停止工作。如果例如使用一個(gè)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的豎直輸送機(jī)，則可通過(guò)任何提高監(jiān)控下的電動(dòng)機(jī)負(fù)載實(shí)現(xiàn)這種停止工作，并且如果負(fù)載超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載則啟動(dòng)停止開關(guān)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能實(shí)現(xiàn)這種措施，因此將不再進(jìn)一步描述它們。水平輸送機(jī)可以設(shè)有監(jiān)控負(fù)載、裝填高度等的裝置。
如圖所示，料倉(cāng)本身同樣可以安裝控制排氣的裝置。例如，料倉(cāng)可以具有用于周圍空氣的進(jìn)氣口40、40’和排出料倉(cāng)中空氣的出口41、41’。該出口可與倉(cāng)庫(kù)6相連，并可包括例如風(fēng)扇(未示出)等的抽風(fēng)裝置。旋風(fēng)器或類似物(未示出)可安裝成與物料分配器相連以便進(jìn)一步對(duì)進(jìn)入料倉(cāng)中的物料排氣。上述進(jìn)氣口和出口可包括若干相對(duì)于料倉(cāng)內(nèi)檢測(cè)壓力條件而受控制的閥門，也可以通過(guò)一個(gè)預(yù)編程序的控制裝置進(jìn)行控制。當(dāng)使用本發(fā)明的進(jìn)料原則時(shí)，重要的是控制壓力條件以及盡可能氣密地裝填物料，以便使空氣引發(fā)的分離能最理想地得到控制。
盡管在上述實(shí)施例中示出兩個(gè)分配器管和兩個(gè)進(jìn)料裝置，但本發(fā)明并不限于這些數(shù)量。因此，任何數(shù)量的進(jìn)料裝置組合體都屬于本發(fā)明的領(lǐng)域。例如，物料分配器可以具有六個(gè)在料倉(cāng)中最好在其壁上并沿其圓周以相同間隔角度(60度)均勻進(jìn)行分布的分配器管。不管所選擇進(jìn)料裝置的數(shù)量，它們都對(duì)稱地圍繞料倉(cāng)中心而設(shè)置。這是因?yàn)榱蟼}(cāng)內(nèi)堆積應(yīng)當(dāng)對(duì)稱地形成，以便均勻地分布負(fù)載(在料倉(cāng)內(nèi)的其它物體中間)，并防止能破壞料倉(cāng)或進(jìn)料裝置的物料滑動(dòng)。為了最大化地進(jìn)行保護(hù)，進(jìn)料裝置應(yīng)當(dāng)設(shè)置在料倉(cāng)壁外部或盡實(shí)際可能地靠近上述料倉(cāng)壁。這樣，任何滑動(dòng)將遠(yuǎn)離進(jìn)料裝置并向料倉(cāng)中心轉(zhuǎn)移，這就意味著如果進(jìn)料裝置設(shè)置得越靠近料倉(cāng)中心，進(jìn)料裝置的尺寸則越能設(shè)計(jì)得承受越小的最大作用力。
圖2示出穿過(guò)料倉(cāng)的截面(從上方看去)，其帶有本發(fā)明裝填料倉(cāng)的裝置。在該實(shí)施例中，設(shè)置有六個(gè)進(jìn)料裝置11、11’、11”、11”’、11””、11””’，相應(yīng)地設(shè)置有六個(gè)與物料分配器10相連的分配器管26、26’、26”、26”’、26””、26””’。如圖所示，每個(gè)分配器管26具有一個(gè)支管50，該支管由一槽道或管道構(gòu)成并且其末端向著距離分配器管不遠(yuǎn)處的料倉(cāng)內(nèi)部開口。根據(jù)需要，例如如果與該支管50相連的進(jìn)料裝置不能工作或者如果料倉(cāng)在進(jìn)料裝置的區(qū)域已被裝滿的情況下該支管50用來(lái)將物料直接向下引入料倉(cāng)。該支管最好設(shè)置成位于距離中心大約一半直徑處的位置。此外，該支管可以具有一個(gè)流體化元件，該元件由一個(gè)位于相鄰進(jìn)料裝置內(nèi)部合適位置處的高度監(jiān)控器來(lái)啟動(dòng)。如果進(jìn)料裝置內(nèi)的高度監(jiān)控器發(fā)出信號(hào)表明進(jìn)料裝置已被裝滿，則支管50的這個(gè)流體化元件將被啟動(dòng)以便使物料從支管向下輸送進(jìn)料倉(cāng)中。在該狀態(tài)下，進(jìn)口閘12中的流體化元件仍然在起作用，同時(shí)位于支管和進(jìn)口閘之間的分配器管的流體化元件(未示出)直至高度監(jiān)控器不再表明進(jìn)料裝置已裝滿之時(shí)才起作用。在這種類型的控制下，料倉(cāng)將在受控方式下進(jìn)行裝填并且能高效利用空間。使用這種方法特別是由于其小的降落高度，在物料從支管裝入料倉(cāng)中可能發(fā)生的任何分離現(xiàn)象將最小化地發(fā)生，以至于可以被忽略。
另外，上述裝置可有利地由舊式料倉(cāng)改進(jìn)而成，甚至是具有不利結(jié)構(gòu)并能帶來(lái)空氣引發(fā)的分離現(xiàn)象的料倉(cāng)，因此這些改進(jìn)的料倉(cāng)相比以前在操作中會(huì)發(fā)生更小水平的分離現(xiàn)象。
應(yīng)當(dāng)理解到物料分配器10可以為多個(gè)料倉(cāng)工作。在這種設(shè)置中，分配器可以設(shè)置在靠近料倉(cāng)并且在分配器管26為每個(gè)料倉(cāng)輸送物料的合適高度處。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)將物料輸送到料倉(cāng)上部而為料倉(cāng)(1)裝填流體化物料的方法，其特征在于，物料被輸送到料倉(cāng)上部的中心區(qū)域，隨后物料通過(guò)一個(gè)或多個(gè)分配器管(26，26’)以及一個(gè)或多個(gè)向下朝著料倉(cāng)底部(2)上方的物料表面的進(jìn)料裝置(11，11’)而向著料倉(cāng)壁分配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用了多個(gè)進(jìn)料裝置(11，11’)的方法，其特征在于，物料從上述中心區(qū)域在進(jìn)料裝置之間均勻地分配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在流體化物料輸送進(jìn)料倉(cāng)(1)之前，該物料中包含著的空氣或氣體被排出而僅留下一最低限度的數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，物料能由位于中心區(qū)域和進(jìn)料裝置之間區(qū)域內(nèi)的分配器管輸送，從而向下直接輸送到料倉(cāng)底部。
5.一種為料倉(cāng)(1)裝填流體化物料的裝置，該裝置包括將物料供應(yīng)到料倉(cāng)上部區(qū)域的裝置(5，9)，其特征在于，該裝置還包括一個(gè)中心物料分配器(10)，該分配器包括一個(gè)具有一進(jìn)口(28)的箱(29)和一個(gè)或多個(gè)用于將物料分配到一個(gè)或多個(gè)進(jìn)料裝置的分配器管(26，26’)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，上述箱(29)在其底部(20)包括一個(gè)流體化元件(30)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，上述箱的進(jìn)口(28)與設(shè)置在箱中心的管(34)連通，該管向下開口并形成一個(gè)向下朝著位于箱底部(20)處的流體化元件(30)的環(huán)面。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，分配器管(26)包括底部具有一個(gè)或多個(gè)流體化元件的通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，分配器管(26)包括一個(gè)支管(50)，物料通過(guò)該支管能直接向下輸送到料倉(cāng)底部(2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括排氣的裝置(37，38，41，41’)，還可包括供應(yīng)空氣的裝置(40，40’)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種給料倉(cāng)(1)裝填流體化物料的方法和裝置。該裝置包括用于將物料供給至料倉(cāng)上部區(qū)域的裝置(5,9),還包括一個(gè)中心物料分配器(10)。該物料分配器(10)包括一個(gè)具有一進(jìn)口(28)的箱(29)和一個(gè)或多個(gè)用于將物料分配至一個(gè)或多個(gè)進(jìn)料裝置(11,11’)的分配器管(26,26’),其用于將物料向下朝著料倉(cāng)內(nèi)物料表面來(lái)輸送。
文檔編號(hào)B65G69/16GK1365335SQ00804504
公開日2002年8月21日 申請(qǐng)日期2000年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月1日
發(fā)明者莫藤·卡爾森, 阿雷·迪羅伊 申請(qǐng)人:諾爾斯海德公司