CN113201616B - 一种风冷高炉布料器 - Google Patents

Abstract

本发明属于高炉布料器风冷技术领域，涉及一种风冷高炉布料器，包括布料器本体、与布料器本体转动连接的旋转筒，所述旋转筒上设有冷却风道、送风装置；所述送风装置上设有进风口、出风口，所述进风口与布料器内腔相通；所述冷却风道一端与出风口连接，另一端与布料器内腔相通。本发明通过在布料器中设置送风装置与冷却风道，送风装置加速布料器内的氮气循环流动，同时通过冷却风道，将冷却气体定向引入指定位置，实现局部定点冷却，提高冷却效率。

Description

一种风冷高炉布料器

技术领域

本发明属于高炉布料器风冷技术领域，涉及一种风冷高炉布料器。

背景技术

高炉采用无料钟炉顶布料器已经有近50年历史，国内常称为“水冷齿轮箱”或“气密箱”。目前存在多种形式的布料器，这些布料器共同的特点是都存在旋转筒结构，在旋转筒与布料器固定部分的密封均采用氮气密封，同时，氮气也可以作为冷却气体。旋转筒是高炉布料器的关键传动部件，旋转筒上的传动零部件处于布料器腔体，受到高炉高温气体的冲蚀，如果不对旋转筒及其安装在上面的零部件实施冷却，受热变形会引起零部件失效。

传统技术中，布料器腔体通入冷却气体对布料器腔体进行冷却，但由于冷却气体无法高速流动，其换热效率很低，不能对布料器旋转筒及其上的零部件进行有效冷却。后来采用水冷结构，如公开号为EP0116142B1的欧洲专利，其采用开式水冷方式进行冷却，即在旋转筒上方设置一个环形水箱，进水口对准水箱进行供水，并设置有水位计等检测元件对环形水箱进行水位监测，防止水溢出进入布料器内腔和高炉，水箱底部与旋转筒上需要冷却部位连通，水按照重力方向下流进行冷却，最后排入布料器下部的一个固定环形水槽并通过管路排出到布料器外。但其存在以下缺陷：灰尘易进入冷却水路中，同时因水流速度慢，冷却效率较低，能耗较大，水路也经常结垢堵塞，水槽也积灰严重，维护成本也较高。

又如公开号为CN102483304B的中国专利，其采用一种环形旋转接头，对原有的环形水箱结构进行了密封改造，设置固定回路和转动回路，在固定回路和转动回路之间设置了密封结构，使压力水能够进入旋转筒进行零部件冷却，然后回到固定回路，形成闭式水冷，但闭式水冷的结构复杂，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于解决现有布料器的旋转筒冷却效率低的问题，提供一种风冷高炉布料器。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种风冷高炉布料器，包括布料器本体、与布料器本体转动连接的旋转筒，所述旋转筒上设有冷却风道、送风装置；所述送风装置上设有进风口、出风口，所述进风口与布料器内腔相通；所述冷却风道一端与出风口连接，另一端与布料器内腔相通。

本基础方案通过在旋转筒上设置送风装置与冷却风道，送风装置抽吸布料器本身的冷却氮气，加速氮气在布料器内腔中的循环流动，由于旋转筒为高发热零部件，通过冷却风道将冷却氮气定向引入旋转筒，对其进行冷却，提高旋转筒冷却效率，并且送风装置可采用正反转，均能实现循环冷却。

进一步，所述送风装置包括风扇、风扇轴、滚轮；所述风扇设于旋转筒上；所述风扇轴一端与风扇连接，另一端与滚轮连接；所述布料器内腔中还设有环形滚道；所述滚轮与环形滚道滚动连接，并带动风扇轴转动；滚轮在环形辊道上滚动，带动风扇轴自转，从而驱动风扇旋转。

进一步，所述环形滚道与布料器本体固定连接，所述滚轮受旋转筒驱动在环形滚道上滚动；利用旋转筒与布料器本体的相对转动关系，将旋转筒本身的旋转作为动力来驱动风扇转动，无需单独为送风装置提供动力源。

进一步，所述布料器本体上还设有动力装置；所述环形滚道与布料器本体或旋转筒转动连接；所述动力装置与环形滚道连接，并驱动环形滚道转动，通过动力装置来驱动环形滚道，实现滚轮的转动，从而驱动风扇运转；环形滚道的旋转方向可与旋转筒的旋转方向相反，能提高滚轮的转动速度，加速氮气循环冷却。

进一步，所述滚轮表面为圆柱面或鼓形面或齿面，所述环形滚道形状与滚轮相匹配；滚道和滚轮表面可采用增强摩擦力材料或结构，如采用橡胶材料，表面采用带凹坑的滚花结构。

进一步，所述送风装置还包括变速器，所述风扇轴与风扇之间通过变速器连接，所述变速器与旋转筒固定连接，通过变速器提升风扇转速，加速气体流动。

进一步，所述布料器本体包括驱动装置、固定壳体；所述旋转筒与固定壳体转动连接；所述驱动装置设于固定壳体上，并与旋转筒连接，驱动旋转筒转动。

进一步，所述冷却风道设于旋转筒外壁上；所述冷却风道中设有迷宫结构；迷宫结构使得冷却气体与旋转筒接触面积增加，进而提升冷却效果，同时迷宫结构可提高密封性。

进一步，所述旋转筒上还设有溜槽组件，所述溜槽组件包括溜槽、耳轴；所述耳轴与溜槽固定连接，所述溜槽设于旋转筒内，并通过耳轴与旋转筒转动连接；所述耳轴内设有冷却孔，所述冷却孔通过管道与出风口连接；所述冷却孔与布料器内腔相通；耳轴由于旋转运动，温度较高，通过送风装置对耳轴进行局部冷却。

进一步，所述送风装置的数量至少为1个，送风装置的数量可根据实际需求进行调整，以提升冷却效果。

本发明的有益效果在于：

1)本发明中，利用了布料器内腔的冷却氮气，采用送风装置与冷却风道，对旋转筒进行强制风冷，冷却气体在迷宫结构的冷却风道内高速流动，提高其换热效率；并加速了冷却氮气的循环流动，提升布料器整体冷却效率。并针对易发热零部件，实现了定向、定点冷却，提高了冷却效果。

2)本发明中，风扇动力源可直接采用旋转筒本身的旋转作为动力，无需额外增加动力源投资成本，增加的构件常规且简单，成本也较低；也可采用单独的动力驱动风扇，当旋转筒不旋转时，风扇仍可以正常运转。

3)本发明与现有的水冷结构相比，结构简单，易于实施。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明中布料器的整体结构示意图；

图2为图1的A-A局部剖视图；

图3为图1的Ⅰ部放大图；

图4为图2的B-B局部剖视图；

图5为滚轮竖直方向布置示意图；

图6为锥面滚轮竖直方向布置示意图；

图7为锥面滚轮水平方向布置示意图；

图8为鼓形滚轮水平方向布置示意图。

附图标记：1-布料器本体；2-旋转筒；3-送风装置；4-溜槽组件；5-迷宫结构；6-氮气口；7-驱动装置；8-布料器内腔；101-旋转驱动齿轮；102-旋转筒支承；103-倾动机构；104-固定壳体；105-固定底盘；201-旋转筒体；202-旋转筒底盘；301-环形滚道；302-滚轮；303-输入轴；304-变速器；305-进风口；306-风扇轴；307-风扇；308-出风口；309-送风管；310-冷却风道；311-冷却风道出口；312-冷却孔；401-耳轴；402-溜槽。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

请参阅图1～图4，为一种风冷高炉布料器，包括布料器本体1，布料器本体1上设置有氮气口6，旋转筒2上设置有冷却风道310、送风装置3，送风装置3上设置有进风口305、出风口308，出风口308通过送风管309与冷却风道310连通，进风口305与布料器内腔8相通；其中，布料器本体1包括驱动装置7、固定壳体104、旋转筒2；旋转筒2与固定壳体104转动连接；驱动装置7安装在固定壳体104上，通过旋转驱动齿轮101驱动旋转筒2转动。

本实施例中，旋转筒2包括旋转筒体201、旋转筒底盘202，旋转筒体201通过旋转筒支承102与固定壳体104转动连接，旋转筒底盘202焊接在旋转筒体201底部，旋转筒体201与旋转筒底盘202上安装有冷却风道310，冷却风道310中间设置有迷宫结构5，冷却风道出口311与布料器内腔8相通。

本实施例中，送风装置3包括风扇307、风扇轴306、滚轮302；风扇307安装在旋转筒底盘202上，风扇轴306一端与风扇307连接，另一端与变速器304连接，滚轮302固定安装在变速器304的输入轴303上，变速器304固定安装在旋转筒2上，固定壳体104下部焊接有固定底盘105，固定底盘105上固定安装有环形滚道301，滚轮302与环形滚道301滚动配合，并带动风扇轴306转动。

请参阅图5～图8，本实施例中，滚轮302表面为圆柱面或鼓形面或齿面，环形滚道301形状与滚轮302相匹配；滚轮302与环形滚道301之间采用摩擦轮传动形式，滚轮302与环形滚道301之间通过摩擦阻力实现滚动运动，其布置形式也有多种，滚轮302轴线呈竖直或水平。

本实施例中，布料器本体1上还安装有溜槽组件4，溜槽组件4包括溜槽402、耳轴401；溜槽402安装在旋转筒体201内，并通过两个耳轴401安装在旋转筒体201下部，驱动装置7通过倾动机构103驱动溜槽402绕耳轴401中心轴A1作有限角度旋转；耳轴401上设置有冷却孔312，冷却孔312通过送风管309与出风口308连通，对耳轴401进行冷却；冷却孔312与布料器内腔8相通。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：环形滚道301通过回转轴承转动安装在固定底盘105上，环形滚道301外圆设置有齿轮，固定底盘105上还安装有电机，电机通过齿轮驱动环形滚道301转动。

当旋转筒2不旋转时，也可以通过电机带动环形滚道301转动，从而通过摩擦驱动滚轮302转动，实现风扇307持续运转。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于：环形滚道301通过回转轴承转动安装在旋转筒2上，固定底盘105上安装有电机，电机驱动环形滚道301转动，从而通过摩擦驱动滚轮302转动，实现风扇307持续运转。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种风冷高炉布料器，包括布料器本体、与布料器本体转动连接的旋转筒，其特征在于：所述旋转筒上设有冷却风道、送风装置；所述送风装置上设有进风口、出风口，所述进风口与布料器内腔相通；所述冷却风道一端与出风口连接，另一端与布料器内腔相通；所述送风装置包括风扇、风扇轴、滚轮；所述风扇设于旋转筒上；所述风扇轴一端与风扇连接，另一端与滚轮连接；所述布料器内腔中还设有环形滚道；所述滚轮与环形滚道滚动连接，并带动风扇轴转动；

所述布料器本体包括驱动装置、固定壳体；所述旋转筒与固定壳体转动连接；所述驱动装置设于固定壳体上，并与旋转筒连接，驱动旋转筒转动。

2.根据权利要求1所述的一种风冷高炉布料器，其特征在于：所述环形滚道与布料器本体固定连接，所述滚轮受旋转筒驱动在环形滚道上滚动。

3.根据权利要求1所述的一种风冷高炉布料器，其特征在于：所述布料器本体上还设有动力装置；所述环形滚道与布料器本体或旋转筒转动连接；所述动力装置与环形滚道连接，并驱动环形滚道转动。

4.根据权利要求1所述的一种风冷高炉布料器，其特征在于：所述滚轮表面为圆柱面或鼓形面或齿面，所述环形滚道形状与滚轮相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种风冷高炉布料器，其特征在于：所述送风装置还包括变速器，所述风扇轴与风扇之间通过变速器连接，所述变速器与旋转筒固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种风冷高炉布料器，其特征在于：所述冷却风道设于旋转筒外壁上；所述冷却风道中设有迷宫结构。

7.根据权利要求1所述的一种风冷高炉布料器，其特征在于：所述旋转筒上还设有溜槽组件，所述溜槽组件包括溜槽、耳轴；所述耳轴与溜槽固定连接，所述溜槽设于旋转筒内，并通过耳轴与旋转筒转动连接；所述耳轴内设有冷却孔，所述冷却孔通过管道与出风口连接；所述冷却孔与布料器内腔相通。

8.根据权利要求1所述的一种风冷高炉布料器，其特征在于：所述送风装置的数量至少为1个。