КОЛОСНИК ОБЖИГОВОЙ МАШИНЫ Российский патент 1994 года по МПК F27B21/06 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при обжиге окатышей на конвейерных обжиговых машинах.

Известны колосники обжиговых машин, представляющие собой тело с верхними и нижними рожками, образующими зев для фиксации колосника на опорных балках тележек.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату является колосник, состоящий из тела с рабочей поверхностью и донной частью, выполненной с выступом, симметричным относительно плоскостей симметрии колосника и сопряженным с рожками и дистанционных планок. Недостатком как аналога, так и прототипа является низкая надежность и малая долговечность, что обусловлено условиями работы колосника и его конструктивными особенностями. При обжиге окатышей материал располагается на рабочей поверхности колосника. Нагрев колосника осуществляется за счет его теплообмена со слоем раскаленных окатышей и газом-теплоносителем. При этом наиболее интенсивному воздействию температурных нагрузок подвергается рабочая поверхность колосника, а решающую роль в обеспечении стойкости колосников приобретает проблема обеспечения оптимального теплоотвода, обеспечивающего рав- номерное распределение температуры в теле колосника.

Исследования распределения тепловых нагрузок на колосник по его длине свидетельствуют о неравномерности температурного поля. Так, в средней части колосника температура рабочей поверхности выше, чем у его торцев и перепад температуры составляет 80-70^оС. Увеличение высоты колосников до определенных пределов снижает температуру рабочей поверхности, однако не устраняет перепада температур по его длине, что в условиях циклического температурного нагружения приводит к трещинообразованию и выходу колосника из строя. Кроме того, равномерное увеличение высоты колосника по всей его длине значительно повышает его массу и металлоемкость, что отрицательно сказывается на параметрах работы обжиговой машины.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности колосника.

Это достигается тем, что колосник обжиговой машины состоит из тела с рабочей поверхностью и донной частью, выполненной с выступом, симметричным относительно плоскостей симметрии и сопряженным с рожками, и дистанционных планок, при этом выступ выполнен на всю длину донной части и имеет переменное сечение, причем площади поперечных сечений тела колосника в пределах длины донной части выполнены с уменьшением от осевого сечения к периферии, а отношение площади осевого сечения к площади наименьшего сечения выступа составляет 1,4-1,6.

На фиг.1 представлен колосник, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - расположение точек измерения температуры по сечению колосника-прототипа; на фиг.6 - расположение точек измерения температуры по сечению заявляемого колосника.

Колосник обжиговой машины содержит основное тело с рабочей поверхностью 1, донной частью 2, опорными рожками 3 и дистанционные планки 4. Донная часть имеет форму выступа переменного сечения, имеющего максимальный размер в центральной части и плавно уменьшающегося к периферии, где он сопрягается с рожками 3. Отношение площадей осевого поперечного сечения к сечению в месте сопряжения выступа донной части с рожками находится в пределах 1,4-1,6.

Для определения оптимальных отношений указанных выше поперечных сечений тела колосника, обеспечивающих достижение цели, были проведены экспериментальные исследования. Исследования прово- дились на обжиговой машине ОК-552, в среднюю часть колосниковой решетки которой устанавливали колосники разных параметров с зачеканенными в них в семи точках хромель-алюмелевыми термопарами КТМС(ха) - 2 х 0,06, в защитной оболочке (см. фиг.4 и 5). Измерение температуры производили в течение пяти полных циклов нагрев - охлаждение. Данные измерения температур регистрировались автоматическим потенциометром КСП-1 и представлены в таблице (N 2 - колосник-прототип с плоской донной частью, NN 2-6 - колосники с разными площадями осевого сечения).

Как видно из таблицы оптимальное изменение перепада температур по сечению и длине колосника происходит при отношении площадей поперечных сечений тела по оси и в месте сопряжения донной части и рожек в интервале 1,4 - 1,6. При отношении площадей этих сечений менее 1,4 изменение перепада температур незначительно, при отношении более 1,6 при незначительном изменении перепада температур будет возрастать масса колосника и его металлоемкость до величин, неадекватных достигаемому эффекту.

Колосник работает следующим образом. При прохождении зоны обжига на рабочую поверхность тела колосника воздействует высокотемпературное поле, вызывающее неравномерный нагрев в разных участках колосника. Выполнение донной части колосника с выступом пере- менного сечения, имеющим максимальный размер в осевом сечении, обеспечивает эффективный отбор тепла в центральной зоне с последовательным уменьшением теплоотвода к концам колосника, что способствует более равномерному распределению тепла по длине к сечению колосника, снижая тем самым напряжения, возникающие при большом перепаде температур, и, следовательно, увеличивая его надежность и долговечность.

Использование: в металлургии, при обжиге окатышей на конвейерных обжиговых машинах. Сущность: колосник обжиговой машины состоит из тела с рабочей поверхностью и донной частью, на всю длину которой выполнен выступ переменного сечения, симметричный относительно плоскостей симметрии колосника. Площади поперечных сечений тела колосника в пределах длины донной части выполнены с уменьшением от осевого сечения к периферии, а соотношение площади осевого сечения к площади наименьшего сечения выступа составляет 1,4 - 1,6. 6 ил., 1 табл.

КОЛОСНИК ОБЖИГОВОЙ МАШИНЫ, состоящий из тела с рабочей поверхностью и донной частью, выполненной с выступом, симметричным относительно плоскостей симметрии колосника и сопряженным с рожками, и дистанционных планок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности колосника, выступ выполнен на всю длину донной части и имеет переменное сечение, причем площади поперечных сечений тела колосника в пределах длины донной части выполнены с уменьшением от осевого сечения к периферии, а соотношение площади осевого сечения и площади наименьшего сечения выступа составляет 1,4 - 1,6.