一种离心机构

摘要

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种离心机构，包括设置在渣罐中心的离心盘，所述离心盘沿自身轴线转动设置且渣罐内设有用于驱动离心盘转动的第一驱动电机；所述离心盘被装配为能够沿竖直轴线做圆锥摆运动，所述渣罐内设有用于驱动离心盘做圆锥摆运动的驱动机构。发明将离心盘设置为锥摆状结构，使熔融钢渣的飞溅路径周期性波动，从而使冷却水套各个区域都能够均匀的受到钢渣冲击，冷却效果更均匀，同时提高了渣罐整体使用寿命。

权利要求

1.一种离心机构，其特征在于：包括设置在渣罐(10)中心的离心盘(20)，所述离心盘(20)沿自身轴线转动设置且渣罐(10)内设有用于驱动离心盘(20)转动的第一驱动电机(11)；所述离心盘(20)被装配为能够沿竖直轴线做圆锥摆运动，所述渣罐(10)内设有用于驱动离心盘(20)做圆锥摆运动的驱动机构；所述离心盘(20)的转轴下端通过传动机构与第一驱动电机(11)的主轴同步转动连接；所述传动机构包括中间轴(21)和过渡轴(22)，所述中间轴(21)上端通过万向节与离心盘(20)转轴的下端同步转动连接，中间轴(21)的下端通过万向节与过渡轴(22)的上端同步转动连接，过渡轴(22)的下端通过万向节与第一驱动电机(11)的主轴同步转动连接；所述中间轴(21)偏心设置在一转盘(25)上，所述转盘(25)的轴线竖直设置且转盘(25)的轴线与离心盘(20)做圆锥摆运动的轴线以及第一驱动电机(11)主轴的轴线共线，所述中间轴(21)与转盘(25)转动连接且中间轴(21)的轴线与转盘(25)的轴线平行；所述用于驱动离心盘(20)做圆锥摆运动的驱动机构包括第一传动轴(26)，所述第一传动轴(26)沿竖直方向转动设置在渣罐(10)内部机架上，所述第一驱动电机(11)的主轴通过第一齿轮副(27)与第一传动轴(26)下端构成传动配合，第一传动轴(26)上端通过第二齿轮副(28)与所述转盘(25)构成传动配合，所述第一齿轮副(27)和第二齿轮副(28)均为减速齿轮副。

2.根据权利要求1所述的离心机构，其特征在于：所述离心盘(20)的转轴上设有一活动轴套(23)，该活动轴套(23)与离心盘(20)转轴转动连接，所述活动轴套(23)沿一活动环(24)的径向与该活动环(24)铰接，所述活动环(24)沿径向与渣罐(10)内部机架铰接且该铰接轴与活动轴套(23)和活动环(24)之间的铰接轴垂直。

3.根据权利要求1所述的离心机构，其特征在于：所述离心盘(20)包括间隔设置的顶板(201)和底板(202)，所述底板(202)为实心的圆盘状，所述顶板(201)为中心设有通孔的圆环形板，所述顶板(201)和底板(202)之间通过叶片(203)连接，所述叶片(203)沿顶板(201)和底板(202)的周向均匀间隔设置多个，且各叶片(203)成旋涡状布置。

4.根据权利要求2所述的离心机构，其特征在于：所述传动机构和驱动机构外部设有防护罩(29)，所述活动轴套(23)安装在防护罩(29)顶部，所述离心盘(20)凸申至防护罩(29)上端。

5.根据权利要求4所述的离心机构，其特征在于：所述离心盘(20)上下两侧还设有预热装置。

6.根据权利要求5所述的离心机构，其特征在于：所述预热装置包括设置在离心盘(20)上下两侧电加热盘(204)。

7.根据权利要求1所述的离心机构，其特征在于：所述离心盘(20)轴线与竖直方向之间的夹角为3°-5°。

8.根据权利要求1所述的离心机构，其特征在于：所述离心盘(20)轴线与竖直方向之间的夹角为5°。

说明书

一种离心机构

技术领域

[0001] 本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种离心机构。

背景技术

[0002] 钢渣是炼钢过程中的一种副产品，它是由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐类所组成。钢渣作为二次资源综合利用有两个主要途径，一个是作为冶炼溶剂在本厂循环利用，不但可以代替石灰石，且可以从中回收大量的金属铁和其他有用元素；另一个是作为制造筑路材料、建筑材料或农业肥料的原材料。钢渣的处理主要包括水淬、造粒、冷却、清洗、磨粉等工艺过程。现有技术中的离心式造粒机存在一个重要缺陷就是熔融钢渣的飞溅路径总是保持不变，从而导致冷却水套总是同一块区域受到钢渣的冲击，这一方面会导致冷却水套局部过热，影响冷却效果，另一方面也会导致该区域内的钢板被快速侵蚀，影响渣罐整体使用寿命。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种能够避免钢渣离心造粒渣罐局部过热的离心机构。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种离心机构，包括设置在渣罐中心的离心盘，所述离心盘沿自身轴线转动设置且渣罐内设有用于驱动离心盘转动的第一驱动电机；所述离心盘被装配为能够沿竖直轴线做圆锥摆运动，所述渣罐内设有用于驱动离心盘做圆锥摆运动的驱动机构。

[0005] 本发明取得的技术效果为：发明将离心盘设置为锥摆状结构，使熔融钢渣的飞溅路径周期性波动，从而使冷却水套各个区域都能够均匀的受到钢渣冲击，冷却效果更均匀，同时提高了渣罐整体使用寿命。

附图说明

[0006] 图1是本发明的实施例所提供的钢渣回收处理系统的立体图；

[0007] 图2是本发明的实施例所提供的渣罐的剖视图；

[0008] 图3是本发明的实施例所提供的离心盘装配结构立体图；

[0009] 图4是本发明的实施例所提供的离心盘装配结构剖视图；

[0010] 图5是本发明的实施例所提供的水套在线清洁装置的立体图；

[0011] 图6是本发明的实施例所提供的水套在线清洁装置另一视角的立体图；

[0012] 图7是本发明的实施例所提供的水套在线清洁装置的俯视图；

[0013] 图8是本发明的实施例所提供的水套在线清洁装置的剖视图；

[0014] 图9是本发明的实施例所提供的渣水分离机构的立体图；

[0015] 图10是本发明的实施例所提供的过滤辊筒的立体图；

[0016] 图11是本发明的实施例所提供的过滤辊筒的主视图；

[0017] 图12是图11的A-A剖视图；

[0018] 图13是图11的B-B剖视图；

[0019] 图14是本发明的实施例所提供的过滤辊筒的侧视图；

[0020] 图15是图14的C-C剖视图。

具体实施方式

[0021] 为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

[0022] 如图1、2所示，一种钢渣回收处理系统，包括离心造粒装置和真空过滤装置，所述离心造粒装置包括渣罐10，所述渣罐10中心设有离心盘20，所述离心盘20沿自身轴线转动设置且渣罐10内设有用于驱动离心盘20转动的第一驱动电机11，所述离心盘20上方设有熔融钢渣倾泻口，所述渣罐10内壁上设有冷却水套30，所述渣罐10顶部设有喷淋装置14，所述渣罐10底部设有渣水分离机构，渣水分离机构的出水口与真空过滤装置连通，所述真空过滤装置用于对废水中的粉渣进行过滤和回收；渣水分离装置的出渣口设有捞渣机构，所述捞渣机构的出料端设有钢渣收集装置。本发明采用离心式造粒工艺将熔融钢渣固化为钢渣颗粒，熔融钢渣溅射过程中喷淋装置14对其进行水淬，使钢渣进一步崩裂成细小颗粒以便于回收利用，本发明直接在渣罐10下方设置渣水分离装置，直接对钢渣进行清洗和分离，避免钢渣堆积，提高了钢渣回收效率，另外，本发明将清洗钢渣产生的废水进行二次过滤，将废水中的细小钢渣颗粒及金属离子进行二次收集，进一步提高了钢渣的回收利用率。

[0023] 进一步的，如图3、4所示，所述离心盘20被装配为能够沿竖直轴线做圆锥摆运动，所述渣罐10内设有用于驱动离心盘20做圆锥摆运动的驱动机构。具体的，所述离心盘20的转轴上设有一活动轴套23，该活动轴套23与离心盘20转轴转动连接，所述活动轴套23沿一活动环24的径向与该活动环24铰接，所述活动环24沿径向与渣罐10内部机架铰接且该铰接轴与活动轴套23和活动环24之间的铰接轴垂直；所述离心盘20的转轴下端通过传动机构与第一驱动电机11的主轴同步转动连接。所述传动机构包括中间轴21和过渡轴22，所述中间轴21上端通过万向节与离心盘20转轴的下端同步转动结构，中间轴21的下端通过万向节与过渡轴22的上端同步转动连接，过渡轴22的下端通过万向节与第一驱动电机11的主轴同步转动连接；所述中间轴21偏心设置在一转盘25上，所述转盘25的轴线竖直设置且转盘25的轴线与离心盘20做圆锥摆运动的轴线以及第一驱动电机11主轴的轴线共线，所述中间轴21与转盘25转动连接且中间轴21的轴线与转盘25的轴线平行。所述用于驱动离心盘20做圆锥摆运动的驱动机构包括第一传动轴26，所述第一传动轴26沿竖直方向转动设置在渣罐10内部机架上，所述第一驱动电机11的主轴通过第一齿轮副27与第一传动轴26下端构成传动配合，第一传动轴26上端通过第二齿轮副28与所述转盘25构成传动配合，所述第一齿轮副27和第二齿轮副28均为减速齿轮副。现有技术中的离心式造粒机存在一个重要缺陷就是熔融钢渣的飞溅路径总是保持不变，从而导致冷却水套30总是同一块区域受到钢渣的冲击，这一方面会导致冷却水套30局部过热，影响冷却效果，另一方面也会导致该区域内的钢板被快速侵蚀，影响渣罐10整体使用寿命。而本发明巧妙的将离心盘20设置为锥摆状结构，使熔融钢渣的飞溅路径周期性波动，从而使冷却水套30各个区域都能够均匀的受到钢渣冲击，冷却效果更均匀，同时提高了渣罐10整体使用寿命。

[0024] 优选的，所述离心盘20包括间隔设置的顶板201和底板202，所述底板202为实心的圆盘状，所述顶板201为中心设有通孔的圆环形板，所述顶板201和底板202之间通过叶片203连接，所述叶片203沿顶板201和底板202的周向均匀间隔设置多个，且各叶片203成旋涡状布置。所述传动机构和驱动机构外部设有防护罩29，所述活动轴套23安装在防护罩29顶部，所述离心盘20凸申至防护罩29上端。所述离心盘20上下两侧还设有预热装置。所述预热装置包括设置在防护罩29顶端以及熔融钢渣倾斜口底端的电加热盘204。预热装置用于在造粒前对离心盘20进行预热，防止熔融的钢渣遇到低温的离心盘20后迅速固化而导致离心盘20叶片203堵死。所述离心盘20轴线与竖直方向之间的夹角为3°-5°优选5°。

[0025] 进一步的，如图3、5-8所示，还包水套在线清洁装置，所述水套在线清洁装置包括沿冷却水套30的上半部内壁回转设置的第一清洁头31，以及沿冷却水套30下半部内壁回转设置的第二清洁头32，所述第一清洁头31和第二清洁头32沿冷却水套30的直径方向相互远离设置，所述第一清洁头31和第二清洁头32的回转方向和回转速度相同，且二者回转的角速度与离心盘20做圆锥摆运动时的角速度大小和方向相同，其中第一清洁头31始终对应离心盘20较低的一侧设置，第二清洁头32始终对应离心盘20较高的一侧设置；所述第一清洁头31和第二清洁头32上还设有导轮303，所述导轮303与冷却水套30内环面滚动配合。在线清洗装置能够在造粒过程中对冷却水套30进行实时清洗，将冷却水套30内壁上辅佐的钢渣快速剔除，进一步提高冷却效果。本发明将第一清洁头31和第二清洁头32分别对应设置在钢渣飞溅路径的波谷和波峰处，并使清洁头的回转速度与离心盘20的锥摆速度一致，从而使第一清洁头31和第二清洁头32能够始终避开钢渣的飞溅路径。

[0026] 如图7所示，所述第一清洁头31和第二清洁头32包括铲刀301和钢刷302，所述铲刀301位于钢刷302运动方向的前侧，所述铲刀301的刀刃与冷却水套30的内壁相贴合，铲刀
301的刀面相对于冷却水套30内壁倾斜设置，所述钢刷302的刷毛与冷却水套30内壁紧密贴合。铲刀301能够将附着在冷却水套30内壁上的钢渣颗粒剔除，避免残留钢渣堆积，钢刷302能够对冷却水套30表面进行进一步清洁，提高冷却效果。

[0027] 优选的，如图2所示，所述冷却水套30的外环面通过环形钢梁12与渣罐10的内壁固接。

[0028] 具体的，如图5、6、8所示，所述环形钢梁12的上下两侧分别设有第一环形轨道33和第二环形轨道34，所述第一环形轨道33和第二环形轨道34分别与环形钢梁12构成转动配合，所述第一清洁头31通过冷却水套30上端设置的第一清洁支架35与第一环形轨道33连接，所述第二清洁头32通过冷却水套30下端设置的第二清洁支架36与第二环形轨道34连接，所述渣罐10侧壁上设有用于驱动第一环形轨道33和第二环形轨道34转动的驱动构件。所述第一环形轨道33和第二环形轨道34的外环面上设有齿圈，所述第一环形轨道33和第二环形轨道34的内环面上设有凸缘，所述环形钢梁12的上下两端分别设有沿环形钢梁12周向间隔设置的多个槽轮121，所述第一环形轨道33和第二环形轨道34的凸缘分别卡设于环形钢梁12上下两侧的槽轮121内并与槽轮121构成滚动配合。所述驱动构件包括渣罐10侧壁上沿竖直方向转动设置的驱动轴37，所述驱动轴37上设有分别与第一环形轨道33和第二环形轨道34上的齿圈相啮合的第一齿轮371和第二齿轮372，所述驱动轴37通过第一减速器与第二驱动电机13的主轴传动连接。

[0029] 进一步的，所述渣罐10上部设有环形挡板13，所述环形挡板13的直径小于冷却水套30的内径，所述环形挡板13的下端与冷却水套30上端平齐或略低于冷却水套30上端。所述钢刷302为辊刷，所述辊刷沿竖直轴线转动设置，且辊刷的旋转方向与第一清洁头31和第二清洁头32的回转方向相同。所述第一清洁头31的辊刷上端设有第三齿轮304，所述环形挡板13的外壁上沿周向设有环形外齿面304，所述第三齿轮304与该环形外齿面304啮合。所述第二清洁头32的辊刷下端设有第一带轮305，第一带轮305通过皮带与第二清洁支架36上设置的第二带轮306构成传动配合，所述第二带轮306的转轴上设有第四齿轮307，所述第四齿轮307与第二清洁支架36上转动设置的第五齿轮308啮合，所述第五齿轮308与渣罐10内壁上设置的环形内齿面啮合。所述第二清洁头32上端设有挡渣板，避免钢渣在第二清洁头32上堆积导致第二清洁头32卡死。

[0030] 优选的，所述喷淋装置14包括设置在环形挡板13内侧的环形喷淋管，所述环形喷淋管与冷水箱连通。

[0031] 优选的，如图2、9所示，所述渣水分离机构包括渣水收集池40，所述渣水收集池40的上端设有溢流构件，渣水收集池40的下端设有沉渣槽42，所述捞渣机构的进料端位于沉渣槽42底部，所述渣水收集池40的底部设有曝气管。

[0032] 具体的，所述溢流构件包括沿渣水收集池40径向设置的导流槽41，所述导流槽41的槽身没入渣水收集池40的液面下方，导流槽41的槽口与渣水收集池40的液面平齐，导流槽41的外端贯穿渣水收集池40的池壁设置，且导流槽41外端设有排水口，该排水口与渣水收集池40外围设置的环形废水收集池45连通。所述渣水收集池40的液面上方设有刮水板43，所述刮水板43的长度方向沿渣水收集池40的径向设置，且刮水板43沿渣水收集池40的周向回转设置。所述导流槽41上方设有拱形挡渣板401，所述拱形挡渣板401与渣水收集池
40的液面间隔一段距离设置，拱形挡渣板401与导流槽41之间的间隔区域构成共所述刮水板43穿过的通道。所述导流槽41的槽底自渣水收集池40的中心向边缘逐渐向下倾斜设置。
所述沉渣槽42沿渣水收集池40径向设置在渣水收集池40底部，沉渣槽42的槽口与渣水收集池40的池底平齐，渣水收集池40的池底设有刮渣板44，所述刮渣板44的长度方向沿渣水收集池40的径向设置，且刮渣板44沿渣水收集池40的周向回转设置。所述沉渣槽42与渣罐10外部设置的旁通池46连通，所述旁通池46的高度与渣水收集池40的高度一致，所述捞渣装置为刮板输送机47，所述挂板输送机自沉渣槽42延伸至旁通池46内，并在旁通池46内向上延伸至液面上方。所述渣水收集池40中心设有一转台48，所述刮水板43和刮渣板44与该转台48固接，第一驱动电机11通过减速机构与转台48构成传动配合。渣水分离机构的工作原理为：冷却水与固化后的钢渣一同落入渣水收集池40内，渣水收集池40内的曝气管路对钢渣进行冲击，使其中的粉渣附着在气泡上并漂浮在渣水收集池40上方，随着刮水板43的转动，液面上方的泡沫被不断推送至导流槽41内并沿导流槽41进入环形废水收集池45，另一方面被冲洗后的钢渣沉入渣水收集池40底部，而随着刮渣板44的转动，钢渣被不断的推送至沉渣槽42内的刮板输送机47上，最后钢渣被挂板输送机输送至渣罐10外部进行干燥和收集。

[0033] 进一步的，所述渣罐10顶部设有烟气收集管路15以便对渣罐10内产生的烟气进行收集和无害化处理。

[0034] 优选的，如图10-15所示，所述真空过滤装置包括储液槽50、过滤辊筒51、抽吸装置以及出渣装置，所述过滤辊筒51转动设置在储液槽50内，且过滤辊筒51的轴线水平设置，所述过滤辊筒51的筒壁上设有滤膜，过滤辊筒51筒壁内侧设有负压腔513，所述负压腔513与抽吸装置连通，过滤辊筒51的至少部分辊面没入储液槽50的液面以下，且另有部分辊面曝露在储液槽50液面上方；所述出渣装置对应储液槽50液面以上的过滤辊筒51的辊面设置，用于将辊面上吸附的泥饼剔除并从储液槽50上方排出。所述过滤辊筒51具有内、外两层筒壁512、511，其中外层筒壁511为筛网状结构，内层筒壁512为实心板状结构，内、外两层筒壁512、511之间间隔设置形成所述的负压腔513。所述过滤辊筒51的内层筒壁512通过轮辐与辊轴固接，所述辊轴转动设置在储液槽50两相对的槽壁上，且辊轴通过减速器与储液槽50侧壁上设置的第三驱动电机54的主轴传动连接。所述储液槽50内还设有与过滤辊筒51同轴的固定环55，所述固定环55与储液槽50槽壁固接，所述固定环55的外环面与过滤辊筒51内层筒壁512的内环面构成滑动配合，所述内层筒壁512上与固定环55对应区域内设有出液孔
516，所述固定环55与内层筒壁512贴合的一侧设有吸水槽551，所述吸水槽551通过管路与真空泵相连。所述内层筒壁512与外层筒壁511之间设有活动隔板514，所述活动隔板514的长度方向与过滤辊筒51的轴向平行，所述活动隔板514沿过滤辊筒51圆周方向均匀间隔设置多个，所述活动隔板514被装配为能够在以下两工位件切换：工位一，活动隔板514的两侧分别与内层筒壁512和外层筒壁511贴合，从而将所述负压腔513沿周向分隔为多个独立的空间；工位二，活动隔板514的至少其中一侧与内层筒壁512或外层筒壁511分离，使活动隔板514两侧的负压腔513空间连通。所述活动隔板514的其中一侧与内层筒壁512铰接，另一侧与外层筒壁511内环面上设置的凸棱515挡接。所述活动隔板514的铰接轴凸出于过滤辊筒51端部设置，且该凸出部分的铰接轴上设有拨杆517，拨杆517的顶端设有导轮303，所述导轮303与过滤辊筒51端部设置的环形导槽56构成滚动配合，所述环形导槽56具有第一行程段561和第二行程段562，当导轮303在第一行程段561内行走时，活动隔板514处于所述工位一状态下，当导轮303在第二行程段562内行走时，活动隔板514处于所述工位二状态下；
所述第一行程段561和第二行程段562之间平滑过渡。所述第一行程段561对应储液槽50液面以上的过滤辊筒51端面设置，第二行程段562对应储液槽50液面以下的过滤辊筒51端面设置。所述吸水槽551为弧形，所述吸水槽551与第二行程段562在过滤辊筒51上所对应的区段相一致。所述出渣装置包括刮板52和输送带53，所述刮板52的宽度方向倾斜设置，且刮板
52较高的一侧与过滤辊筒51的外壁贴合，所述输送带53位于挂板较低的一侧的下方。真空过滤装置的工作原理为：废水与钢渣分离后流入储液槽50内，第三驱动电机54驱动过滤辊筒51低速旋转，同时抽吸装置对负压腔513进行抽吸，过滤辊筒51辊面附近的废水在负压作用下被吸入负压腔513内，而废水中的粉渣被滤膜阻挡在辊面外侧，当吸附有粉渣的辊面运动到储液槽50液面以上时，挂板能够将粉渣从辊面上剔除并输送出去，进而完成对粉渣的二次回收。本发明在负压腔513内设置了多个活动隔板514，利用活动隔板514的开启或闭合实现负压腔513各个区段的连通和断开，使储液槽50液面以下的负压腔513全部彼此连通，而液面以上的负压腔513则彼此断开，同时液面以下的负压腔513与抽吸管路连通，液面以上的负压腔513与抽吸管路断开，这样能够避免负压腔513与大气连通而失压，另外，液面以下的负压腔513彼此连通能够使各区段压力均衡，避免局部压力过大而导致辊筒外壁变形。

[0035] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。