一种底吹炉下料口螺旋密封输送给料装置

技术领域

本发明属于底吹炉送料技术领域，具体涉及一种底吹炉下料口螺旋密封输送给料装置。

背景技术

在底吹炉正常生产过程中，由于熔炼时熔池反应剧烈造成熔体喷溅，并且加料口为负压操作，且持续地加入常温料温度较低，导致加料口易发生粘结，如不及时清理容易造成加料口堵塞,影响正常生产。

当前铜冶炼厂应用底吹炉炼铜过程中主要通过以下两种模式来清理下料口。

1、人工手动清理。人工手动用钎子清理加料口虽灵活可操作性强，但强度大、任务繁重，工作条件较恶劣。

2、人工和料口清理机搭配清理。由于人工清理过程任务繁重，个别铜冶炼厂对底吹熔炼炉引入料口清理机，人工和机器搭配机械化程度较高改善了工人的劳动强度。但是，生产过程中料口下方靠近炉膛的部位，容易长“裙结”。裙结形成后不规则且容易慢慢变长，影响下料。而当前底吹炉应用的料口清理机是无法通过改变桶打角度彻底清理这些“裙结”。

以上关于底吹炉下料口清理的模式在使用过程中，仍然存在问题，比如对于上述说到的“裙结”是无法彻底清理。

如图1所示，人工桶打站位最佳角度是45-65°，这些角度均无法达到将裙结桶打干净的目的。而且人工以及料口清理机也不能够完全将料口内壁彻底清理干净，底吹炉况不稳定，喷溅厉害，仍然会存在清理不及时导致料口堵塞，转出炉体耽误生产。

发明内容

针对上述存在的不足，本发明提出一种底吹炉下料口螺旋密封输送给料装置,清理料口内壁喷溅物的同时不会产生“裙结”现象。

本发明采用的技术方案是：

一种底吹炉下料口螺旋密封输送给料装置，包括与底吹炉下料口重合的料斗，以及将矿粉输送到料斗内的皮带机，还包括小车轨道、提升机构和旋转电机，所述小车轨道设置于底吹炉的上方，所述提升机构的上端通过行走轮与小车轨道连接，所述旋转电机设置于提升机构的下端，所述旋转电机的下端设置有螺旋刮刀中心轴，所述螺旋刮刀中心轴上设置有螺旋刮刀，所述螺旋刮刀位于底吹炉下料口内部，通过螺旋刮刀旋转将矿粉输送到底吹炉内进行熔炼。

优选的，所述提升机构包括顶板和底板，以及设置于顶板和底板之间的水平连接架，所述水平连接架的前后侧壁上各设置有两个第一滑槽，所述顶板及底板之间还设置有沿顶板长度方向对称布置有两个升降活动架，任意一个所述的升降活动架包括呈V型结构布置的第一升降臂和两个第二升降臂，所述第一升降臂的上端与顶板上的固定座铰接，所述第二升降臂的下端与底板上的固定座铰接，所述第一升降臂的下端与两个第二升降臂的上端铰接在同一连接轴上，所述连接轴的两端位于第一滑槽内且可沿第一滑槽滑动；所述第一升降臂的两侧壁上铰接有第一连接臂，所述第一连接臂的另一端与两个第二连接臂通过同一连接轴铰接在水平连接架上，两个所述第二连接臂的另一端分别与两个第二升降臂的侧壁铰接，所述第一升降臂和两个第二升降臂对称布置在水平连接架的上、下两侧，所述第一连接臂和两个第二连接臂对称布置在水平连接架的上、下两侧；所述顶板上设置有驱动组件，所述驱动组件驱动两个所述升降活动架中的第一升降臂及第二升降臂沿第一滑槽相同或相背运动，实现底板的升降。

优选的，所述第一升降臂与两个第二升降臂铰接的连接轴与水平连接架的侧壁上的第一滑槽的滑动连接端设置有滑轮。

优选的，两个所述升降活动架中，由第一升降臂和两个第二升降臂分别形成的两个V形结构的开口朝向相互背离。

优选的，两个所述升降活动架沿顶板宽度方向上的铅锤面对称布置。

优选的，所述驱动组件包括驱动电机、支座、丝杆、滑动块、垂直连接杆和第一支撑件，所述驱动电机和支座均设置于顶板的上端面，所述支座设置有两个且分别位于顶板的两端，所述驱动电机位于任意一个支座的外侧，所述丝杆设置于两个支座之间,其一端贯穿支座通过联轴器与驱动电机连接，所述滑动块设置有两个且均套设于丝杆上，两个滑动块的贯穿孔内侧壁的螺纹旋转方向相反，所述垂直连接杆设置于滑动块的下端且贯穿出顶板上的第二滑槽，所述滑动块的下端通过垂直连接杆连接有第一支撑件，所述第一支撑件的一端通过水平连接杆连接有第二支撑件，两个所述第一支撑件位于两个升降活动架之间，两个所述第二支撑件位于两个升降活动架的外侧。

优选的，两个所述支座之间还设置有两根导向杆，两根所述导向杆位于丝杆的两侧，两个所述滑动块的两侧分别设置有移动导向翼，所述移动导向翼套设于导向杆上。

优选的，所述丝杆与两个支座的连接处设置有轴承。

优选的，所述行走轮的下端与顶板固定连接，所述旋转电机固定于底板上。

本发明的有益效果：本发明在底吹炉生产过程中不仅可以对料口内壁进行有效清理，而且能将当前铜行业底吹炉难以解决的“裙结”问题彻底处理。本发明操作简单、安全，机械化程度高，避免了因料口堵塞转炉而影响正常生产，提高了作业率，加速了火法炼铜更加机械化发展进程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的人工手动清理的示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种一种底吹炉下料口螺旋密封输送给料装置的结构示意图；

图3为图1中提升机构的示意图；

图4为图2的展开示意图；

图5为顶板的俯视图；

图6为滑动件的示意图；

图7为第一升降臂的示意图；

图8为第二升降臂的示意图。

其中，1-底吹炉下料口；2-料斗；3-旋转电机；4-螺旋刮刀中心轴；5-螺旋刮刀；6-提升机构；601-顶板；602-驱动电机；603-支座；604-导向杆；605-丝杆；606-滑动块；607-移动导向翼；608-垂直连接杆；609-第一支撑件；610-水平连接杆；611-第二支撑件；612-固定座；613-第一升降臂；614-第一连接臂；615-第二连接臂；616-第二升降臂；617-水平连接架；618-第一滑槽；619-第二滑槽；7-行走轮；8-小车轨道；9-皮带机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明具体提供了一种底吹炉下料口螺旋密封输送给料装置，如图2所示，包括与底吹炉下料口1重合的料斗2，以及将矿粉输送到料斗2内的皮带机9，还包括小车轨道8、提升机构6和旋转电机3，所述小车轨道8设置于底吹炉的上方，所述提升机构6的上端通过行走轮7与小车轨道8连接，所述旋转电机3设置于提升机构6的下端，所述旋转电机3的下端设置有螺旋刮刀中心轴4，所述螺旋刮刀中心轴4上设置有螺旋刮刀5，所述螺旋刮刀5位于底吹炉下料口1内部，通过螺旋刮刀5旋转将矿粉输送到底吹炉内进行熔炼。

具体的，如图2-7所示，上述所述的所述提升机构6包括顶板601和底板(图中未显示)，以及设置于顶板601和底板之间的水平连接架617，所述水平连接架617的前后侧壁上各设置有两个第一滑槽618，所述顶板601及底板之间还设置有沿顶板长度方向对称布置有两个升降活动架，任意一个所述的升降活动架包括呈V型结构布置的第一升降臂613和两个第二升降臂616，所述第一升降臂613的上端与顶板上的固定座612铰接，所述第二升降臂616的下端与底板上的固定座612铰接，所述第一升降臂613的下端与两个第二升降臂616的上端铰接在同一连接轴上，所述连接轴的两端位于第一滑槽618内且可沿第一滑槽618滑动；所述第一升降臂613的两侧壁上铰接有第一连接臂614，所述第一连接臂614的另一端与两个第二连接臂615通过同一连接轴铰接在水平连接架上，两个所述第二连接臂615的另一端分别与两个第二升降臂616的侧壁铰接，所述第一升降臂613和两个第二升降臂616对称布置在水平连接架的上、下两侧，所述第一连接臂614和两个第二连接臂615对称布置在水平连接架的上、下两侧；所述顶板上设置有驱动组件，所述驱动组件驱动两个所述升降活动架中的第一升降臂613及第二升降臂616沿第一滑槽618相同或相背运动，实现底板的升降。

为了使得两个所述升降活动架带动水平连接架进行升降运动的升降范围一致，将两个所述升降活动架沿顶板宽度方向上的铅锤面对称布置。且两个所述升降活动架中的第一升降臂613在顶板601上的铰接点之间的连线与两个所述升降活动架中的第二升降臂616在底板上的铰接点之间的连线、两个所述升降活动架中的的第一升降臂613在水平连接架上的铰接点之间的连线均为平行关系。

同时，为了保证两个所述升降活动架在顶板与底板之间形成较大的支撑间距，由第一升降臂和两个第二升降臂616分别形成的两个V形结构的开口朝向相互背离。

为了确保滑动顺畅，在第一升降臂613与两个第二升降臂616铰接的连接轴与水平连接架的侧壁上的第一滑槽618的滑动连接端设置有滑轮。如图4和图5所示，分别为提升机构6的前后视图，其中，水平连接架617的前后侧壁上，则第一滑槽613贯穿任意一个侧壁，而另一个侧壁上的第一滑槽613并未贯穿。

如图5所示，所述驱动组件包括驱动电机602、支座603、丝杆605、滑动块606、垂直连接杆608和第一支撑件609，所述驱动电机602和支座603均设置于顶板601的上端面，所述支座603设置有两个且分别位于顶板601的两端，所述驱动电机602位于任意一个支座603的外侧，所述丝杆605设置于两个支座603之间,其一端贯穿支座603通过联轴器与驱动电机602连接，所述滑动块606设置有两个且均套设于丝杆上，两个滑动块606的贯穿孔内侧壁的螺纹旋转方向相反，所述垂直连接杆608设置于滑动块606的下端且贯穿出顶板601上的第二滑槽619，所述滑动块606的下端通过垂直连接杆608连接有第一支撑件609，所述第一支撑件609的一端通过水平连接杆610连接有第二支撑件611，两个所述第一支撑件609位于两个升降活动架之间，两个所述第二支撑件611位于两个升降活动架的外侧。

为了确保两个所述滑动块606滑动顺畅，在两个所述支座603之间还设置有两根导向杆604，两根所述导向杆604位于丝杆605的两侧，两个所述滑动块606的两侧分别设置有移动导向翼607，所述移动导向翼607套设于导向杆604上。同时，保证丝杆605正常工作，在丝杆605与两个支座603的连接处设置有轴承。

驱动电机602通电后，驱动丝杆605旋转，由于两个滑动块606与丝杆605连接的螺纹旋转方向是相反的，则在丝杆605的带动下，做向背运动，则带动垂直连接杆608下端的第一支撑件609向背运动，推动两侧第一升降臂613向背移动，从而实现底板的下降；当丝杆反向旋转时，两个滑动块相向移动，则第二支撑件611推动两侧的第一升降臂613相向运动，实现底板的上升。

本发明中，所述螺旋刮刀5采用耐磨性合金钢，减少输料带来的机械磨损。所述螺旋刮刀中心轴的直径为φ90mm，刮刀刀片直径为φ360mm，略小于底吹炉下料口内直径(φ380mm)。

所述旋转电机3采用调速操控方便的变频电动机，固定于底板上，控制刮刀的旋转速度同步与皮带机的下料速度，避免送料过快或过慢。

所述小车轨道8采用400*400工钢，整个螺旋密封输送装置悬挂在小车轨道上，通过安装的行走轮来实现移动，方便进行检修。

装配方式

料口平台上方固定工钢，工钢型号需达到承重要求，安装小车轨道，将提升机构安装在行走轮下方，下面连接旋转电机，旋转电机输出轴与螺旋刮刀中心轴紧密连接，通过旋转电机的带动，使螺旋刮刀工作。

底吹炉转入前，螺旋刮刀位于料斗上方，待底吹炉转入后，料口和平台上的料斗基本重合，存在3-5cm的间隙，随即启动皮带机上的皮带进行输送作业，将矿粉输送到底吹炉下料口上方的料斗，然后利用提升机构，将螺旋刮刀缓慢放下至料口内部，矿粉在料口内经螺旋刮刀的旋转向下带动矿粉，将矿粉输送到底吹炉内进行熔炼反应。

底吹炉的下料量是根据炉内送气量、送气浓度以及炉内熔体温度高低适时进行调节，料量波动范围较小，基本在90-120t/h之间，因此本发明所述下料口螺旋密封输送给料速度应与下料量匹配，保证以下两种情况不会发生：①、料斗内矿料太多压死螺旋刀头。②、螺旋刀头内矿料少，料封效果差。

安装螺旋输送给料装置前期，现场人员根据皮带机给料多少，适时地调节变频旋转电机的变频器，改变电源频率，提高或降低旋转电机转轴转速，带动螺旋刮刀转速以匹配下料量的多与少，保证螺旋输送给料及时将料送入炉内。经过实践摸索，对下料量以及旋转电机的电源频率值进行对比，总结出合适的下料量所对应的电源频率，如表1所示。

表1螺旋密封输送给料旋转电机电源频率对应下料量匹配值

本发明通过在料口上方配置螺旋输送给料装置，利用螺旋刮刀的旋转来清理料口内壁上的喷溅物，替代了人工桶打作业模式。螺旋刮刀旋转输送矿料又能将料口很好地密封，取代之前向料口内部鼓气来实现气封的方法，料口区域由负压操作转变为正压，炉膛压力稳定，熔体喷溅减弱，温度提升后不再会产生“裙结”现象。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。