УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРЕССОВАННОГО ЖЕЛЕЗА ИЗ ВОССТАНОВЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ МЕЛКОЗЕРНИСТОЕ ЖЕЛЕЗО ПРЯМОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛИТОГО ЧУГУНА, В КОТОРОМ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ЭТО УСТРОЙСТВО Российский патент 2009 года по МПК C21B13/14 

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

(a) Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к устройству для производства прессованного железа и к устройству для производства литого чугуна, в котором используется это устройство, более конкретно к устройству для производства прессованного железа из восстановленных материалов, содержащих железо прямого восстановления, и к устройству для производства литого чугуна, в котором используется это устройство.

(b) Описание уровня техники

Черная металлургия и сталелитейное производство являются центральной отраслью, которая поставляет основные материалы, необходимые для конструирования и производства автомобилей, судов, бытовой техники и т.д. Кроме того, это одна из старейших отраслей промышленности, которая возникла на заре истории человечества. Чугунолитейные заводы, которые играют ключевую роль в черной металлургии и сталелитейной промышленности, после процесса производства литого чугуна (т.е. чушкового чугуна в расплавленном состоянии) с использованием железной руды и угля в качестве сырья производят из него сталь, а затем поставляют ее потребителям.

В настоящее время приблизительно 60% мирового объема выработки чугуна производится с использованием доменного способа, который развивался, начиная с 14-го столетия. В соответствии с доменным способом железную руду, прошедшую процесс агломерации, и кокс, который производится с использованием битуминозных углей в качестве сырья, загружают вместе в доменную печь, куда также подают кислород, чтобы восстановить железную руду до железа, производя таким образом литой чугун. Доменный способ производства, который наиболее распространен на заводах для производства литого чугуна, требует, чтобы сырье имело, по меньшей мере, заданную степень прочности, а размеры его зерен обеспечивали газопроницаемость в печи, принимая во внимание характеристики реакции. По этой причине в качестве источника углерода, используемого и как топливо, и как восстановитель, необходим кокс, который получен при обработке специального необогащенного угля. Помимо этого, в качестве источника железа необходим агломерат руды, которая прошла последовательный агломерационный процесс. Соответственно, современный доменный способ требует оборудования для предварительной обработки сырья, такого как оборудование для производства кокса, и оборудования для агломерационного процесса. То есть, помимо доменной печи необходимо иметь вспомогательные средства, а также оборудование для предотвращения и минимизации загрязнения, создаваемого вспомогательными средствами. В результате большие вложения во вспомогательные средства и оборудование ведут к увеличению стоимости производства.

Чтобы решить проблемы, связанные с доменным способом, во всем мире на чугунолитейных заводах предпринимаются значительные попытки усовершенствовать процесс восстановительного плавления, с использованием которого производят литой чугун при непосредственном использовании необогащенного угля в качестве топлива и восстановителя и при непосредственном использовании мелкозернистой руды, которая составляет более 80% мирового производства руды.

В патенте США №5534046 описана установка для производства литого чугуна при непосредственном использовании необогащенного угля и мелкозернистой железной руды. Устройство для производства литого чугуна, описанное в этом патенте, содержит трехступенчатые реакторы с псевдоожиженным слоем катализатора, в которых происходит образование кипящего псевдоожиженного слоя катализатора, и присоединенный к ним плавильный газогенератор. Мелкозернистая руда и добавки при комнатной температуре загружаются в первый реактор с псевдоожиженным слоем катализатора и последовательно проходят через трехступенчатые реакторы с псевдоожиженным слоем. Поскольку в трехступенчатые реакторы с псевдоожиженным слоем подается горячий восстанавливающий газ, произведенный в плавильном газогенераторе, температура железной руды и добавок, которые находились при комнатной температуре, поднимается при контакте с горячим восстанавливающим газом. Одновременно 90% или более железной руды и добавок восстанавливаются, 30% или более из них спекаются и загружаются в плавильный газогенератор.

В плавильном газогенераторе путем подачи в него угля образуется уплотненный угольный слой. Таким образом, в уплотненном угольном слое происходит процесс плавления и ошлаковывания железной руды и добавок, которые находились при комнатной температуре, а затем они выпускаются как расплавленный чугун и шлак. Кислород, поступающий из множества фурм, установленных на внешней стенке плавильного газогенератора, сжигает уплотненный угольный пласт и превращается в горячий восстанавливающий газ. Затем горячий восстанавливающий газ подается в реакторы с псевдоожиженным слоем, производя таким образом процесс восстановления железной руды и примесей, и выпускается наружу.

Однако поскольку поток газа, обладающий высокой скоростью, образуется в верхней части плавильного газогенератора, входящего в состав вышеуказанного устройства для производства литого чугуна, существует проблема, состоящая в том, что мелкозернистое восстановленное железо и агломерированные добавки, загруженные в плавильный газогенератор, вымываются и теряются. Кроме того, когда мелкозернистое восстановленное железо и агломерированные добавки загружаются в плавильный газогенератор, существует проблема, состоящая в том, что невозможно обеспечить проходимость газа и жидкости в уплотненном угольном пласте плавильного газогенератора.

Для решения этих проблем был разработан способ брикетирования мелкозернистого восстановленного железа и добавок и загрузки этих брикетов в плавильный газогенератор. Относящийся к этой разработке патент США №5666638 описывает способ производства овальных брикетов из губчатого железа и устройство, использующее этот способ. Кроме того, патенты США №4093455, №4076520 и №4033559 описывают способ производства плоских или рифленых брикетов из губчатого железа и устройство, использующее этот способ. При этом мелкозернистое восстановленное железо брикетируют в горячем виде, а затем охлаждают и таким образом для удобства перевозки на большие расстояния его превращают в брикеты, сделанные из губчатого железа.

При производстве брикетов из губчатого железа вышеупомянутым способом возникает множество проблем. Ниже они будут объяснены подробно.

Во-первых, горячие брикеты, произведенные вышеупомянутым способом, можно хранить какое-то время или загрузить в плавильный газогенератор и там расплавить. В этом случае горячие брикеты транспортируют к временному хранилищу или к плавильному газогенератору по транспортеру. Поскольку температура горячих брикетов составляет примерно 700°С, они оказывают воздействие на транспортер. Поэтому под воздействием тепла транспортер расширяется и дает усадку и таким образом существенно изнашивается или деформируется. В этом случае сразу же после деформации или выхода из строя транспортер забивается. В частности, когда транспортируются раздробленные горячие брикеты, существует большая вероятность того, что транспортер будет забит непосредственно после образования мелкозернистого железа.

Для решения данных проблем использовался транспортер, выполненный из нержавеющей стали, обладающей нужной термостойкостью и износостойкостью. Поскольку транспортер, выполненный из нержавеющей стали, имеет высокий коэффициент теплового расширения, он является многосекционным, а по причине теплового расширения между секциями образовано разделяющее пространство.

Однако существуют постоянные проблемы, когда транспортер не только забивается после того, как горячие брикеты накапливаются в разделяющем пространстве между транспортерами, но и выходит из строя вследствие термической деформации. Кроме того, некоторые вышедшие из строя детали транспортера к тому же входят в устройство, следующее за транспортером, которое в таком случае тоже выходит из строя. Более того, транспортер трудно обслуживать вследствие горячего восстановленного железа, накопившегося в нем.

Во-вторых, брикеты, произведенные вышеупомянутым способом, невозможно расплавить в плавильном газогенераторе. Как правило, удельный вес брикетов, которые можно расплавить в плавильном газогенераторе, предпочтительно составляет от 3,5 т/м³ до 4,2 т/м³. Однако брикеты из губчатого железа, произведенные вышеупомянутым способом, невозможно использовать в плавильном газогенераторе, поскольку их удельный вес слишком высок. Кроме того, если брикеты из губчатого железа сразу после их выпуска используются в плавильном газогенераторе, они не обязательно должны иметь форму или прочность, достаточную для их транспортировки на большое расстояние. Поэтому, если в плавильный газогенератор загружают брикеты из губчатого железа, изготовленные вышеупомянутым способом, и затем производят расплавленный чугун, стоимость производства расплавленного чугуна повышается вследствие большего, чем обычно, потребления электроэнергии.

К тому же, если в плавильный газогенератор загружают брикеты из губчатого железа, размер зерна которого не контролируется, то нерасплавленные брикеты из губчатого железа спускаются к передней части фурмы, служащей для впрыскивания кислорода, тем самым фурма засоряется. Следовательно, происходит обратный удар пламени, которое выходит из передней части фурмы, служащей для впрыскивания кислорода в уплотненный угольный пласт, с погасанием в фурме и таким образом происходит повреждение фурмы, приводящее к плохой работе плавильного газогенератора.

В-третьих, если брикеты из губчатого железа размельчены дробилкой, трудно произвести их равномерную транспортировку. В этом случае для того, чтобы соответствующим образом направить в дробилку восстановленное железо, полученное литьем под давлением, используют направляющий желоб. Однако брикеты, полученные литьем под давлением, подаются в дробилку с перерывами и загружаются в нее неравномерно. К тому же брикеты, находящиеся в центре, разрушаются, образуя мелкие куски. Более того, существует проблема, состоящая в том, что повышается тепловая нагрузка на дробилку, которая следует за направляющим желобом.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предусматривает решение вышеуказанных проблем и предлагает устройство, которое применимо для крупномасштабного производства прессованного железа.

Кроме того, настоящее изобретение предлагает устройство для производства литого чугуна, в состав которого входит устройство для производства прессованного железа.

Устройство для производства прессованного железа согласно настоящему изобретению содержит пару валков, предназначенных для прессования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, и для производства прессованного железа, направляющий желоб, предназначенный для направления прессованного железа, выпускаемого из пары валков, и дробилки, предназначенные для дробления прессованного железа, направляемого в направляющий желоб. Направляющая поверхность направляющего желоба, который направляет прессованное железо, содержит прямую наклонную поверхность и изогнутую наклонную поверхность.

Предпочтительно пара валков состоит из закрепленного валка и подвижного валка, обращенного к закрепленному валку, и расстояние от верхней оконечной части направляющей поверхности до центра закрепленного валка составляет не менее чем сумма радиуса закрепленного валка и половины средней толщины прессованного железа.

Расстояние от верхней оконечной части направляющей поверхности до центра закрепленного валка предпочтительно не превышает сумму радиуса закрепленного валка и средней толщины прессованного железа.

Верхняя оконечная часть направляющей поверхности предпочтительно расположена ближе к закрепленному валку, чем к подвижному валку.

Предпочтительно положение верхней оконечной части направляющей поверхности находится не выше, чем высотная отметка центральной оси закрепленного валка, и не ниже, чем высотная отметка поверхности нижней оконечной части закрепленного валка.

Верхний участок направляющей поверхности может быть выполнен в виде прямой наклонной поверхности, а нижний участок - в виде изогнутой наклонной поверхности, которая соединена с прямой наклонной поверхностью.

Отношение высоты верхнего участка направляющей поверхности к высоте ее нижнего участка предпочтительно находится в диапазоне от 5,0 до 6,0.

Угол, образованный между прямой наклонной поверхностью и вертикалью, предпочтительно находится в диапазоне значений от 6° до 8°.

Предпочтительно угол, образованный между прямой наклонной поверхностью и вертикалью, составляет, по существу, 7°.

Радиус кривизны изогнутой наклонной поверхности предпочтительно находится в диапазоне значений от 1700 мм до 1900 мм.

Предпочтительно радиус кривизны изогнутой наклонной поверхности составляет, по существу, 1800 мм.

Предпочтительно отношение высоты направляющего желоба к длине основания направляющего желоба находится в диапазоне от 1,0 до 2,0.

На поверхности каждого валка вдоль его осевого направления могут быть выполнены сплошные вогнутые канавки, в которых могут быть выполнены выступы, отделенные друг от друга.

Выступы могут быть выполнены в виде зубцов и могут выступать по направлению к периферии каждого из пары валков.

Предпочтительно толщина выступа уменьшается по направлению к его центру.

Предпочтительно шаг между выступами находится в диапазоне значений от 16 мм до 45 мм.

В число дробилок может входить первая дробилка, предназначенная для первичного дробления прессованного железа, обработанного парой валков, и вторая дробилка, предназначенная для повторного дробления прессованного железа, прошедшего первичное дробление.

Предпочтительно первая дробилка выполняет первичное дробление прессованного железа для получения прессованного железа, средний размер зерна которого не превышает 50 мм.

Предпочтительно первая дробилка выполняет первичное дробление прессованного железа для получения прессованного железа, средний размер зерна которого не превышает 30 мм.

Предпочтительно прессованное железо, измельченное во второй дробилке, содержит не более 30% по весу железа с размером зерна от 25 мм до 30 мм, не менее 55% и менее 100% по весу железа с размером зерна от 5 мм до 25 мм и не более 15% по весу железа с размером зерна менее 5 мм.

Первая дробилка может иметь дробильные плиты, установленные бок о бок вдоль оси первой дробилки с возможностью совместной работы и имеющие выступы, выполненные на их периферии и отделенные друг от друга, и разделительное кольцо, расположенное между дробильными плитами и регулирующее зазор между ними. Дробильная плита может иметь выступы, которые отделены друг от друга и могут быть выполнены на периферии дробильной плиты. Прессованное железо может подвергаться первичному дроблению выступами в процессе работы дробильных плит.

Первая дробилка содержит цельный корпус, на периферии которого выполнены отделенные друг от друга выступы, и прессованное железо подвергается первичному дроблению указанными выступами в процессе работы первой дробилки.

Предложенное устройство может дополнительно содержать разгрузочный накопительный бункер, предназначенный для временного хранения дробленого прессованного железа. Первая и вторая дробилки могут быть соединены с разгрузочным накопительным бункером через транспортер.

Вторая дробилка содержит пару дробильных валков, установленных раздельно друг от друга и содержащих дробильные диски, и прессованное железо, прошедшее первичное дробление, может повторно измельчаться резцами, выполненными на периферии дробильных дисков, во время вращения пары дробильных валков в противоположных друг другу направлениях.

Один валок из пары дробильных валков является закрепленным, а другой подвижным, и промежуток между ними является регулируемым.

Резец имеет первую наклонную поверхность, идущую в направлении вращения дробильного валка, и вторую наклонную поверхность, идущую в направлении, противоположном вращению дробильного валка. Предпочтительно первый угол наклона, образованный между первой наклонной поверхностью и периферией дробильного валка, больше, чем второй угол наклона, образованный между указанной периферией и второй наклонной поверхностью.

Предпочтительно один или несколько углов из числа первого угла наклона и второго угла наклона находится в диапазоне значений от 80° до 90°.

Предпочтительно один или несколько углов из числа первого угла наклона и второго угла наклона находится в диапазоне значений от 40° до 50°.

Пару дробильных валков составляют первый дробильный валок и второй дробильный валок. Предпочтительно на периферии первого дробильного валка выполнены первые резцы, обращенные в сторону пространства, расположенного между вторыми резцами, выполненными на периферии второго дробильного валка.

Предпочтительно расстояние от оконечной части первого резца до поверхности второго дробильного валка, обращенной к оконечной части первого резца, составляет от 10 мм до 20 мм.

Предпочтительно на оконечной части каждого резца имеется скошенная поверхность.

Предпочтительно скошенная поверхность, образованная на оконечной части первого резца, и скошенная поверхность, образованная на оконечной части второго резца, ближайшего к первому резцу, обращены друг к другу.

Предпочтительно расстояние от скошенной поверхности, образованной на верхней оконечной части первого резца, до скошенной поверхности, образованной на верхней оконечной части второго резца, ближайшего к первому резцу, составляет от 10 мм до 15 мм.

Вторая дробилка содержит пару дробильных валков, отделенных друг от друга. Прессованное железо, прошедшее первичное дробление, подвергается повторному дроблению резцами, выполненными на периферии пары дробильных валков, содержащих единый корпус, путем их вращения в направлениях, противоположных друг другу.

Предпочтительно предложенное устройство дополнительно содержит транспортер, расположенный под нижней частью пары валков и предназначенный для транспортирования прессованного железа. Предпочтительно транспортер содержит линейные желоба, соединенные друг с другом, и размер первого торцевого отверстия линейного желоба меньше, чем размер второго торцевого отверстия линейного желоба.

В число линейных желобов входит первый линейный желоб и второй линейный желоб. Первое торцевое отверстие второго линейного желоба вставлено во второе торцевое отверстие первого линейного желоба и перекрывается с ним.

Предпочтительно размеры первого линейного желоба такие же, как размеры второго линейного желоба.

Несколько вторых и первых линейных желобов расположены в определенном порядке вдоль направления транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо.

Предпочтительно первое торцевое отверстие другого первого линейного желоба вставлено во второе торцевое отверстие второго линейного желоба и перекрывается с ним.

Каждый линейный желоб имеет две боковые части, обращенные друг к другу, и нижнюю часть, которая соединяет вместе две боковые части.

Каждый линейный желоб выполнен как единое целое.

На одном конце обеих боковых частей, образующих одно торцевое отверстие линейного желоба, может быть выполнен ступенчатый участок, высота которого уменьшается по направлению транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо.

Транспортер может иметь наружные кожухи, закрывающие линейные желоба, и наружную крышку, прикрепленную к каждому наружному кожуху.

К линейному желобу может быть прикреплена крышка.

Предпочтительно на наружном кожухе установлены соединительные детали для продувки азотом, вставленные в транспортер через отверстие, выполненное в крышке линейного желоба.

Предпочтительно в число соединительных деталей для продувки азотом входит первая и вторая соединительные детали для продувки азотом. Первая соединительная деталь предпочтительно установлена наклонно по направлению к нижней части транспортера, а вторая соединительная деталь предпочтительно установлена наклонно по направлению к верхней части транспортера.

Между наружной крышкой и крышкой линейного желоба могут быть установлены опорные швеллеры.

Предпочтительно вогнутая часть опорного швеллера обращена к крышке линейного желоба.

К наружной крышке может быть прикреплен люк, обращенный к отверстию, выполненному в крышке линейного желоба.

К боковой части линейного желоба вдоль направления транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, может быть последовательно прикреплена пара крепежных скоб.

Пару крепежных скоб могут составлять первая и вторая крепежные скобы, которые могут быть последовательно прикреплены вдоль направления транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо.

В наружном кожухе могут быть выполнены крепежные участки, и крепежная скоба может быть прикреплена к крепежному участку.

Крепежные участки могут состоять из отделенных друг от друга первого и второго крепежных участков, и первая крепежная скоба соединена с первым крепежным участком при помощи болта.

Второй крепежный участок может быть расположен на расстоянии от второй крепежной скобы.

В наружном кожухе могут быть установлены два линейных желоба.

Между наружным кожухом и линейным желобом может быть заложен теплоизоляционный материал.

Предпочтительно разница между шириной одного торцевого отверстия линейного желоба и шириной его другого торцевого отверстия составляет от 10 см до 25 см.

Предпочтительно разница между высотой одного торцевого отверстия линейного желоба и высотой его другого торцевого отверстия составляет от 10 см до 25 см.

Восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, дополнительно могут содержать спеченные добавки.

Предложенное устройство для производства литого чугуна содержит описанное выше устройство для производства прессованного железа и плавильный газогенератор, в который загружается и в котором расплавляется прессованное железо.

В плавильный газогенератор может подаваться один или несколько видов угля, выбранных из группы крупнокусковых углей и угольных брикетов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Описанные выше и другие характерные особенности и преимущества настоящего изобретения станут более понятными при подробном описании иллюстративных вариантов выполнения изобретения со ссылкой на приложенные чертежи.

Фиг.1 схематически изображает устройство для производства прессованного железа согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг.2 схематически изображает валок, имеющийся в устройстве для производства прессованного железа, представленном на фиг.1.

Фиг.3 является частичным видом спереди устройства для производства прессованного железа согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг.4 является видом спереди направляющего желоба, имеющегося в устройстве для производства прессованного железа, представленном на фиг.1.

Фиг.5 схематически изображает первую дробилку, имеющуюся в устройстве для производства прессованного железа, представленном на фиг.1.

Фиг.6 схематически изображает вторую дробилку, имеющуюся в устройстве для производства прессованного железа согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг.7 схематически изображает вторую дробилку, имеющуюся в устройстве для производства прессованного железа, представленном на фиг.1.

Фиг.8 представляет собой разрез по линии VIII-VIII на фиг.7.

Фиг.9 схематически изображает вторую дробилку, имеющуюся в устройстве для производства прессованного железа согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг.10 представляет собой вид в аксонометрии транспортера, имеющегося в устройстве для производства прессованного железа, представленном на фиг.1.

Фиг.11 изображает транспортер, представленный на фиг.10, без наружной крышки.

Фиг.12 представляет собой общий вид в аксонометрии линейного желоба и его крышки, представленных на фиг.11.

Фиг.13 схематически иллюстрирует процесс разборки транспортера, представленного на фиг.10.

Фиг.14 схематически изображает устройство для производства литого чугуна, оснащенное устройством для производства прессованного железа согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг.15 изображает эпюру напряжений лентообразной пластины согласно Опытному Образцу 1 - Опытному Образцу 3 настоящего изобретения.

Фиг.16 изображает эпюру напряжений гнездообразной пластины согласно Опытному Образцу 4 - Опытному Образцу 6 настоящего изобретения.

Фиг.17 изображает эпюру напряжений лентообразной пластины согласно Опытному Образцу 7 настоящего изобретения.

Фиг.18 изображает эпюру напряжений гнездообразной пластины согласно Опытному Образцу 8 настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже со ссылкой на приложенные чертежи описаны иллюстративные варианты выполнения настоящего изобретения, чтобы специалисты смогли воплотить настоящее изобретение. Однако настоящее изобретение может быть реализовано в различных модификациях и таким образом не ограничивается описанными ниже вариантами выполнения.

Ниже со ссылкой на фиг.1 - 14 объяснены варианты выполнения настоящего изобретения. Варианты выполнения настоящего изобретения только иллюстрируют настоящее изобретение, при этом оно не ограничено этими вариантами.

На фиг.1 схематически изображено устройство для производства прессованного железа, выполненное в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. В устройстве 100 для производства прессованного железа происходит прессование мелкозернистого железа прямого восстановления и его дробление, и таким образом производство прессованного железа. В частности, несмотря на то, что в загрузочное устройство 11 загружают только мелкозернистое восстановленное железо, это приведено лишь для иллюстрации настоящего изобретения, при этом настоящее изобретение этим не ограничено. Поэтому для производства прессованного железа путем прессования и дробления возможно использование восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо.

Устройство 100 содержит загрузочное устройство 11, пару валков 20 и транспортер 80. Кроме того, устройство 100 содержит регулятор 13 уровня, затвор 15 открывающего и закрывающего типа, загрузочный бункер 25, направляющий желоб 10, первую дробилку 30 и вторую дробилку 40.

Загрузочное устройство 11 регулирует количество восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, а затем подает их в пару валков 20. Поскольку может быть переработано большое количество восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, можно организовать поточное крупномасштабное производство прессованного железа.

Восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, можно получить путем пропускания смеси железной руды и добавок через реакторы с псевдоожиженным слоем. Восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, полученные данным способом, подают в загрузочное устройство 11. В загрузочном устройстве 11 хранятся восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, температура которых составляет не менее 700°С, а удельный вес около 2 т/м³. Восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, могут быть сначала спрессованы, а уже затем транспортированы в загрузочное устройство 11, поскольку давление на выходе реактора с псевдоожиженным слоем составляет примерно 3 бар, а расход материалов - примерно 3000 м³/ч.

Можно производить прессованное железо, применяя только горячее мелкозернистое восстановленное железо без использования добавок. Однако предпочтительно, чтобы добавки, количество которых составляет от 3% до 20% по весу от общего количества железа, сочетались в нем таким образом, чтобы горячее мелкозернистое восстановленное железо было трудно разрушить в плавильном газогенераторе.

Под загрузочным устройством 11 установлен регулятор 13. Регулятор 13 определяет уровень восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, хранящихся в загрузочном устройстве 11. Если количество восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, достигает определенного уровня, регулятор 13 прекращает подачу из реакторов с псевдоожиженным слоем восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, или регулирует количество его подачи.

Кроме того, под загрузочным устройством 11 установлен затвор 15, который снабжен открывающей и закрывающей пластиной 15а и гидроприводом 15b. Открывающая и закрывающая пластина 15а открывает и закрывает нижнюю часть загрузочного устройства 11, а гидропривод 15b управляет открывающей и закрывающей пластиной 15а. Количество восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, которое загружают в загрузочный бункер 25 из загрузочного устройства 11, регулируется за счет использования затвора 15.

Загрузочный бункер 25 находится над промежутком, который образован между парой валков 20. Восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, при помощи загрузочного бункера 25 загружают в промежуток, образованный между парой валков 20. Восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, загружают постоянно, используя загрузочный бункер 25, и таким образом путем использования пары валков 20 можно организовать поточное производство большого количества прессованного железа.

В состав пары валков 20 входят два валка 20а и 20b. Пара валков 20 спрессовывает восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, которые подаются из загрузочного бункера 25. Первый валок 20а и второй валок 20b поворачиваются книзу в противоположных друг другу направлениях. Поэтому восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, спрессовываются таким образом, что процесс производства восстановленного железа может быть поточным. В частности, первый валок 20а выполнен закрепленным, а второй валок 20b установлен с возможностью перемещения для того, чтобы предотвратить выход валков из строя, когда в них загружают большое количество восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо. Поэтому ось второго валка 20b опирается на гидравлический цилиндр 27 и тому подобное, и вследствие этого второй валок 20b может быть перемещен к первому валку 20а в горизонтальном направлении. Следовательно, даже если в валки загружают большое количество восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, можно организовать поточное производство прессованного железа, поскольку второй валок 20b может легко перемещаться относительно первого валка 20а.

Валки 20 работают при прохождении мимо друг друга выступов, образованных на поверхности первого валка 20а, и выступов, образованных на поверхности второго валка 20b. В результате можно организовать поточное производство прессованного железа. При производстве прессованного железа данным способом повышается вместимость по направлению ширины валка и таким образом повышается эффективность производства. Прессованное железо, произведенное вышеописанным способом, перемещается в направляющий желоб 10 и измельчается в первой дробилке 30. Направляющий желоб 30 направляет прессованное железо, выпущенное парой валков 20, в дробилку 30, при этом сохраняя его в нераздробленном состоянии. Для этого направляющая поверхность направляющего желоба 10 имеет прямую наклонную поверхность и изогнутую наклонную поверхность.

На фиг.1 изображены две дробилки, а именно первая дробилка 30 и вторая дробилка 40. Несмотря на то что на фиг.1 изображены две дробилки, это является лишь иллюстрацией настоящего изобретения и не ограничивает его. Поэтому возможно использование большого числа дробилок. Дробилки 30 и 40 измельчают прессованное железо, выпускаемое из пары валков 20. Вторая дробилка 40 соединена с первой дробилкой 30 через транспортер 80.

Первая дробилка 30 производит первичное измельчение прессованного железа. Прессованное железо измельчается до такой степени, чтобы размер его зерен не превышал 50 мм для того, чтобы не перегружать устройство, следующее за первой дробилкой 30. Прессованное железо, прошедшее первичное измельчение, по транспортеру 80 поступает в разгрузочный накопительный бункер 90 или во вторую дробилку 40. Если плавильный газогенератор работает с отклонением от нормы, прессованное железо по транспортеру 80 поступает в разгрузочный накопительный бункер 90, поскольку прессованное железо не может быть загружено в плавильный газогенератор. В разгрузочном накопительном бункере 90 временно хранится измельченное прессованное железо. При работе плавильного газогенератора в обычном режиме первая дробилка 30 по транспортеру подает прессованное железо во вторую дробилку 40.

Вторая дробилка 40 производит повторное измельчение прессованного железа парой дробильных валков, тем самым регулируя гранулометрический состав зерна прессованного железа. Прессованное железо, которое повторно измельчено во второй дробилке 40, по транспортеру 80 подают в разгрузочный накопительный бункер 90 или в плавильный газогенератор. Хотя это не показано на фиг.1, под первой дробилкой 30 и под второй дробилкой 40 установлена отклоняющая задвижка, и таким образом можно выбрать направление транспортирования прессованного железа в соответствии с рабочими режимами. Поскольку детальная конструкция отклоняющей задвижки понятна специалистам, ее подробное описание не приводится.

Транспортер 80 перемещает прессованное железо, выпущенное из пары валков 20. Транспортер 80 представляет собой передвижной желоб, при этом желоба смонтированы последовательно с использованием отбортованных краев и болтов. Таким образом, транспортер 80 легко содержать в исправности.

Первая дробилка 30 или вторая дробилка 40 соединены через транспортер 80 с разгрузочным накопительным бункером 90 на верхнем участке или с плавильным газогенератором на нижнем участке. Для транспортировки прессованного железа транспортер 80 установлен в опускающемся и поднимающемся направлении и закреплен пружинным кронштейном. Транспортер 80 может быть установлен под углом к вертикальному направлению.

На фиг.2 в увеличенном виде подробно изображен первый валок 20а, представленный на фиг.1. Хотя это не показано на фиг.2, форма поверхности второго валка 20b может совпадать с формой поверхности первого валка 20а. Поэтому форма поверхности первого валка 20а, которая описывается ниже, относится не только к первому валку 20а, но также может относиться ко второму валку 20b.

Как показано на фиг.2, вдоль осевого направления первого валка 20а образованы сплошные вогнутые канавки 201. В канавках 201 выполнены выступы 202, отделенные друг от друга. Используя формовочный валок, на котором образованы вогнутые канавки 201, можно получить гофрированное железо, и на поверхности гофрированного прессованного железа могут быть образованы канавки путем использования выступов 202. Поскольку на поверхности гофрированного прессованного железа путем использования выступов 202 образованы канавки, гофрированное прессованное железо можно легко измельчить приведенным ниже способом. Следовательно, можно увеличить измельчающую способность и минимизировать гранулометрический коэффициент прессованного железа.

Как показано на увеличенном фрагменте фиг.2, предпочтительно, чтобы выступы 202 имели форму зубцов. Выступы 202 выдаются по направлению к периферии первого валка 20а. Выступы 202 имеют форму зубцов и таким образом при надавливании образуют канавки на поверхности мелкозернистого восстановленного железа, поданного сверху. Поэтому прессованное железо легко измельчается в первой дробилке, которая расположена следом за валками и соединена с ними. Предпочтительно, чтобы толщина выступа 202 уменьшалась по направлению к центру 2021 выступа для того, чтобы увеличить эффективность измельчения в приведенном ниже способе. Следовательно, толщина края выступа 202 больше, чем толщина центра 2021 выступа. Поэтому, когда выступы 202 соприкасаются с прессованным железом, они могут плотнее контактировать, тем самым легко образуют канавку.

Предпочтительно, чтобы шаг между выступами 202, образованными в вогнутых канавках 201, составлял от 16 мм до 45 мм. Если значение шага меньше 16 мм, прессованное железо не уплотняется во время его протяжки после прессования, так что выход прессованного железа уменьшается. Кроме того, если значение шага больше 45 мм, первая и вторая дробилки работают с перегрузкой. Таким образом, эффективность дробления прессованного железа незначительна. Гофрированное железо, спрессованное приведенным выше способом, непрерывно поступает в первую дробилку, и при этом может быть получено прессованное железо с заданным размером зерна.

На фиг.3 проиллюстрировано рабочее состояние пары валков 20а и 20b, направляющего желоба 10 и первой дробилки 30 в устройстве 100, представленном на фиг.1.

Как показано на фиг.3, прессованное железо В, выпускаемое парой валков 20а и 20b, следует по направляющему желобу 10 и загружается в первую дробилку 30. Верхняя оконечная часть 10а направляющего желоба 10 находится на конце направляющей поверхности 12. Верхняя оконечная часть 10а расположена ближе к первому валку 20а из пары валков 20а и 20b. Второй валок 20b перемещается в соответствии с количеством мелкозернистого восстановленного железа, которое поступает в промежуток, расположенный между парой валков 20а и 20b. Следовательно, когда верхняя оконечная часть 10а направляющего желоба 10 расположена рядом со вторым валком 20b, направляющий желоб 10 и второй валок 20b могут соприкасаться друг с другом, в то время как второй валок 20b перемещается. Более того, устройство 100 может выйти из строя. Поэтому верхняя оконечная часть 10а находится ближе к первому валку 20а, чем ко второму валку 20b. Поскольку местоположение первого валка 20а постоянно, расположение установок более устойчиво. Следовательно, при производстве прессованного железа В в устройстве 100 можно создать поточный и устойчивый режим работы.

Кроме того, предпочтительно, чтобы местоположение верхней оконечной части 10а было не выше, чем высота центральной оси 20 с первого валка 20а, и не ниже, чем высотная отметка поверхности самой нижней оконечной части 20d первого валка 20а. При использовании данного способа направляющий желоб 10 расположен смежно с поверхностью первого валка 20а. Поэтому предотвращается выход из строя устройства 100, который может возникнуть в случае, когда прессованное железо В наматывается вокруг первого валка 20а, прилипая к его поверхности.

Положение направляющего желоба 10, которое препятствует прилипанию прессованного железа В к поверхности закрепленного первого валка 20а, будет проиллюстрировано ниже отдельно.

Первая воображаемая линия 40а, изображенная на фиг.3, указывает расстояние от центра 20 с первого валка 20а до суммы радиуса r первого валка 20а и половины средней толщины t/2 прессованного железа В. Под расстоянием d понимают расстояние от верхней оконечной части 10а направляющей поверхности 12 направляющего желоба 10 до центра 20 с первого валка 20а. Предпочтительно, чтобы расстояние d было не меньше, чем сумма радиуса r первого валка 20а и половины средней толщины t/2 прессованного железа В. То есть, предпочтительно, чтобы верхняя оконечная часть 10а направляющего желоба 10 была расположена на воображаемой линии 40а или вне ее. Как показано на увеличенном фрагменте фиг.3, средняя толщина t прессованного железа В равна расстоянию между выпуклостями, противоположными друг другу, образованными в сечении прессованного железа В.

Как описано выше, верхняя оконечная часть 10а направляющего желоба 10 расположена рядом с первым валком 20а, а расстояние между первым валком 20а и верхней оконечной частью 10а сохраняется равным примерно половине средней толщины t/2 прессованного железа В. Следовательно, можно предотвратить прилипание прессованного железа В к поверхности первого валка 20а и увеличение в объеме первого валка 20а в процессе его вращения. А именно, прессованное железо В, прилипающее к поверхности первого валка 20а, не может увеличиваться в объеме и в связи с этим захватывается направляющим желобом 10 и направляется в дробилку 30. Если направляющий желоб имеет вышеупомянутую конструкцию, предотвращено прилипание прессованного железа В к первому валку 20а. Поэтому отпадает необходимость нанесения смазочного вещества на первый валок 20а или установки скребка для того, чтобы прессованное железо В не прилипало к поверхности первого валка 20а.

Между тем вторая воображаемая линия 40b, изображенная на фиг.3, указывает расстояние от центра 20с первого валка 20а до суммы радиуса r первого валка 20а и средней толщины t прессованного железа В. Предпочтительно, чтобы расстояние d было не больше, чем сумма радиуса r первого валка 20а и средней толщины t прессованного железа В. То есть, предпочтительно, чтобы верхняя оконечная часть 10а направляющего желоба 10 была расположена на второй воображаемой линии 40b или внутри нее. Таким образом, прессованное железо В спускается от первого валка 20а по наклонному желобу 10 и направляется в направляющий желоб 10, даже если железо В наматывается на первый валок 20а. Таким образом, можно организовать поточное производство прессованного железа В.

Как описано выше, положение направляющего желоба 10 соответствующим образом задано, и таким образом предотвращается наматывание прессованного железа В на пару валков 20а и 20b. Кроме того, возможна равномерная подача прессованного железа В в дробилку 30 и таким образом его измельчение.

На фиг.4 изображен увеличенный вид направляющего желоба 10, представленного на фиг.1. Направляющий желоб 10 может быть изготовлен из такого технологического материала, как нержавеющая сталь и подобного материала.

Направляющий желоб 10 имеет направляющую поверхность 12, которая направляет прессованное железо В. Направляющая поверхность 12 имеет прямую наклонную поверхность 12а и изогнутую наклонную поверхность 12b. Несмотря на то что верхняя часть направляющей поверхности 12 направляющего желоба 10 выполнена в виде прямой наклонной поверхности 12а, а нижняя часть направляющей поверхности 12 выполнена в виде изогнутой наклонной поверхности 12b, это приводится лишь для иллюстрации настоящего изобретения, и настоящее изобретение этим не ограничено. Таким образом, направляющая поверхность 12 направляющего желоба 10 может быть выполнена в ином виде.

Прессованное железо В равномерно поступает в направляющий желоб 10 при постоянной скорости, обусловленной прямой наклонной поверхностью 12а. Таким образом, прессованное железо В стабильно и непрерывно направляется к дробилке 30. Кроме того, скорость прессованного железа В, которое опускается сверху и поступает в дробилку 30, уменьшается до некоторой степени вследствие изогнутой наклонной поверхности 12b. Следовательно, минимизируется ударная сила во время измельчения прессованного железа, и таким образом происходит постоянный выпуск раздробленного прессованного железа плоской формы.

При дроблении прессованного железа вышеописанным способом можно сгладить ударную нагрузку от недробленого прессованного железа. Таким образом, поскольку прессованное железо выпускается непрерывно, предотвращается выход мелких зерен, возникающий при разрушении прессованного железа. Следовательно, термическая нагрузка в последующем устройстве уменьшается, и тем самым система стабилизируется.

Предпочтительно, чтобы отношение высоты h₁ верхнего участка 12а направляющей поверхности к высоте h₂ нижнего участка 12b направляющей поверхности составляло от 5,0 до 6,0. Отношение высоты h₁ к высоте h₂ выдержано в вышеупомянутом диапазоне, поэтому скорость прессованного железа, поступающего к направляющему желобу, остается соответствующей. В дополнение к сказанному, прессованное железо подают в дробилку, а далее из нее непрерывно выпускается железо высокой степени измельчения.

Угол наклона α - это угол между прямой наклонной поверхностью 12а направляющего желоба 10 и вертикалью. Предпочтительно, чтобы значение угла наклона α находилось в пределах от 6° до 8°. Прессованное железо может непрерывно поступать в дробилку при равномерной скорости, если угол наклона α составляет от 6° до 8°. В частности, прессованное железо подается с самой равномерной скоростью, если угол наклона α, по существу, равен 7°. При этом, говоря о том, что угол наклона α, по существу, равен 7°, имеют в виду, что значение угла наклона α составляет 7° или около 7°.

Если значение угла наклона α меньше 6°, нагрузка на изогнутую наклонную поверхность 12b повышается, хотя внутреннее напряжение прессованного железа уменьшается по мере его перехода в состояние напряжения. Более того, если значение угла наклона α больше 8°, прессованное железо разрушается вследствие сильного воздействия, приложенного к месту непосредственного выхода из валков прессованного железа. Поэтому становится невозможной непрерывная загрузка прессованного железа в дробилку.

Предпочтительно, чтобы радиус кривизны изогнутой наклонной поверхности 12b находился в пределах от 1700 мм до 1900 мм. Если радиус кривизны изогнутой наклонной поверхности 12b находится в пределах от 1700 мм до 1900 мм, прессованное железо может поступать в дробилку сплошным потоком без разрушения. В частности, если значение радиуса кривизны поверхности 12b, по существу, равно 1800 мм, прессованное железо может поступать в дробилку сплошным потоком без разрушения.

Если радиус кривизны изогнутой наклонной поверхности 12b меньше 1700 мм, то поскольку вогнутая наклонная поверхность 12b резко изгибается, прессованное железо, которое загружается в дробилку, подвергается большой нагрузке. Таким образом, прессованное железо ломается посередине. Более того, если радиус кривизны изогнутой наклонной поверхности 12b больше 1900 мм, наклон изогнутой наклонной поверхности 12b становится слишком малым и указанная поверхность становится почти прямой. Следовательно, скорость транспортирования прессованного железа, которое загружается в дробилку, повышается, и таким образом дробилка испытывает большую перегрузку.

Предпочтительно, чтобы отношение высоты h направляющего желоба 10 к длине L его основания находилось в пределах от 1,0 до 2,0. Если направляющий желоб 10 имеет вышеупомянутую конструкцию, он может быть расположен соответственно посередине между парой валков и дробилкой. Более того, прессованное железо, поступающее в направляющий желоб 10 сверху, может подаваться в дробилку равномерно и непрерывно.

Путем использования направляющего желоба 10, имеющего вышеупомянутую конструкцию, можно равномерно направлять прессованное железо в дробилку и сглаживать ударную нагрузку, которая передается от дробилки недробленому прессованному железу. Следовательно, прессованное железо равномерно выпускается из направляющего желоба 10, и таким образом не допускается выпуск мелких бесформенных зерен, которые образуются при непрерывном выходе из направляющего желоба 10 прессованного железа и при его разрушении. Поэтому возможно уменьшить тепловую нагрузку в последующем устройстве, например, в дробилке и стабилизировать систему.

На фиг.5 изображен увеличенный вид первой дробилки 30, представленной на фиг.1. Первая дробилка 30 содержит дробильные плиты 32 и разделительное кольцо 38, помещенное между ними. На периферии дробильной плиты 32 выполнены выступы 32а, отделенные друг от друга. Дробильные плиты 32 расположены бок о бок на одной оси и работают совместно. Разделительное кольцо 38 регулирует промежуток между дробилками 32. Как показано на фиг.5, поворотная ось 34 плиты 32 соединена с приводным устройством, и таким образом плиты 32 могут вращаться совместно. Прессованное железо подвергается первичному измельчению выступами 32а в процессе работы плиты 32. Под первой дробилкой 30 установлен упор 36, предназначенный для дробления. Прессованное железо В подается к упору 36 и опирается на него. Прессованное железо подвергается первичному дроблению путем воздействия силы инерции выступов 32а плиты 32, которая вращается в направлении, обозначенном стрелкой.

На фиг.6 изображена первая дробилка 35 другого вида, выполненная в устройстве для производства прессованного железа согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения. Первая дробилка 35 имеет цельный корпус. Поскольку первая дробилка 35 аналогична первой дробилке, выполненной в устройстве для производства прессованного железа согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения, представленном на фиг.5, одинаковые элементы обозначены одинаковыми номерами позиций и ее подробное описание не приводится.

Как показано на фиг.6, на периферии первой дробилки 35 выполнены выступы 32а, отделенные друг от друга. Таким образом, прессованное железо В подвергается первичному дроблению выступами 32а в процессе работы первой дробилки 35. Поскольку первая дробилка 35 имеет цельный корпус, ее легко ремонтировать и обслуживать и она не слишком повреждается во время процесса дробления.

На фиг.7 детально изображена вторая дробилка 40, представленная на фиг.1. Вторая дробилка 40 содержит пару дробильных валков 40а и 40b, которые установлены на расстоянии друг от друга.

Пара дробильных валков 40а и 40b содержит дробильные диски 43 и 44 соответственно, которые установлены в направлении Y (осевое направление). На периферии дробильных дисков 43 и 44 выполнены резцы 41 и 42 соответственно. Диски 43 и 44 после их посадки на валы 45 и 46 скрепляются вставными болтами 48. Когда приводное устройство, например гидравлический двигатель, соединено с каждым из валов 45 и 46, дробильные валки 40а и 40b работают в противоположных друг другу направлениях. Следовательно, возможно обеспечить равномерную газопроницаемость в плавильном газогенераторе, поскольку прессованное железо, прошедшее первичное дробление, которое загружается выше, может быть подвергнуто повторному дроблению до нужного размера.

Резцы 41 и 42 имеют такую форму, которая подходит для более эффективного дробления во второй дробилке 40. Увеличенный фрагмент на фиг.7 изображает положение резца 42, выполненного на правооборотном дробильном валке 40b, если смотреть в направлении оси Y, а стрелка указывает направление вращения валка 40b. Резец 41, выполненный на левооборотном дробильном валке 40а, симметричен в левом и правом направлении резцу 42, выполненному на валке 40b, поэтому процесс дробления выполняется эффективно.

Как показано на увеличенном фрагменте фиг.7, резец 42 имеет первую наклонную поверхность 421 и вторую наклонную поверхность 422. Первая наклонная поверхность 421 проходит в направлении вращения правооборотного дробильного валка 40b, а вторая наклонная поверхность 422 проходит в направлении, противоположном направлению вращения валка 40b. При этом первый угол наклона

α₁ больше, чем второй угол наклона α₂. Первый угол наклона α₁ - это угол, который образован первой наклонной поверхностью 421 и периферией правооборотного дробильного валка 40b, в то время как второй угол наклона α₂ - это угол, который образован второй наклонной поверхностью 422 и периферией правооборотного дробильного валка 40b.

Полагая, что прессованное железо дробится путем непосредственного контакта с ним первой наклонной поверхности 421, первый угол наклона α₁ выполнен крутым. А именно, он выполнен почти равным прямому углу. Следовательно, можно эффективно выполнить процесс дробления прессованного железа. При этом предпочтительно, чтобы значение первого угла наклона α₁ находилось в пределах от 80° до 90°. Если первый угол наклона α₁ меньше 80° или больше 90°, прессованное железо дробится плохо.

Между тем предпочтительно, чтобы второй угол наклона α₂ был пологим для того, чтобы выдерживать нагрузку на резец 42 во время дробления, тем самым сводя к минимуму ударную нагрузку, которая передается в резец 42 при дроблении прессованного железа указанным резцом. Таким образом, можно повысить срок службы дробильного валка 40b. При этом предпочтительно, чтобы значение второго угла наклона α₂ находилось в пределах от 40° до 50°. Если второй угол наклона α₂ меньше 40°, то дробильный валок 40b изготовить невозможно, поскольку увеличивается ширина резца 42. Более того, если второй угол наклона α₂ больше 50°, резец 42 выдерживает незначительную нагрузку.

На фиг.8 изображен разрез по линии VIII-VIII, показанной на фиг.7, и схематический вид части второй дробилки 40.

Из пары дробильных валков 40а и 40b, представленных на фиг.8, один дробильный валок выполнен закрепленным, а другой может перемещаться. Подвижный валок может перемещаться в горизонтальном направлении, так как оба конца вала подвижного валка опираются на пружинное амортизирующее приспособление (не показано). Таким образом, промежуток между парой дробильных валков 40а и 40b можно регулировать в соответствии с количеством прессованного железа, загружаемого в него. Кроме того, когда пара дробильных валков 40а и 40b вращается при помощи гидравлического двигателя, скорость их вращения регулируется количеством масла, поданного в гидравлический двигатель, и таким образом выпускается прессованное железо с соответствующим гранулометрическим составом. Следовательно, промежуток между парой дробильных валков 40а и 40b регулируется в соответствии с количеством прессованного железа, которое загружается сверху, и таким образом работу можно оперативно контролировать.

Что касается пары валков 40а и 40b, изображенных на фиг.8, предпочтительно, чтобы первые резцы 41 были обращены к пространству, образованному между вторыми резцами 42. При этом предпочтительно, чтобы расстояние d₁ от оконечной поверхности первого резца 41 до обращенной к ней поверхности второго дробильного валка 40b находилось в области значений от 10 мм до 20 мм. Если расстояние d₁ меньше 10 мм, то поскольку дробильные валки 40а и 40b находятся слишком близко, резцы 41 и 42 входят в контакт друг с другом и могут разрушиться. Между тем, если расстояние d₁ больше 20 мм, прессованное железо дробится недостаточно, учитывая толщину прессованного железа.

Поскольку каждый промежуток между первыми резцами 41 такой же, как и каждый промежуток между вторыми резцами 42, вторые резцы 42 обращены к пространству, образованному между первыми резцами 41. Таким образом, предпочтительно, чтобы расстояние от оконечной части второго резца 42 до обращенной к ней поверхности первого дробильного валка 40а находилось в области значений от 10 мм до 20 мм. За счет вращения каждого из резцов 41 и 42 гранулометрический состав прессованного железа измельчается с возможностью регулирования с целью получения заданного гранулометрического состава.

Увеличенный фрагмент на фиг.8 схематически иллюстрирует в раздробленном состоянии прессованное железо, которое находится между каждым из резцов 41 и 42 второй дробилки 40. Как видно на увеличенном фрагменте фиг.8, оконечные части 411 и 421 каждого из резцов 41 и 42 выполнены скошенными. Поэтому прессованное железо, загруженное сверху, можно раздробить и выпустить точно вниз. В частности, скошенная поверхность 411, образованная на оконечной части первого резца 41, и ближайшая к ней скошенная поверхность 421, образованная на оконечной части второго резца 42, обращены друг к другу. Таким образом, раздробленное прессованное железо выходит между каждой из скошенных поверхностей 411 и 421 более равномерно. При этом расстояние между скошенными поверхностями 411 и 421 предпочтительно составляет от 10 мм до 15 мм. Если расстояние между скошенными поверхностями 411 и 421 менее 10 мм, прессованное железо, загруженное сверху, плохо выходит. Между тем, если расстояние между скошенными поверхностями 411 и 421 более 15 мм, выходит недробленое прессованное железо.

Как видно на увеличенном фрагменте фиг.8, между двумя скошенными поверхностями 411 и 421 может пройти прессованное железо B₁, которое имеет размер зерна от 20 мм до 30 мм. Кроме того, через пространство, образованное первым резцом 41 и вторым резцом 42, может пройти прессованное железо В₂, которое имеет размер зерна от 5 мм до 20 мм. Более того, когда вышеупомянутое прессованное железо B₁ и В₂ размолото, между первым резцом 41 и вторым резцом 42 может пройти прессованное желез В₃, которое имеет размер зерна менее 5 мм. Таким образом производят и подают в плавильный газогенератор прессованное железо с соответствующим гранулометрическим составом, тем самым обеспечивая наибольшую эффективность газопроницаемости в плавильном газогенераторе.

На фиг.9 изображена еще одна вторая дробилка 60, выполненная в устройстве для производства прессованного железа согласно третьему варианту выполнения настоящего изобретения. Поскольку вторая дробилка 60, представленная на фиг.9, аналогична второй дробилке, выполненной в устройстве для производства прессованного железа согласно первому варианту выполнения, одинаковые элементы обозначены одинаковыми номерами позиций и ее подробное описание не приводится.

Вторая дробилка 60 содержит пару дробильных валков 40а и 40b, которые не разделены на диски, а имеют цельные корпусы 47 и 49. Поскольку на периферии двух дробильных валков 40а и 40b выполнены резцы 41 и 42, прессованное железо, прошедшее первичное дробление, подвергается повторному дроблению за счет работы указанных дробильных валков в противоположных друг другу направлениях. Поскольку вторая дробилка 60 имеет цельный корпус, ее легко ремонтировать и обслуживать и она не слишком повреждается во время процесса дробления.

На фиг.10 изображен увеличенный вид транспортера 80, представленного на фиг.1. Увеличенный фрагмент на фиг.10 иллюстрирует открытое положение люка 881, который прикреплен к наружной крышке 88.

Как показано на фиг.10, транспортер имеет наружные кожухи 89 и наружные крышки 88. Кроме того, помимо этого, транспортер может иметь компенсатор, пробоотборник, скользящий затвор, общий желоб и другое необходимое оборудование. Наружные крышки 88 прикреплены соответственно к наружным кожухам 89, при этом наружные кожухи 89 монтируются с наружными крышками 88 при помощи болтов. На обоих концах сборочного узла, состоящего из наружного кожуха 89 и наружной крышки 88, расположены фланцы, и таким образом сборочные узлы могут соединяться друг с другом на большую длину, и транспортер 80 может быть надежно смонтирован.

В наружных кожухах 89 находятся линейные желоба 82. Наружные кожухи 89 позволяют произвести отсоединение снаружи линейных желобов 82 для ремонта. Кроме того, линейные желоба 82 могут быть надежно закреплены.

Наружные крышки 88 изогнуты таким образом, чтобы их поперечное сечение имело форму трапеции. Таким образом, можно предотвратить утечку наружу восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, которые передаются по транспортеру 80. На наружной крышке 88 могут быть установлены люк 881 и соединительные детали 882 и 883 для продувки азотом. К люку 881 обращено отверстие 8241, которое выполнено в крышке 824 линейного желоба. Следовательно, открыв люк 881, можно проверить состояние восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, находящихся внутри линейного желоба 82. В частности, поскольку при этом можно обследовать состояние износа линейного желоба 82, можно заблаговременно предотвратить его неисправность. Так как к люку 881 прикреплена ручка 8811 и петля 8813, люк можно легко открывать и закрывать. Поскольку люк 881 прочно закреплен барашковым болтом 8815, восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, не так легко высыпаются наружу.

К наружной крышке 88 присоединены соединительные детали 882 и 883 для продувки азотом. При заторе транспортера 80 азот продувается через соединительные детали 882 и 883, проникая таким образом в транспортер 80. В число соединительных деталей 882 и 883 для продувки азотом входит первая соединительная деталь 882 для продувки азотом и вторая соединительная деталь 883 для продувки азотом. Первая соединительная деталь 882 установлена наклонно по направлению к нижней части транспортера 80. Вторая соединительная деталь 883, наоборот, установлена наклонно по направлению к верхней части транспортера 80. Следовательно, возможна равномерная продувка азотом в верхнем и нижнем направлениях транспортера 80.

На фиг.11 изображен транспортер 80, представленный на фиг.10, с которого удалена наружная крышка 88. Как показано на фиг.11, в одном наружном кожухе 89 установлены два линейных желоба 821 и 823. Линейные желоба 821 и 823 соединены друг с другом. Поскольку два линейных желоба 821 и 823 установлены, соответствуя одному наружному кожуху 89, общая конструкция транспортера не сложная, а простая.

В число линейных желобов 821 и 823 входят первый линейный желоб 821 и второй линейный желоб 823. Поскольку размер первого линейного желоба 821 такой же, как размер второго линейного желоба 823, можно изготовить большое количество одинаковых линейных желобов и использовать их. Что касается линейных желобов 821 и 823, второй линейный желоб 823 и первый линейный желоб 821 расположены в повторяющейся последовательности вдоль направления транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, которое обозначено стрелкой. Особая форма и система соединения линейных желобов 821 и 823 будут рассмотрены отдельно со ссылкой на приведенную ниже фиг.12.

К линейным желобам 821 и 823 прикреплены крышки 822 и 824 соответственно. Крышки 822 и 824 линейных желобов препятствуют проникновению пыли и тепла благодаря тому, что они плотно закрывают линейные желоба 821 и 823. Таким образом, крышки 822 и 824 линейных желобов могут препятствовать высыпанию наружу из транспортера 80 восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, которые перемещаются по линейным желобам 821 и 823. Крышки 822 и 824 включают в себя крышку 822 первого линейного желоба и крышку 824 второго линейного желоба. В крышке 824 выполнено отверстие 8241, обращенное к люку 881. Кроме того, для установки в транспортер 80 каждой из соединительных деталей 882 и 883 выполнены дополнительные отверстия 8821 и 8831. Отверстие 8821 соответствует соединительной детали 882, а отверстие 8831 соответствует соединительной детали 883. Таким образом, транспортер 80 может эффективно продуваться азотом.

Пространство между наружным кожухом 89 и линейными желобами 821 и 823 заполнено теплоизоляционным материалом 87, что предотвращает рассеивание тепла из транспортера 80. Несмотря на то что на фиг.11 для удобства изображено только частичное заполнение теплоизоляционным материалом 87, возможно полное заполнение указанным материалом всего пространства между наружным кожухом 89 и линейными желобами 821 и 823.

К боковым частям второго линейного желоба 823 вдоль направления транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, прикреплено по паре крепежных скоб 8234 и 8236, расположенных рядом. Пара скоб 8234 и 8236 крепится к крепежным участкам 891 и 893, выполненным в наружном кожухе 89. Крепежные участки 891 и 893 не дают оседать второму линейному желобу 823 и укрепляют транспортер 80. Первый линейный желоб 821 такой же, как описанный желоб.

В число пары крепежных скоб 8234 и 8236 входит первая крепежная скоба 8234 и вторая крепежная скоба 8236. Первая крепежная скоба 8234 и вторая крепежная скоба 8236 присоединены последовательно сверху вниз вдоль направления транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо. Поскольку второй линейный желоб 823 закреплен с использованием пары скоб 8234 и 8236, можно зафиксировать как верхнюю, так и нижнюю части второго линейного желоба 823. Таким образом, выполнено надежное закрепление второго линейного желоба 823.

Крепежные участки 891 и 893 включают первый крепежный участок 891 и второй крепежный участок 893. Первый крепежный участок 891 отделен от второго крепежного участка 893. Поскольку сборка первой крепежной скобы 8234 с первым крепежным участком 891 выполнена с помощью болтов, наружный кожух 89 плотно фиксирует второй линейный желоб 823. Второй крепежный участок 893, напротив, отделен от второй крепежной скобы 8236. Это изображено на левом увеличенном фрагменте фиг.11.

Как показано на левом увеличенном фрагменте фиг.11, второй крепежный участок 893 постоянно отделен от второй крепежной скобы 8236. В процессе работы устройства для производства прессованного железа во второй линейный желоб 823, который входит в непосредственный контакт с горячими восстановленными материалами, содержащими мелкозернистое восстановленное железо, поступает тепло, поскольку указанные материалы перемещаются по транспортеру 80. Следовательно, происходит термическое расширение второго желоба 823 в направлении, обозначенном стрелкой.

Как показано на правом увеличенном фрагменте фиг.11, если второй линейный желоб 823 подвергся термическому расширению, вторая крепежная скоба 8236 входит в контакт со вторым крепежным участком 893. Если тепло не поступает, транспортер 80 не подвергается термическому разрушению, возникающему вследствие термической деформации, поскольку второй крепежный участок 893 не соприкасается со второй крепежной скобой 8236 и остается без изменений.

Разделяющий промежуток d, изображенный на левом увеличенном фрагменте фиг.11, определяется с учетом коэффициента α термического расширения второго линейного желоба 823, длины I второго линейного желоба 823 и подъема температуры ΔT. А именно, если коэффициент термического расширения второго линейного желоба 823 обозначить как α, длину второго линейного желоба 823 обозначить как l, а подъем температуры обозначить как ΔT, то получится приведенная ниже формула

[Формула 1]

d=α×l×ΔT

Таким образом, разделяющий промежуток d определяется исходя из вышеприведенной Формулы 1.

На фиг.12 изображена крышка 822 первого линейного желоба, собранная с первым линейным желобом 821, представленным на фиг.11. Как показано на фиг.12, поперечное сечение первого линейного желоба 821 имеет форму, напоминающую букву «U». Первый линейный желоб 821 может быть выполнен в форме, представленной на фиг.12, путем гибки пластины из такого материала, как нержавеющая сталь. То есть, первый линейный желоб 821 может быть выполнен как единое целое. Таким образом, поскольку во внутреннем пространстве нет соединительного участка, восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, могут беспрепятственно транспортироваться по первому линейному желобу 821.

Первый линейный желоб 821 имеет две боковые части 8211 и объединенную с ними нижнюю часть 8213. Две боковые части 8211 обращены друг к другу. К боковым частям 8211 присоединено по паре крепежных скоб 8214 и 8216, предназначенных для фиксации первого линейного желоба 821.

К крышке 822 первого линейного желоба прикреплены опорные швеллеры 826. Опорный швеллер 826 установлен между наружной крышкой 88 и крышкой 822 первого линейного желоба. Опорный швеллер 826 ограничивает высокую степень нагрева и предотвращает деформацию транспортирующего желоба, обусловленную термическим расширением.

На увеличенном фрагменте фиг.12 изображен разрез по линии XII-XII, показанной на фиг.12. Как видно на увеличенном фрагменте фиг.12, опорный швеллер 826 может предохранять крышку 822 первого линейного желоба и к тому же предотвращает повреждение транспортирующего желоба, обусловленное термическим расширением, поскольку он выполнен вогнутым по направлению к крышке 822 первого линейного желоба.

Как показано на фиг.12, первый линейный желоб 821 сужается по направлению транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, которое показано стрелкой. На обоих концах первого линейного желоба 821 образованы отверстия 8215 и 8217. Отверстия 8215 и 8217 представляют собой первое торцевое отверстие 8215 и второе торцевое отверстие 8217. Поскольку первый линейный желоб 821 сужается, размер первого торцевого отверстия 8215 меньше, чем размер второго торцевого отверстия 8217. Поскольку первый линейный желоб 821 имеет указанную конструкцию, восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, не высыпаются наружу и могут беспрепятственно транспортироваться в направлении, обозначенном стрелкой.

Если говорить более подробно, ширина W₁ первого торцевого отверстия 8215 меньше, чем ширина W₂ второго торцевого отверстия 8217, и высота h₁ первого торцевого отверстия 8215 меньше, чем высота h₂ второго торцевого отверстия 8217. При этом, учитывая термическое расширение первого линейного желоба 821, предпочтительно, чтобы разница между шириной W₁ первого торцевого отверстия 8215 и шириной W₂ второго торцевого отверстия 8217 составляла от 10 см до 25 см. Если разница по ширине менее 10 см, восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, могут высыпаться при транспортировке. Более того, если разница по ширине более 25 см, восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, не могут транспортироваться равномерно, а также возникает сложность конструирования первого линейного желоба 821, поскольку размер первого торцевого отверстия 8215 слишком мал. В частности, наиболее предпочтительно, чтобы разница по ширине, при которой восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, могли транспортироваться равномерно, составляла 20 см. По этой же причине предпочтительно, чтобы разница между высотой h₁ первого торцевого отверстия 8215 и высотой h₂ второго торцевого отверстия 8217 составляла от 10 см до 25 см.

После того как линейные желоба одинаковой формы соединены последовательно, можно получить транспортер 80, представленный на фиг.11. То есть, первый линейный желоб и второй линейный желоб соединяются последовательно, и первое торцевое отверстие второго линейного желоба вставляется во второе торцевое отверстие первого линейного желоба и перекрывается с ним. Такая система соединения повторяется. Таким образом, можно последовательно соединить линейные желоба одной формы. Этот процесс описан подробно со ссылкой на фиг.13.

На фиг.13 схематично проиллюстрирован процесс разборки транспортера 80. На Фиг.13 изображено положение, в котором два линейных желоба 821 и 823 смонтированы в каждом из двух наружных кожухов. Более того, на фиг.13 изображен транспортер 80, с которого снята наружная крышка 88.

Процесс удаления первого желоба 821 из транспортера 80 будет объяснен следующим образом. Транспортер 80 демонтируют с самого верхнего края. С транспортера 80 удаляют наружную крышку. Следовательно, как показано на фиг.13, становятся доступными внутренние части транспортера 80.

Затем в ходе процесса 1 удаляют болт 8911. Несмотря на то что для удобства на фиг.13 показан только один болт 8911, в действительности удаляют все болты 8911, которые установлены в каждом монтажном отверстии, выполненном на крепежной скобе 891. Используя данный способ, от наружного кожуха 89 отделяют первый желоб 821 и второй желоб 823.

После этого в ходе процесса 2 обеспечивают пространство, необходимое для удаления первого линейного желоба 821, путем проталкивания второго линейного желоба 823 в направлении, обозначенном стрелкой. Предпочтительно, чтобы второй желоб 823 вышел примерно на 50 см.

В ходе процесса 3 выталкивают первый линейный желоб 821 в направлении, обозначенном стрелкой. Первый линейный желоб 821 можно удалить из другого второго линейного желоба 823, расположенного перед ним, выталкивая его примерно на 20 см.

В ходе процесса 4 поднимают первый линейный желоб 821. Таким образом, первый линейный желоб 821 можно легко удалить из транспортера 80. Поскольку первый линейный желоб 821 снят, второй линейный желоб 823, расположенный в последней части, также легко можно удалить.

То есть, второй линейный желоб 823 может быть поднят и удален из транспортера 80 в ходе процесса 5. Используя точно такой же способ, можно также удалить последующий первый линейный желоб 821 и последующий второй линейный желоб 823.

Транспортер 80 можно легко разобрать за короткое время, используя вышеуказанный способ. Таким образом, упрощается обслуживание и ремонт транспортера 80. Сборка транспортера 80 может быть проведена в последовательности, обратной вышеупомянутому процессу разборки.

В первом линейном желобе 821 и втором линейном желобе 823 выполнен ступенчатый участок 829, предназначенный для облегчения процесса отделения линейных желобов 821 и 823 друг от друга. Например, что касается первого линейного желоба 821, то ступенчатый участок 829 выполнен на одном конце двух боковых частей 8211, которые образуют первое торцевое отверстие 8215. Ступенчатый участок 829 становится все ниже и ниже вдоль направления транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, которое обозначено стрелкой.

Поскольку на линейных желобах 821 и 823 выполнен ступенчатый участок 829, то они легко входят друг в друга. Следовательно, линейные желоба 821 и 823 могут быть расположены в повторяющейся последовательности и соединены. Так как линейные желоба 821 и 823 входят один в другой и перекрываются друг с другом, они смонтированы с возможностью выдвижения. Восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, могут равномерно транспортироваться по линейным желобам, собранным указанным способом.

На фиг.14 изображено устройство 200 для производства литого чугуна, содержащее устройство 100 для производства прессованного железа, выполненное в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения. Несмотря на то что на фиг.1 показано устройство 200, снабженное устройством 100 согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения, это выполнено лишь для иллюстрации настоящего изобретения, которое этим не ограничивается. Таким образом, устройство 200 может также содержать устройство для производства прессованного железа, выполненное в соответствии со вторым и с третьим вариантами выполнения настоящего изобретения.

Устройство 200, представленное на фиг.14, содержит устройство 100 для производства прессованного железа и плавильный газогенератор 70. Прессованное железо, которое раздроблено в устройстве 100, загружается в плавильный газогенератор 70 и там плавится. Так как конструкция плавильного газогенератора 70 понятна специалистам, ее подробное описание опущено.

В плавильный газогенератор 70 подают один или несколько видов угля, выбранного из группы крупнокусковых углей и угольных брикетов. Для примера, обычно крупнокусковой уголь - это уголь, который собран в угледобывающем районе и имеет размер зерна свыше 8 мм. Нужно отметить, что, например, угольные брикеты представляют собой уголь с размером зерна 8 мм или менее, который собран в угледобывающем районе, измельчен и сформован под прессом.

Путем загрузки в плавильный газогенератор 70 крупнокускового угля или угольных брикетов в нем образуется уплотненный угольный слой. В плавильный газогенератор 70 подают кислород, а затем происходит плавление прессованного железа. Литой чугун выпускают через выпускное отверстие. Таким образом, можно производить литой чугун высокого качества.

Так как устройство для производства прессованного железа имеет вышеупомянутую конструкцию, оно подходит для крупномасштабного производства прессованного железа из восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо. Более того, поскольку устройство для производства литого чугуна согласно настоящему изобретению содержит вышеупомянутое устройство для производства прессованного железа, можно производить литой чугун высокого качества.

Ниже будет дано описание опытных образцов настоящего изобретения. Упомянутые далее опытные образцы лишь иллюстрируют настоящее изобретение, которое этим не ограничивается.

Опытные образцы

Моделирование было выполнено путем исследования формы направляющего желоба, предназначенного для соответствующей подачи прессованного железа. Моделирование было выполнено с использованием I-DEAS структуры аналитического программного обеспечения. В процессе моделирования был выполнен образец пластины длиной 1300 мм и шириной 94 мм, на поверхности которой гравировкой создали рельеф для того, чтобы создать форму, подобную форме прессованного железа. Форма пластины была выгравирована в ленточном или гнездовом виде. Далее, при помощи направляющего желоба к пластине была приложена принудительная деформация, при этом были зафиксированы верхняя точка выпуска и нижняя точка дробления. То есть, хотя направляющий желоб непосредственно не использовался, пластина была смоделирована таким образом, чтобы быть изогнутой за счет приложения принудительной деформации и находиться в том же самом состоянии, в котором она находилась бы, если бы двигалась по направляющему желобу. Поскольку специалисты в области техники настоящего изобретения легко поймут остальные условия моделирования, их подробное описание опущено.

Опытный Образец 1

Форма пластины менялась в двух измерениях путем приложения направляющим желобом принудительной деформации к пластине, имеющей форму выгравированной ленты. После того как верхнюю часть лентообразной пластины наклонили под углом 10° к вертикальному положению, а ее нижнюю часть изогнули для того, чтобы радиус ее кривизны составлял 1550 мм, были измерены напряжения в сплющенной части, в конце наклонного участка и в изогнутой средней части лентообразной пластины. Слева на фиг.15 изображено место, где было измерено напряжение лентообразной пластины согласно опытным образцам настоящего изобретения, а с правой стороны (А) на фиг.15 изображено среднее распределение напряжений в каждой точке лентообразной пластины согласно Опытному Образцу 1 настоящего изобретения. Напряжение, измеренное в Опытном Образце 1, представлено ниже в табл.1.

Опытный Образец 2

После того как верхнюю часть лентообразной пластины наклонили под углом 10° к вертикальному направлению, а ее нижнюю часть изогнули для того, чтобы радиус ее кривизны составлял 1800 мм, были измерены напряжения в сплющенной части, в конце наклонного участка и в изогнутой средней части лентообразной пластины. Слева на фиг.15 изображено место, где было измерено напряжение пластины ленточного типа согласно опытным образцам настоящего изобретения, а с правой стороны (В) на фиг.15 изображено среднее распределение напряжений в каждой точке лентообразной пластины согласно Опытному Образцу 2 настоящего изобретения. Напряжение, измеренное в Опытном Образце 2, представлено ниже в табл.1. Остальные условия эксперимента были точно такими же, как условия эксперимента вышеупомянутого Опытного Образца 1.

Опытный Образец 3

После того как верхнюю часть лентообразной пластины наклонили под углом 7° к вертикальному направлению, а ее нижнюю часть изогнули для того, чтобы радиус ее кривизны составлял 1800 мм, были измерены напряжения в сплющенной части, в конце наклонного участка и в изогнутой средней части лентообразной пластины. Слева на фиг.15 изображено место, где было измерено напряжение лентообразной пластины согласно опытным образцам настоящего изобретения, а с правой стороны (С) на фиг.15 изображено среднее распределение напряжений в каждой точке лентообразной пластины согласно Опытному Образцу 3 настоящего изобретения. Напряжение, измеренное в Опытном Образце 3, представлено ниже в табл.1. Остальные условия эксперимента были точно такими же, как условия эксперимента вышеупомянутого Опытного Образца 1.

Опытный Образец 4

Форма пластины менялась в двух измерениях путем приложения направляющим желобом принудительной деформации к пластине, имеющей форму выгравированного гнезда. После того как верхнюю часть гнездообразной пластины наклонили под углом 10° к вертикальному направлению, а ее нижнюю часть изогнули для того, чтобы радиус ее кривизны составлял 1550 мм, были измерены напряжения в сплющенной части, в конце наклонного участка и в изогнутой средней части гнездообразной пластины. Слева на фиг.16 изображено место, где было измерено напряжение гнездообразной пластины согласно опытным образцам настоящего изобретения, а с правой стороны (А) на фиг.16 изображено среднее распределение напряжений в каждой точке гнездообразной пластины согласно Опытному Образцу 4 настоящего изобретения. Напряжение, измеренное в Опытном Образце 4, представлено ниже в табл.1.

Опытный Образец 5

После того как верхнюю часть гнездообразной пластины наклонили под углом 10° к вертикальному направлению, а ее нижнюю часть изогнули для того, чтобы радиус ее кривизны составлял 1800 мм, были измерены напряжения в сплющенной части, в конце наклонного участка и в изогнутой средней части гнездообразной пластины. Слева на фиг.16 изображено место, где было измерено напряжение гнездообразной пластины согласно опытным образцам настоящего изобретения, а с правой стороны (В) на фиг.16 изображено среднее распределение напряжений в каждой точке гнездообразной пластины согласно Опытному Образцу 5 настоящего изобретения. Напряжение, измеренное в Опытном Образце 5, представлено ниже в табл.1. Остальные условия эксперимента были точно такими же, как условия эксперимента вышеупомянутого Опытного Образца 4.

Опытный Образец 6

После того как верхнюю часть гнездообразной пластины наклонили под углом 7° к вертикальному направлению, а ее нижнюю часть изогнули для того, чтобы радиус ее кривизны составлял 1800 мм, были измерены напряжения в сплющенной части, в конце наклонного участка и в изогнутой средней части гнездообразной пластины. Слева на фиг.16 изображено место, где было измерено напряжение гнездообразной пластины согласно опытным образцам настоящего изобретения, а с правой стороны (С) на фиг.16 изображено среднее распределение напряжений в каждой точке гнездообразной пластины согласно Опытному Образцу 6 настоящего изобретения. Напряжение, измеренное в Опытном Образце 6, представлено ниже в табл.1. Остальные условия эксперимента были точно такими же, как условия эксперимента вышеупомянутого Опытного Образца 4.

Как видно из табл.1, в Опытном Образце 3 настоящего изобретения, относящемся к лентообразной пластине, напряжение сплющенного участка составляло 316 кг/мм², напряжение конца наклонного участка 312 кг/мм², напряжение изогнутой средней части 2011 кг/мм². Таким образом, напряжение, измеренное в Опытном Образце 3, было меньше, чем напряжение, измеренное в Опытных Образцах 1 и 2. Если так же, как в Опытном Образце 3, верхнюю часть лентообразной пластины наклонить под углом 7° к вертикальному направлению, а ее нижнюю часть изогнуть так, чтобы радиус ее кривизны составлял 1800 мм, можно минимизировать напряжение, приложенное к лентообразной пластине.

Между тем в Опытном Образце 6 настоящего изобретения, относящемся к гнездообразной пластине, напряжение сплющенного участка составляло 442 кг/мм², напряжение конца наклонного участка 446 кг/мм², напряжение изогнутой средней части 2510 кг/мм². Таким образом, напряжение, измеренное в Опытном Образце 6, было меньше, чем напряжение, измеренное в Опытных Образцах 4 и 5. Если так же, как и в опытном Образце 6, верхнюю часть лентообразной пластины наклонить под углом 7° к вертикальному направлению, а ее нижнюю часть изогнуть так, чтобы радиус ее кривизны составлял 1800 мм, становится возможным минимизировать напряжение, приложенное к гнездообразной пластине.

Между тем лентообразная и гнездообразная пластины, которые соответственно были воспроизведены в двух измерениях в Опытных Образцах 3 и 6, были смоделированы в Опытных Образцах 7 и 8 настоящего изобретения. Следовательно, были выполнены более точные замеры напряжения. Параметры Опытных Образцов 7 и 8 были такими, как описано ниже.

Опытный Образец 7

Форма пластины была деформирована в трех измерениях путем приложения принудительной деформации направляющим желобом к пластине, имеющей форму выгравированной ленты. После того как верхнюю часть лентообразной пластины наклонили под углом 7° к вертикальному направлению, а ее нижнюю часть изогнули так, чтобы радиус ее кривизны составлял 1800 мм, были измерены напряжения в сплющенной части, в конце наклонного участка и в изогнутой средней части лентообразной пластины. Слева на фиг.17 изображено место, где было измерено напряжение лентообразной пластины согласно опытным образцам настоящего изобретения, а справа на фиг.17 изображено среднее распределение напряжений в каждой точке лентообразной пластины согласно Опытному Образцу 7 настоящего изобретения. Напряжение, измеренное в Опытном Образце 7, представлено ниже в табл.2.

Опытный Образец 8

Форма пластины была деформирована в трех измерениях путем приложения принудительной деформации направляющим желобом к пластине, имеющей форму выгравированного гнезда. После того как верхнюю часть гнездообразной пластины наклонили под углом 7° к вертикальному направлению, а ее нижнюю часть изогнули так, чтобы радиус ее кривизны составлял 1800 мм, были измерены напряжения в сплющенной части, в конце наклонного участка и в изогнутой средней части гнездообразной пластины. Слева на фиг.18 изображено место, где было измерено напряжение гнездообразной пластины согласно опытным образцам настоящего изобретения, а справа на фиг.18 изображено среднее распределение напряжений в каждой точке гнездообразной пластины согласно Опытному Образцу 8 настоящего изобретения. Напряжение, измеренное в Опытном Образце 8, представлено ниже в табл.2.

Таблица 2 классификация Лентообразная пластина Опытный Образец 7 Гнездообразная пластина Опытный Образец 8 место образования напряжения сплющенная часть 270 кг/мм² 416 кг/мм² конец наклонного участка 303 кг/мм² 425 кг/мм² изогнутая средняя часть 2001 кг/мм² 2320 кг/мм²

Как видно из табл.2, в Опытном Образце 7 настоящего изобретения напряжение сплющенной части составляло 270 кг/мм², напряжение на конце наклонного участка 303 кг/мм², напряжение изогнутой средней части 2001 кг/мм². Если в опытном Образце 7 верхняя часть пластины ленточного типа наклонена под углом 7° к вертикальному направлению, а ее нижняя часть изогнута так, что радиус ее кривизны составляет 1800 мм, становится возможным минимизировать напряжение, приложенное к лентообразной пластине.

Кроме того, в Опытном Образце 8 настоящего изобретения напряжение сплющенного участка составляло 416 кг/мм², напряжение на конце наклонного участка 425 кг/мм², напряжение изогнутой средней части 2320 кг/мм². Если в Опытном Образце 8 верхняя часть пластины ленточного типа наклонена под углом 7° к вертикальному направлению, а ее нижняя часть изогнута так, что радиус ее кривизны составляет 1800 мм, становится возможным минимизировать напряжение, приложенное к гнездообразной пластине.

В устройстве для производства прессованного железа согласно настоящему изобретению прессованное железо может выпускаться равномерно и непрерывно, поскольку направляющая поверхность направляющего желоба имеет прямую наклонную поверхность и изогнутую наклонную поверхность. Таким образом, процесс является плавным, и можно минимизировать количество зерен, образующихся вследствие разрушения прессованного железа. Более того, ударная нагрузка, которая вызвана дробилкой, измельчающей прессованное железо, может сглаживаться и минимизироваться, и можно свести к минимуму тепловую нагрузку на устройство, расположенное за последней частью направляющего желоба.

Хотя настоящее изобретение детально показано и описано со ссылкой на типичные варианты его выполнения, специалистам будет понятно, что могут быть сделаны различные изменения в форме и деталях без отклонения от сущности и объема изобретения, определенных в формуле изобретения.

Изобретение относится к устройству для производства прессованного железа из восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, и к устройству для производства литого чугуна, содержащему устройство для производства прессованного железа. Устройство для производства прессованного железа содержит пару валков, предназначенных для прессования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, и для производства прессованного железа, направляющий желоб, предназначенный для направления прессованного железа, выпускаемого из пары валков, и дробилки, предназначенные для дробления прессованного железа, которое направляется в направляющий желоб. Направляющая поверхность направляющего желоба, который направляет прессованное железо, содержит прямую наклонную поверхность и изогнутую наклонную поверхность. Устройство для производства прессованного железа позволит выпускать прессованное железо равномерно и непрерывно, процесс является плавным, позволяющим минимизировать количество зерен, образующихся вследствие разрушения прессованного железа. 2 н. и 59 з.п. ф-лы, 18 ил., 2 табл.

1. Устройство для производства прессованного железа, содержащее пару валков, предназначенных для прессования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, и для производства прессованного железа, направляющий желоб, предназначенный для направления прессованного железа, выпускаемого из пары валков, и дробилки, предназначенные для дробления прессованного железа, направляемого в направляющий желоб, причем направляющая поверхность направляющего желоба, который направляет прессованное железо, содержит прямую наклонную поверхность и изогнутую наклонную поверхность.

2. Устройство по п.1, в котором пара валков содержит закрепленный валок и подвижный валок, обращенный к закрепленному валку, причем расстояние от верхней оконечной части направляющей поверхности до центра закрепленного валка не менее суммы радиуса закрепленного валка и половины средней толщины прессованного железа.

3. Устройство по п.2, в котором расстояние от верхней оконечной части направляющей поверхности до центра закрепленного валка не превышает сумму радиуса закрепленного валка и средней толщины прессованного железа.

4. Устройство по п.2, в котором верхняя оконечная часть направляющей поверхности расположена ближе к закрепленному валку, чем к подвижному валку.

5. Устройство по п.2, в котором верхняя оконечная часть направляющей поверхности расположена не выше, чем высотная отметка центральной оси закрепленного валка, и не ниже, чем высотная отметка поверхности нижней оконечной части закрепленного валка.

6. Устройство по п.1, в котором верхний участок направляющей поверхности выполнен в виде прямой наклонной поверхности, а нижний участок направляющей поверхности выполнен в виде изогнутой наклонной поверхности, соединенной с прямой наклонной поверхностью.

7. Устройство по п.6, в котором отношение высоты верхнего участка направляющей поверхности к высоте ее нижнего участка находится в диапазоне значений от 5,0 до 6,0.

8. Устройство по п.1, в котором угол, образованный между прямой наклонной поверхностью и вертикалью, находится в диапазоне значений от 6 до 8°.

9. Устройство по п.8, в котором угол, образованный между прямой наклонной поверхностью и вертикалью, составляет, по существу, 7°.

10. Устройство по п.1, в котором радиус кривизны изогнутой наклонной поверхности находится в диапазоне значений от 1700 до 1900 мм.

11. Устройство по п.10, в котором радиус кривизны изогнутой наклонной поверхности составляет, по существу, 1800 мм.

12. Устройство по п.1, в котором отношение высоты направляющего желоба к длине основания направляющего желоба находится в диапазоне значений от 1,0 до 2,0.

13. Устройство по п.1, в котором на поверхности каждого валка вдоль его осевого направления выполнены сплошные вогнутые канавки, в которых выполнены выступы, отделенные друг от друга.

14. Устройство по п.13, в котором выступы имеют форму зубцов и выступают по направлению к периферии каждого из пары валков.

15. Устройство по п.14, в котором толщина выступа уменьшается по направлению к его центру.

16. Устройство по п.13, в котором шаг между выступами находится в диапазоне значений от 16 до 45 мм.

17. Устройство по п.1, в котором в число дробилок входит первая дробилка, предназначенная для первичного дробления прессованного железа, обработанного парой валков, и вторая дробилка, предназначенная для повторного дробления прессованного железа, прошедшего первичное дробление.

18. Устройство по п.17, в котором первая дробилка выполняет первичное дробление прессованного железа для получения прессованного железа, так что средний размер его зерна не превышает 50 мм.

19. Устройство по п.18, в котором первая дробилка выполняет первичное дробление прессованного железа для получения прессованного железа, так что средний размер его зерна не превышает 30 мм.

20. Устройство по п.17, в котором прессованное железо, измельченное во второй дробилке, содержит не более 30% по весу железа с размером зерна от 25 до 30 мм, не менее 55% и менее 100% по весу железа с размером зерна от 5 до 25 мм и не более 15% по весу железа с размером зерна менее 5 мм.

21. Устройство по п.17, в котором первая дробилка содержит дробильные плиты, установленные бок о бок вдоль оси первой дробилки с возможностью совместной работы и имеющие выступы, выполненные на их периферии и отделенные друг от друга, и разделительное кольцо, расположенное между дробильными плитами и регулирующее зазор между ними, причем прессованное железо подвергают первичному дроблению указанными выступами в процессе работы дробильных плит.

22. Устройство по п.17, в котором первая дробилка содержит цельный корпус, на периферии которого выполнены отделенные друг от друга выступы, и прессованное железо подвергают первичному дроблению указанными выступами в процессе работы первой дробилки.

23. Устройство по п.17, дополнительно содержащее разгрузочный накопительный бункер, предназначенный для временного хранения дробленого прессованного железа, причем первая и вторая дробилка соединены с разгрузочным накопительным бункером через транспортер.

24. Устройство по п.17, в котором вторая дробилка содержит пару дробильных валков, установленных раздельно друг от друга и содержащих дробильные диски, и прессованное железо, прошедшее первичное дробление, повторно измельчают резцами, выполненными на периферии дробильных дисков, во время вращения пары дробильных валков в противоположных друг другу направлениях.

25. Устройство по п.24, в котором один валок из пары дробильных валков является закрепленным, а другой подвижным, и промежуток между ними является регулируемым.

26. Устройство по п.24, в котором резец имеет первую наклонную поверхность, идущую в направлении вращения дробильного валка, и вторую наклонную поверхность, идущую в направлении, противоположном вращению дробильного валка, при этом первый угол наклона, образованный между первой наклонной поверхностью и периферией дробильного валка, больше, чем второй угол наклона, образованный между указанной периферией и второй наклонной поверхностью.

27. Устройство по п.26, в котором один или несколько углов из числа первого угла наклона и второго угла наклона находится в диапазоне значений от 80 до 90°.

28. Устройство по п.26, в котором один или несколько углов из числа первого угла наклона и второго угла наклона находится в диапазоне значений от 40 до 50°.

29. Устройство по п.24, в котором пару дробильных валков составляют первый дробильный валок и второй дробильный валок, причем на периферии первого дробильного валка выполнены первые резцы, обращенные в сторону пространства, расположенного между вторыми резцами, выполненными на периферии второго дробильного валка.

30. Устройство по п.29, в котором расстояние от оконечной части первого резца до поверхности второго дробильного валка, обращенной к оконечной части первого резца, составляет от 10 до 20 мм.

31. Устройство по п.29, в котором на оконечной части каждого резца имеется скошенная поверхность.

32. Устройство по п.31, в котором скошенная поверхность, образованная на оконечной части первого резца, и скошенная поверхность, образованная на оконечной части второго резца, ближайшего к первому резцу, обращены друг к другу.

33. Устройство по п.32, в котором расстояние от скошенной поверхности, образованной на верхней оконечной части первого резца, до скошенной поверхности, образованной на верхней оконечной части второго резца, ближайшего к первому резцу, составляет от 10 до 15 мм.

34. Устройство по п.17, в котором вторая дробилка содержит пару дробильных валков, отделенных друг от друга, при этом прессованное железо, прошедшее первичное дробление, подвергают повторному дроблению резцами, выполненными на периферии пары дробильных валков, содержащих единый корпус, путем их вращения в направлениях, противоположных друг другу.

35. Устройство по п.17, дополнительно содержащее транспортер, расположенный под нижней частью пары валков и предназначенный для транспортирования прессованного железа, причем транспортер содержит линейные желоба, соединенные друг с другом, и размер первого торцевого отверстия линейного желоба меньше, чем размер второго торцевого отверстия линейного желоба.

36. Устройство по п.35, в котором в число линейных желобов входит первый линейный желоб и второй линейный желоб, при этом первое торцевое отверстие второго линейного желоба вставлено во второе торцевое отверстие первого линейного желоба и перекрывается с ним.

37. Устройство по п.36, в котором размеры первого линейного желоба такие же, как размеры второго линейного желоба.

38. Устройство по п.36, в котором несколько вторых и первых линейных желобов расположены в определенном порядке вдоль направления транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо.

39. Устройство по п.38, в котором первое торцевое отверстие другого первого линейного желоба вставлено во второе торцевое отверстие второго линейного желоба и перекрывается с ним.

40. Устройство по п.35, в котором каждый линейный желоб имеет две боковых части, обращенных друг к другу, и нижнюю часть, которая соединяет вместе две боковых части.

41. Устройство по п.40, в котором каждый линейный желоб выполнен как единое целое.

42. Устройство по п.40, в котором на одном конце обеих боковых частей, образующих одно торцевое отверстие линейного желоба, выполнен ступенчатый участок, высота которого уменьшается по направлению транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо.

43. Устройство по п.35, в котором транспортер имеет наружные кожухи, закрывающие линейные желоба, и наружную крышку, прикрепленную к каждому наружному кожуху.

44. Устройство по п.43, в котором к линейному желобу прикреплена крышка.

45. Устройство по п.44, в котором на наружном кожухе установлены соединительные детали для продувки азотом, вставленные в транспортер через отверстие, выполненное в крышке линейного желоба.

46. Устройство по п.45, в котором в число соединительных деталей для продувки азотом входят первая и вторая соединительные детали для продувки азотом, причем первая соединительная деталь установлена наклонно по направлению к нижней части транспортера, а вторая соединительная деталь установлена наклонно по направлению к верхней части транспортера.

47. Устройство по п.45, в котором между наружной крышкой и крышкой линейного желоба установлены опорные швеллеры.

48. Устройство по п.47, в котором вогнутая часть опорного швеллера обращена к крышке линейного желоба.

49. Устройство по п.44, в котором к наружной крышке прикреплен люк, обращенный к отверстию, выполненному в крышке линейного желоба.

50. Устройство по п.43, в котором к боковой части линейного желоба вдоль направления транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо, последовательно прикреплена пара крепежных скоб.

51. Устройство по п.50, в котором пару крепежных скоб составляют первая и вторая крепежные скобы, которые прикреплены последовательно вдоль направления транспортирования восстановленных материалов, содержащих мелкозернистое восстановленное железо.

52. Устройство по п.51, в котором в наружном кожухе выполнены крепежные участки, и крепежная скоба прикреплена к крепежному участку.

53. Устройство по п.52, в котором крепежные участки состоят из отделенных друг от друга первого и второго крепежных участков, и первая крепежная скоба соединена с первым крепежным участком при помощи болта.

54. Устройство по п.53, в котором второй крепежный участок расположен на расстоянии от второй крепежной скобы.

55. Устройство по п.43, в котором в наружном кожухе установлены два линейных желоба.

56. Устройство по п.43, в котором между наружным кожухом и линейным желобом заложен теплоизоляционный материал.

57. Устройство по п.35, в котором разница между шириной одного торцевого отверстия линейного желоба и шириной его другого торцевого отверстия составляет от 10 до 25 см.

58. Устройство по п.35, в котором разница между высотой одного торцевого отверстия линейного желоба и высотой его другого торцевого отверстия составляет от 10 до 25 см.

59. Устройство по п.1, в котором восстановленные материалы, содержащие мелкозернистое восстановленное железо, дополнительно содержат спеченные добавки.

60. Устройство для производства литого чугуна, содержащее устройство для производства прессованного железа по п.1 и плавильный газогенератор, в который загружают и в котором расплавляют прессованное железо.

61. Устройство по п.60, в котором в плавильный газогенератор подают один или несколько видов угля, выбранных из группы крупнокусковых углей и угольных брикетов.
Приоритеты по пунктам:

19.10.2004 по пп.1-12, 59-61;

02.12.2004 по пп.13-34;

12.09.2005 по пп.35-58.