專利名稱：單點進料多點撒布式布料器及電弧爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于非金屬礦石熔煉設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對熔煉電弧爐進行爐料布料時使用的布料器及使用該布料器的電弧爐。
背景技術(shù)：
在非金屬礦石熔煉電弧爐的熔煉生產(chǎn)過程中，為了向電弧爐內(nèi)加入電爐原料，通常采用從電弧爐的爐頂向爐內(nèi)加料的方式。過去在爐蓋中心設(shè)置一固定直通式加料管，通過該加料管向爐內(nèi)加料，其為固定布料的方式，這種固定布料的方式雖然結(jié)構(gòu)簡單，但當原料加入到電弧爐中后，電弧爐中的布料斷面為三角形，布料偏析嚴重，造成爐墻處物料較少，電弧輻射爐墻使爐墻掛渣熔化，容易造成對爐墻的腐蝕；而在電弧爐內(nèi)，由于布料不均，部分電極露出于爐料外、未被爐料覆蓋，而靠近電極周圍的物料容易熔化，電能未能充分利用，從而導致電爐效率低。為了克服單點布料的缺點，滿足均勻布料、離析現(xiàn)象少的要求，現(xiàn)在的電爐多采用多點布料，即可圍繞電爐的圓周布料。專利號為201120188399. 2、名稱為新型電容氧化鎂熔煉電弧爐的中國發(fā)明專利公開了一種電弧爐，包括爐筒、爐筒和爐蓋，在爐蓋頂部設(shè)置有三個電極孔和三個加料孔，這三個加料孔設(shè)置在三個電極孔外緣，且位于三個電極孔的兩兩之間。三個加料孔通過料管分別與位于電弧爐上方的三個高位料倉相連，原料從三個料倉經(jīng)料管加入電弧爐內(nèi)。該電弧爐采用在爐蓋頂部設(shè)置多個沿圓周分布的加料口，雖然可以實現(xiàn)對爐筒內(nèi)進行多點布料，但是需要在爐蓋上設(shè)置多個加料口、位于爐筒上方的多個與加料口配套連通的料管以及多個料倉，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且還占用了很大的空間，無法有效降低成本。專利號為200720016466. 6、名稱為沿電極外側(cè)多點布料的熔分電爐的中國發(fā)明專利公開了另一種形式的多點布料電弧爐，其在爐蓋頂面上分布若干個加料口，在爐筒上方設(shè)置有與加料口位置相對應(yīng)的設(shè)有加料嘴的料管，料管分別與加料口和料倉連通，使原料從料倉經(jīng)料管落入爐內(nèi)。該電弧爐的料倉分為兩排設(shè)置于爐筒上方，加料口沿圓周分布在爐蓋頂部，這使得一部分連接于料倉和加料口之間的料管長度很長，而且需要額外設(shè)置多個送料機構(gòu)向不同的料倉送料，這種設(shè)計結(jié)構(gòu)不僅增加了送料流程的成本，而且也不便于連續(xù)進行布料的操作和控制，同時也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，十分占用空間的缺點，不利于節(jié)能環(huán)保。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在非金屬礦石熔煉電弧爐上使用的設(shè)計合理、布料均勻、可分級入料的單點進料多點撒布式布料器，其可以克服現(xiàn)有多點布料設(shè)備造價高、占用空間大、布料不均勻、無法分級處理等缺陷。本發(fā)明的另一目的是提供一種裝備有單點進料多點撒布式布料器的熔煉電弧爐，可以達到爐料均勻、分級入爐的效果。為了實現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案單點進料多點撒布式布料器，設(shè)置于電弧爐爐筒上方 ，經(jīng)料管與料倉相連通；包括入料接管，入料接管與料管相連；設(shè)置于入料接管下方的初級布料管；間隔設(shè)置于初級布料管外圍的分料斜管，分料斜管與初級布料管內(nèi)相通；設(shè)置于分料斜管出料口下方的分料嘴。為了實現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案設(shè)置有單點進料多點撒布式布料器的電弧爐，包括爐筒支架、設(shè)置于爐筒支架內(nèi)的爐筒、位于爐筒上方且可罩住爐筒上部開口的爐蓋、安裝在爐筒一側(cè)的橫臂支柱、設(shè)置于橫臂支柱上的導電橫臂、控制導電橫臂升降的電極升降控制裝置、穿過爐蓋伸入爐筒中的電極、位于爐筒上方的料倉、連接料倉和布料器的料管；所述布料器位于爐蓋下方，入料接管設(shè)置于爐蓋的入料孔處。本發(fā)明的分料斜管出料口下方設(shè)置有分級布料板，所述分級布料板與所述分料嘴組成物料分級單元，分級布料板相對于分料嘴位于其外側(cè)，在所述分級布料板上設(shè)置有多個間隔布置的漏料孔。本發(fā)明的分料嘴呈上小下大的喇叭筒狀。本發(fā)明的分級布料板為由矩形或三角形繞一旋轉(zhuǎn)中心線旋轉(zhuǎn)形成的曲面結(jié)構(gòu)，其橫截面為圓弧形，其旋轉(zhuǎn)中心線位于分料嘴外側(cè)。本發(fā)明的分級布料板為平板式結(jié)構(gòu)，所述分級布料板平行于鉛垂線設(shè)置或與鉛垂線相交且向內(nèi)傾斜設(shè)置。本發(fā)明的分級布料板沿其幾何中心線從下往上漸縮。本發(fā)明的分料斜管的出料口平面傾斜向上。本發(fā)明的分料斜管的數(shù)量為3根,一根分料斜管的幾何中心線與相鄰一根分料斜管的幾何中心線之間的夾角為120°。本發(fā)明的初級布料管的底板的橫截面形狀為三角形。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的布料器采用中心入料多點分級布料的新穎設(shè)計理念，由一個入料接管配合多個分料斜管的結(jié)構(gòu)，只需一個料倉即能完成所有布料工作，實現(xiàn)了單料斗中心一點入料同時完成爐內(nèi)多點級配布料的功能，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，零部件少，與現(xiàn)有的分料器相比，可以減少相配套的料倉、裝卸料裝置、物料輸送機構(gòu)及除塵裝置，不但能降低零部件制造維修費用，而且可以減少占用爐筒上方的空間，降低廠房高度，同時也降低施工建造成本。
圖I為本發(fā)明實施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例I布料器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的俯視圖；圖4為本發(fā)明實施例I爐內(nèi)布料器安裝于爐蓋內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的仰視圖；圖6為本發(fā)明實施例I分料嘴和分級布料板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6的俯視圖；圖8為圖6的縱向剖視圖；圖9為本實施例I分級布料板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本實施例I初級布料管的剖視圖11為本發(fā)明實施例2分料嘴和分級布料板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明實施例3分料嘴和分級布料板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本發(fā)明實施例3分級布料板的結(jié)構(gòu)示意14為本發(fā)明實施例4分料嘴和分級布料板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為圖14去除分料斜管后的俯視圖；圖16為本發(fā)明實施例5分料嘴和分級布料板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖17為圖16去除分料斜管后的俯視圖；圖18本發(fā)明實施例6分料嘴和分級布料板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖19為圖18去除分料斜管后的俯視圖。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細地說明。
具體實施例方式實施例I如圖I所示，本實施例的電弧爐包括爐筒I、爐蓋2、爐筒防護架3、電極4、導電橫臂5、料倉6、料管7、布料器8、橫臂支柱9、電極升降控制裝置10、供變電系統(tǒng)(未圖示)、水冷電纜(未圖示)、冷卻水系統(tǒng)(未圖示)、電氣控制室(未圖示)。爐筒I設(shè)置于爐筒防護支架3內(nèi)，本實施例的爐筒I放在一沿導軌11運行的臺車12上，由臺車12將爐筒I送入爐筒防護架3內(nèi)或從爐筒防護架3中移出。爐筒防護支架3的頂端為操作平臺13，爐蓋2置于操作平臺13上且可罩住爐筒I的上部開口，爐蓋2的側(cè)部設(shè)置有人工加料口(未標號)，頂部加工有3個電極孔2a和一個入料孔2b，入料孔2b設(shè)置于爐蓋2頂部的中心位置，3個電極孔2a沿圓周均布在入料孔2b外圍。橫臂支柱9安裝在操作平臺13上、位于爐蓋2 —側(cè)，導電橫臂5安裝于橫臂支柱9上，導電橫臂5的前端設(shè)置有導電夾頭和電極抱箍(未標號)，電極4通過導電夾頭和電極抱箍安裝在導電橫臂5上，電極4可穿過爐蓋2上的電極孔2a伸入至爐筒I中，導電橫臂5在電極升降控制裝置10的控制下可沿豎直方向上下移動，從而帶動電極4進行升降動作。本實施例中導電橫臂5的升降采用電機驅(qū)動鏈條(未圖示)的機械傳動方式帶動導電橫臂5升降，但也可以采用傳動的液壓缸控制導電橫臂的升降。導電橫臂內(nèi)和導電夾頭均通過冷卻水循環(huán)管道與冷卻水系統(tǒng)相連，導電橫臂也通過水冷電纜與供變電系統(tǒng)電相連，本發(fā)明的電氣連接及冷卻水連接方式以及供變電系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)均與現(xiàn)有技術(shù)中的相同，在此不再贅敘。如圖2、圖3及圖5所示，本發(fā)明的布料器8包括入料接管8-1、初級布料管8_2、分料斜管8-3、分料嘴8-4及分級布料板8-5。入料接管8-1經(jīng)爐蓋2中心的入料孔2b與料管7相連，料管7另一端與設(shè)置于爐蓋2上方加料平臺14上的料倉6連通，料倉6內(nèi)的物料經(jīng)過料管7加入爐內(nèi)布料器8中。初級布料管8-2設(shè)置于入料接管8-1下方，初級布料管8-2上設(shè)置有與初級布料管8-2內(nèi)相通的斜向下的分料斜管8-3，本實施例中設(shè)置了 3根分料斜管8-3，該3根分料斜管8-3沿初級布料管8-2的外圓周均勻布置，一根分料斜管8_2的幾何中心線與相鄰一根分料斜管8-2的幾何中心線之間的夾角為120°，分料斜管8-3位于三根電極4的兩兩之間。同時參照圖6至圖9，在初級布料管8-2的出料口焊接連接有底部為開口的分料嘴8-4，分料嘴8-4呈上小下大的喇叭形結(jié)構(gòu)。在分料斜管8-2出料口外側(cè)設(shè)置有分級布料板8-5，為了便于理解，將分料斜管出料口面向爐筒筒壁的一側(cè)定義為外側(cè)。本實施例的分級布料板8-5呈圓錐面形結(jié)構(gòu)，其旋轉(zhuǎn)中心線位于分料嘴8-4之外側(cè)，在分級布料板8-5上加工有多個間隔布置的漏料孔a，漏料孔a的孔徑可根據(jù)不同需要設(shè)置不同的尺寸，以便于讓不同粒度的粒度通過。分料嘴8-4和分級布料板8-5共同形成一個物料分級單元，當物料沿著分料斜管8-2進入到該分級單元后，大粒度物料會被分級布料板阻擋，分至分料嘴8-4 —側(cè)，然后從分料嘴8-4底部開口向爐筒I中心撒布，而小粒度物料則穿過分級布料板8-5向爐筒筒壁一側(cè)撒布。由于本實施例中分級布料板8-5米用上小下大的圓錐面形結(jié)構(gòu)，該曲面形成一向分料嘴8-4內(nèi)傾斜的斜面，當大粒度物料被分級布料板8-5阻擋后，會自然順著該斜面向爐筒I內(nèi)中心撒布，不但布料效果更好，而且大粒度爐料加在爐筒中心，也便于熔煉過程排氣。
如圖8所示，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本實施例的分料斜管8-2出料口平面傾斜向上，與水平面呈一夾角a，該夾角a優(yōu)選范圍為5 60°。由于出料口平面向上傾斜，從分料斜管8-2下來的物料會先碰到分級布料板8-5，由此可以控制大粒度物料的撒布方向，結(jié)合喇叭形狀的分料嘴8-4結(jié)構(gòu)，使其更好地向爐筒I內(nèi)中心撒布。同時，如圖10所示，本實施例初級布料管8-2的底板的豎截面形狀為三角形，即初級布料管8-2的底板為圓錐體結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)使落入初級布料管8-2中的物料自然順著初級布料管8-2底板的斜面進入分料斜管8-3中，不會造成物料在初級布料管8-2內(nèi)堆積。以下對本發(fā)明布料器的布料過程做進一步說明本發(fā)明的布料器布料時，料倉6中的物料經(jīng)料管7和入料接管8-1進入布料器8內(nèi)后，在初級布料管8-2內(nèi)發(fā)生碰撞，產(chǎn)生一級布料效果，然后分別經(jīng)過分料斜管8-3進入分料嘴8-4中，物料從分料斜管8-3向下滑落時，其中的大塊物料受分級布料板8-5的阻擋，順著分料嘴8-4形成扇面向爐筒中心拋灑，而粉狀和小粒度的物料則穿過分級布料板8-5上的漏料孔a向爐筒內(nèi)壁方向撒布，從而實現(xiàn)爐料均勻、分級入爐的效果。實施例2如圖11所示，本實施例與實施例I不同的地方在于本實施例的分料斜管8-2出料口平面水平設(shè)置。實施例3如圖12和圖13所示，本實施例與實施例2不同的地方在于本實施例的分級布料板8-5為一梯形的平板，該分級布料板8-5平行于鉛垂線設(shè)置。實施例4如圖14和圖15所示，本實施例與實施例3不同的地方在于本實施例的分級布料板8-5向內(nèi)傾斜設(shè)置,分級布料板8-5與鉛垂線相交形成一夾角3，分級布料板8-5向分料嘴8-4內(nèi)傾斜，可以控制物料向爐筒中心滑落，根據(jù)需要設(shè)置不同的傾斜角度從而撒布方向不同。實施例5如圖16和圖17所示，本實施例與實施例I不同的地方在于本實施例的分級布料板8-5為圓柱形曲面。實施例6如圖18和圖19所示，本實施例與實施例I不同的地方在于本實施例的分料嘴8-4為圓筒形結(jié)構(gòu)。誠然，本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思并不僅限于上述實施例，還可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思得到許多不同的具體方案，例如，作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，分料嘴結(jié)合分級布料板形成一個物料分級單元，實現(xiàn)不同物料分級入爐的效果，但分料嘴也可以不與分級布料板組合，也能實現(xiàn)單點進料多點分布的效果，諸如 此等改變以及等效變換均應(yīng)包含在權(quán)利要求所述的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.單點進料多點撒布式布料器，設(shè)置于電弧爐爐筒上方，經(jīng)料管與料倉相連通；其特征在于，包括 入料接管，所述入料接管與料管相連； 設(shè)置于所述入料接管下方的初級布料管； 間隔設(shè)置于所述初級布料管外圍的分料斜管，所述分料斜管與所述初級布料管內(nèi)相通； 設(shè)置于所述分料斜管出料口下方的分料嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單點進料多點撒布式布料器，其特征在于所述分料斜管出料口下方設(shè)置有分級布料板，所述分級布料板與所述分料嘴組成物料分級單元，分級布料板相對于分料嘴位于其外側(cè)，在所述分級布料板上設(shè)置有多個間隔布置的漏料孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單點進料多點撒布式布料器，其特征在于所述分料嘴呈上小下大的喇叭筒狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單點進料多點撒布式布料器，其特征在于所述分級布料板為由矩形或三角形繞一旋轉(zhuǎn)中心線旋轉(zhuǎn)形成的曲面結(jié)構(gòu)，其橫截面為圓弧形，其旋轉(zhuǎn)中心線位于分料嘴外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單點進料多點撒布式布料器，其特征在于所述分級布料板為平板式結(jié)構(gòu)，所述分級布料板平行于鉛垂線設(shè)置或與鉛垂線相交且向內(nèi)傾斜設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4或5所述的單點進料多點撒布式布料器，其特征在于所述分級布料板沿其幾何中心線從下往上漸縮。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單點進料多點撒布式布料器，其特征在于所述分料斜管的出料口平面傾斜向上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單點進料多點撒布式布料器，其特征在于所述分料斜管的數(shù)量為3根，一根分料斜管的幾何中心線與相鄰一根分料斜管的幾何中心線之間的夾角為120。。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單點進料多點撒布式布料器，其特征在于所述初級布料管的底板的橫截面形狀為三角形。
10.安裝有如權(quán)利要求1-9任一項所述的單點進料多點撒布式布料器的電弧爐，包括爐筒支架、設(shè)置于爐筒支架內(nèi)的爐筒、位于爐筒上方且可罩住爐筒上部開口的爐蓋、安裝在爐筒一側(cè)的橫臂支柱、設(shè)置于橫臂支柱上的導電橫臂、控制導電橫臂升降的電極升降控制裝置、穿過爐蓋伸入爐筒中的電極、位于爐筒上方的料倉、連接料倉和布料器的料管；所述布料器位于爐蓋下方，入料接管設(shè)置于爐蓋的入料孔處。
全文摘要
單點進料多點撒布式布料器及電弧爐，該電弧爐包括爐筒支架、爐筒、爐蓋、橫臂支柱、導電橫臂、電極升降控制裝置、電極、料倉、連接料倉和布料器的料管；該布料器位于爐蓋下方，入料接管設(shè)置于爐蓋的入料孔處，其包括入料接管，所述入料接管與料管相連；設(shè)置于所述入料接管下方的初級布料管；間隔設(shè)置于所述初級布料管外圍的分料斜管，所述分料斜管與所述初級布料管內(nèi)相通；設(shè)置于所述分料斜管出料口下方的分料嘴。本發(fā)明采用中心入料多點分級布料的新穎設(shè)計理念，由一個入料接管配合多個分料斜管的結(jié)構(gòu)，只需一個料倉即能完成所有布料工作，實現(xiàn)了單料斗中心一點入料同時完成爐內(nèi)多點級配布料的功能，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。
文檔編號F27B3/10GK102620555SQ20121009066
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者關(guān)越, 張國慶, 楊自強, 王鑫, 郭云奇, 陳重偉 申請人:西安越達環(huán)?？萍加邢薰?br>