專利名稱：裝料井系統和填料方法
技術領域：
本發明涉及一種電弧爐的裝料井系統以及一種填料方法，該系統具有:一個能夠打開的蓋子；一個井形料倉；一個出料口 ；及至少一個抽氣口。
背景技術：
一種這樣的系統已由DE10355549A1得知。在從廢料筐卸載廢料至爐身中時，廢氣會不受控制地從電弧爐逸出到周圍環境中。
發明內容
本發明的目的在于，顯著地減少環境污染的風險。通過獨立權利要求的特征實現了該目的。對此，該蓋子封閉預裝料箱。借助能夠打開的分隔壁，將預裝料箱與井形料倉隔離開。此外，在預裝料箱中設置了能夠移動的推送板。為了給井形料倉填料，在推送板位于起始位置時以及在分隔壁已關閉時，打開蓋子。將爐料裝入預裝料箱中后，關閉該蓋子。分隔壁打開后，推送板將爐料輸送到井形料倉中。
將根據從屬權利要求和以下圖示所描述的結構形式說明對本發明進行進一步詳細說明。圖1示出了一種帶有裝料井系統的電弧爐的縱剖面
圖2示出了推送筐引導部的細節圖；圖3示出了密封裝置的細節圖；圖4示出了預裝料箱的橫截面圖；圖5示出了已經裝載的預裝料箱的縱剖面圖；圖6示出了帶有已部分填料的井形料倉的裝料井系統；圖7示出了在裝載第二廢料筐體積時的裝料井系統；圖8示出了對井形料倉填充了第二廢料筐體積后的裝料井系統；圖9示出了推送筐駛回的狀態；圖10示出了圖8的橫截面圖；圖11示出了帶有液壓馬達驅動器的推送筐；圖12示出了彎曲的推送板；圖13示出了帶有滑車組的推送板；圖14示出了帶有桿狀引導部的推送板；圖15示出了能夠發生偏轉的分隔壁；圖16示出了具有大行程的推送板。
附圖標記說明I周圍環境2輸送設備，車間吊車3廢料筐4爐料，金屬廢料5電弧爐6廢料筐外殼10下爐缸11開口12電極20裝料井系統21框架22導軌，角柱體板條 23導向面24 縱向25橫向26側壁27側壁28端壁，后壁29泄料口31預裝料箱32底板33梁34 上側35開口36外側37導輪38前側下面的導輪39后側上面的導輪41漏斗，裝料漏斗42漏斗側壁51蓋子52閘板53氣缸活塞單兀,液壓的61推送板，端壁62推送側63加強肋64起始位置65前側最終位置
66背側67導桿68導板71分隔壁；端壁72上側73定心斜面7471 中的裂口75水平軸76密封壁77推料機
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78推料板81推送筐82縱梁83側面84支撐架85滑板86絲杠87芯軸螺母88導輪89輪體91驅動單元92氣缸活塞單元93氣缸套94活塞桿95馬達，液壓馬達96滑車組97滑車組101井形料倉102倉壁103未經冷卻的倉壁104側壁105料倉側壁106出料口107開口108端壁109中間壁111最上側區域112第二區域113第三區域
114最下側區域130抽氣管131 抽氣口141排氣管142水冷管143 活門151推料機152 推桿161 滾輪162稱重單元
具體實施例方式圖1示出了一個電弧爐5，該電弧爐帶有一個下爐缸10和一個裝料井系統20。借助于電能和/或化石能，用電弧爐5熔煉爐料4 (例如廢鋼)。熔煉以及精煉或均質化之后，將(例如1620° C的)鋼液從下爐缸10中排出。用這樣的設備，能夠每小時由廢鋼生產IOOt以上的鋼液。因為爐料4的密度小于鋼液密度(例如7850kg/m3)的十分之一，所以只能夠將總共的、用于熔煉所需的 爐料一份一份地輸送到下爐缸10中。例如，對于出鋼量為IOOt的鋼液，需要使用200m3以上的金屬廢料。在鋼鐵廠中，首先將金屬廢料(例如根據廢料品質不同，如輕金屬廢料、汽車金屬廢料、有色金屬廢料、帶有塑料的廢料等，分開地)堆置在廢料場上。例如根據之前所述的裝載順序分別裝入一個廢料筐3。例如在本實施例中，該廢料筐3的裝載量為75m3。借助輸送設備2(例如車間吊車2)將這個已加載的廢料筐3輸送到裝料井系統20上。也可以借助于其他的、間隔的或連續的運輸裝置從廢料場將金屬廢料4輸送到裝料井系統20。裝料井系統20包括一個帶有蓋子51的預裝料箱31和一個井形料倉101。借助于一個能夠打開的分隔壁71，將該預裝料箱31和該井形料倉101相互隔開。該預裝料箱31在本實施例中為一個方形空間，該空間具有例如130m3的容積以及一個至少大致平坦的底板32。也可以在朝向分隔壁71的方向上向下傾斜地(例如具有一個小于15°的傾斜角)形成該底板32。該底板32是由例如厚度為IOOmm的鋼板或鋼坯構成，該鋼板或鋼坯平放在橫向25設置的多個梁33 (例如:工形梁、具有正方形或矩形的橫截面的空心型材梁等)上。該多個梁33與裝料井系統20的水冷框架21相連接。該框架21同時用作水分配器。將定向在裝料井系統20縱向24上的側壁26、27和背側的端壁28安裝在框架21中。可以將該多個側壁以及該端壁形成為能夠拆卸的結構，以進行維護。在本實施例中，后壁28具有一個泄料口 29。底板32也可以具有一個泄料口。例如在底板32的延長部分上、側壁26、27中，設置了定向在縱向24上的多個導軌22，參見圖2。該多個導軌22的多個導向面23與水平面之間包圍了例如一個45-60°的角。如有必要，也可以設置反握操作裝置，例如作為出軌保險裝置。在圖1的描述中，預裝料箱31的、前面的端壁由分隔壁71構成。該分隔壁71(參見圖3)是由鋼板建造而成(例如板狀)，并且(例如在分隔壁的上側72上以及側面上)具有定心斜面73，該定心斜面用于相對于預裝料箱31密封井形料倉101。分隔壁71可以具有加筋桿。分隔壁71在分隔面的平面中的投影面大于推送板61在同樣的平面中的投影面。預裝料箱31的上側34有一個(例如矩形的)開口 35。該開口 35的面積可以等于或者小于底板32的面積。在圖1所描述的實施方式中，將預裝料箱31的上側34密封在漏斗41上。該漏斗突出到預裝料箱31中，以使至少角柱體板條22位于漏斗41的陰影中。從而使垂直落下的爐料4不會損壞導軌22。在本實施例中，漏斗41具有多個未經冷卻的壁面。漏斗側壁42與開口 35的表面所夾的角為例如60°。在圖1的描述中，將蓋子51設置在漏斗41的上方。該蓋子51包括一個(例如液壓驅動的)閘板52，該閘板能夠在一個打開的最終位置和一個閉合的最終位置之間往復運動。閘板52位于閉合的最終位置上時，該開口 35幾乎是密封關閉的。閘板52位于打開的最終位置上時(參見圖6)，漏斗41的上側是完全敞開的。本實施例中，將閘板52的驅動器(例如兩個相互平行設置的液壓氣缸53)設置在井形料倉101上。
還可以考慮，將蓋子51設置在開口 35和漏斗41之間。那么可以將閘板52設計的相應更小。此外，將推送板61設置在預裝料箱31中。該推送板是定向在裝料井系統20橫向24上的平板(例如加強板)，該平板具有例如IOOmm的厚度。在圖1的描述中，將推送板61垂直地設置。該推送板可以具有垂直的和/或水平的加強肋。該推送板61也可以沿水平的和/或垂直的彎曲線彎曲。該彎曲線在兩種情況下都位于面對分隔壁71的、推送板61的推送側62上。圖12示出了形成為鏟形的推送板61。該推送板有恒定的、具有垂直彎曲線的曲率半徑，該曲率半徑為推送板61的寬度的兩倍。此外，該推送板61圍繞一條水平軸彎曲。在背側66上設置了(例如5條)垂直方向的加強肋63。如果需要，可以在推送側62上設置附加的、垂直方向的薄板，例如在推送板61的外部邊緣上。還可以考慮，將推送板61在下部區域中形成為梯形、V形、半圓形等。在圖1所示的起始位置64上，將推送板61設置在垂直地投影的開口截面的外部，即在漏斗41的陰影中。在本實施例中，推送板61和分隔壁71構成了推送筐81的多個端壁61、71。連接分隔壁71和推送板61的(例如六條)縱梁82總共具有例如至少IOOOmm2的承受拉力的橫截面積。可以將單個的縱梁82形成為實心或空心型材。在本實施例中，將上下敞開的推送筐81的多個側面83釘上厚度為30mm的薄板。在本實施例中，推送筐81的最大接納容量比廢料筐3的容量大10%。上面的縱梁82可以形成為限位板條，該限位板條將推送筐81保持在該推送筐的軌道中。推送板61和分隔壁71在下部區域中、橫向上是傾斜的，參見圖2。將多個滑板85設置在該傾斜面中(例如支撐架84上)。在本實施例中，借助于滑板85，將推送筐81支撐在重力方向上和橫向25上。在推送板61上設置了驅動單元91，該驅動單元支撐在預裝料箱31上或者井形料倉101上，參見圖4。在本實施例中，該驅動單元91包括兩個氣缸活塞單元92,將該若干個氣缸活塞單元設置在推送板61的兩側上、緊靠在預裝料箱31的外側36上。單個的氣缸活塞單元92具有例如一個水冷氣缸套93和引導在該氣缸套中的、帶有活塞桿94的活塞。活塞的直徑例如為300mm，活塞桿的直徑為160mm。氣缸活塞單元92的工作壓力例如為160 X IO5Pa0活塞行程例如為5.4m。井形料倉101具有例如200m3的總容量，以及在垂直方向上具有四個區域111-114。在所有的區域111-114中，井形料倉101具有至少大致的、垂直于垂線的一個矩形橫截面和多個平滑的倉壁102。在下部區域中，該井形料倉會逐漸地、成錐形地變細。可以將井形料倉101設置在相對于預裝料箱31的縱向24方向上(參見圖1)或橫向25方向上。最上側區域111的高度約為料倉高度的40%，該最上側區域在至少其中一個定向在橫向上的端壁上具有一個抽氣口 131，該抽氣口用于連接抽氣管130，參見圖10。在圖1的描述中，該抽氣口 131具有一個至少大致上為三角形的、橫截面積例如為1.4m2的橫截面。該橫截面也可以形成為圓形、矩形、橢圓形等。井形料倉101也可以具有若干個抽氣口131。該抽氣口 131的下邊緣位于推送板61的上邊緣的平面上方。在最上側區域111中，導軌22例如通到井形料倉在縱向24上所限定的、未經冷卻的倉壁103。在預裝料箱31的方向上，借助于分隔壁71限定了在圖1描述中的這個區域。在第二區域112中，井形料倉101的橫截面在其定向在橫向25上的多個端壁104上，從上向下地變細，參見 圖10。料倉側壁105與水平面所夾的角等于漏斗側壁42與該平面所夾的角。第三區域113具有恒定的橫截面。該第三區域的高度例如為井形料倉101高度的25%。如果第二區域112的井形料倉101的錐形部分直通到最下側區域114中或最下側區域旁，也許可以取消該區域113。最下側區域114 (例如在側壁103上)具有一個出料口 106。該出料口 106例如與電弧爐5的下爐缸10的開口 11相對應。經過該若干個開口 106，11，將爐料4從井形料倉101輸送到電弧爐5的下爐缸10中。為了在井形料倉101的區域中輸送爐料4，裝料井系統20擁有例如一個推料機151。通過移動推料機151的推桿152，將單份的爐料4輸送到下爐缸10中。借助于重力、回轉裝置、振動裝置、牽引工具驅動等，也可以將爐料4從井形料倉輸送到下爐缸10中。在靠近下爐缸10的、裝料井系統20的側面上設置一個排氣管141，該排氣管的頂端通到井形料倉101中為止。該排氣管141的管套是由水冷管142組成。將一個能夠調節的活門143安裝在排氣管141中。正如所描述的一樣，該活門可以是所謂的蝶形活門或片狀活門。在本實施例中，將整個的裝料井系統20形成為能夠移動的。例如借助于驅動器和多個滾輪161，可以將該系統20移動離開下爐缸10約兩米遠的行程。這樣不會妨礙取出下爐缸10或在下爐缸10上的維修工作。為了裝填爐料4，首先(例如借助于車間吊車2)將已裝滿的廢料筐3定位在蓋子51的上方。推送板61位于起始位置64上，關閉分隔壁71。打開蓋子51之后，(例如液壓地)打開廢料筐外殼6。金屬廢料4落入推送板61和分隔壁71之間的預裝料箱31中，SP在本實施例中，落入推送筐81中。排空廢料筐3之后，可以關閉該廢料筐和蓋子51。現在裝料井系統已完全地封閉。圖4和圖5示出了裝載了廢料筐容量之后的裝料井系統20。這里，圖4示出了預裝料箱31區域中的橫截面，圖5示出了預裝料箱31區域中的縱剖面。推送筐81已接收了所有的廢料筐容量。閘板52已閉合。分隔壁71緊挨著爐身置中，并且相對于預裝料箱31密封井形料倉101。設置在推送板61上的密封壁76在該起始位置64上不起作用。
一旦井形料倉101中的爐料4的高度位于規定的極限值以下，就會將金屬廢料4從預裝料箱31輸送到井形料倉101中。例如借助于稱重單元162能夠確定該高度。對此借助于驅動單元91，將推送筐81輸送到圖6所示的前側最終位置65。這時打開分隔壁71。推送板61沿著底板32推動金屬廢料4，直至金屬廢料4落入井形料倉101中。本實施例中，在前側最終位置65上，通過密封壁76將預裝料箱31和井形料倉101之間的開口關閉。排空推送筐81之后，可以將推送筐81再次輸送到起始位置64上。如圖6所示，金屬廢料4現在位于井形料倉101中。可能遺留在底板32上的金屬廢料部分能夠經過泄料口 29清除。現在可以借助于推料機151，將金屬廢料4輸送到下爐缸10中。隨著電極12在金屬廢料4中觸發，熔煉過程開始。抽氣裝置將熔化過程中產生的廢氣，經過井形料倉101吸入抽氣口 131中。視活門143的位置而定，可能會通過排氣管141吸出一部分廢氣。經過熔煉過程所加熱的廢氣在流過井形料倉101時，將廢氣的一部分能量釋放到存放在那里的金屬廢料4上。在廢氣冷卻的同時，將金屬廢料4進行了預熱。在起始位置64上，可以如上所述地重新裝載推送筐81。圖7對此進行了描述。再次關閉分隔壁71。從而，在對裝料井系統20進行裝載時，廢氣不會從下爐缸10進入到周圍環境I中。例如，電弧爐5能夠在對預裝料箱31進行裝載時不中斷地繼續熔化金屬廢料4。這時借助于推料機151，將金屬廢料4(例如以有規律的時間間隔)繼續地輸送到下爐缸10中，并且繼續進行熔煉過程。一旦井形料倉101中的金屬廢料4的高度低于所述極限值，就能夠(不間斷熔爐熔煉過程地)將下次的容量從推送筐81輸送到井形料倉101中。如上所述地進行操作。輸送完第二個推送筐容量之后，金屬廢料4位于例如如圖8和10所示的位置。該金屬廢料4局部地從推送筐81滑落到井形料倉101中。將該推送筐81暫時鎖定在這個位置。密封壁76相對于預裝料箱31關閉井形料倉101。在繼續運行的過程中，廢氣穿過整個的金屬廢料堆，以預熱井形料倉101中的全部金屬廢料4。借助于推料機151，將金屬廢料繼續地輸送到下爐缸10中，因此，隨著加工時間的增加，金屬廢料堆的高度下降。一旦該高度低于所述的極限值，推送筐就再次移動到起始位置64上，參見圖9。可以將下一筐的填料(例如用于下次熔煉的第一筐)裝入預裝料箱31中。出料之后，為了下次熔煉，將已經預熱的金屬廢料4輸送到下爐缸10中。圖11示出了一個推送筐81,其驅動單元91包括一個馬達95,例如液壓馬達。如在第一個實施例中一樣地建立導向系統22、85。平行于推送筐81的起升行程設置一個(例如絞合成絲杠86形式的)方鋼。將該方鋼能夠旋轉地安置在縱向上、(例如裝料井系統20的外側36上)裝料井系統20的兩個端壁28、108上。推送筐81有一個芯軸螺母87，該芯軸螺母包圍著絲杠86。在絲杠86的區域中，分隔壁71有一處(例如借助于能夠活動的墊片和曲徑式密封裝置密封的)裂口 74。借助于液壓馬達95來驅動絲杠86，以移動推送筐81，該液壓馬達可以包括一個減速器。如果需要，可以在推送筐81的兩側上設置帶有芯軸螺母87的絲杠86。借助于一臺或兩臺液壓馬達進行驅動。如果需要也可以使用多臺電動機。圖13示出了另一種驅動的變體。推送板61在這里能夠借助于兩個滑車組96、97移動。多個繩索96、97穿過裝料井系統20的、縱向側面的多個爐壁，并且通過導向輪、以及必要時通過滑輪組和/或盤繩滾筒，在裝料井系統20的外壁上引導該多個繩索。例如借助于電動馬達或液壓馬達驅動后者(盤繩滾筒)。在所示的縱剖面圖中，將設置在推送側62上的繩索96固定在下部，將設置在推送板61的背側66上的繩索97固定在上部。兩側上都有一個側面設置的導輪88在(例如設置成與水平面呈45°角的)導軌22上行駛。該若干個導輪88具有(例如在軸上滑動的)輪體89。本實施例中所使用的、旋轉的滑動軸承套是由例如鉛含量為7%的銅錫合金-青銅制成的。這里也可以使用滑板85代替導輪。也可以使用單一的繩索96、97。視馬達95的旋轉方向而定，拉動推送板側或分隔壁側的繩索區段96、97，從而將推送板61輸送到起始位置64上或最終位置65上。如有必要，可以在這樣的結構形式中免去防止出軌裝置和/或支承滾輪88。對此，可以(例如斜向下或斜向上地)引導滑車組。也可以將推送筐81懸掛式地設置在張緊的繩索96、97上。分別通過導板68，以及在到達行程終端64、65時通過分隔壁71和密封壁76進行定中心。圖14不出了一個帶有導桿67的推送板61。該導桿例如朝向后壁28的方向上突起。在該導桿上設置了(例如 四個)側面的導輪37，該多個導輪相互之間的距離大于導桿67寬度的兩倍。其他的多個滾輪滾壓在導桿67的前側下面38以及后側上面39上。例如借助于氣缸活塞單元或液壓馬達驅動(例如借助于多個肋部63加強的)推送板61，該液壓馬達借助于摩擦輪或嚙合的小齒輪驅動導桿67。鑒于小齒輪驅動，在導桿67上設置了例如齒條。分隔壁71在圖15所示的實施例中實施為與推送板61分開的。例如，該分隔壁能夠圍繞水平軸75，能夠偏轉地設置在預裝料箱31和井形料倉101之間的中間壁109中。為了將金屬廢料4從預裝料箱31輸送到井形料倉101中，能夠移動的推送板61將金屬廢料4推向井形料倉101的方向。該金屬廢料4推開分隔壁71，該分隔壁在圖15的描述中(例如逆時針地)轉動。一旦推送板61經過中間壁109，分隔壁71就放在推送板61上。將與推送板61—起運行的密封壁76壓在中間壁109上。在本實施例中，也阻止了廢氣從井形料倉101穿過預裝料箱31漏出。推送板61駛回時，分隔壁71在重力的影響下，再次翻轉到該分隔壁的(例如垂直的)起始位置上。于是該分隔壁再次使預裝料箱31和井形料倉相互密封。分隔壁71也能夠單獨地移動，或者能夠借助于驅動器發生偏轉。在圖16中，推送板61和密封壁76相互之間的間隔為例如1.5m。推送板61這時可以繼續向井形料倉101的中間方向移動。例如這樣可以整平井形料倉101中的金屬廢料4。此外，在推送板61中設置了一個推料機77。例如就像裝料井系統20的推料機151一樣地構造該推料機。該推料機77的推料板78能夠相對于推送板61移動。對此，該推料板78在所示的原位上與推送板61的推送側62齊平。從該位置出發，該推料板能夠向井形料倉101中心的方向移動(例如lm)。該推料板78的寬度可以與推送板61的寬度相一致，或者窄于推送板的寬度。該推料板78可以包含多個單獨的部分。也可以考慮各 種不同的實施方式的結合方案。
權利要求
1.一種電弧爐(5)的裝料井系統(20)，所述裝料井系統具有:一個能夠打開的蓋子(51);一個井形料倉(101);—個出料口(106);及至少一個抽氣口(131)，其特征在于， -所述蓋子(51)封閉預裝料箱(31)， -借助一個能夠打開的分隔壁(71)，將所述預裝料箱(31)與所述井形料倉(101)隔離開，以及 -在所述預裝料箱(31)中設置了一個能夠移動的推送板(61)。
2.根據權利要求1所述的裝料井系統(20)，其特征在于，所述推送板(61)形成為鏟形。
3.根據權利要求1所述的裝料井系統(20)，其特征在于，所述預裝料箱(31)具有一個裝料漏斗(41)。
4.根據權利要求1所述的裝料井系統(20)，其特征在于，所述分隔壁(71)在分隔面的平面中的投影面大于所述推送板(61)在同樣的平面中的投影面。
5.根據權利要求1所述的裝料井系統(20)，其特征在于，所述推送板(61)和所述分隔壁(71)構成了推送筐(81)的多個端壁。
6.根據權利要求5所述的裝料井系統(20)，其特征在于，所述推送筐(81)是無底的。
7.一種對根據權利要求1所述的裝料井系統(20)的井形料倉(101)進行填料的方法， -其中，在所述推送板(61)位于起始位置(64)時，以及分隔壁(71)關閉時，打開所述蓋子(51), -其中，將爐料(4)裝入所述預裝料箱(31)中之后，關閉所述蓋子(51)，以及 -其中，在所述分隔壁(71)打開之后，所述推送板(61)將爐料(4)輸送到井形料倉(101)中。
全文摘要
本發明涉及一種電弧爐的裝料井系統以及一種給井形料倉填料的方法，該系統具有一個能夠打開的蓋子；一個井形料倉；一個出料口；及至少一個抽氣口。該蓋子關閉預裝料箱。借助一個能夠打開的分隔壁，將預裝料箱與井形料倉隔離開。此外，在預裝料箱中設置了一個能夠移動的推送板。借助于本發明，開發出一種裝料井系統和一種方法，用該系統和方法顯著地減少了環境污染的風險。
文檔編號F27B3/18GK103180466SQ201180051977
公開日2013年6月26日 申請日期2011年9月20日 優先權日2010年9月20日
發明者克努特·魯姆勒 申請人:Inteco特熔技術有限公司