專利名稱：一種高溫布料器及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高溫布料器及其用途，用于將物料均勻裝入熔分爐、豎爐、高爐等
高溫容器中。
背景技術(shù)：
煉鐵高爐的布料器是煉鐵高爐的核心設(shè)備。目前國內(nèi)大型高爐使用的布料器無論 國產(chǎn)還是進(jìn)口設(shè)備，都是設(shè)備機(jī)構(gòu)復(fù)雜，重量重、造價高，且不能在> 250°C以上高溫環(huán)境下 長期工作。 美國1977年US 4， 042， 130專利中就提出了多個用中心下料管配合料斗嘴方案； 美國1981年US 4，306，827專利中也曾提出萬向懸掛裝置配合料斗嘴方案，但是都因為機(jī) 構(gòu)復(fù)雜笨重、加工制造困難、難耐高溫等原因而沒有得到應(yīng)用和發(fā)展。 2006年西門子VAI金屬科技有限公司公布了 "用于將物料分配進(jìn)入爐內(nèi)的裝置" 的專利，2000年一月在中國也申報了專利(公開號CN 101111613A)VAI的這種布料器目前 已在COREX的裝置上得到了推廣應(yīng)用，在印度的一座高爐上也被采用。VAI的這種布料器也 是在上述相關(guān)專利基礎(chǔ)上改進(jìn)的，它是通過一個內(nèi)環(huán)支承在中心下料管上外環(huán)懸吊一個料 斗的萬向架構(gòu)成的，內(nèi)外環(huán)能成90。轉(zhuǎn)動，外環(huán)上有兩個成90。設(shè)置的拉桿，兩個拉桿上 分別連接兩套液壓缸傳動系統(tǒng)，通過液壓缸帶動拉桿上下移動使料斗向任意方向擺動或旋 轉(zhuǎn)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)備緊湊尺寸小需要封閉的空間小，隔熱好等優(yōu)點。但是中心下料管受力大， 對中調(diào)整難，不適合裝高溫?zé)崃?，萬向架上受熱軸承太多，冷卻水進(jìn)出復(fù)雜等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小的高溫布料器及其用途。
為能達(dá)到上述目的，采取以下技術(shù)方案 —種高溫布料器，其特征在于所述布料器包括主環(huán)梁裝置I，布料斗裝置11、水 冷中心裝料管，布料器外殼； 所述裝置主環(huán)梁裝置I包括有主環(huán)梁，支承耳軸，支承長耳軸。支承耳軸和支承 長耳軸一端與主環(huán)梁相接，支承長耳軸與下?lián)u桿裝置一端連接，下?lián)u桿裝置另一端與下驅(qū)
動液壓缸連接； 布料斗裝置II包括有料斗嘴，料斗上環(huán)梁。料斗嘴與料斗上環(huán)梁通過螺栓組連 接。料斗上環(huán)梁和主環(huán)梁通過短軸連接套連接。料斗上環(huán)梁上設(shè)置有與所述短軸連接套成 90°的萬向軸裝置，萬向軸裝置與拉桿裝置相連，拉桿裝置上部與擺桿裝置連接，擺桿裝置 固定于上傳動軸上，上傳動軸兩端用第一軸承座和第二軸承座支承，上傳動軸的一端和上 搖桿裝置連接，上驅(qū)動液壓缸通過帶動上搖桿裝置，使拉桿裝置上下移動；
所述水冷中心裝料管上端固定在布料器外殼頂部法蘭的中心位置上，下部深入到 布料斗裝置II上部的中心位置中。 布料器的中心下料管為水冷鋼管管內(nèi)堆焊耐磨硬質(zhì)合金，與布料斗裝置II無任
3何連接，也不承受其荷重。安裝簡單，且能裝熱料。 為了使得料斗嘴完成多方位轉(zhuǎn)動，上驅(qū)動液壓缸和下驅(qū)動液壓缸成上下兩層， 90°方向布置。所述料斗嘴轉(zhuǎn)動所需動力是分別通過上驅(qū)動液壓缸、下驅(qū)動液壓缸所提供， 兩個液壓缸裝置呈90°方向安裝，上驅(qū)動液壓缸通過上搖桿裝置帶動擺桿裝置再通過傳動 軸傳遞給拉桿裝置，使得料斗嘴能夠繞短軸連接套轉(zhuǎn)動；下驅(qū)動液壓缸帶動支承長耳軸轉(zhuǎn) 動，使得料斗嘴可繞支撐在外殼B、外殼C兩段之間的兩根支承耳軸轉(zhuǎn)動，上驅(qū)動液壓缸、下 驅(qū)動液壓缸按指令相互配合轉(zhuǎn)動，使得料斗嘴完成多方位轉(zhuǎn)動，最終達(dá)到均勻布料的目的。
上驅(qū)動液壓缸驅(qū)動擺桿裝置轉(zhuǎn)動，擺桿裝置帶動拉桿裝置上下運動，拉桿裝置又 帶動料斗嘴繞短軸連接套擺動，形成料斗裝置的第一旋轉(zhuǎn)軸；下液壓缸驅(qū)動主環(huán)梁繞支承 耳軸和支承長耳軸轉(zhuǎn)動，從而帶動懸掛在主環(huán)梁上的布料斗裝置也向同一方向擺動，形成 料斗裝置的第二旋轉(zhuǎn)軸。兩個驅(qū)動液壓缸驅(qū)動料斗擺動的旋轉(zhuǎn)軸方向正好成90。夾角。布 料器能夠?qū)崿F(xiàn)與安裝中心線垂直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)運動，同時布料料斗與安裝中心線的夾角能在 0° 30°變化。兩個方向共同作用可以使布料器完成定點、旋轉(zhuǎn)等布料多種方式。
布料器外殼安裝在高溫容器外殼上，布料器外殼分為外殼A、外殼B、外殼C三部 分，為便于安裝有支承耳軸和支承長耳軸的主環(huán)梁裝置安裝和檢修，主環(huán)梁裝置安裝在外 殼B、外殼C兩段外殼之間，外殼B、外殼C上下兩段外殼用螺栓連接，布料器檢修拆裝可根 據(jù)需要靈活拆卸外殼A、外殼B、外殼C各段殼體，布料器也可以整體從外殼C平面以上拆卸 或者安裝。所述支承耳軸和支承長耳軸支承在布料器外殼B、外殼C段，上傳動軸支承在外 殼A段上。 為使布料器維持較低溫度，需向外殼A、外殼B殼體內(nèi)噴送冷還原氣或其他冷卻
氣，并在環(huán)梁上設(shè)置耐熱防護(hù)罩，可以起到屏蔽高溫容器的高溫的作用。 為了使得布料器耐高溫，布料器有軸承傳動的地方，就有通水冷卻裝置，而且軸承
的內(nèi)外圈都是在冷卻狀態(tài)下的，從而能夠使得受主要承載力的軸承能夠更耐用。其中，布料
器重要的部件主環(huán)梁裝置I的軸承、軸套是由布料器殼外直接供應(yīng)冷卻水，主環(huán)梁和料斗
上環(huán)梁的冷卻水是通過支承耳軸的軸心提供的；通過支承耳軸進(jìn)入，支承長耳軸流出的，此
種冷卻方式結(jié)構(gòu)簡單，冷卻方便。 由于布料器內(nèi)只有一套拉桿、搖桿傳動系統(tǒng)和兩套軸承系統(tǒng)，受熱部件少，布置緊 湊，從而使得整體結(jié)構(gòu)的布置產(chǎn)生非常節(jié)省空間。 —種利用上述高溫布料器的用途，其特征在于所述布料器用于將高溫或常溫物 料按指令分布在高溫容器中，其適應(yīng)范圍為高溫物料< 80(TC，高溫容器〈1200°C。
所述高溫容器為金屬球團(tuán)礦還原豎爐、熔分爐或高爐。 本發(fā)明的優(yōu)點還在于它既能滿足常溫布料，也能滿足高溫工況時的布料，其結(jié)構(gòu) 緊湊，傳動平穩(wěn)，冷卻方便，工作可靠，傳動效率高，維護(hù)檢修簡單，節(jié)省建設(shè)費用和維修費 用。


圖1所示為本發(fā)明未包括外殼的立體視圖；
圖2所示為本發(fā)明在工作狀態(tài)時的主視圖；
圖3所示為圖2的A' -A'剖向俯視圖。
4
圖中，件1為水冷中心裝料管，件2為上驅(qū)動液壓缸，件3為上傳動軸，件4為下驅(qū) 動液壓缸，件5為支承耳軸，件6為高溫爐頂法蘭，件7為擺桿裝置，件8為拉桿裝置，件9 為料斗嘴，件10為高溫容器，件11為萬向軸裝置，件12為第一軸承座，件12'為第二軸承 座，件13為高溫容器外殼，件14'為上搖桿裝置，件14為下?lián)u桿裝置，件15為主環(huán)梁，件 16為料斗上環(huán)梁，件17為短軸連接套，件18為耐熱防護(hù)罩，件19為軸套，件20為支承長耳 軸；件I為主環(huán)梁裝置，件II為布料斗裝置。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明 如圖1至圖3所示，該高溫布料器用于將物料通過水冷中心裝料管1和料斗嘴9 后，在高溫容器10內(nèi)按指令進(jìn)行布料。 布料器外殼A段上部法蘭和頂部裝料設(shè)備法蘭連接，布料器外殼C段下部法蘭和 高溫容器10頂部法蘭連接，外殼A、外殼B、外殼C各段內(nèi)部附有耐火材料。
布料器主環(huán)梁15上分別焊接支承耳軸5和支承長耳軸20，支承耳軸5和支承長耳 軸20通過軸套19及其內(nèi)部軸承支承在布料器外殼B和C兩段之間。支承長耳軸20與下 搖桿裝置14連接，下?lián)u桿裝置14另一端與下驅(qū)動液壓缸4連接，下驅(qū)動液壓缸4的支座固 定在外殼C段上。主環(huán)梁15為一鑄鋼環(huán)形件，除了焊接支承耳軸5、支承長耳軸20外，還在 與其垂直方向上裝兩個用于懸吊料斗的短軸連接套17，主環(huán)梁15內(nèi)有通水冷卻，外部噴有 耐火材料，主環(huán)梁15上下還和耐熱防護(hù)罩18相連。料斗上環(huán)梁16通過短軸連接套17懸 吊在主環(huán)梁15上，料斗上環(huán)梁16還安裝一個萬向軸裝置ll，其位置布置在短軸連接套17 的90°方向，萬向軸裝置11上部與拉桿裝置8連接，拉桿8上部與擺桿7連接，擺桿裝置7 固定在上傳動軸3上，上傳動軸3支承在外殼A段上的第一軸承座12和第二軸承座12' 上，傳動軸3—端和上搖桿裝置14'連接，上搖桿裝置14'的另一端和上驅(qū)動液壓缸2連 接，上驅(qū)動液壓缸2的支座支承在布料器A段外殼上。料斗嘴9和料斗上環(huán)梁16由螺栓連 接，料斗嘴9用耐熱鋼制成，外噴涂耐火材料，斗內(nèi)堆焊耐熱耐磨硬質(zhì)合金。
水冷中心裝料管1上端固定在布料器外殼頂部法蘭的中心位置上，下部深入到布 料斗裝置II上部的中心位置中。 布料器的水冷中心裝料管1為水冷鋼管。中間層通水冷卻，管內(nèi)壁堆焊耐磨硬質(zhì) 合金。與料斗嘴沒有任何聯(lián)系，安裝簡單，且能裝高溫?zé)崃稀?
該裝置的布料的工作過程是這樣的 高溫高熱物料通過水冷中心裝料管1進(jìn)入料斗嘴9，料斗嘴9在上下兩個驅(qū)動液壓 缸驅(qū)動下將物料按指令要求分布到高溫容器10內(nèi)。料斗嘴9的轉(zhuǎn)動原理是上驅(qū)動液壓缸 2通過上搖桿裝置14'帶動擺桿裝置7上下擺動，同時也帶動拉桿裝置8上下運動，拉桿裝 置8的上下運動又通過萬向軸裝置11帶動料斗以兩個短軸連接套17為軸線擺動，形成料 斗裝置的第一旋轉(zhuǎn)軸；布料器下驅(qū)動液壓缸4通過下?lián)u桿裝置14帶動主環(huán)梁15的支承長 耳軸20轉(zhuǎn)動，主環(huán)梁15也隨之動力繞支承耳軸5和支承長耳軸20為軸線擺動，支承在主 環(huán)梁15上的短軸連接套17的轉(zhuǎn)動軸線正好與主環(huán)梁15的擺動軸線成90° ，因此料斗嘴9 也必須隨主環(huán)梁15向同一個方向擺動，形成料斗裝置的第二旋轉(zhuǎn)軸。料斗嘴9的第一擺動 軸線和第二擺動軸線成90°夾角，因此，如果上下兩個驅(qū)動液壓缸按著設(shè)定的指令做不同的運動，料斗嘴9就會在兩個不同方向上向任何一點擺動，從而料斗嘴可做定點布料，也可 做連續(xù)的任何半徑的環(huán)形布料。 本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)與安裝中心線垂直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)運動，同時布料料斗與安裝中心線 的夾角能在0。 30°變化，以改變料斗旋轉(zhuǎn)運動的半徑，實現(xiàn)料斗出口運動軌跡覆蓋布 料平面。本發(fā)明安裝尺寸小，重量輕便，采用連桿結(jié)構(gòu)傳動，結(jié)構(gòu)緊湊可靠。
所述高溫布料器可適用于高溫或常溫物料按指令分布在高溫容器中，如金屬球團(tuán) 礦還原豎爐或煤造氣豎爐等冶金工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中。其中高溫物料可為< 80(TC，高溫容器 < 1200°C。
權(quán)利要求
一種高溫布料器，其特征在于所述布料器包括主環(huán)梁裝置(I)、布料斗裝置(II)、水冷中心裝料管(1)、布料器外殼；所述主環(huán)梁裝置(I)包括主環(huán)梁(15)，支承耳軸(5)，支承長耳軸(20)，支承耳軸(5)和支承長耳軸(20)一端與主環(huán)梁(15)相接，支承長耳軸(20)與下?lián)u桿裝置(14)一端連接，下?lián)u桿裝置(14)另一端與下驅(qū)動液壓缸(4)連接；布料斗裝置(II)包括料斗嘴(9)、料斗上環(huán)梁(16)，料斗嘴(9)與料斗上環(huán)梁(16)通過螺栓組進(jìn)行連接；料斗上環(huán)梁(16)和主環(huán)梁(15)通過短軸連接套(17)連接；料斗上環(huán)梁(16)上設(shè)置有與所述短軸連接套(17)成90°的萬向軸裝置(11)，萬向軸裝置(11)與拉桿裝置(8)相接，拉桿裝置(8)上部與擺桿裝置(7)連接，擺桿裝置(7)固定于上傳動軸(3)上，上傳動軸(3)的一端和上搖桿裝置(14’)連接，上驅(qū)動液壓缸(2)通過帶動上搖桿裝置(14’)，使拉桿裝置(8)上行移動；所述水冷中心裝料管(1)上端固定在布料器外殼頂部法蘭的中心位置上，下部深入到布料斗裝置(II)上部的中心位置中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的布料器，其特征在于所述布料器的水冷中心裝料管(1)為 水冷鋼管，中間層通水冷卻，管內(nèi)壁堆焊耐磨硬質(zhì)合金，它與布料斗裝置(II)無任何連接， 也不承受其荷重。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫布料器，其特征在于所述上驅(qū)動液壓缸(2)和下驅(qū)動 液壓缸(4)成上下兩層，90。方向布置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫布料器，其特征在于所述布料器外殼設(shè)置于高溫容器 外殼(13)上；布料器外殼分為外殼(A)、外殼(B)、外殼(C)三部分，主環(huán)梁裝置(D、支承 耳軸(5)和支承長耳軸(20)支承在布料器外殼(B)段和外殼(C)段之間，外殼(B)段和外 殼(C)段用螺栓連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫布料器，其特征在于所述主環(huán)梁(15)上設(shè)置有耐熱防 護(hù)罩(18)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高溫布料器，其特征在于所述拉桿裝置(8)和上驅(qū)動液壓 缸(2)只有一套。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的高溫布料器，其特征在于所述支承耳軸(5)和支承 長耳軸(20)上的軸承、軸套冷卻水由布料器殼外單獨提供，主環(huán)梁(15)和料斗上環(huán)梁(16) 上的軸承冷卻水，通過支承耳軸(5)的軸心提供的；該冷卻水由支承耳軸(5)進(jìn)入，支承長 耳軸(20)流出。
8. —種利用如權(quán)利要求1至7任一所述的高溫布料器的用途，其特征在于所述布料 器用于將高溫或常溫物料按指令分布在高溫容器中，其適應(yīng)范圍為高溫物料< 80(TC，高 溫容器< 1200°C。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用途，其特征在于所述高溫容器為金屬球團(tuán)礦還原豎爐、熔 分爐或高爐。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高溫布料器及其用途，所述布料器包括主環(huán)梁裝置(I)、布料斗裝置(II)、水冷中心裝料管(1)、布料器外殼；主環(huán)梁裝置(I)包括主環(huán)梁、支承耳軸(5)和支承長耳軸(20)，支承耳軸(5)和支承長耳軸(20)支承在布料器外殼上，由外部傳動機(jī)構(gòu)使其擺動；布料斗裝置(II)包括料斗上環(huán)梁(16)和料斗嘴(9)，料斗嘴(9)懸掛在料斗上環(huán)梁(16)，通過短軸連接套(17)與主環(huán)梁(15)連接，料斗上環(huán)梁(16)上設(shè)置有一個萬向軸裝置(11)和上方的一套拉桿及其傳動裝置。本發(fā)明既能滿足常溫布料，也能滿足高溫工況時的布料，其結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，冷卻方便，工作可靠，傳動效率高，維護(hù)檢修簡單，節(jié)省建設(shè)費用和維修費用。
文檔編號F27D3/00GK101762166SQ201010042030
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者彭華國, 王懷淳, 王濤, 蔡松伯, 趙渭康 申請人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司