專利名稱：用于干法噴涂涂覆的干性輸送材料的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)發(fā)射將材料涂覆到物體表面。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開(kāi)發(fā)出材料饋送沉積系統(tǒng)用于將材料推進(jìn)并沉積到期望位置。這些系統(tǒng)用于將例如有黏性且耐火的材料涂覆到表面尤其是不能直接接觸的炙熱表面上。耐火材料用作金屬處理和轉(zhuǎn)送器皿的工作爐襯以容納熔化的金屬和熔渣以及相關(guān)的熱量和氣體。這些爐襯通常是可消耗材料，其由于暴露在器皿內(nèi)的環(huán)境而腐蝕或以其它方式受損害。當(dāng)爐襯已經(jīng)發(fā)生一定量的消耗或損害時(shí)，為了修理或更換耐火爐襯，生產(chǎn)必須停止，有時(shí)生產(chǎn)停止需持續(xù)一段時(shí)間。這些中斷的頻率是由該過(guò)程消耗爐襯的比率來(lái)確定的。這些中斷的持續(xù)時(shí)間取決于消耗率以及是否可以對(duì)爐襯的受損進(jìn)行局部修理而不是·移除未受損部分以及更換整個(gè)爐襯?？蓾茶T耐火材料是含水的制劑，其在固化過(guò)程中去水?？蓾茶T耐火材料爐襯的安裝要求結(jié)合隨附的混合設(shè)備，水源，技術(shù)熟練的人力，監(jiān)督成本，以及混合誤差的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)混合，。在其它事項(xiàng)中，可澆鑄爐襯的質(zhì)量取決于所添加的鑄造水、所使用的混合振動(dòng)技術(shù)以及安裝者的技能。將混合濕性可澆鑄材料輸送至施工現(xiàn)場(chǎng)可能耗時(shí)、笨拙且不方便。安裝可能要求成形，這增加了安裝時(shí)間和成本。需要可澆鑄爐襯在升溫時(shí)變干，以便在爐襯能夠固化且投入使用之前去除所添加的濕氣。在變干過(guò)程中可澆鑄耐火材料的加熱也增加了能量成本。干性耐火材料是不定型耐火材料，這些耐火材料被處理且以干粉末形式運(yùn)送至施工地點(diǎn)，而不添加水或液態(tài)化學(xué)結(jié)合劑。這些材料通過(guò)所謂干噴涂的推進(jìn)技術(shù)涂覆到表面。在這種技術(shù)中，通過(guò)機(jī)械方式或利用氣態(tài)推進(jìn)劑將干性材料推進(jìn)到適當(dāng)位置。干性材料被推進(jìn)到涂覆噴槍中，在涂覆噴槍中，這些干性材料與水諸如液態(tài)化學(xué)結(jié)合劑的其它液體結(jié)合以形成涂覆到表面或物體上的濕混合材料流。干性材料的使用使得與可澆鑄耐火材料的使用相關(guān)聯(lián)的許多問(wèn)題最少化。然而，干材料的處理和涂覆帶來(lái)了其它問(wèn)題，諸如在傳送過(guò)程中本領(lǐng)域公知的干材料趨于分離以及趨于抵制從涂覆裝置的一個(gè)部分移動(dòng)到另一部分。已經(jīng)用于干法噴涂的一種系統(tǒng)包括壓力罐、底部蝶形閥和空氣傳送感應(yīng)器。干性材料被放置到增壓罐中。位于罐底部的蝶形閥開(kāi)閉以將容納在罐中的干性材料的部分引入感應(yīng)器中。由于感應(yīng)器如此構(gòu)造以形成投機(jī)效應(yīng)并且在罐和感應(yīng)器的內(nèi)部之間造成微小負(fù)壓，感應(yīng)器中的壓縮空氣將干性材料推進(jìn)到適當(dāng)位置。這種設(shè)備中的平滑流動(dòng)取決于罐、感應(yīng)器內(nèi)部和材料順隨傳送的線路之間的穩(wěn)定壓差。由于軟管中的任何微小障礙破壞這種壓差，這種類(lèi)型的設(shè)備易于發(fā)生涌動(dòng)，即，材料輸送不均勻。這使得難以保持向材料中持續(xù)加水，使得噴補(bǔ)區(qū)噴補(bǔ)效果較差。用于干法噴涂的另一種系統(tǒng)使用旋轉(zhuǎn)式噴槍。在該系統(tǒng)中，通過(guò)帶空腔的輪將材料饋送至空氣噴嘴中，以旋轉(zhuǎn)輸送方式填充所述空腔。這些系統(tǒng)能夠形成更加均勻的饋送，但是設(shè)備昂貴且由于粉末狀或顆粒狀材料的侵入對(duì)裝置造成磨損而難以保持在容納空腔的移動(dòng)板和防止空氣逸出的橡膠墊圈之間。重要的是，這種系統(tǒng)被正確地保持，或者逸出的空氣造成灰塵和機(jī)器的性能差。另外，由于孔相對(duì)小且孔完全填充的時(shí)間相對(duì)少的事實(shí)，這能夠形成到噴嘴沿軟管向下推進(jìn)材料的點(diǎn)非均勻饋送。

發(fā)明內(nèi)容
因此，發(fā)明人已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用于干法噴涂的方法和裝置，其提供持續(xù)饋送，提供持續(xù)材料輸出，并且能夠產(chǎn)生適當(dāng)?shù)牟牧戏峙淞亢土Γ鵁o(wú)需對(duì)裝置進(jìn)行高級(jí)維護(hù)。本發(fā)明的裝置包含旋轉(zhuǎn)式氣閘，所述旋轉(zhuǎn)式氣閘具有內(nèi)部和外部，所述旋轉(zhuǎn)式氣閘包括(a)材料入口，(b)增壓口，(C)出口，⑷能夠旋轉(zhuǎn)且包括多個(gè)葉片的轉(zhuǎn)輪，以及(e)由相鄰葉片限定的至少一個(gè)葉片囊。入口和出口可以位于旋轉(zhuǎn)式氣閘的圓形周邊。增壓口與葉片囊連通，而不與旋轉(zhuǎn)式氣閘的出口連通。入口可以與容納有材料的器皿或材料容器連通，這種器皿可以具有材料容器排放口，所述材料容器排放口與旋轉(zhuǎn)式氣閘的材料入口連通。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該器皿為壓力罐，并且器皿可以裝有用于對(duì)器皿進(jìn)行·增壓的入口閥和用于將材料導(dǎo)入器皿的入口。在該實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)式氣閘的材料入口還用作增壓口，材料容器排放口和增壓口位于同一位置處。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，未對(duì)器皿進(jìn)行增壓，并且該器皿具有例如料斗或漏斗的形式。在該實(shí)施例中，材料入口和增壓口是分開(kāi)的，并且在轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片囊連續(xù)地a)與入口連通，b)與增壓口連通，并且c)與出口連通。旋轉(zhuǎn)式氣閘還可通過(guò)旋轉(zhuǎn)式氣閘出口與感應(yīng)器的進(jìn)料口連通，所述感應(yīng)器具有進(jìn)料口和排放口。旋轉(zhuǎn)式氣閘包括殼體，所述殼體包括限定內(nèi)部的至少一個(gè)壁。在殼體內(nèi)部?jī)?nèi)，葉片固定至能夠繞軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輪。該軸線可以為水平的。葉片被構(gòu)造為使得它們?cè)谒鼈冃D(zhuǎn)部分過(guò)程中與殼體壁形成氣密或近氣密的接觸。這樣，裝置能夠密封增壓系統(tǒng)以免空氣或氣體的損失，同時(shí)容許材料在具有不同壓力的部件之間流動(dòng)。如果壓力罐存在，裝置能夠保持壓力罐的壓力比感應(yīng)器的壓力高。裝置被構(gòu)造為使得通過(guò)增壓口提供的壓力和感應(yīng)器內(nèi)的壓力之間無(wú)直接交互。葉片囊能夠容納待噴涂的材料。這種構(gòu)造產(chǎn)生脫離材料容器以及通過(guò)旋轉(zhuǎn)式氣閘的出口的均勻饋送率。隨著轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，材料在最初與入口連通的葉片囊中傳送，然后與入口和出口隔離，并且然后與出口連通。在一些實(shí)施例中，待噴涂材料被置入材料容器、增壓罐中或者以其它方式布置以使持續(xù)部分可導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)式氣閘的入口中。葉片單元固定至轉(zhuǎn)輪并且包括限定多個(gè)葉片囊的多個(gè)葉片。轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，容許干性材料移動(dòng)到連續(xù)葉片囊中。在進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，連續(xù)的葉片囊通向出口?？梢源嬖诟袘?yīng)器隔間以容納通過(guò)出口的材料?？蛇x地，氣閘的出口可以與分配線路連通。通往出口的葉片囊內(nèi)的壓力大于出口內(nèi)的壓力。該壓差致使材料從葉片囊移動(dòng)而通過(guò)出口。不希望受任何特定理論約束，可以認(rèn)為捕獲在材料顆粒之間的氣體膨脹，并且該膨脹力將材料從葉片囊推出并且通過(guò)出口而進(jìn)入感應(yīng)器中。還可以認(rèn)為，重力有助于該噴射。本發(fā)明可通過(guò)如下過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)將干性材料放置到材料容器中，然后將干性材料從材料容器傳遞至具有內(nèi)部和外部的旋轉(zhuǎn)式氣閘中，所述旋轉(zhuǎn)式氣閘包括(a)入口，(b)出口，(C)能夠旋轉(zhuǎn)并且包括多個(gè)葉片的轉(zhuǎn)輪，以及⑷布置在葉片之間的多個(gè)葉片囊，然后對(duì)葉片囊內(nèi)的干材料進(jìn)行增壓，并且然后傳送干性材料通過(guò)旋轉(zhuǎn)式氣閘的出口。在轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片囊連續(xù)地a)與開(kāi)放口連通，b)與旋轉(zhuǎn)式氣閘的外部隔離，以及c)與出口連通。對(duì)葉片囊內(nèi)的干性材料進(jìn)行增壓可通過(guò)對(duì)材料容器內(nèi)的干性材料進(jìn)行增壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，材料容器可具有罐或壓力器皿的形式。該方法還可以包括通過(guò)旋轉(zhuǎn)式氣閘的出口將干性材料傳送至具有內(nèi)部、感應(yīng)器進(jìn)料口和感應(yīng)器排放口的感應(yīng)器的進(jìn)料口中，然后將干性材料夾帶在由與感應(yīng)器的內(nèi)部連通的噴嘴形成的流中，并且然后從感應(yīng)器排放口噴射夾帶的干性材料。將材料傳送至葉片囊中并且對(duì)葉片囊進(jìn)行增壓可單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，在此情況下，在轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片囊連續(xù)地a)與材料入口連通，b)與增壓口連通，以及c)與出口連通，并且對(duì)葉片囊內(nèi)的干材料進(jìn)行增壓是通過(guò)借助增壓口對(duì)材料進(jìn)行增壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的方法和裝置適于干性耐火材料涂覆的傳送。在大多數(shù)情況下，干性耐火材料通過(guò)軟管傳送至噴槍，在噴槍中添加水以激活其中含有的水溶性結(jié)合劑。在噴槍中，水添加的湍流以及噴槍中的常規(guī)摩擦致使水在流動(dòng)時(shí)混合到材料中。本領(lǐng)域公知的各個(gè)裝置用于增強(qiáng)該過(guò)程，但是除非保持持續(xù)干性材料流率否則所有裝置均無(wú)效。一旦離開(kāi)噴槍，濕性材料涂覆到熱或冷的表面以修理現(xiàn)有的爐襯或者甚至構(gòu)建新的爐襯。
能夠通過(guò)本發(fā)明的方法和裝置來(lái)進(jìn)行干法噴涂，相對(duì)于之前的方法顯著提高了饋送至噴槍的干性材料的持續(xù)性。方法和裝置還使得能夠通過(guò)干性材料的正向截?cái)鄟?lái)進(jìn)行干法噴涂。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)的耐火材料噴涂裝置的示意圖；圖2是本發(fā)明的裝置的示意圖；圖3是本發(fā)明的裝置的示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)的耐火材料噴涂裝置的工作壓力的曲線圖；以及圖5是本發(fā)明的耐火材料噴涂裝置的工作壓力的曲線圖。
具體實(shí)施例方式圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)的干法噴涂系統(tǒng)10的示意圖。該系統(tǒng)包含壓力罐12，壓力罐12具有壓力罐入口 13和壓力罐閥15，材料能夠通過(guò)壓力罐入口 13添加到壓力罐12中，能夠通過(guò)壓力罐閥15對(duì)壓力罐12進(jìn)行增壓。壓力罐12布置為與包含蝶形閥盤(pán)18的蝶形閥16的入口流體連通。蝶形閥16的出口布置為感應(yīng)器20流體連通?？諝鈬娮?2引導(dǎo)至感應(yīng)器20的內(nèi)部中。感應(yīng)器20還設(shè)有感應(yīng)器排放口 24。在干法噴涂系統(tǒng)10的標(biāo)準(zhǔn)操作模式下，材料30通過(guò)壓力罐入口 13放置到壓力罐12的內(nèi)部，并且通過(guò)壓力罐閥15對(duì)壓力罐12進(jìn)行增壓。蝶形閥盤(pán)18是打開(kāi)的以允許材料進(jìn)入感應(yīng)器20?？諝鈬娮?2將諸如空氣的流體排到感應(yīng)器20的內(nèi)部，夾帶材料，并且借助于文氏管效應(yīng)通過(guò)感應(yīng)器排放口 24將材料排放到分配線路、輸送線路或軟管中，因此排放至涂覆噴槍。罐壓力42施加到壓力罐12內(nèi)的材料30上?？諝鈬娮?2將空氣噴嘴壓力44施加到感應(yīng)器20內(nèi)的材料上。反壓46應(yīng)對(duì)通過(guò)感應(yīng)器排放口 24的材料流動(dòng)而施加?？諝鈬娮?2和感應(yīng)器20的構(gòu)造諸如建立起文氏管效應(yīng)并且在感應(yīng)器主體中形成相對(duì)于罐的負(fù)壓，沿線路向下推進(jìn)材料。噴嘴的排放口必須放置為靠近感應(yīng)器的排放口。如果噴嘴22的排放口過(guò)于靠近感應(yīng)器排放口 24，則材料的流動(dòng)大幅度減弱，因?yàn)樵趪娮旌透袘?yīng)器的排放口之間不存在使材料通過(guò)的更多空間。如果噴嘴22被放置為距感應(yīng)器排放口24太遠(yuǎn)，則材料不會(huì)恰當(dāng)?shù)貖A帶，在感應(yīng)器20中不會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，并且感應(yīng)器20內(nèi)的湍流限制流動(dòng)。需要對(duì)噴嘴22的排放口進(jìn)行精確定位是該裝置的缺點(diǎn)。當(dāng)打開(kāi)時(shí)，蝶形閥16容許壓力罐12的內(nèi)部和感應(yīng)器20之間的直接流體連通，因此罐壓力42和反壓46趨于均等。最終，為了將材料30饋送至感應(yīng)器20中，空氣必須被噴射到壓力罐12中以保持離開(kāi)壓力罐12的材料30流入感應(yīng)器20中。材料輸送至感應(yīng)器20的輸送率直接取決于在罐中比在軟管中保持持續(xù)且稍低的壓力。這是由罐壓力42和反壓46之間的差以及作用于感應(yīng)器20中的噴嘴的文氏管效應(yīng)確定的。對(duì)于該差的任何破壞造成離開(kāi)設(shè)備的材料的干流率的變化。多個(gè)變量會(huì)影響分配線路和感應(yīng)器20中的反壓46，并且在操作過(guò)程中保持反壓46極其均勻?qū)嶋H上是不可能的。如果在分配線路中存在局部堵塞或者增大反壓46的其它情形，則反壓46和罐壓力42的均衡將導(dǎo)致罐壓力42升高，這將減少饋送至感應(yīng)器20中的材料30的量，除非噴嘴壓力44升高。因?yàn)楣?2為相對(duì)大的儲(chǔ)器，壓力升高相對(duì)慢，這是因 為在分配線路中的壓力升高之前必須將大量空氣噴射到罐12中。當(dāng)堵塞物被沖出時(shí)，來(lái)自罐的空氣噴射率增加，增加了材料流動(dòng)直至壓力均衡為止。交替的堵塞和堵塞排除通常造成材料輸送率的正弦模式。存在多種原因引起這種設(shè)計(jì)的設(shè)備的局部堵塞，并且得到壓力涌動(dòng)使得通過(guò)分配線路的材料饋送率大幅變化。在更加嚴(yán)重的情況下，分配線路可能被堵住。在不太嚴(yán)重的情況下，結(jié)果是在噴槍處涂覆材料很差。圖2提供了根據(jù)本發(fā)明的裝置110的示意圖。該系統(tǒng)包含壓力罐12，壓力罐12具有壓力罐入口 13和壓力罐閥15，能夠通過(guò)壓力罐入口 13來(lái)添加材料，能夠通過(guò)壓力罐閥15對(duì)壓力罐12進(jìn)行增壓。壓力罐12布置為通過(guò)材料入口 114與包含多個(gè)葉片118的旋轉(zhuǎn)式氣閘閥116的進(jìn)料口流體連通。用于將材料從壓力罐12傳送至感應(yīng)器20的囊形成在相鄰葉片118之間。旋轉(zhuǎn)式氣閘閥116的出口布置為與感應(yīng)器20流體連通。空氣噴嘴22導(dǎo)向感應(yīng)器20的內(nèi)部。感應(yīng)器20還設(shè)有感應(yīng)器排放口 24。在該實(shí)施例中，材料入口 114還用作導(dǎo)入到旋轉(zhuǎn)式氣閘閥116中的材料的增壓口。在干法噴涂系統(tǒng)110的標(biāo)準(zhǔn)操作模式中，通過(guò)壓力罐入口 13將材料30放置到壓力罐12的內(nèi)部。通過(guò)壓力罐閥15對(duì)壓力罐12進(jìn)行增壓。對(duì)空氣噴嘴22進(jìn)行增壓。旋轉(zhuǎn)式氣閘116隨后啟動(dòng)，并且對(duì)通過(guò)材料入口 114以及進(jìn)入感應(yīng)器20中的材料進(jìn)行計(jì)量。感應(yīng)器中的空氣噴嘴22將材料吹過(guò)感應(yīng)器排放口 24而進(jìn)入分配線路、輸送線路或軟管，因此到達(dá)涂覆噴槍。罐壓力42施加到壓力罐12內(nèi)的材料30上?？諝鈬娮?2將空氣噴嘴壓力44施加到感應(yīng)器20內(nèi)的材料上。反壓46應(yīng)對(duì)通過(guò)感應(yīng)器排放口 24的材料流動(dòng)而施加。在該裝置中，旋轉(zhuǎn)式氣閘116阻礙壓力罐12和感應(yīng)器20之間的空氣流動(dòng)，以使得更易于保持期望壓差。在該實(shí)施例的變型例中，感應(yīng)器20和空氣噴嘴22中的任一個(gè)或兩個(gè)不存在，旋轉(zhuǎn)式氣閘116將材料直接饋送到分配線路、輸送線路或軟管中，由此到達(dá)涂覆噴槍。圖3提供了根據(jù)本發(fā)明的裝置210的示意圖。該系統(tǒng)包含放置材料30的容器211。容器211布置為通過(guò)材料入口 114與包含多個(gè)葉片118的旋轉(zhuǎn)式氣閘閥116的進(jìn)料口流體連通。用于將材料從容器211傳送至感應(yīng)器20的囊形成在相鄰葉片118之間。氣閘增壓口228布置為使得其與葉片囊流體接觸，而葉片囊不與材料入口 114或感應(yīng)器20流體接觸。旋轉(zhuǎn)式氣閘閥116的出口布置為與感應(yīng)器20流體連通?？諝鈬娮?2導(dǎo)向感應(yīng)器20的內(nèi)部。感應(yīng)器20還設(shè)有感應(yīng)器排放口 24。
在干法噴涂系統(tǒng)210的標(biāo)準(zhǔn)操作模式中，將材料30放置到容器211中。對(duì)氣閘增壓口 228進(jìn)行增壓。對(duì)空氣噴嘴22進(jìn)行增壓。旋轉(zhuǎn)式氣閘閥116隨后啟動(dòng)，對(duì)通過(guò)材料入口 114進(jìn)入到相鄰葉片118之間的葉片囊中的材料進(jìn)行計(jì)量。在材料30通過(guò)材料入口 114進(jìn)入葉片囊且葉片旋轉(zhuǎn)之后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)式氣閘增壓口 228對(duì)葉片囊進(jìn)行增壓。葉片的額外旋轉(zhuǎn)將葉片囊與感應(yīng)器20連通，并且材料被排放到感應(yīng)器中。感應(yīng)器20中的空氣噴嘴22將材料吹過(guò)感應(yīng)器排放口 24進(jìn)入分配線路、輸送線路或軟管中，由此到達(dá)涂覆噴槍。在材料進(jìn)入之后，在葉片囊與材料入口 114隔離之后以及在葉片囊通往感應(yīng)器20之前，增壓口壓力242對(duì)各個(gè)葉片囊進(jìn)行增壓。空氣噴嘴22對(duì)感應(yīng)器20內(nèi)的材料施加空氣噴嘴壓力44。反壓46應(yīng)對(duì)通過(guò)感應(yīng)器排放口 24的材料流動(dòng)而施加。該裝置中的旋轉(zhuǎn)式氣閘116阻礙氣閘增壓口 228和感應(yīng)器20之間的空氣流動(dòng)，使得可以保持期望壓差。在該實(shí)施例的變型例中，不使用感應(yīng)器20和空氣噴嘴22中的任一個(gè)或兩個(gè)，旋轉(zhuǎn)式氣閘116將材料直接饋送到分配線路、輸送線路或軟管中，并且由此到達(dá)涂覆噴槍。本發(fā)明中所使用的旋轉(zhuǎn)式氣閘為也稱作旋轉(zhuǎn)式饋送器或旋轉(zhuǎn)式閥的裝置，其可用作桶或?qū)Ｓ貌牧咸幚硐到y(tǒng)中的部件。旋轉(zhuǎn)式饋送器的部件包括轉(zhuǎn)輪軸、殼體、封頭板、填料 密封和軸承。轉(zhuǎn)輪上通常鑄有或焊接有大的葉片。旋轉(zhuǎn)式氣閘被構(gòu)造為使得材料能夠從入口傳送至出口，同時(shí)總是保持入口和出口之間的壓力密封。為了將材料饋送到感應(yīng)器中，空氣被噴射到壓力罐的頂部，并且旋轉(zhuǎn)式氣閘運(yùn)轉(zhuǎn)。只要罐壓力超過(guò)感應(yīng)器中的壓力，由于葉片的隔間通往感應(yīng)器，材料就會(huì)從旋轉(zhuǎn)式氣閘的葉片的隔間排放或落下。通過(guò)氣閘的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)控制輸送至感應(yīng)器的材料輸送率。旋轉(zhuǎn)率的增大使得饋送至感應(yīng)器的饋送率增大。通常，只要罐壓力保持得比感應(yīng)器壓力高，排放開(kāi)口的直徑就是裝置的饋送率的限制因素。許多變量影響分配線路或輸送線路上的反壓，因此在操作過(guò)程中保持極其均勻的反壓是不可實(shí)現(xiàn)的。然而，本發(fā)明的裝置提供了比現(xiàn)有技術(shù)裝置更加規(guī)律且更加可控的饋送率。如果在分配線路或輸送線路中存在局部堵塞或者使反壓升高的其它事件，則旋轉(zhuǎn)式氣閘防止從感應(yīng)器到罐的自由流動(dòng)或者感應(yīng)器壓力對(duì)增壓口壓力的任何影響，并且線路中的壓力幾乎瞬間升高。只要罐壓力或增壓口壓力保持在反壓以上，材料將仍從旋轉(zhuǎn)式氣閘的囊排放或落下，并且饋送率不會(huì)顯著變化。另外，由于不存在必須增壓的大的空氣儲(chǔ)器，線路壓力迅速升高，迅速吹出堵塞物。具有旋轉(zhuǎn)式氣閘以及在壓力下將材料供給至旋轉(zhuǎn)式氣閘的機(jī)構(gòu)的本發(fā)明的干法噴涂系統(tǒng)提供了如下多個(gè)優(yōu)勢(shì)a)與反壓既定變化的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相比，本發(fā)明的系統(tǒng)中干性材料的饋送率明顯更加均勻。b)本發(fā)明系統(tǒng)的饋送率是通過(guò)旋轉(zhuǎn)式氣閘的旋轉(zhuǎn)速度控制，而不是如現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的情況通過(guò)罐壓力和反壓的平衡來(lái)控制的。通過(guò)本發(fā)明的系統(tǒng)，對(duì)于既定噴嘴壓力，能夠容易地、可再現(xiàn)地獲得期望的饋送率，并且能夠控制材料的輸送率和輸送力。c)在本發(fā)明的系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)式氣閘使得更易于保持壓力平衡，因此，能夠以比現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上更高的流率來(lái)獲得平穩(wěn)流動(dòng)。圖4描繪了在現(xiàn)有技術(shù)的干法噴涂系統(tǒng)的操作過(guò)程中收集到的信息，其中材料置于壓力罐中，并且容許材料通過(guò)蝶形閥進(jìn)入感應(yīng)器。通過(guò)閉合蝶形閥以使感應(yīng)器中的文氏管效應(yīng)最大化來(lái)調(diào)節(jié)噴嘴。圖表的橫坐標(biāo)或水平軸線表示以秒計(jì)的時(shí)間，縱坐標(biāo)或垂直軸線表示以每平方英寸的磅數(shù)計(jì)的壓力。噴嘴壓力301、罐壓力302和軟管壓力303表示為時(shí)間的函數(shù)。在與感應(yīng)器排放口附接的軟管中測(cè)量軟管壓力303，并且自感應(yīng)器噴嘴的下游12英寸處測(cè)量軟管壓力303。間距310表示每分鐘輸送65磅材料的時(shí)間段。間距320表示每分鐘輸送145磅材料的時(shí)間段。間距330表示每分鐘輸送255磅材料的時(shí)間段。在圖4描繪的試驗(yàn)中，如間距310所示，僅以每分鐘65磅的最低輸送率發(fā)生干性材料的平滑輸送。在試驗(yàn)的該部分中，由于感應(yīng)器中噴嘴的文氏管效應(yīng)，罐壓力302低于軟管壓力303。通過(guò)感應(yīng)器和軟管之間大約兩磅的負(fù)壓差來(lái)獲得適當(dāng)?shù)牟僮?，即，感?yīng)器壓力低于軟管壓力。如果操作順利，則軟管壓力大于罐壓力。如果罐壓力變得高于軟管壓力，則過(guò)多的材料被饋送，并且系統(tǒng)堵塞。到一定程度時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行自調(diào)節(jié)，但是自調(diào)節(jié)過(guò)程會(huì)導(dǎo)致材料輸送率的周期性變化。感應(yīng)器內(nèi)部的壓力低于罐壓力；否則，材料將不會(huì)從罐中流出。在圖4的間距320中，在每分鐘145磅的饋送率下，軟管壓力303以有節(jié)奏的模式 上下循環(huán)，這表示不期望的涌動(dòng)現(xiàn)象。涌動(dòng)是所輸送材料的量的波動(dòng)，具有足夠長(zhǎng)的時(shí)間段來(lái)妨礙材料的最優(yōu)輸送。間距320所示的有節(jié)奏的模式具有大約四秒的時(shí)間段，并且這是典型的涌動(dòng)。當(dāng)來(lái)自軟管壓力303的反壓升高時(shí)，罐壓力302升高以進(jìn)行補(bǔ)償，因?yàn)閲娮靿毫?01比罐壓力302或軟管壓力303高得多。由于這種情況發(fā)生，進(jìn)入感應(yīng)器的材料流動(dòng)放緩，這依次降低反壓。反壓的降低增加了到感應(yīng)器的材料流動(dòng)，這使得反壓升高且循環(huán)再次開(kāi)始。在該流率下，材料的涂覆仍可進(jìn)行，但是非最優(yōu)。向材料中添加水由于涌動(dòng)而變得復(fù)雜，但是，如果涌動(dòng)周期是規(guī)律的且具有足夠短的時(shí)間段，仍能夠?qū)崿F(xiàn)。在圖4的間距330中，在每分鐘255磅的較高饋送率下，循環(huán)變得更加混亂且具有較長(zhǎng)的時(shí)間段。軟管壓力高于罐壓力的時(shí)間段較長(zhǎng)。在該饋送率下，噴涂由于極干和極濕材料的時(shí)間段完全不穩(wěn)定。不能夠?qū)崟r(shí)高質(zhì)量的耐火材料噴補(bǔ)區(qū)的涂覆。圖5示出了本發(fā)明的干法噴涂系統(tǒng)的操作過(guò)程中收集到的信息，其中材料被置入壓力罐中并且容許材料通過(guò)旋轉(zhuǎn)式氣閘進(jìn)入感應(yīng)器。圖表的橫坐標(biāo)或水平軸線表示以秒計(jì)的時(shí)間，縱坐標(biāo)或垂直軸線表示以每平方英寸的磅數(shù)計(jì)的壓力。噴嘴壓力401、罐壓力402和軟管壓力403均表示為時(shí)間的函數(shù)。在與感應(yīng)器排放口附接的軟管中測(cè)量軟管壓力403，并且自感應(yīng)器噴嘴的下游12英寸處測(cè)量軟管壓力403。間距410表示每分鐘輸送155磅材料的時(shí)間段。間距420表示每分鐘輸送265磅材料的時(shí)間段。在圖5所示的試驗(yàn)中，罐壓力402總是大于軟管壓力403。這是通過(guò)旋轉(zhuǎn)式氣閘將感應(yīng)器與壓力罐隔離的結(jié)果。當(dāng)旋轉(zhuǎn)式氣閘中的囊通往感應(yīng)器時(shí)，囊中較高的空氣壓力確保囊中的材料將被排空而進(jìn)入到感應(yīng)器中。在間距410中每分鐘155磅的輸送率下，壓力曲線相對(duì)平滑并且未呈現(xiàn)出如現(xiàn)有技術(shù)干法噴涂系統(tǒng)的圖4中顯現(xiàn)出的周期性模式。在每分鐘265磅的輸送率下，軟管壓力的周期性模式不規(guī)律。該混亂的增強(qiáng)或減弱是由于通常在噴涂過(guò)程中所看到的隨機(jī)小變化引起的。這些變化的幅值看起來(lái)比現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的變化幅值高，這是由于如下事實(shí)在本發(fā)明的裝置中，在感應(yīng)器和罐之間沒(méi)有開(kāi)放式連通。因此，罐能夠充當(dāng)削弱壓力升高的儲(chǔ)器。在小的堵塞物會(huì)破壞噴涂過(guò)程之前，小堵塞物被迅速吹出。甚至在該升高速率下向材料中添加水更加持續(xù)，并且材料涂覆如現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)在每分鐘145磅的速率下所實(shí)現(xiàn)的一樣好或比其更佳。
本發(fā)明的裝置和工藝能夠以各種方式構(gòu)造且在各種條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)圖3的本發(fā)明的裝置和工藝能夠在24psi (每平方英寸的磅數(shù))軟管壓力、26psi罐壓力以及47psi噴嘴壓力下通過(guò)I. 5英寸直徑的分配線路或軟管輸送每分鐘1551bs的耐火材料。根據(jù)圖3的本發(fā)明的裝置和工藝也能夠在33psi軟管壓力、35psi罐壓力以及47psi噴嘴壓力下通過(guò)I. 5英寸直徑的分配線路或軟管輸送每分鐘2651bs的耐火材料。容納干性材料的罐或葉片囊能夠保持且可以保持在比感應(yīng)器壓力大O. 5至lOpsi、比感應(yīng)器壓力大I至5psi、比感應(yīng)器壓力大I. 5至3. 5psi或者比感應(yīng)器壓力大2至3psi的壓力下。通過(guò)本發(fā)明的裝置和工藝能夠獲得范圍在噴嘴壓力的O. 3至O. 7倍或者噴嘴壓力的O. 5至O. 7倍內(nèi)的軟管和分配線路壓力。本發(fā)明的裝置和工藝能夠通過(guò)I. 5英寸直徑的分配線路或軟管輸送每分鐘155磅的耐火材料，軟管壓力的變化不大于8%。本發(fā)明的裝置和工藝能夠通過(guò)I. 5英寸直徑的分配線路或軟管輸送每分鐘155磅的耐火材料，而不會(huì)呈現(xiàn)出輸送的周期性模式或涌動(dòng)現(xiàn)象。
可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的多種改進(jìn)和變型。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，在隨附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)，可以除具體描述的方式之外的其它方式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于輸送用于干法噴涂涂覆的材料的裝置，包括 材料容器，其具有材料排放口，以及 具有內(nèi)部和外部的旋轉(zhuǎn)式氣閘，其包括(a)材料入口、(b)增壓口、(C)出口、(d)能夠旋轉(zhuǎn)且包括多個(gè)葉片的轉(zhuǎn)輪，以及(e)布置在所述葉片之間的多個(gè)葉片囊，其中所述材料容器的所述材料排放口與所述旋轉(zhuǎn)式氣閘的所述材料入口連通，并且所述增壓口與葉片囊連通，而不與所述旋轉(zhuǎn)式氣閘的出口連通。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，在所述轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述葉片囊連續(xù)地a)與所述材料入口連通，b)與所述增壓口連通，以及c)與所述出口連通。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述材料容器為壓力罐，并且所述材料排泄口和所述增壓口定位于同一位置。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，在所述轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述葉片囊連續(xù)地a)與所述開(kāi)放口連通，b)與所述旋轉(zhuǎn)式氣閘的所述外部隔離，以及c)與所述出口連通。
5.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述氣閘的所述出口與感應(yīng)器連通。
6.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述氣閘的所述出口與分配線路連通。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，與所述增壓口連通的所述葉片囊能夠保持在每平方英寸O. 5至10磅的壓力，該壓力比所述感應(yīng)器的壓力大。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，與所述增壓口連通的所述葉片囊能夠保持在每平方英寸I. 5至3. 5磅的壓力，該壓力比所述感應(yīng)器的壓力大。
9.一種輸送用于干法噴涂涂覆的材料的方法，包括將干性材料放置到材料容器中， 將來(lái)自所述材料容器的所述干性材料傳送到具有內(nèi)部和外部的旋轉(zhuǎn)式氣閘中，所述旋轉(zhuǎn)式氣閘包括(a)入口、(b)出口、(c)能夠旋轉(zhuǎn)且包括多個(gè)葉片的轉(zhuǎn)輪，以及(d)布置在所述葉片之間的多個(gè)葉片囊， 對(duì)所述葉片囊內(nèi)的所述干性材料進(jìn)行增壓，以及 將所述干性材料傳送通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)式氣閘的所述出口。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括 通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)式氣閘的所述出口將所述干性材料傳送到感應(yīng)器的進(jìn)料口，所述感應(yīng)器具有內(nèi)部、感應(yīng)器進(jìn)料口和感應(yīng)器排放口，以及 將所述干性材料夾帶在由與所述感應(yīng)器的所述內(nèi)部連通的噴嘴產(chǎn)生的流中，以及 從所述感應(yīng)器排放口噴射夾帶的干性材料。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，在裝置中，在所述轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述葉片囊連續(xù)地a)與所述材料入口連通，b)與所述旋轉(zhuǎn)式氣閘的所述外部隔離，以及c)與所述出口連通。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，對(duì)所述葉片囊內(nèi)的所述干性材料進(jìn)行增壓是通過(guò)對(duì)所述材料容器內(nèi)的所述干性材料進(jìn)行增壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，在所述轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述葉片囊連續(xù)地a)與所述材料入口連通，b)與所述增壓口連通，以及c)與所述出口連通，并且 其中，對(duì)所述葉片囊內(nèi)的所述干性材料進(jìn)行增壓是通過(guò)所述增壓口對(duì)所述干性材料進(jìn)行增壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，容納所述干性材料的所述葉片囊保持在每平方英寸O. 5至10磅的壓力，該壓力比所述感應(yīng)器的壓力大。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，容納所述干性材料的所述葉片囊保持在每平方英寸2. 5至3. 5磅的壓力，該壓力比所述感應(yīng)器的壓力大。
全文摘要
提供了一種用于輸送干法噴涂涂覆的干性材料的方法和裝置利用與材料源和感應(yīng)器連通的旋轉(zhuǎn)式氣閘。在大于感應(yīng)器的排放口壓力的壓力作用下，材料通過(guò)旋轉(zhuǎn)式氣閘供應(yīng)至感應(yīng)器。
文檔編號(hào)B65B1/04GK102905978SQ201180015031
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者詹姆斯·W··斯滕德拉 申請(qǐng)人:維蘇威坩堝公司