УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА В ДВА БУНКЕРА, РАСПОЛОЖЕННЫХ НАД КОЛОШНИКОМ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Российский патент 2009 года по МПК C21B7/20 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для распределения сыпучего материала в два бункера, в особенности, два бункера, расположенных над колошником доменной печи.

Уровень техники

Известно множество загрузочных устройств различных видов, предназначенных для загрузки колошников шахтных или доменных печей. При этом главная задача состоит в равномерности загрузки колошника доменной печи по всему поперечному сечению. В этом отношении в качестве примера можно сослаться на патентный документ DE 19929180 С2 настоящего заявителя.

Раскрытие изобретения

Решаемой изобретением проблемой является распределение сыпучего материала в два бункера, расположенных над колошником печи, при этом предпочтительно, чтобы один бункер загружался во время опорожнения другого, и наоборот. Из последующего описания будет очевидно, что в общем случае изобретение особенно подходит для указанного выше распределения сыпучего материала в по меньшей мере два контейнера.

Настоящее изобретение направлено на создание высокоэффективного, простого, компактного и в особенности небольшого по высоте устройства для распределения сыпучего материала в по меньшей мере два контейнера, в особенности, два бункера, расположенных над колошником доменной печи.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи обеспечивается за счет отличительных признаков изобретения, содержащихся в пункте 1 формулы. Важным аспектом изобретения является то, что дефлекторная заслонка для сыпучего материала связана с впускными окнами по меньшей мере двух контейнеров. Посредством дефлекторной заслонки впускные окна двух контейнеров могут быть открыты или закрыты попеременно таким образом, что при открытом одном впускном окне другое впускное окно закрыто дефлекторной заслонкой, и наоборот. За счет этого достигаются надежное направление и распределение сыпучего материала между двумя контейнерами. Дефлекторная заслонка выполняет двойную функцию, а именно отклоняет или направляет сыпучий материал, и закрывает один контейнер в то время, когда второй контейнер загружается, и наоборот.

Впускные окна предпочтительно ориентированы под предопределенным углом относительно друг друга, в частности под углом около 90°, а дефлекторная заслонка установлена с возможностью поворота в одну и другую сторону над указанными впускными окнами.

В особенно простом и надежном примере выполнения, подходящем для работы доменной печи, устройство отличается тем, что при повороте дефлекторная заслонка принудительно направляется своими передним и задним концами вдоль направляющих, проходящих параллельно впускным окнам контейнеров.

Дефлекторная заслонка предпочтительно приводится посредством шарнирного рычага, который связан одним концом с приводом шарнирного поворота, а другим концом - с дефлекторной заслонкой. В конкретном варианте дефлекторная заслонка связана шарнирным рычагом с приводом поворота, при этом шарнирный рычаг закреплен с возможностью поворота одним концом на стороне дефлекторной заслонки, обращенной к впускным окнам контейнеров, а другим концом - в угловой области между двумя впускными окнами контейнеров.

В предпочтительном варианте реализации принудительное направление дефлекторной заслонки осуществляется, с одной стороны, направляющими роликами, расположенными на переднем и заднем концах заслонки или на двух наружных концах передней и задней кромок заслонки, и, с другой стороны, направляющими в виде канавок, которые взаимодействуют с роликами и проходят по существу параллельно плоскостям поперечного сечения впускных окон.

Особенно важно, что направляющие расположены со стороны дефлекторной заслонки, обращенной к впускным окнам контейнеров, то есть с нижней стороны, и защищены от воздействия сыпучего материала дефлекторной заслонкой. Поворотное движение шарнирного рычага также осуществляется с нижней стороны дефлекторной заслонки, то есть со стороны, защищенной от воздействия сыпучего материала. Это в значительной мере способствует долговечности дефлекторного и распределительного устройства по изобретению. Важно также, что поворотные и направляющие устройства также защищены от излишнего загрязнения, что позволяет продлить время между техническим обслуживанием.

Сторона дефлекторной заслонки, обращенная к сыпучему материалу, то есть верхняя сторона, предпочтительно «бронирована» посредством наплавки материала высокой износостойкости. В конкретном варианте реализации дефлекторная заслонка выполнена в виде рамы, в особенности прямоугольной рамы из профильных балок, в особенности швеллеров, причем плоские стороны рамы образованы стальными листами, а сторона, на которую воздействует сыпучий материал, предпочтительно бронирована.

На дефлекторной заслонке и/или в направляющих в виде канавок могут быть предусмотрены упоры для обеспечения максимального сближения или минимального зазора между дефлекторной заслонкой и соответствующим впускным окном контейнера при его закрытии. В принципе возможны отдельные уплотнения для герметичного закрытия впускных окон контейнеров.

И наконец, с каждым из выпускных окон могут быть связаны отдельные затворы, предпочтительно размещенные на внутренних сторонах контейнеров. В этом случае отдельные затворы предпочтительно расположены с возможностью перемещения вверх и в сторону от впускных окон, когда указанные окна открыты, для устранения риска столкновения с сыпучим материалом при заполнении контейнеров до высокого уровня.

В частном примере выполнения дефлекторная заслонка расположена под центральным отверстием загрузочной воронки над впускными окнами по меньшей мере двух контейнеров. В этом примере выполнения устройство особенно компактно, имеет небольшую высоту и, кроме того, защищено от износа за счет специального расположения направляющих и шарнирного рычага.

Краткое описание чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будет подробно описан пример выполнения устройства для распределения сыпучего материала в соответствии с изобретением, где:

фиг.1 схематично изображает в продольном разрезе колошник доменной печи с расположенными над ним бункерами для материала,

фиг.2 изображает в увеличенном виде впускные окна бункеров по фиг.1,

фиг.3 схематично изображает в продольном разрезе устройство по фиг.2, представляя схему работы дефлекторной заслонки, связанной с впускными окнами бункеров.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показана головка 10 печи, расположенная над корпусом или колошником 11 доменной печи, не показанным подробно. Над головкой печи параллельно друг другу установлены два бункера (контейнера) 12', 12'', в которые сыпучий материал подается с помощью конвейерной системы, в данном случае с помощью лотков 13. Из бункеров 12', 12'' загрузка колошника 11 печи производится через вращающийся желоб 14 и последующий распределительный или загрузочный желоб 15. Вращающийся желоб 14 приводится во вращение вокруг первой оси 16 вращения. На выходе, то есть на нижнем конце вращающегося желоба 14, установлен распределительный или загрузочный желоб 15, который приводится во вращение вокруг второй вертикальной оси 17 вращения, смещенной в поперечном направлении относительно первой оси 16 вращения. Соответствующие направления вращательного движения желобов показаны стрелками 18, 19.

Вращательный привод обоих желобов 14, 15 осуществляется соответствующими передаточными механизмами 20, 21, которые размещены в чашеобразной герметичной камере 22 для защиты от температуры и пыли. Верхний передаточный механизм, предназначенный для вращающегося желоба 14, связан с электрическим приводом (подробно не описан). Передача вращательного движения на нижний распределительный или загрузочный желоб 15 осуществляется относительно наклонного вращающегося желоба 14 через трансмиссию 24 (подробно не показана) между передаточным механизмом 20 для вращающегося желоба 14 и передаточным механизмом 21 для загрузочного желоба 15. В этом отношении сделана ссылка на устройство, описанное в DE 19929180 С2.

Нижняя сторона герметичной камеры 22 закрыта жаростойким листом 23. Этот лист представляет собой своего рода тепловой щит. Он окружает также корпус передаточного механизма 21 для загрузочного желоба 15.

Тепловой щит 23 вращается вокруг оси 16 вместе с вращающимся желобом 14. Для этой цели между ними предусмотрено дополнительное устройство жесткого соединения в виде соединительного стержня 25.

Каждый из бункеров 12', 12'' содержит отдельный донный выпуск 26, 27, через который вращающийся желоб 14 загружается либо из бункера 12', либо из бункера 12''. Донные выпуски 26, 27 могут открываться попеременно с помощью соответствующих затворов 28, 29. На фиг.1 левый затвор 29 показан в открытом положении, а правый затвор 28 правого бункера 12' показан в закрытом положении.

В данном случае особый интерес представляет устройство 30 для распределения сыпучего материала в два бункера 12', 12''. Оно содержит дефлекторную заслонку 33, связанную с двумя впускными окнами 31, 32. С помощью этой дефлекторной заслонки впускные окна 31, 32 могут открываться и закрываться попеременно таким образом, что, когда одно впускное окно открыто (левое впускное окно 32 на фиг.1), другое впускное окно 31 закрыто дефлекторной заслонкой 33, и наоборот. За счет этого может загружаться материалом либо левый бункер 12', либо правый бункер 12''. Бункеры 12', 12'' используются в качестве промежуточных накопителей, из которых материал подается на вращающийся и распределительный желоба.

Как показано на фиг.1, впускные окна 31, 32 бункеров расположены под углом около 90° друг к другу, а дефлекторная заслонка 33 установлена таким образом, что она может поворачиваться в одну и другую сторону над впускными окнами 31, 32.

С впускными окнами 31, 32 связаны также отдельные затворы 34, 35, причем каждый затвор расположен на внутренней стороне соответствующего бункера. Каждый из отдельных затворов 34, 35 может быть по мере необходимости смещен вверх и в сторону от впускного окна 31, 32, когда бункер должен быть открыт. На фиг.1 левое впускное окно 32 показано в открытом положении, а правое впускное окно 31 закрыто дефлекторной заслонкой 33 и соответствующим затвором 34. Затворы 34, 35 в своем закрытом положении защищены от воздействия сыпучего материала. Соответственно, износ затворов относительно низок, и они могут быть изготовлены из относительно дешевого материала, имея в то же время большой срок службы.

Дефлекторная заслонка 33 расположена и приводится в действие под центральным отверстием 36 загрузочной воронки 37 над двумя впускными окнами 31, 32 бункеров. На фиг.1 ясно видно, что описанное и показанное устройство для распределения сыпучего материала имеет чрезвычайно компактную конструкцию, мало подверженную износу. Кроме того, верхняя сторона дефлекторной заслонки 33, подверженная воздействию сыпучего материала, предпочтительно выполнена бронированной или усиленной для повышения износостойкости. В остальном все чувствительные к износу вращающиеся и направляющие части расположены с нижней стороны дефлекторной заслонки 33, защищенной от сыпучего материала, как это особенно ясно видно на фиг.2 и 3.

Как показано на фиг.2 и 3, во время поворота дефлекторная заслонка 33 принудительно направляется своими передним и задним концами вдоль направляющих 38, 39, проходящих параллельно впускным окнам 31, 32 бункеров. В конкретном примере это принудительное направление дефлекторной заслонки 33 обеспечивается, с одной стороны, направляющими роликами 40, 41, расположенными на переднем и заднем концах заслонки или, другими словами, на двух наружных концах передней и задней кромок заслонки, и, с другой стороны, направляющими 38, 39 в виде канавок, которые взаимодействуют с роликами и проходят по существу параллельно плоскостям поперечного сечения впускных окон 31, 32 бункеров. Направляющие 38, 39 в виде канавок расположены с нижней стороны дефлекторной заслонки 33, обращенной к впускным окнам 31, 32 бункеров, и, следовательно, защищены от воздействия сыпучего материала дефлекторной заслонкой 33. За счет этого снижен до минимума риск загрязнения и повышенного износа указанных направляющих средств.

Кроме того, дефлекторная заслонка 33 соединена с помощью шарнирного рычага 42 с приводом 43 поворота в виде электромотора или другого механизма. Привод 43 подробно не описан и показан символически осью поворота. Шарнирный рычаг 42 закреплен с возможностью поворота одним концом на нижней стороне дефлекторной заслонки 33, обращенной к впускным окнам 31, 32 бункеров, а другим концом - в угловой области между двумя впускными окнами 31, 32 бункеров. Кроме того, шарнирный рычаг 42 связан с приводным валом или с приводом поворота (подробно не описан) для совместного поворота.

На фиг.3 ясно видно, что, когда дефлекторная заслонка 33 поворачивается из правого положения закрытия в левое положение закрытия, направляющий ролик 41, связанный с упомянутой угловой областью, движется вверх по стрелке 44 вдоль направляющей канавки, связанной с открытым впускным окном 32. Одновременно другой ролик 40, связанный с задней кромкой дефлекторной заслонки 33, движется вниз по стрелке 45. Таким образом, дефлекторная заслонка 33 принудительно направляется «при повороте за угол», причем это принудительное направление осуществляется шарнирным рычагом 42 с приводом 43 поворота.

Предпочтительно дефлекторная заслонка 33 выполнена в виде рамы, в особенности прямоугольной рамы из профильных балок, в особенности швеллеров, причем плоские стороны рамы образованы стальными листами. Как уже было упомянуто, верхняя сторона дефлекторной заслонки, на которую воздействует сыпучий материал, предпочтительно «бронирована», то есть покрыта износостойким материалом. Такое усиление обычно выполняют путем наплавки материала высокой износостойкости.

На дефлекторной заслонке 33 и/или в направляющих 38, 39 в виде канавок могут быть также предусмотрены упоры для обеспечения максимального сближения или минимального зазора между дефлекторной заслонкой 33 и соответствующим впускным окном 31, 32 бункера при его закрытии.

В принципе возможно снабжение дефлекторной заслонки уплотнительными лентами для обеспечения герметичного закрытия одного и/или другого впускного окна 31, 32. Однако это не является абсолютно необходимым вследствие наличия затворов 34, 35.

Перемещение отдельных затворов 34, 35 вверх и в сторону показано на фиг.2 соответствующими траекториями 46, 47. Эти траектории имеют примерно S-образную форму. С затворами 34, 35 связаны соответствующие направляющие элементы, предпочтительно в виде многорычажного механизма. В результате такого перемещения затворов 34, 35 обеспечивается возможность полной загрузки бункеров 12', 12'' до уровня впускных окон. Несмотря на относительно высокий уровень загрузки, конструкция распределительного устройства компактна, то есть имеет небольшую высоту. Дополнительно описанное устройство отличается высокой износостойкостью и, соответственно, большим сроком службы.

Все существенные признаки изобретения, раскрытые в материалах заявки, либо по отдельности, либо в сочетании предполагаются новыми по сравнению с уровнем техники.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к устройству для распределения сыпучего материала в доменной печи. Устройство содержит два контейнера, в частности два бункера, расположенных над колошником доменной печи. Дефлекторная заслонка для сыпучего материала связана с впускными окнами двух бункеров с обеспечением попеременного открытия и закрытия указанных впускных окон. При этом при открытом одном впускном окне другое впускное окно закрыто дефлекторной заслонкой, и наоборот. Кроме того, дефлекторная заслонка установлена с возможностью поворота и при повороте принудительно направлена своими передним и задним концами вдоль направляющих, проходящих параллельно впускным окнам. Использование изобретения обеспечивает эффективность, простоту и компактность устройства. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для распределения сыпучего материала в два контейнера, в частности два бункера, расположенных над колошником доменной печи, отличающееся тем, что оно имеет дефлекторную заслонку (33) для сыпучего материала, связанную с впускными окнами (31, 32) двух контейнеров (12', 12'') с обеспечением попеременного открытия и закрытия указанных впускных окон (31, 32) таким образом, что при открытом одном впускном окне (32) другое впускное окно (31) закрыто дефлекторной заслонкой (33), и наоборот, при этом указанная дефлекторная заслонка (33) установлена с возможностью поворота так, что при повороте принудительно направлена своими передним и задним концами вдоль направляющих (38, 39), проходящих параллельно впускным окнам (31, 32).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что впускные окна (31, 32) ориентированы под предопределенным углом относительно друг друга, в частности под углом около 90°, а дефлекторная заслонка (33) установлена с возможностью поворота в одну и другую сторону над указанными впускными окнами (31, 32).

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дефлекторная заслонка (33) связана шарнирным рычагом (42) с приводом (43) поворота, при этом шарнирный рычаг (42) закреплен с возможностью поворота одним концом на стороне дефлекторной заслонки (33), обращенной к впускным окнам (31, 32) контейнеров, а другим концом - в угловой области между двумя впускными окнами (31, 32) контейнеров.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что принудительное направление дефлекторной заслонки (33) осуществлено, с одной стороны, направляющими роликами (40, 41), расположенными на переднем и заднем концах заслонки или на двух наружных концах передней и задней кромок заслонки, и, с другой стороны, направляющими (38, 39) в виде канавок, взаимодействующими с роликами и проходящими, по существу, параллельно плоскостям поперечного сечения впускных окон (31, 32).

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что направляющие (38, 39) в виде канавок расположены со стороны дефлекторной заслонки (33), обращенной к впускным окнам (31, 32), и защищены от воздействия сыпучего материала дефлекторной заслонкой (33).

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дефлекторная заслонка (33) выполнена в виде рамы, в частности прямоугольной рамы из профильных балок, в частности швеллеров, причем плоские стороны рамы образованы стальными листами, а сторона, на которую воздействует сыпучий материал, предпочтительно бронирована.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на дефлекторной заслонке (33) и/или в направляющих (38, 39) в виде канавок предусмотрены упоры для обеспечения максимального сближения или минимального зазора между дефлекторной заслонкой (33) и соответствующим впускным окном (31, 32) контейнера при его закрытии.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что с каждым из выпускных окон (31, 32) связаны отдельные затворы (34, 35), предпочтительно размещенные на внутренних сторонах контейнеров.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дефлекторная заслонка (33) расположена и приводится в действие под центральным отверстием (36) загрузочной воронки (37) над двумя впускными окнами (31, 32) контейнеров.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что отдельные затворы (34, 35) расположены с возможностью перемещения вверх и в сторону от впускных окон (31, 32), когда указанные окна открыты.