專利名稱：下密封閥單元及有該單元的頂部加料系統(tǒng)、豎爐和鼓風(fēng)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型大體上涉及一種用于鼓風(fēng)爐的加料系統(tǒng)，更具體地涉及一種例如適合 于無鐘爐頂(Bell-Less Top)加料系統(tǒng)的下密封閥單元。
背景技術(shù)：
在世界范圍內(nèi)，已發(fā)現(xiàn)無鐘爐頂加料系統(tǒng)廣泛地使用于鼓風(fēng)爐中。它們通常包括 配備有布料槽的旋轉(zhuǎn)布料裝置，該布料槽可繞爐的垂直中心軸線旋轉(zhuǎn)并且可繞垂直于該中 心軸線的水平軸線樞轉(zhuǎn)。在適于允許散裝物料準(zhǔn)連續(xù)裝填的典型的所謂"平行料斗爐頂 (parallel hopper top)"構(gòu)造中，兩個(gè)或三個(gè)儲料斗安裝在具有布料槽的旋轉(zhuǎn)布料裝置上 方。以本身已知的方式，這些料斗用作待由布料裝置分布的散裝物料的儲料倉(storage bin)，并且用作借助上密封閥和下密封閥來避免鼓風(fēng)爐中壓力損失的氣壓閥(pressure lock)。 EP 1 811 045提出了一種裝備有無鐘爐頂加料系統(tǒng)的新式設(shè)計(jì)的鼓風(fēng)爐。兩個(gè)加 料料斗以"平行料斗爐頂"構(gòu)造安裝在布料裝置(具有可旋轉(zhuǎn)且可樞轉(zhuǎn)的斜槽)上方，該布 料裝置自身被布置成鼓風(fēng)爐爐喉的頂罩(top closure)。每個(gè)儲料斗在其下端均具有一個(gè) 物料閘門閥，該閘門閥位于一個(gè)相應(yīng)的物料閘門殼內(nèi)。這些相應(yīng)的物料閘門閥包括可沿著 斜槽件的卸料口移動的圓柱形彎曲的閘板件(shutter element)，從而使得能夠通過控制 閥開啟面積來實(shí)現(xiàn)散裝物料的精確計(jì)量。每個(gè)閘板件的操作均借助相應(yīng)的外部安裝的致動 器來實(shí)現(xiàn)。 在下面，物料閘門殼與布料裝置之間布置有下密封閥殼。該下密封閥殼包括入口 ， 每一個(gè)儲料斗對應(yīng)一個(gè)入口，且一個(gè)相應(yīng)的密封閥(具有瓣和閥座)與一個(gè)儲料斗相關(guān)聯(lián)。 每個(gè)瓣均可借助于一個(gè)臂繞水平軸線樞轉(zhuǎn)，從而進(jìn)入與閥座的密封接合或脫離與閥座的密 封接合。每個(gè)瓣臂還連接至密封閥殼外部的一個(gè)相應(yīng)的致動器。 如本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解的，鼓風(fēng)爐設(shè)備中在料斗底部與鼓風(fēng)爐爐喉之間的區(qū) 域是密集裝配的，其特征表現(xiàn)為物料閘門和密封閥、對應(yīng)的致動器、以及帶有驅(qū)動機(jī)構(gòu)的旋 轉(zhuǎn)布料裝置。從設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)來看，包括眾多移動元件(具有其致動機(jī)構(gòu)以及安裝支撐件) 的該區(qū)域在可靠性、制造成本、可達(dá)性(可接近性)、安裝、公差等方面是很關(guān)鍵的。

實(shí)用新型內(nèi)容因此，期望改進(jìn)加料系統(tǒng)的這個(gè)下部區(qū)域的構(gòu)造以簡化其結(jié)構(gòu)，并且允許節(jié)省制 造成本。 為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，本實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)設(shè)計(jì)的下密封閥單元。根據(jù)本實(shí) 用新型的下密封閥單元包括 具有一對入口以及至少一個(gè)出口的殼體； 與各入口相關(guān)聯(lián)的閥座； 與各閥座相關(guān)聯(lián)的瓣(fl即，閥瓣)，該瓣適于在關(guān)閉位置中接合所述閥座以密封地關(guān)閉所述入口 ，每個(gè)瓣均由一個(gè)可樞轉(zhuǎn)軸支撐，所述可樞轉(zhuǎn)軸允許瓣在所述關(guān)閉位置與 離開相關(guān)聯(lián)的閥座的開啟位置之間的移位。 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)重要方面，共用結(jié)構(gòu)安裝至殼體的一側(cè)并且包括一對驅(qū)動 機(jī)構(gòu)，每個(gè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)均連接至其中一個(gè)可樞轉(zhuǎn)軸，以獨(dú)立地驅(qū)動該可樞轉(zhuǎn)軸。此外，這些軸 被布置成同軸地穿過相同的殼體側(cè)面并且由該共用結(jié)構(gòu)支撐。 因此，本實(shí)用新型提供了雙料斗式加料系統(tǒng)中的下密封閥的簡化安裝和致動，這 也就是由于使用了同軸的軸布置來使瓣樞轉(zhuǎn)，該同軸的軸布置在單一位置處橫穿殼體壁， 以由共用支撐結(jié)構(gòu)支撐在殼體的相同側(cè)面上。采用用于兩個(gè)密封瓣的單個(gè)、共用的支撐結(jié) 構(gòu)明顯降低了制造成本。 布置在這些儲料斗下方的該區(qū)域中的部件的數(shù)量也減少了，這允許鼓風(fēng)爐加料系 統(tǒng)的更緊湊設(shè)計(jì)。 該同軸的軸布置優(yōu)選地由一根中空的可樞轉(zhuǎn)軸形成，另一根可樞轉(zhuǎn)軸同心地布置 在該中空軸中，以便可自由地轉(zhuǎn)動。內(nèi)軸可以從中空軸的兩端伸出以便于連接。 在一個(gè)實(shí)施例中，共用結(jié)構(gòu)包括安裝法蘭，該安裝法蘭支撐同軸的軸布置，并固定 至殼體的外側(cè)壁且相對于殼體中的對應(yīng)開口居中。有利地，該安裝法蘭包括定心件，該定心 件的橫截面形狀與殼體中的開口的橫截面相匹配。 優(yōu)選地，每個(gè)瓣均由一個(gè)臂支撐，該臂連接至相應(yīng)的可樞轉(zhuǎn)軸并且與該可樞轉(zhuǎn)軸 可轉(zhuǎn)動地結(jié)合在一起。 通常，這些閥座可以附設(shè)在從殼體內(nèi)部的每個(gè)入口突出的相應(yīng)軸套的末端上。這 允許這些入口的偏移密封，從而有助于瓣支撐和驅(qū)動裝置的布置。 在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)均包括一個(gè)線性致動器，該線性致動器經(jīng)由相應(yīng) 的操作桿接合至其相應(yīng)的軸。每個(gè)操作桿均與可樞轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地結(jié)合在一起并鉸接至線性 致動器的致動件。這些線性致動器可樞轉(zhuǎn)地支撐在附置于安裝法蘭的相應(yīng)支架(cradle) 中。 這種支架優(yōu)選地包括固定至安裝法蘭的延伸部的一對平行的托架，這些托架在它 們的頂部邊緣設(shè)有垂直插槽。這些線性致動器隨之在它們的周界上設(shè)有一對沿直徑相對的 徑向銷(耳軸)，這對徑向銷裝配到垂直插槽中。 為了軸的密封樞轉(zhuǎn)，可以繞著同軸的軸布置在安裝法蘭的區(qū)域中布置填料箱 (stuffing box)。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其提供了一種具有前述的下密封閥單元的頂部加料系 統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一組兩個(gè)料斗，每個(gè)料斗均具有上密封閥以及位于料斗下端處的物料閘門 閥；布料裝置，設(shè)置在料斗下方以將爐料分布到所述豎爐中；其中，下密封閥單元通過物料 閘門閥將料斗連接至布料裝置。 根據(jù)本發(fā)明的再一方面，其提供了一種豎爐，該豎爐包括上述的頂部加料系統(tǒng)。 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，其提供了一種鼓風(fēng)爐，該鼓風(fēng)爐包括上述的頂部加料系 統(tǒng)。 本實(shí)用新型提供了一種裝備于鼓風(fēng)爐/豎爐的頂部加料系統(tǒng)(尤其是無鐘爐頂 型)的下密封閥單元，該下密封單元具有多個(gè)有利的方面。可以使用具有簡單結(jié)構(gòu)的同軸 的軸布置的共用結(jié)構(gòu)來控制一組兩個(gè)儲料斗的下密封閥。這種兩個(gè)下密封閥使用單個(gè)安裝法蘭的特殊安裝減少了料斗的下部區(qū)域中的部件的數(shù)量，因此有助于提高可達(dá)性并允許提 高緊湊性。還有其他的益處-這種設(shè)計(jì)允許降低殼體的高度并減小殼體的尺寸，這還意味著爐料在下密封閥 殼體中更居中的流動；-位于一側(cè)的單個(gè)安裝法蘭減少了這種要求機(jī)加工和拋光以及在殼體側(cè)壁中精確 定位/對準(zhǔn)的鑄造件的制造成本；-瓣的支撐和驅(qū)動機(jī)構(gòu)都組織在一個(gè)共用支撐物上，這易于接近和拆卸；-共用結(jié)構(gòu)安裝在殼體的一側(cè)上，這使得更便于安裝該共用結(jié)構(gòu)，從而使其不會與 頂部加料系統(tǒng)的該區(qū)域中的其他機(jī)構(gòu)(例如，旋轉(zhuǎn)布料裝置的行星齒輪箱)相干擾。
現(xiàn)在將參照附圖以實(shí)例的方式描述本實(shí)用新型，附圖中 圖1是本下密封單元的優(yōu)選實(shí)施例的原理圖，其中這些閥是關(guān)閉的； 圖2是圖1的實(shí)施例的俯視圖，其中沒有蓋部； 圖3是這些閥和共用支撐結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，其中僅有一個(gè)閥開啟； 圖4是圖3的俯視圖(其中僅示出了開啟的閥)。
具體實(shí)施方式
圖1以側(cè)視圖示意性地示出了用于豎爐加料系統(tǒng)的下密封閥單元10的優(yōu)選實(shí)施 例。本單元10具體應(yīng)用在豎爐的無鐘爐頂加料系統(tǒng)中。如眾所周知的，在無鐘爐頂系統(tǒng) 中，下密封閥單元用于將儲料斗的底部區(qū)域與鼓風(fēng)爐的頂部隔開，以避免壓力損失。本下密
封閥單元io被設(shè)計(jì)成與包括呈"平行料斗爐頂"構(gòu)造的兩個(gè)料斗的加料設(shè)備一起使用，且
本下密封閥單元典型地布置在料斗底部處的物料閘門區(qū)域與封閉鼓風(fēng)爐/豎爐爐喉的傳 統(tǒng)旋轉(zhuǎn)布料裝置之間。例如，本下密封閥單元IO可以用來代替EP 1 811 045的圖2或圖 4中所示的無鐘爐頂系統(tǒng)中使用的下密封閥單元。 現(xiàn)在更詳細(xì)地述及圖1的實(shí)施例，本下密封閥單元IO包括傳統(tǒng)形狀的殼體12，即， 該殼體包括矩形頂部14和漏斗形底部16 (以垂直橫截面所示)，頂部和底部優(yōu)選地通過焊 接彼此連接。該殼體12限定出封閉的容積，并且頂部14的蓋20中設(shè)有一對入口 18，每個(gè) 入口均通過相應(yīng)的物料閘門(未示出)與加料系統(tǒng)的相應(yīng)儲料斗(未示出)相通。下部的 漏斗形部16的底部處設(shè)有出口 22，散裝物料通過該出口落入旋轉(zhuǎn)布料裝置(未示出)中。 傳統(tǒng)地，下密封閥殼體12固定至頂部加料系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)(未示出)，該支撐結(jié)構(gòu)還將儲料 斗保持在鼓風(fēng)爐上方。如本領(lǐng)域中已知的，可以使用補(bǔ)償器(例如風(fēng)箱補(bǔ)償器)(未示出) 來將這些入口連接至相應(yīng)的物料閘門(物料閘門殼體)并將殼體出口22連接至布料裝置。 殼體12的蓋20中的入口 18可以由布置在殼體頂部區(qū)域中的一對密封閥24、24' 選擇性地且獨(dú)立地關(guān)閉，每個(gè)閥均包括瓣26、26'以及相關(guān)聯(lián)的閥座28、28'。閥座28、 28'中的每一個(gè)均附設(shè)在從入口 18向下突出到殼體12中的軸套30、30'中。每個(gè)瓣26、 26'均適于與其相應(yīng)的閥座28、28'接合，從而在關(guān)閉位置中密封地關(guān)閉閥座，且每個(gè)瓣分 別由可樞轉(zhuǎn)軸32、34支撐，以便在關(guān)閉位置(圖l)與離開各自的閥座28、28'的開啟位置 之間驅(qū)動每個(gè)瓣。 應(yīng)理解的是，軸32和34以同軸方式布置成穿過相同的殼體側(cè)壁36并且由總體上 標(biāo)記為38的共用結(jié)構(gòu)支撐，該共用結(jié)構(gòu)安裝至側(cè)壁36并且還支撐用于軸32、34的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。對于本同軸的軸布置而言，軸34是中空的，而另一根軸32同心地布置在中空軸34內(nèi)， 并且從中空軸的兩端伸出以用于連接。盡管未示出，有利地，內(nèi)軸32由一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè) 軸承(例如，滾柱軸承)支撐在中空軸34內(nèi)。 如圖中可見，每個(gè)瓣26、26'在一端各自附設(shè)于臂40、40'，而在另一端分別固定 地連接至相應(yīng)的可樞轉(zhuǎn)軸34、32，從而隨可樞轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。因此，軸32和34可繞共同軸 線42獨(dú)立地樞轉(zhuǎn)/轉(zhuǎn)動，它們各自的轉(zhuǎn)動允許瓣26、26'進(jìn)入與閥座28、28'的密封接合 以及脫離與相應(yīng)閥座的密封接合。 更具體地述及共用結(jié)構(gòu)38，其包括可轉(zhuǎn)動地支撐同軸的軸布置的安裝法蘭44。典 型地，該共用結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)或更多個(gè)軸承(例如，滾柱軸承)，以允許外軸34繞著它本 身樞轉(zhuǎn)。這個(gè)安裝法蘭44固定(例如螺栓連接)至側(cè)壁36的外側(cè)并且相對于側(cè)壁中的對 應(yīng)開口 46居中。有利地，安裝法蘭44包括定心(centering)件48，該定心件的橫截面形狀 與側(cè)壁36中的開口 46的橫截面相匹配。典型地，該定心件48是圓形的并且其外徑對應(yīng)于 開口 46的直徑。 下密封閥24、24'的開啟和關(guān)閉可以由一對驅(qū)動機(jī)構(gòu)50、50 '獨(dú)立地操作，這對 驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的每一個(gè)與相應(yīng)的瓣26、26'相關(guān)聯(lián)。在本實(shí)施例中，每個(gè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)50、50'均 包括一個(gè)線性致動器52、52'，例如，液壓千斤頂或螺旋千斤頂，線性致動器的致動桿54、 54'借助操作桿56、56'接合至相應(yīng)的軸32、34。每個(gè)操作桿56、56'各自剛性地接合至其 相應(yīng)的軸32、34，從而隨著軸一體地轉(zhuǎn)動，而每個(gè)操作桿在其相對端處以鉸接方式接合至線 性致動器52、52'的致動桿54、54'。 線性致動器52、52'中的每一個(gè)均支撐在一個(gè)相應(yīng)的支架61、61'中，支架包括 一對平行的托架62、62'，托架垂直于軸32、34延伸并且每一個(gè)均在它們的上邊緣中具有 一個(gè)垂直插槽63、63'。線性致動器52、52'的樞轉(zhuǎn)安裝借助耳軸58、58'實(shí)現(xiàn)，耳軸裝配 在致動器的本體上進(jìn)而裝配到插槽63、63'中。如圖2中較好地示出的，托架62、62'通過 它們的下部固定至從安裝法蘭44突出的半管狀延伸部64。 盡管未示出，優(yōu)選地，繞著外軸34且在與支撐件38的交界處布置有填料箱，以用 于同軸的軸布置的密封樞轉(zhuǎn)。 可以注意到，典型地，安裝法蘭44及其定心件48和半管狀延伸部64可以與平 行的托架62、62' —起制造成一體件，例如，由鋼或鑄鐵鑄造。關(guān)于這一點(diǎn)，本下密封閥單 元10的有利之處在于每對入口閥僅需要一個(gè)這種鑄造支撐件44。因?yàn)閮H需要一個(gè)鑄造支 撐件，這降低了制造成本，還節(jié)省了這種鑄鐵件的機(jī)加工/拋光，且減少了安裝和公差的問題。 在圖3和圖4中(殼體12未示出)，連接至外樞轉(zhuǎn)軸34的瓣26已經(jīng)樞轉(zhuǎn)至離開 爐料路徑的開啟位置，而另一個(gè)瓣26'處于關(guān)閉位置(但未示出)。因此，爐料可以以由相 應(yīng)的物料閘門閥(未示出)限定的速率從相關(guān)聯(lián)的料斗向下流過入口 18、軸套30、以及開 啟閥24進(jìn)入殼體12，進(jìn)而經(jīng)由出口 22向下流入布料裝置中。
權(quán)利要求一種下密封閥單元，用于豎爐的加料系統(tǒng)，所述下密封閥單元包括殼體，具有一對入口以及至少一個(gè)出口；閥座，與各入口相關(guān)聯(lián)；瓣，與各閥座相關(guān)聯(lián)并且適于在關(guān)閉位置中接合所述閥座以密封地關(guān)閉所述入口，每個(gè)瓣均由可樞轉(zhuǎn)軸支撐，以允許所述瓣在所述關(guān)閉位置與離開相關(guān)聯(lián)閥座的開啟位置之間移位；其特征在于，還包括共用結(jié)構(gòu)，所述共用結(jié)構(gòu)安裝至所述殼體的一側(cè)，且包括一對驅(qū)動機(jī)構(gòu)，每個(gè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)均連接至一個(gè)所述可樞轉(zhuǎn)軸以獨(dú)立地致動該可樞轉(zhuǎn)軸，所述可樞轉(zhuǎn)軸同軸地穿過所述殼體的側(cè)面并且由所述共用結(jié)構(gòu)支撐。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的下密封閥單元，其特征在于，一個(gè)所述可樞轉(zhuǎn)軸是中空的，而 另一個(gè)所述可樞轉(zhuǎn)軸以可自由轉(zhuǎn)動的方式同心地布置在該中空軸內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的下密封閥單元，其特征在于，所述共用結(jié)構(gòu)包括安裝法蘭，所 述安裝法蘭安裝至所述殼體的外側(cè)并相對于所述殼體中的對應(yīng)開口居中，所述安裝法蘭可 轉(zhuǎn)動地支撐所述中空軸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的下密封閥單元，其特征在于，所述安裝法蘭包括定心件，所述 定心件的橫截面形狀與所述殼體中的所述開口的橫截面相匹配。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的下密封閥單元，其特征在于，每個(gè)瓣均由一個(gè)臂 支撐，所述臂連接至相應(yīng)的可樞轉(zhuǎn)軸并且與該可樞轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地結(jié)合在一起。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的下密封閥單元，其特征在于，所述閥座附設(shè)在從所述殼體內(nèi) 的每個(gè)入口伸出的相應(yīng)軸套的末端處。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的下密封閥單元，其特征在于，每個(gè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)均包括一個(gè)線性 致動器，所述線性致動器經(jīng)由相應(yīng)的操作桿接合至相應(yīng)的軸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的下密封閥單元，其特征在于，每個(gè)線性致動器均由附置于所 述安裝法蘭的相應(yīng)支架可樞轉(zhuǎn)地支撐。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的下密封閥單元，其特征在于，所述支架包括固定至所述安裝 法蘭的延伸部的一對平行托架，所述托架的頂部邊緣中設(shè)置有垂直插槽；并且所述線性致 動器借助于設(shè)在其周界上的耳軸可樞轉(zhuǎn)地支撐在所述插槽中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的下密封閥單元，其特征在于，所述安裝法蘭、所述延伸部和 所述支架被制成一件式。
11. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的下密封閥單元，其特征在于，在所述安裝法蘭的區(qū)域中圍繞 所述同軸的軸布置設(shè)有填料箱。
12. —種具有根據(jù)權(quán)利要求l-ll中任一項(xiàng)所述的下密封閥單元的頂部加料系統(tǒng)，其特 征在于，包括一組兩個(gè)料斗，每個(gè)料斗均具有上密封閥以及位于所述料斗下端處的物料閘門閥； 布料裝置，在所述料斗下方以將爐料分布到所述豎爐中； 所述下密封閥單元通過所述物料閘門閥將所述料斗連接至所述布料裝置。
13. —種豎爐，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求12所述的頂部加料系統(tǒng)。
14. 一種鼓風(fēng)爐，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求12所述的頂部加料系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種下密封閥單元，以及具有該單元的頂部加料系統(tǒng)、豎爐和鼓風(fēng)爐。該單元包括具有一對入口(18)以及至少一個(gè)出口(22)的殼體(12)；與各入口(18)相關(guān)聯(lián)的閥座(28、28′)；與各閥座(28、28′)相關(guān)聯(lián)的瓣(26、26′)，適于在關(guān)閉位置中接合閥座(28、28′)以密封地關(guān)閉入口(18)，每個(gè)瓣(26、26′)均由可樞轉(zhuǎn)軸(40、40′)支撐，以允許瓣在關(guān)閉位置與離開相關(guān)聯(lián)的閥座的開啟位置之間移位。共用結(jié)構(gòu)(38)安裝至殼體(14)的一側(cè)，其包括一對驅(qū)動機(jī)構(gòu)(50、50′)，每個(gè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)均連接至一個(gè)可樞轉(zhuǎn)軸(40、40′)以獨(dú)立地驅(qū)動該可樞轉(zhuǎn)軸，所述軸(40、40′)同軸地穿過殼體的側(cè)面并且由共用結(jié)構(gòu)(38)支撐。
文檔編號F27B1/20GK201548035SQ20092014579
公開日2010年8月11日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者埃托雷·里祖蒂, 讓諾·盧特施 申請人:保爾伍斯股份有限公司