КОНВЕЙЕРНАЯ МАШИНА И УСТРОЙСТВО БОГОМОЛОВА ДЛЯ АГЛОМЕРАЦИИ ШИХТЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВОДЫ И ГАЗОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ Российский патент 2012 года по МПК F27B21/06 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано как в черной, так и в цветной металлургии.

Агломерация является одним из наиболее распространенных термических методов укрупнения материалов. На практике агломерация осуществляется при нисходящем или восходящем потоке газообразного реагента через воспламененный слой топливосодержащего материала, лежащего на газопроницаемом поддерживающем устройстве. В качестве металлургических агрегатов для агломерации шихты применяются агломерационные машины конвейерного типа, которые оснащают дополнительными устройствами для улучшения показателей агломерационного процесса.

Известна конвейерная машина для агломерации шихты с применением подачи воды, газовоздушной смеси и сжатого воздуха в спекаемый слой металлургических шихт (см. патент RU 2345151 C2, БИ №3, 2009).

Эта конвейерная машина содержит паллеты с колосниковой решеткой, загрузочные, зажигательный и разгрузочные узлы, вакуумные камеры и размещенное в средней части длины машины устройство для подачи воды и газовоздушной смеси, в котором дозатор воды размещен перед устройством дозировки газовоздушной смеси со стороны зажигательного узла, причем перед устройством для подачи воды и газовоздушной смеси и после него дополнительно содержатся устройства для локального ввода в слой газообразного реагента под давлением и повышения его давления над слоем до 1-5 ати. При этом устройства для локального ввода и повышения давления газообразного реагента над слоем размещены на участке 0,5L-(1,5-2,5)B и на участке 0,5L+(1,5-2,5)B,

где L - длина машины между зажигательным и разгрузочным узлами;

B - длина паллеты машины.

Кроме того, длина паллеты машины В равна диаметру окружности D, описанной вокруг торцевой стенки устройств для подачи воды и газовоздушной смеси и для подачи локального ввода и повышения давления газообразного реагента, установленных в направляющих, расстояние между вертикальными осями которых равно 2B, а упомянутые устройства содержат радиальные перегородки, кромки которых направлены на колосниковую решетку в сторону зажигательного узла и совмещены со стыками бортов паллет, а вертикальная ось направляющей устройства для подачи воды и газовоздушной смеси расположена между осями устройств для локального ввода и повышения давления газообразного реагента на расстоянии 0,5L,

где L - длина машины между зажигательным и разгрузочным узлами.

Помимо этого машина дополнительно содержит балки и подъемно-возвратные приспособления, при этом направляющие устройства для подачи воды и газовоздушной смеси, а также направляющие устройств для локального ввода и повышения давления газообразного реагента прикреплены к балкам неподвижно, а балки размещают параллельно наружным сторонам паллет и выполняют с возможностью их синхронного перемещения по вертикали подъемно-возвратными приспособлениями.

Вместе с тем балки в машине выполнены с возможностью синхронного перемещения по вертикали на величину b, где

b - величина зазора, обеспечивающего бесконтактное прохождение слоя под камерами устройства для подачи воды и газовоздушной смеси, а также устройств для локального ввода и повышения давления газообразного реагента.

В машине также дополнительно содержатся штанги и перемычки, устройство для подачи воды и газовоздушной смеси и устройства для локального ввода и повышения давления газообразного реагента снабжены поворотными приспособлениями, при этом штанги прикреплены к поворотным приспособлениям и соединены между собой перемычками.

Известно также устройство для подачи воды и газовоздушной смеси при агломерации шихты на конвейерной машине (см. там же, патент RU 2345151 C2, БИ №3, 2009).

Это устройство содержит направляющие, трубопровод для подачи газовоздушной смеси, на который насажен с возможностью вращения цилиндр, выполненный с радиальными перегородками на его внешней поверхности, образующими камеры, и с расположенными между перегородками продольными прорезями, при этом трубопровод расположен горизонтально поперек машины, и в нижней его части выполнена прорезь, совпадающая с прорезью цилиндра при вводе газовоздушной смеси, который имеет торцевые стенки, выполненные в виде многоугольника, устройство для возврата в исходное положение снабжено выступами, расположенными на наружной поверхности торцевых стенок, и поворотными приспособлениями, также содержит дозатор воды с отверстиями и кронштейном, установленный в сторону зажигательного узла машины горизонтально поперек машины с возможностью поворота вокруг его продольной оси и фиксации на кронштейне, который прикреплен к направляющим устройства, причем устройство обеспечивает постоянство состава дозируемой газовоздушной смеси.

Кроме того, в устройстве расстояние между вертикальными осями дозатора воды и направляющей устройства составляет (0,8-1,2)D,

где D - диаметр окружности, описанной вокруг торцевой стенки устройства.

При этом дозатор воды выполнен с отверстиями, направленными на колосниковую решетку с возможностью поворота на угол 0-60° в сторону зажигательного узла.

Кроме того, отверстия в дозаторе воды выполнены равномерно и симметрично по длине дозатора воды на отрезке не более 0,95 C,

где С - ширина машины между бортами паллет агломерационной машины.

Вместе с тем диаметр отверстий в дозаторе воды составляет 0,6-1,0 мм с шагом 6-12 мм.

Недостатком известных конвейерной машины и устройства является их конструкционная сложность и неспособность обеспечить постоянство расстояния между зонами введения воды и газовоздушной смеси в спекаемый слой шихты, что снижает эффективность применения газа при агломерации шихты.

На практике агломерацию шихты с применением подачи воды и газовоздушной смеси реализуют на конвейерной машине (прототип¹, см. Богомолов В.М., автореферат диссертации канд. техн. наук, Орджоникидзе, 1987, с.17), содержащей паллеты с колосниковой решеткой, загрузочные, зажигательный и разгрузочный узлы, вакуумные камеры, состоящее из секций укрытие машины (не изображено), а также размещенные между зажигательным и разгрузочным узлами дозаторы воды и газа, которые неподвижно закреплены между секциями укрытия горизонтально, поперек машины с зазором над колосниковой решеткой, обеспечивающим бесконтактное прохождение под ними поверхности спекаемого слоя шихты, причем дозатор воды размещен перед дозатором газа со стороны зажигательного узла.

Известно также устройство для подачи и сжигания газовоздушной смеси в спекаемом слое материала (прототип², см. патент RU 2324127 C2, БИ №13, 2008).

Это устройство содержит колпак с отверстиями для подсоса воздуха в верхней стенке и направляющими, расположенное над поверхностью спекаемого слоя шихты с зазором, шибер, установленный на верхней стенке колпака с возможностью возвратно-поступательного перемещения, газоподвод, газораспределитель с направленными вниз отверстиями, который укреплен в полости колпака неподвижно, причем торцевые стенки колпака изготовлены в виде равнобедренных трапеций, длинные основания которых расположены снизу, причем боковые стенки колпака выполнены наклонными, и по их длине в верхней части выполнены прорези, на которые установлены противовзрывные клапаны, над которыми снаружи колпака, на боковой стенке, установлены защитные кожухи, а шибер выполнен равным верхней стенке колпака, и в нем выполнены отверстия, совпадающие с отверстиями в верхней стенке колпака, при этом живое сечение отверстий в газораспределителе выполнено обеспечивающим невозможность воспламенения истекающих из отверстий газораспределителя газовых струй до достижения ими раскаленных компонентов шихты, расположенных ниже поверхности спекаемого слоя, а живое сечение отверстий для подсоса воздуха - полноту сгорания подаваемого газа в спекаемом слое шихты.

Кроме того, противовзрывные клапаны могут быть выполнены в виде пластин, которые верхней кромкой закреплены над прорезями в боковых стенках колпака снаружи с возможностью поворота и снабжены прижимной пружиной, а по периметру прорези между боковой стенкой колпака и пластиной установлена термостойкая прокладка.

Устройство также снабжено защитными кожухами, которые закреплены к колпаку снаружи.

Недостатками принятых за прототипы машины и устройства являются их нестабильная работа, которая за счет периодического возгорания газовоздушной смеси над спекаемым слоем снижает технико-экономические и экологические показатели процесса. Другим недостатком является вероятность аварийного разрушения устройства при попадании в процессе работы машины на поверхность спекаемого слоя посторонних предметов (например, фрагментов разрушения футеровки зажигательного горна), линейные размеры которых превышают величину зазора между нижними ребрами колпака и поверхностью спекаемого слоя.

Целью настоящего изобретения является разработка конвейерной машины и устройства для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси, позволяющих стабилизировать их работу, устранить вероятность аварийного разрушения устройства в процессе его эксплуатации, а также обеспечить безопасность работы обслуживающего машину производственного персонала.

Поставленная цель достигнута следующим образом.

В конвейерной агломерационной машине, содержащей паллеты с колосниковой решеткой, загрузочные, зажигательный и разгрузочный узлы, вакуумные камеры, а также размещенное между зажигательным и разгрузочным узлами устройство для подачи воды и газовоздушной смеси в спекаемый слой шихты, в котором дозатор воды установлен горизонтально, поперек машины, перед устройством дозировки газовоздушной смеси со стороны зажигательного узла, согласно изобретению, дополнительно содержится стандартное укрытие машины или оснащенная защитным ограждением специальная стойка, внутри которых горизонтально поперек машины с использованием перемычек укреплена ось или перекладина, на которую с возможностью поворота закреплены верхние части пластин, а в нижней их части выполнены отверстия для крепления колпака устройства для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси к укрытию машины или к специальной стойке с возможностью отклонения и возврата устройства в исходное положение и бесконтактного прохождения под ним спекаемого слоя;

- причем, согласно изобретению, дополнительно содержатся основания, скрепляющие попарно опорные концы стойки, с обеспечением возможности неподвижного крепления оснований у наружных сторон паллет.

В устройстве для подачи и сжигания газовоздушной смеси в спекаемом слое материала, включающем колпак с отверстиями для подсоса воздуха в верхней стенке и направляющими, расположенное над слоем шихты с зазором, шибер, установленный на верхней стенке колпака с возможностью перемещения, газоподвод, газораспределитель с направленными вниз отверстиями, укрепленный в полости колпака неподвижно, причем торцевые стенки колпака изготовлены в виде равнобедренных трапеций, длинные основания которых расположены снизу, причем боковые стенки колпака выполнены наклонными и по их длине в верхней части выполнены прорези, на которые установлены противовзрывные клапаны, а шибер выбран равным верхней стенке колпака, и в нем выполнены отверстия, совпадающие с отверстиями колпака, при этом живое сечение отверстий в газораспределителе выполнено обеспечивающим надежный отрыв от них пламени, а живое сечение отверстий для подсоса воздуха - полноту сгорания газа в слое, согласно изобретению, также содержатся кронштейны и дозатор воды с отверстиями, установленный на наклонной стенке колпака горизонтально поперек машины в сторону зажигательного узла, с возможностью поворота дозатора воды вокруг его продольной оси и возврата в исходное положение прикрепленными к нему снизу противовесами, а в верхней части торцевых и боковых стенок колпака устройства выполнены отверстия, которые резьбовыми соединениями неподвижно скрепляют с нижними отверстиями в пластинах для присоединения устройства к укрытию машины или специальной стойке, а также обеспечения возможности отклонения и возврата устройства в исходное положение и бесконтактного прохождения под ним спекаемого слоя.

В результате достигается повышение технико-экономических и экологических показателей процесса за счет стабилизации работы машины и устройства, устраняется вероятность аварийного разрушения устройства в процессе его эксплуатации, а также обеспечивается безопасность обслуживающего машину производственного персонала.

Сопоставимый анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемая агломерационная конвейерная машина:

- совпадает с известным тем, что содержит паллеты с колосниковой решеткой, загрузочные, зажигательный и разгрузочный узлы, вакуумные камеры, а также размещенное между зажигательным и разгрузочным узлами устройство для подачи воды и газовоздушной смеси в спекаемый слой шихты, в котором дозатор воды установлен горизонтально, поперек машины, перед устройством дозировки газовоздушной смеси со стороны зажигательного узла;

- отличается от известного тем, что дополнительно содержит стандартное укрытие машины или оснащенную защитным ограждением специальную стойку, внутри которых горизонтально поперек машины с использованием перемычек укреплена ось или перекладина, на которую с возможностью поворота закреплены верхние части пластин, а в нижней их части выполнены отверстия для крепления колпака устройства для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси к укрытию машины или специальной стойке с возможностью отклонения и возврата устройства в исходное положение и бесконтактного прохождения под ним спекаемого слоя;

- отличается от известного тем, что дополнительно содержит основания, скрепляющие попарно опорные концы стойки, с обеспечением возможности неподвижного крепления оснований у наружных сторон паллет.

Сопоставимый анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси на конвейерной машине:

- совпадает с известным тем, что включает колпак с отверстиями для подсоса воздуха в верхней стенке и направляющими, расположенное над слоем шихты с зазором, шибер, установленный на верхней стенке колпака с возможностью перемещения, газоподвод, газораспределитель с направленными вниз отверстиями, укрепленный в полости колпака неподвижно, причем торцевые стенки колпака изготовлены в виде равнобедренных трапеций, длинные основания которых расположены снизу, причем боковые стенки колпака выполнены наклонными, и по их длине в верхней части выполнены прорези, на которые установлены противовзрывные клапаны, а шибер выбран равным верхней стенке колпака и в нем выполнены отверстия, совпадающие с отверстиями колпака, при этом живое сечение отверстий в газораспределителе выполнено обеспечивающим надежный отрыв от них пламени, а живое сечение отверстий для подсоса воздуха - полноту сгорания газа в слое;

- отличается от известного тем, что также содержит кронштейны и дозатор воды с отверстиями, установленный на наклонной стенке колпака горизонтально поперек машины в сторону зажигательного узла, с возможностью поворота дозатора воды вокруг его продольной оси и возврата в исходное положение прикрепленными к нему снизу противовесами, а в верхней части торцевых и боковых стенок колпака устройства выполнены отверстия, которые резьбовыми соединениями неподвижно скрепляют с нижними отверстиями в пластинах для присоединения устройства к укрытию машины или специальной стойке, а также обеспечения возможности отклонения и возврата устройства в исходное положение и бесконтактного прохождения под ним спекаемого слоя.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения «Новизна».

Сравнительный анализ предлагаемой конвейерной агломерационной машины не только с прототипом, но и с другими техническими решениями не позволяет выявить существенные признаки, присущие заявляемому решению.

Сравнительный анализ предлагаемого устройства для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси на конвейерной машине показал, что известны конструкции устройств с дозатором воды, расположенным перед дозатором газовоздушной смеси со стороны зажигательного узла с возможностью поворота вокруг его продольной оси и фиксации на кронштейне, который прикреплен к направляющим устройства, а с дозатором воды, который установлен кронштейнами на наклонной боковой стенке устройства и выполнен с возможностью поворота дозатора воды вокруг его продольной оси и возврата в исходное положение прикрепленными к нему снизу противовесами - не известно.

Однако размещение дозатора воды с возможностью поворота его вокруг продольной оси и возврата его в исходное положение прикрепленными снизу противовесами, его взаимное расположение и взаимосвязь с другими элементами конструкции обеспечивает не только интенсификацию агломерационного процесса за счет улучшения физико-химических взаимодействий в слое, но и снижает частоту возгорания газовоздушной смеси над слоем, что стабилизирует работу агломерационного оборудования, а также способствует повышению технико-экономических, ресурсосберегающих и экологических показателей процесса.

Дополнительное снабжение агломерационной машины стандартным укрытием или оснащенной защитным ограждением специальной стойкой, внутри которых горизонтально поперек машины с использованием перемычек укреплена ось или перекладина, на которую с возможностью поворота закреплены верхние части пластин, а в нижней их части выполнены отверстия для крепления колпака устройства для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси к укрытию машины или специальной стойке с возможностью отклонения и возврата устройства в исходное положение и бесконтактного прохождения под ним спекаемого слоя, не только устраняет вероятность разрушения установки для спекания шихты с применением воды и газовоздушной смеси, но и обеспечивает безопасность обслуживающего машину производственного персонала.

Что касается вопросов безопасности обслуживающего машину производственного персонала, то стандартное укрытие машины обеспечивает ее в полной мере. Для придания этих качеств специальной стойке, ее оснащают защитными ограждениями, которые препятствуют свободному доступу персонала в зону размещения устройства, где может происходить возгорание газовоздушной смеси над спекаемым слоем шихты. Кроме того, специальную стойку дополнительно снабжают основаниями, которые попарно скрепляют опорные концы стойки, с обеспечением возможности неподвижного крепления оснований у наружных сторон паллет и придания стойке устойчивости.

Следовательно, предлагаемая совокупность существенных отличий обеспечивает получение вышеуказанного технического результата, что, по мнению автора, соответствует критерию изобретения «Изобретательский уровень».

Поскольку не все существующие на практике агломерационные машины укомплектованы стандартными укрытиями, автор выбрал для описания машину, оснащенную специальной стойкой. Поэтому при дальнейшем описании комплектования и работы конвейерной агломерационной машины с устройством для спекания шихты с применением воды и газовоздушной смеси упоминание о специальной стойке будет подразумевать, что при наличии стандартного укрытия машины все действия, касающиеся специальной стойки, будут также относиться к стандартному укрытию агломерационной машины, хотя и не будут отражаться ни в графических, ни в текстовых приложениях.

Предложенное техническое решение поясняется последующим описанием и приложенными чертежами, где

на фиг.1 - общий вид конвейерной машины для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси (вид по стрелке В на фиг.2);

на фиг.2 - часть конвейерной машины для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси (вид по стрелке А на фиг.1);

на фиг.3 - схематично изображена часть рабочей ветви конвейерной машины для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси (вид работы машины в динамике по стрелке C на фиг.1);

на фиг.4 - общий вид устройства для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси.

Конвейерная машина для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси содержит паллеты с колосниковой решеткой 1, загрузочные, зажигательный и разгрузочный (не изображены и не обозначены) узлы, вакуумные камеры 2, устройство 3 (не обозначено, на фиг.3 показано в динамике) для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси, а также снабженное перемычками 4, осью 5 и пластиной 6, и оснащенную защитным ограждением 7 стойку 8. Для доступа и обслуживания агломерирующей части машины предусмотрена площадка 9.

Устройство для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси состоит из колпака 10 с направляющими 11, шибера 12, газоподвода 13 и газораспределителя 14. В верхней стенке 15 колпака 10 и шибере 12 выполнены одинаковые и совпадающие отверстия 16 и 17 соответственно. Торцевые стенки 18 колпака 10 выполнены в виде равнобедренной трапеции, обращенной большим основанием вниз, а боковые стенки 19 колпака 10 выполнены наклонными и по их длине, в верней части имеются прорези 20. На прорези 20 установлены противовзрывные клапаны 21, над которыми снаружи колпака 10 установлены защитные кожухи 22. На наружной поверхности боковой наклонной стенки 19, в нижней ее части, с помощью кронштейнов 23 установлен дозатор воды 24 с отверстиями 25, которые направлены в сторону зажигательного узла (противоположную направлению движения паллет) агломерационной машины. Дозатор воды 24 устанавливается горизонтально, поперек машины, с возможностью его поворота в кронштейнах 23 вокруг его продольной оси и возврата в исходное положение прикрепленными к нему снизу противовесами 26. В верхней части торцевых 18 и боковых 19 стенок колпака 10 устройства выполнены отверстия 27, которые резьбовыми соединениями 28 неподвижно скрепляют с нижними отверстиями (не обозначены) в пластинах 6 для присоединения устройства 3 к специальной стойке 8, а также обеспечения возможности отклонения и возврата устройства 3 в исходное положение и бесконтактного прохождения под ним спекаемого слоя шихты 29.

Перемычки 4 используется для скрепления между собой дуг стойки 8, а также прикрепления к ней оси 5 или замещающей ее перекладины (на фиг. не показана и не обозначена). Ось 5 предназначена для крепления к ней с возможностью поворота верхних частей пластин 6 и скрепления концов оси 5 с перемычками 4. Пластина 6 предназначена для крепления устройства 3 для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси к специальной стойке 8, должна также обеспечивать на агломерационной машине возможность отклонения и возврата устройства 3 в исходное положение и способствовать бесконтактному прохождению под ним спекаемого слоя шихты 29. Количество пластин 6 зависит от ширины машины и должно обеспечивать постоянство зазора между нижними точками колпака 10 устройства 3 и поверхностью спекаемого слоя шихты 29.

Для придания устойчивости специальной стойке 8 дополнительно содержатся основания 30, которые попарно скрепляют опорные концы стойки 8, с обеспечением возможности неподвижного крепления оснований к площадке 9 у наружных сторон паллет 1.

В исходном положении привод конвейерной агломерационной машины, а также перемещение всех материальных потоков отключены. На колосниковой решетке 1 машины размещен слой шихты 29 обычной для предприятия высоты.

На площадку 9 (на фиг.1-3 заштриховано) агломерационной машины устанавливают стойку 8 таким образом, чтобы основания 30 симметрично размещались снаружи машины, а вертикальная ось симметрии стойки 8 была перпендикулярна поверхности шихты 29. Затем ось 5, с прикрепленными к ней пластинами 6 и устройством 3 крепят к перемычкам 4 и стойке 8 таким образом, чтобы нижние ребра колпака 10 устройства бесконтактно проходили над поверхностью слоя шихты 29 при повороте устройства 3 вокруг оси 5. При этом отверстия 25 в дозаторе воды 24 должны быть направлены в сторону зажигательного горна (противоположную направлению движения паллет конвейерной машины). Затем дозатор воды 24 и газоподвод 13 подключают соответственно к водяной и газовой магистралям, после чего агломерационная машина считается готовой к работе в режиме агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси.

Предлагаемая агломерационная конвейерная машина работает следующим образом.

На движущуюся колосниковую решетку 1 загрузочными узлами загружается слой шихты 29, который, проходя под зажигательным узлом, воспламеняется с поверхности и спекается в общепринятом режиме под разрежением, создаваемым в вакуумных камерах 2. По мере перемещения слоя шихты 29 от зажигательного узла к месту установки устройства 3, на поверхности слоя образуется корочка агломерата, а на ней сохраняются раскаленные очаги горения компонентов шихты 29, которые могут воспламенить попавшую на них газовоздушную смесь. Далее включают подачу воды в дозатор 24, которая через отверстия 25 попадает на поверхность слоя шихты 29, гася при этом на поверхности слоя очаги горения компонентов шихты. В зависимости от состава спекаемой шихты 29 и параметров работы агломерационной машины добиваются того, чтобы обработанная водой поверхность слоя шихты 29 подходила к устройству 3 без присутствия на поверхности очагов горения. Затем перемещением шибера 12 приоткрывают отверстия 16 и 17 в верхней стенке колпака 10 для подачи воздуха в его полость и включают подачу газа через газоподвод 13 и газораспределитель 14 в полость колпака 10. Регулируя расход газа, добиваются, чтобы газовоздушная смесь не загоралась на выходе из отверстий газораспределителя 14, а воспламенялась в слое шихты 29. В зависимости от расхода газа перемещением шибера 12 относительно верхней стенки 15 устанавливают такое живое сечение отверстий для подсоса воздуха, которое обеспечивает полное сгорание газовоздушной смеси в слое шихты 29.

В процессе эксплуатации агломерационной машины, в которой устройство для подачи и сжигания газовоздушной смеси в слое спекаемого материала, согласно прототипу, неподвижно крепится к стойке 8, а дозатор воды 24 установлен с возможностью его фиксации на кронштейнах 23, возможно возникновение нештатных ситуаций, которые приводят к возгоранию газовоздушной смеси над спекаемым слоем, а при обрыве креплений устройства - к разрушению устройства. В первом случае нарушается стабильность работы машины, что снижает технико-экономические и экологические показатели ее работы. Во втором - происходит полное разрушение конструкции устройства и повышается опасность для обслуживающего машину производственного персонала.

Обычно такие нештатные ситуации возникают вследствие попадания на поверхность спекаемого слоя различных предметов (например, фрагментов разрушения футеровки зажигательного горна в процессе его работы), линейные размеры которых превышают величину зазора между нижними ребрами колпака и поверхностью спекаемого слоя. При этом попавший на поверхность спекаемого слоя раскаленный фрагмент футеровки надежно скрепляется с частично расплавившимся под зажигательным горном слоем шихты 29 и перемещается вместе с ней к устройству 3. Из-за больших размеров фрагмента футеровки, чем зазор между поверхностью слоя и устройством 3, фрагмент футеровки деформирует и смещает колпак 8. Деформация колпака 8 приводит к нарушению равномерности состава газовоздушной смеси в самом колпаке 8, а его смещение - к неравномерности подачи в слой шихты 29 воды и газовоздушной смеси. В результате снижаются технико-экономические, ресурсосберегающие и экологические показатели работы агломерационной машины, что снижает стабильность ее работы, и кроме того, требуются дополнительные затраты на восстановительный ремонт устройства 3.

В тех случаях, когда фрагменты футеровки заметно превышают размер зазора между поверхностью слоя и устройством 3, выходят из строя его крепления к специальной стойке 8. Последствия такой нестандартной ситуации представляют гораздо большую опасность как для самой машины, так и для обслуживающего машину производственного персонала (из-за создания аварийных ситуаций и высокой вероятности механического повреждения питающих устройство 3 газовых и водяных линий) и несанкционированного попадания воды и/или газа как в производственное оборудование, так и в атмосферу цеха.

Лишенное креплений устройство 3 попадает на поверхность спекаемого слоя, перемещаясь вместе с которым оно попадает в другое (обычно дробильное) оборудование, которое навсегда выводит его из строя.

Предлагаемая машина лишена перечисленных недостатков благодаря усовершенствованию ее конструкции.

При работе агломерационной машины в обычном режиме устройство 3 располагается с равномерным, минимально возможным зазором (для снижения непроизводительного расходования газовоздушной смеси) над поверхностью слоя шихты 29. При этом нижняя точка устройства 3, направленная в сторону зажигательного горна, будет находиться в положении b₁, а струи воды из отверстий 24 дозатора 23 будут попадать на поверхность слоя в точку a₁ на расстоянии l₁ между точками a₁ и b₁ (см. фиг.3).

В случае возникновения нештатной ситуации из-за попадания фрагмента футеровки на поверхность шихты и перемещения его вместе со слоем к устройству 3, попавший на поверхность спекаемого слоя шихты 29 предмет будет перемещать устройство 3 в направлении разгрузочного узла машины, упираясь в направленную в сторону зажигательного горна боковую стенку 19 (см. фиг.4). Перемещение устройства 3 будет сопровождаться его подъемом над поверхностью слоя 29 с одновременным поворотом по часовой стрелке вокруг оси 5 прикрепленного к ней с возможностью поворота пластин 6 (см. фиг.3). При таком перемещении устройства 3 обращенная к зажигательному горну нижняя точка (b₁) колпака 10 будет последовательно проходить по дуге, из точки b₁ в точки b₂, b₃, b₄ и.т.д. до тех пор, пока линейные размеры образующегося при этом зазора между устройством 3 и поверхностью слоя шихты 29 не превысят вертикальный размер выступающей над слоем части предмета. После этого предмет выйдет из зацепления с устройством 3 и продолжит движение вместе со слоем в направлении разгрузочного узла машины, а устройство 3 вернется в исходное положение (b₁). Причем, как видно из фиг.3, за время описанного перемещения устройства 3 точка b₁ не будет касаться поверхности слоя шихты 29, что исключает возможность выхода его из строя за счет контакта с поверхностью слоя шихты 29.

При перемещении устройства 3 по часовой стрелке дозатор воды 24 будет проворачиваться противовесами 26 в кронштейнах 23 в направлении, противоположном направлению движению слоя (т.е. против часовой стрелки). При этом за счет прикрепленного к дозатору воды снизу противовесов 26 отверстия 25 дозатора воды будут всегда сохранять заданный при регулировке угол истечения струй воды по отношению к горизонтальной поверхности спекаемого слоя шихты 29. Это позволит сохранить практически неизменными расстояния l₁-l₄ и не позволит сблизиться между собой одноименным точкам (a₁ с b₁, a₂ с b₂ и т.д.), чем предотвратит возгорание газовоздушной смеси над спекаемым слоем шихты 29. По завершении нештатной ситуации устройство 3 и дозатор воды 24 вернутся в исходное положение.

Агломерационная машина и устройство предлагаемой конструкции обеспечивают надежное введение воды и сжигание газовоздушной смеси в спекаемом слое материала. При этом повышаются технико-экономические, ресурсосберегающие и экологические показатели, снижается вероятность аварийного разрушения устройства в процессе его эксплуатации, а также обеспечивается безопасность работы обслуживающего машину производственного персонала.

Предлагаемое изобретение может использоваться как в черной, так и в цветной металлургии, а также в процессах химической технологии, производстве строительных материалов и иных производствах, где применяют спекающий обжиг или окускование материалов в фильтрующем слое.

Изобретение относится к черной и цветной металлургии. Устройство для введения воды и газовоздушной смеси на агломерационной конвейерной машине включает газоподвод, газораспределитель, закрепленный неподвижно с направленными вниз отверстиями, колпак с отверстиями в верхней стенке для подсоса воздуха, шибер с отверстиями, совпадающими с отверстиями в верхней стенке колпака. Торцевые стенки колпака выполнены в виде равнобедренных трапеций, длинные основания которых расположены внизу, а боковые стенки колпака выполнены наклонными и по их длине в верхней части выполнены противовзрывные клапаны. Газораспределитель закреплен в полости колпака с обеспечением выхода газовоздушной смеси из его отверстий без воспламенения. Дозатор воды установлен горизонтально на наружной поверхности боковой стенки колпака с возможностью поворота и снабжен противовесами для его возврата в исходное положение. Конвейерная машина содержит укрытие или стойку с закрепленной поперек осью, к которой с возможностью поворота закреплены пластины, в нижней части которых выполнены отверстия для крепления устройства для введения воды и газовоздушной смеси с обеспечением возможности его отклонения и возврата в исходное положение. Изобретение позволяет стабилизировать процесс агломерации шихты, повысить технико-экономические, ресурсосберегающие и экологические показатели. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Конвейерная машина для агломерации шихты с применением воды и газовоздушной смеси, содержащая паллеты с колосниковой решеткой, загрузочный, зажигательный и разгрузочный узлы, вакуумные камеры, размещенное между зажигательным и разгрузочным узлами с зазором над поверхностью спекаемого слоя шихты устройство для введения воды и газовоздушной смеси в спекаемый слой шихты, содержащее газоподвод, газораспределитель и размещенный снаружи упомянутого устройства со стороны зажигательного узла дозатор воды, расположенный горизонтально поперек конвейерной машины, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит укрытие машины или оснащенную защитным ограждением стойку с закрепленной при использовании перемычек горизонтально поперек конвейерной машины осью, к которой с возможностью поворота закреплены пластины своими верхними частями, а в нижней части пластин выполнены отверстия для крепления устройства для введения воды и газовоздушной смеси к укрытию машины или к стойке с обеспечением возможности его отклонения и возврата в исходное положение.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит основания, скрепляющие попарно опорные концы стойки с обеспечением возможности неподвижного крепления оснований у наружных сторон паллет.

3. Устройство для введения воды и газовоздушной смеси в спекаемый слой шихты на конвейерной машине для агломерации шихты, включающее дозатор воды с отверстиями, установленный горизонтально с помощью кронштейнов с возможностью поворота в отверстиях кронштейнов вокруг его продольной оси и возврата в исходное положение, газоподвод и газораспределитель, закрепленный неподвижно с направленными вниз отверстиями, отличающееся тем, что оно содержит колпак с отверстиями в верхней стенке для подсоса воздуха и направляющими, шибер, установленный на верхней стенке колпака, выполненный равным верхней стенке, с отверстиями, совпадающими с отверстиями в верхней стенке колпака, причем торцевые стенки колпака выполнены в виде равнобедренных трапеций, длинные основания которых расположены снизу, а боковые стенки колпака выполнены наклонными и по их длине в верхней части выполнены прорези, на которые установлены противовзрывные клапаны, при этом газораспределитель закреплен в полости колпака с обеспечением выхода газовоздушной смеси из его отверстий без воспламенения, а живое сечение отверстий для подсоса воздуха выполнено обеспечивающим полноту сгорания подаваемого газа в спекаемом слое шихты, при этом дозатор воды установлен на наружной поверхности боковой стенки колпака и снабжен противовесами, прикрепленными к нему снизу, для его возврата в исходное положение, а кронштейны размещены в нижней части боковой стенки колпака по ее длине, при этом в верхней части торцевых и боковых стенок колпака выполнены отверстия для присоединения устройства на конвейерной машине с зазором над поверхностью спекаемого слоя шихты с возможностью его отклонения и возврата в исходное положение.