專利名稱:爐子用螺旋輸送器的制作方法
本發(fā)明一般而論是關(guān)于爐子設(shè)計的，而更具體地說，涉及一種直接配置在轉(zhuǎn)底爐中爐底上方由逆流流體冷卻的卸料螺旋。
用?；匣驂盒土吓渲玫叫D(zhuǎn)爐底之上。可在轉(zhuǎn)底爐(“RHF”)中進(jìn)行鐵的氧化物和其它金屬氧化物的直接還原。
簡單地說，RHF是一種連續(xù)式加熱爐，一般有一個為一分開的圓形的在內(nèi)部之外壁所圈定的圓形內(nèi)壁。這兩個壁部間形成的空隙包含一個圓形的旋轉(zhuǎn)爐底。為了保持爐中發(fā)生的熱，此兩個壁相當(dāng)?shù)?，以便能使?fàn)t頂接近爐底。在該內(nèi)壁和外壁之中以及在爐頂之中可安裝燃燒器。
物料通常經(jīng)一輸送器或滑槽加到(落到)旋轉(zhuǎn)爐底上。當(dāng)物料帶到爐底上后，通常用一卸料螺旋將其移動。由于涉及到高溫〔1300-2300°F(704-1260℃)〕。此螺旋常用水冷。參看美國專利3443931。通過位于爐頂上風(fēng)道可使氣體排出。
常規(guī)的螺旋輸送器或卸料螺旋由一根中心軸及焊接在它上面的實心螺旋條板組成。冷卻流體通過配置在該軸中的內(nèi)膛。其它一些螺旋設(shè)計則利用一批圍繞該軸配置的分隔開的實心條板。
由于存在于RHF中之氣體與物料的侵蝕性質(zhì)，加上其中的高溫，這種卸料螺旋經(jīng)常受到損壞。這種條板一般也要劣化。RHF內(nèi)的高溫和不良的兩級反應(yīng)物(鈉、硫化物、氯化物、氟化物、鉀、鉛、鋅、錫、鐵、鎳和鉻)引起的侵蝕和磨損會損壞螺旋，僅約三個月后就會使之報廢。價昂的材料為HH合金(20%的鎳，20%的鉻，其余為鐵)以及IN659都是不能令人滿意的。
除此，這些條板間的空隙堆集著松散的細(xì)屑，常會固結(jié)在一起。這類細(xì)屑起到一種海綿作用，聚合和集中著存在于爐子中的腐蝕性氣體。
可以想象，經(jīng)常性的更換螺旋需要頻繁的停工以及很高的維修和勞務(wù)費(fèi)用，因而不能有效地用于爐子中，其結(jié)果將導(dǎo)致較高的設(shè)備用費(fèi)。顯然，有必要作出更好的螺旋設(shè)計。
為此，這里給出了一種改進(jìn)的卸料螺旋，能夠更好地經(jīng)受RHF的苛刻條件。
這種螺旋包括一根中央軸以及安排在其上的一批水冷的螺旋條板。此種冷卻液分兩個階段流過該螺旋一旦流經(jīng)這種條板后，在其反向離開出口之前即以逆流形式通過螺旋返回。除此，這種條板可以復(fù)上一種抗侵蝕與磨損的涂層。
圖1是一種轉(zhuǎn)底爐的平面圖。
圖2是本發(fā)明一實施例的側(cè)視圖。
圖3是沿圖2中3-3線剖開的橫截面圖。
圖4是本發(fā)明一實施例的橫截面圖。
參看圖1，其中示明了轉(zhuǎn)底爐(RHF)10的一個已大大簡化的圖。此RHF10包括一個絕緣的外壁12和一個絕緣的內(nèi)壁14。爐底16依箭頭18所示方向在RHF內(nèi)旋轉(zhuǎn)。擋板22將RHF10分成不同的部分。物料通過一安裝在RHF10爐頂(未示明)的供料機(jī)引到爐底16上。
當(dāng)物料的處理完成后，即當(dāng)爐底16差不多轉(zhuǎn)過一整圈后，用卸料螺旋26將此物料移出，同時使其沉落入一料倉(未示明)中作繼后的處理。卸料螺旋26由電動機(jī)與機(jī)械連桿28驅(qū)動。通過一偶連管30將水供給此螺旋26。
圖2與3較詳細(xì)地描述了此卸料螺旋26。該螺旋26包括裝配到兩根管62上的軸32，每根管32有一讓水通過其中的內(nèi)膛34。環(huán)繞在此軸32上有一批分隔開的空心螺旋條板36。最好采用六或七塊條板36，因為超過這個數(shù)目的條板常會使一些特殊物料固結(jié)在這些條板36之間。
圖中所示的條板36取順時針的右手螺旋形式。因此，螺旋26依方向38轉(zhuǎn)動。但是，本發(fā)明并不局限于這一特殊的實施例。
在連接水的端部40將水引入螺旋26，而通過驅(qū)動端42將其排出。
條板36為空心的，允許水從其中流過。在軸32兩個部段中形成的一些槽孔46(參看圖4)可讓水從內(nèi)膛34流到條板36并且反向流回。在條板36的前沿上加上一抗侵蝕層44。曾經(jīng)將一種商品名為Stellite(一種鎢鉻鈷合金材料)用作為這種保護(hù)層44，但經(jīng)過一段時間后有時產(chǎn)生裂縫。這樣一些裂縫隨即擴(kuò)延入軟鋼質(zhì)的條板36中，引起少量的漏水。盡管這種Stellite合金有過有時令人失望的結(jié)果，但它仍然是用作保護(hù)層44的一種較理想的材料。
圖4是這種卸料螺旋26的一個詳圖。它的兩端40與42附加有適當(dāng)?shù)母綄俨考?未示明)，以保證完善的不透水性和使螺旋26得以轉(zhuǎn)動。水流方向為箭頭48所示。帽蓋74與76防止水自螺旋26流出。
軸32通過一系列的內(nèi)部折流板使水在流出之前盤旋地或逆流地流動。
水流48首先從接水端40流經(jīng)管道62隨后流進(jìn)室50。室50上有一些孔口52使水流入第二個室54，然后經(jīng)槽孔46流至條板36。雖則在接水(或其鄰近)端40處只給出一個槽孔46，但應(yīng)認(rèn)識到這種槽孔46的數(shù)目是與條板36的數(shù)目相匹配的。
經(jīng)過條板36全長的水流向遠(yuǎn)端42，在這里重新進(jìn)入軸32，經(jīng)槽孔46進(jìn)入室72。這樣的水繼續(xù)流過擋板66上形成的孔68進(jìn)入軸32與內(nèi)管58之間形成的環(huán)形空間56。在軸32與內(nèi)管58之間有一些墊片64固定它們的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
在逆流型式中，水流向擋板60并于此再次返向并受迫進(jìn)入內(nèi)管58。此時，流經(jīng)管58的水通過擋板66中的孔口70流向遠(yuǎn)端72，然后流出螺旋26。
由于水以一種逆流形式受迫迂回地返向近端40，就同時產(chǎn)生了三種冷卻作用。第一，流過條板36的水冷卻此條板36而減少了條板36的受損可能性。第二，回流過環(huán)形空間56的水冷卻軸32在這些條板36之間的部分。這種部分要是不加以冷卻就會固結(jié)上熱的物料，而加速螺旋26的損壞。第三，流經(jīng)內(nèi)管58與管道62的水會把上述部件保持在較冷的狀態(tài)。
實驗性的測試結(jié)果表明，這種螺旋26比起常規(guī)的水冷式實心條板型卸料螺旋已延長了約二至三倍的壽命。后一類螺旋平均只能維持二至三個月，而本發(fā)明的螺旋26則已延長到四至九個月。此外，采用本發(fā)明的設(shè)計就能用軟鋼而不需價昂的特種合金來制成螺旋26。
條板的節(jié)距、導(dǎo)角、長度與數(shù)目自然是RHF的尺寸以及環(huán)境與RHF中待處理之物料的函數(shù)。在特定的條件下，此種RHF中的溫度約為1800°F(982℃)而條板約為16.25英尺(4.9米)長。軸32的外徑約為1.5英尺(0.45米)，而軸32的全長約為17.2英尺(5.2米)。導(dǎo)角68約為35°18′而節(jié)距70約為13.3英寸(33.8厘米)。參看圖2。由于螺旋26的致冷作用，當(dāng)水流在約10-15磅/平方英寸(69～103千帕的力作用下，有約300加侖/分(1136升/分)的流速時，當(dāng)進(jìn)入此螺旋26時的水溫為約90°F(32.2℃)，流出此螺旋26時的水溫約為120°F(49℃)。
以上根據(jù)條文的規(guī)定，說明和描述了本發(fā)明的特殊實施例。但對于熟悉本項工藝的人來說將能理解到，在本權(quán)利要求
書所概括的本發(fā)明之形式中可以作出某些改變的，而且本發(fā)明的某些特征有時有利于在毋須采用其它相應(yīng)的特征下加以利用。
權(quán)利要求
1.一種螺旋輸送器，此螺旋包括一近端和遠(yuǎn)端、一外軸、一配置在此外軸中的內(nèi)管、在此外軸與內(nèi)管間形成的一空隙、固定在此外軸上的至少一個空心的條板、用來將一種冷卻劑引入此螺旋的部件、用來將這種冷卻劑從該螺旋中排出的部件。以及形成在該外軸中與上述條板溝通流體流的孔口。
2.權(quán)利要求
1的這種螺旋輸送器，在此螺旋的近端排置了第一流體分配室，此流體分配室與上述孔口成可讓流體流過的連通。
3.權(quán)利要求
2的這種螺旋輸送器，在其中的外管內(nèi)部橫跨有第一擋板，得以使上述流體分配室與所述內(nèi)管密封式地分開。
4.權(quán)利要求
1的這種螺旋輸送器，其中的內(nèi)管能使流體在流出所述遠(yuǎn)端前，經(jīng)前述空隙回流回述及的近端。
5.權(quán)利要求
1的這種螺旋輸送器，其中所述螺旋由軟鋼構(gòu)成。
6.權(quán)利要求
1的這種螺旋輸送器，其中的所說條板包涂有一層抗侵蝕與磨損的材料。
7.權(quán)利要求
1的螺旋輸送器，其中所述的條板為螺旋形的。
8.權(quán)利要求
1的螺旋輸送器，其中所述的這些條板相互間的距離相等。
9.權(quán)利要求
1的這種螺旋輸送器是配置在一爐子中的。
10.權(quán)利要求
9的這種螺旋輸送器是配置在一種轉(zhuǎn)底爐中的。
11.權(quán)利要求
1的這種螺旋輸送器，其中的流體與所述條板與外軸有一種熱交換關(guān)系。
12.權(quán)利要求
2的這種螺旋輸送器，其中用來將流體引入此螺旋的部件包括一固定此螺旋前述近端的第一管道，此管道的一端則包括一批與所說的流體分配室相通連的孔口。
13.權(quán)利要求
12的這種螺旋輸送器，其中所述管道之有孔端于此構(gòu)成一第一流體室而外軸形成一第二流體室，圍繞此管道與一條板成流體通連。
14.權(quán)利要求
1的這種螺旋輸送器，其中所述近端對準(zhǔn)著一流體源。
15.權(quán)利要求
1的螺旋輸送器，其中的這種螺旋輸送器是與用來轉(zhuǎn)動此螺旋輸送器的部件準(zhǔn)齊。
16.權(quán)利要求
15的這種螺旋輸送器，其中所述的遠(yuǎn)端是與用來轉(zhuǎn)動此螺旋輸送器的部件準(zhǔn)齊。
17.權(quán)利要求
1的這種螺旋輸送器，其中有一第二擋板橫跨在前述外軸之內(nèi)，此第二擋板包括與所述空隙成流體流通連的第一孔口以及與所述內(nèi)管作流體流連通的第二孔口。
18.權(quán)利要求
17的這種螺旋輸送器，其中在此螺旋遠(yuǎn)端配置一第三室，此第三室與前述孔口成流體流通連。
19.權(quán)利要求
18中的這種螺旋輸送器，其中用來從此螺旋排出流體的部件包括固定在該螺旋遠(yuǎn)端處的第二管道，此第二管道的一端與所述內(nèi)管和第三室準(zhǔn)齊。
專利摘要
披露了一種逆流型流體冷卻的螺旋輸送器。此種螺旋適用在爐子中，包括一從空間上環(huán)繞一內(nèi)管的外軸。在此外軸上固定有一批空心的由流體冷卻的板條，它們與流經(jīng)此螺旋的冷卻劑成流體流通連。此種冷卻劑首先被引導(dǎo)流經(jīng)此種條板，然后在其經(jīng)該內(nèi)管流出之前通過此外軸回流。
文檔編號F27D3/08GK86106565SQ86106565
公開日1988年4月27日 申請日期1986年10月15日
發(fā)明者約翰·K·帕格特, 約翰·A·馬克道格爾 申請人:曼內(nèi)斯曼股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan