ЗАГРУЗОЧНАЯ УСТАНОВКА ШАХТНОЙ ПЕЧИ И СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ШАХТНОЙ ПЕЧИ Российский патент 2016 года по МПК F27B1/20 C21B7/20 

Техническая область

В общем, изобретение относится к загрузочной установке шахтной печи, содержащей, прежде всего, два накопительных бункера и приемный бункер для загрузки материала в накопительные бункеры. Также настоящее изобретение относится к способу загрузки шахтной печи.

Уровень техники

В загрузочной установке предусмотрен по меньшей мере один накопительный бункер для приема материала, такого как, например, кокс или шлак, из скипа или конвейерной ленты и временного хранения в нем материала перед его загрузкой в шахтную печь. Если предусмотрен более чем один накопительным бункер (в общем, два, иногда три), они расположены параллельно и позволяют последовательную загрузку шахтной печи. Материал загружается в один накопительный бункер, в то время как другой накопительный бункер разгружает его материал в шахтную печь. Таким образом, любой материал, загружаемый в шахтную печь, сначала хранится в таком накопительном бункере. Для этого материал должен быть распределен в один или другой из накопительных бункеров. Распределение может быть достигнуто посредством распределительного коромысла, которое имеет центральную точку поворота и приводится в действие для загрузки материала либо в первый накопительный бункер, либо во второй накопительный бункер. Альтернативно, для направления материала в правильный накопительный бункер может быть предусмотрен горизонтально поступательно перемещающийся приемный бункер.

В случаях, где шахтная печь не имеет достаточно пространства для распределительного коромысла или горизонтально поступательно перемещающийся приемного бункера, может быть использован поворотный приемный бункер. Такой поворотный приемный бункер расположен для поворота вокруг оси поворота и тем самым располагает соосно его выпускное отверстие с одним из впускных отверстий приемных бункеров.

Во время работы часть материала может оставаться в приемном бункере, даже после того как последовательность наполнения была закончена. Когда приемный контейнер перемещается от одного накопительного бункера к другому, этот материал может выпадать из приемного бункера и падать либо между двумя накопительными бункерами, либо на еще закрытый уплотнительный клапан следующего накопительного бункера. Этот материал может негативно сказаться на уплотнительном клапане или его работе.

Техническая проблема

Целью настоящего изобретения является разработка улучшенной загрузочной установки шахтной печи. Эта цель достигнута посредством загрузочной установки, как заявлено в п.1 формулы изобретения.

Общее описание изобретения

Загрузочная установка шахтной печи содержит первый накопительный бункер и второй накопительный бункер, расположенные параллельно по отношению друг к другу, причем каждый из первого и второго накопительных бункеров имеет впускное отверстие для приема материала и выпускное отверстие для загрузки материала в шахтную печь. Выше по потоку от первого и второго накопительных бункеров расположен приемный бункер, причем приемный бункер расположен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси поворота и выполнен для приема в него материала и для распределения материала в один из первого и второго бункеров. Приемный бункер содержит впускное отверстие для приема материала от подающего устройства и выпускное отверстие для загрузки материала в первый и второй накопительный бункеры, причем приемный бункер выполнен с возможностью поворота по меньшей мере между двумя положениями передачи, причем в первом положении передачи выпускное отверстие приемного бункера расположено соосно с впускным отверстием первого накопительного бункера, а во втором положении передачи выпускное отверстие приемного бункера расположено соосно с впускным отверстием второго накопительного бункера. Между первым и вторым положением передачи расположено положение покоя.

Согласно аспекту изобретения загрузочная установка также содержит затвор материала, соотнесенный с выпускным отверстием приемного бункера, и приводной механизм, соотнесенный с затвором материала, для открывания и закрывания выпускного отверстия приемного бункера. Приводной механизм выполнен так, чтобы по существу закрывать выпускное отверстие приемного бункера при нахождении приемного бункера в положении покоя, и так, чтобы по существу открывать выпускное отверстие приемного бункера при нахождении приемного бункера в любом из первого или второго положений передачи.

Затвор материала предотвращает любой остаток материала (кокс, шлак или другой), который может оставаться в приемном бункере, от падения на закрытый уплотнительный клапан одного из накопительных бункеров или от падения между двумя накопительными бункерами. Приводной механизм затвора материала принуждает последний к самозакрыванию, т.е. отсутствует необходимость в отдельном приводе для затвора материала. Затвор материала приводится в действие за счет поворотного перемещения приемного бункера. Таким образом, в последовательности шахтной печи не должно быть предусмотрено никакое включение или управление. Риск отказа затвора материала отсутствует.

Преимущественно, приводной механизм включает в себя первый соединительный элемент и второй соединительный элемент. Первый соединительный элемент имеет первый конец и второй конец, причем между первым и вторым концами расположена точка поворота, причем первый поворотный элемент через точку поворота присоединен с возможностью поворота к приемному бункеру, причем затвор материала присоединен к первому концу первого соединительного элемента. Второй соединительный элемент имеет первый конец и второй конец, причем первый коней второго соединительного элемента присоединен с возможностью вращения ко второму концу первого соединительного элемента, причем второй конец второго соединительного элемента присоединен с возможностью вращения к опорной конструкции, в которой размещена загрузочная установка.

Первый соединительный элемент может содержать первую часть и вторую часть, причем первая и вторая части первого соединительного элемента расположены в конфигурации под углом друг к другу, причем точка поворота расположена в точке пересечения первой и второй частей.

Предпочтительно, первая и вторая части первого соединительного элемента жестко соединены друг с другом или образуют одну деталь.

Предпочтительно, первый соединительный элемент установлен с возможностью поворота на приемном бункере вокруг оси, параллельной оси поворота приемного бункера.

Предпочтительно, перемещение затвора материала вокруг его точки поворота происходит в направлении, противоположном направлению приемного бункера вокруг оси поворота приемного бункера.

Преимущественно, приводной механизм содержит первый набор первого и второго соединительных элементов на первой стороне приемного бункера и второй набор первого и второго соединительных элементов на второй стороне приемного бункера, противоположной первой стороне.

Предпочтительно, загрузочная установка содержит также исполнительное устройство, предпочтительно гидравлический цилиндр, для перемещения приемного бункера между двумя положениями передачи.

Настоящее изобретение относится также к способу загрузки шахтной печи, причем способ включает в себя:

- обеспечение загрузочной установки, как описано выше,

- открытие уплотнительного клапана, соотнесенного с впускным отверстием первого или второго накопительного бункера,

- перемещение приемного бункера из его положения покоя в его первое или второе положение передачи так, чтобы соосно совместить выпускное отверстие приемного бункера с впускным отверстием первого или второго накопительного бункера, причем перемещение приемного бункера в его первое или второе положение передачи отодвигает затвор материала от выпускного отверстия приемного бункера,

- загрузка материала в приемный бункер и обеспечение передачи материала через открытое выпускное отверстие приемного бункера в первый или второй накопительный бункер,

- остановка загрузки материала в приемный бункер,

- отодвигание приемного бункера из его первого или второго положения в его положение покоя, перемещая таким образом затвор материала по выпускному отверстию приемного бункера, тем самым по существу закрывая выпускное отверстие приемного бункера,

- закрытие уплотнительного клапана, соотнесенного с впускным отверстием первого или второго накопительного бункера.

Способ включает в себя помещение приемного бункера в положение покоя, причем затвор материала приемного бункера по существу закрывает выпускное отверстие приемного бункера до открытия или закрытия уплотнительного клапана, соотнесенного с впускными отверстиями обоих первого и второго накопительного бункеров. Таким образом, после загрузки материала в первый накопительный бункер, накопительный бункер перемещается в его положение покоя, и выпускное отверстие накопительного бункера закрывается. После достижения приемным бункером его положения покоя первый уплотнительный клапан, соотнесенный с впускным отверстием первого накопительного бункера, может быть закрыт, а второй уплотнительный клапан, соотнесенный с впускным отверстием второго накопительного клапана, может быть открыт. Теперь, приемный бункер может быть помещен во второе положение передачи так, чтобы расположить соосно выпускное отверстие приемного бункера с впускным отверстием второго приемного бункера. Необходимо отметить, что во время работы уплотнительных клапанов приемный бункер находится в его положении покоя и выпускное отверстие закрыто. Таким образом, никакой материал не может выскользнуть из приемного бункера и упасть на закрытый уплотнительный клапан.

Краткое описание фигур

Фиг.1 - схематический вид загрузочной установки согласно изобретению.

Фиг.2 - увеличенный вид приемного бункера согласно фиг.1 в первом положении передачи.

Фиг.3 - увеличенный вид приемного бункера согласно фиг.1 во втором положении передачи.

Фиг.4 - увеличенный вид приемного бункера согласно фиг.1 в положении покоя.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

На фиг.1 показана загрузочная установка 10 шахтной печи с первым накопительным бункером 12 и вторым накопительным бункером 12', расположенными параллельно по отношению друг к другу. Каждый накопительный бункер 12, 12' имеет впускное отверстие 14, 14' для приема материала и выпускное отверстие 16, 16' для загрузки материала в шахтную печь (не показана).

В общем, накопительные бункеры 12, 12' загружаются последовательно, т.е. пока материал загружается в один накопительный бункер 12, 12', другой накопительный бункер 12, 12' опорожняется. В то время как загрузка материала в накопительный бункер 12, 12' выполняется при атмосферном давлении, опорожнение материала из накопительного бункера 12, 12' должно происходить при печном давлении. Таким образом, в накопительный бункер 12, 12' необходимо подать давление, прежде чем содержащийся в нем материал может быть выгружен в шахтную печь.

Перед тем как накопительный бункер может быть опорожнен, в нем необходимо создать печное давление. Таким образом, каждое впускное отверстие 14, 14' накопительного бункера 12, 12' оснащено уплотнительным клапаном (не показан), который во взаимодействии с уплотнительным клапаном, соотнесенным с выпускным отверстием 16, 16', обеспечивает, что накопительный бункер 12, 12' является газонепроницаемым и тем самым в него может быть подано давление.

Выше по потоку от накопительного бункера 12, 12' расположен приемный бункер 18 для распределения материала из скипа 20, или любого другого подходящего загрузочного механизма, в один или другой из накопительных бункеров 12, 12'. Такой приемный бункер 18 содержит впускное отверстие 24 для приема материала из скипа 20 и выпускное отверстие 26 для загрузки материала в первый или второй накопительный бункер 12, 12'. Приемный бункер 18 расположен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси 22 поворота и может перемещаться между первым положением передачи, вторым положением передачи и положением покоя (исходным положением). Для перемещения приемного бункера 18 вокруг его оси 22 поворота предусмотрено исполнительное устройство 28.

На фиг.1 приемный бункер 18 расположен в его первом положении передачи для загрузки материала в первый накопительный бункер 12. В этом первом положении передачи выпускное отверстие 26 приемного бункера 18 расположено соосно с впускным отверстием 14 первого накопительного бункера 12.

Загрузочная установка 10 также содержит затвор 30 материала, соотнесенный с выпускным отверстием 26 приемного бункера 18, и приводной механизм 32, соотнесенный с затвором 30 материала. Приводной механизм 32 выполнен для перемещения затвора 30 материала так, чтобы закрывать выпускное отверстие 26 при нахождении приемного бункера 18 в его положении покоя и открывать выпускное отверстие 26 при нахождении приемного бункера 18 в первом или втором положении передачи. Прежде всего, механизм 32 выполнен для приведения в действие затвора 30 материала, основываясь на поворотном перемещении приемного бункера 18, т.е. без необходимости в дополнительном электрическом или гидравлическом исполнительном устройстве.

Приводной механизм 32 может быть более подробно описан со ссылкой на фиг.2, 3 и 4, на которых показан увеличенный вид приемного бункера в трех положениях.

На фиг.2 приемный бункер находится в его первом положении передачи, т.е. выпускное отверстие 25 открыто и сообщается с впускным отверстием 14 первого накопительного бункера 12. Приводной механизм 32 содержит первый соединительный элемент 34 и второй соединительный элемент 36. Первый соединительный элемент 34 имеет первый конец 38, второй конец 40 и точку 42 поворота, расположенную между первым и вторым концом 38, 40. Предпочтительно, первый поворотный элемент 34 содержит расположенные в соосной конфигурации первую часть 44 и вторую часть 46, причем точка 42 поворота расположена в точке пересечения первой и второй части 44, 46. Первый соединительный элемент 34 через точку 42 поворота присоединен с возможность поворота к приемному бункеру 18.

Второй соединительный элемент 36 имеет первый конец 48, присоединенный с возможностью вращения ко второму концу 40 первого соединительного элемента 34, и второй конец 50, соединенный с возможностью вращения с опорной конструкцией (не показана), в которой размещена загрузочная установка 10. Таким образом, второй конец 50 второго соединительного элемента 36 образует неподвижную точку, и при перемещении приемного бункера 18 и точки 42 поворота вокруг оси 22 поворота приводной механизм 32 перемещает затвор 30 материала по отношению к приемному бункеру 16 без необходимости в дополнительном исполнительном устройстве. Перемещение приемного бункера 10 в желаемое положение служит причиной перемещения также и затвора 30 материала в его соответствующее положение. С помощью показанного на фигурах приводного механизма 32 затвор 30 материала перемещается вокруг точки 42 поворота в направлении, противоположном направлению передачи приемного бункера 18 вокруг его оси 22 поворота.

После наполнения первого накопительного бункера 12 приемный бункер 18 перемещается по часовой стрелке в положение покоя. Это перемещение служит причиной перемещения затвора 30 материала против часовой стрелки и закрытия выпускного отверстия 26 приемного бункера 18. Положение покоя приемного бункера 18 показано на фиг.4. После достижения приемным бункером 18 его положения покоя первый уплотнительный клапан первого накопительного бункера 12 может быть закрыт, и в первый накопительный бункер 12 может быть подано давление для загрузки содержащегося в нем материала в шахтную печь. В это время второй уплотнительный клапан второго накопительного бункера 12' может быть открыт для подготовки второго накопительного бункера 12, 12' для приема материала.

Как только второй накопительный бункер 12' становится доступным, приемный бункер 18 перемещается во второе положение передачи. Перемещение служит причиной того, что затвор 30 материала перемещается против часовой стрелки, выпускное отверстие 26 приемного бункера 18 открывается. Второе положение передачи приемного бункера 18 показано на фиг.3. Как только приемный бункер 18 находится в его втором положении передачи, материал может быть загружен во второй накопительный бункер 12'.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

10 загрузочное устройство 12 первый накопительный бункер 12' второй накопительный бункер 14, 14' впускное отверстие накопительного бункера 16, 16' выпускное отверстие накопительного бункера 18 приемный бункер 20 скип 22 ось поворота 24 впускное отверстие накопительного бункера 26 выпускное отверстие накопительного бункера 28 исполнительное устройство 30 затвор материала 32 приводной механизм 34 первый соединительный элемент 36 второй соединительный элемент 38 первый конец первого соединительного элемента 40 второй конец первого соединительного элемента 42 точка поворота 44 первая часть 46 вторая часть 48 первый конец второго соединительного элемента 50 второй конец второго соединительного элемента

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при загрузке шахтной печи. Загрузочная установка содержит первый и второй накопительные бункеры, расположенные параллельно по отношению друг к другу, причем каждый из первого и второго накопительных бункеров имеет впускное отверстие для приема материала и выпускное отверстие для загрузки материала в шахтную печь. Приемный бункер расположен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси поворота и выполнен для приема и для распределения материала в один из первого и второго бункеров, причем приемный бункер выполнен с возможностью поворота по меньшей мере между двумя положениями передачи, причем в первом положении передачи выпускное отверстие приемного бункера расположено соосно с впускным отверстием первого накопительного бункера, а во втором положении передачи - соосно с впускным отверстием второго накопительного бункера. Загрузочная установка также содержит затвор материала, соотнесенный с выпускным отверстием приемного бункера, и приводной механизм, соотнесенный с затвором материала, для открывания и закрывания выпускного отверстия приемного бункера, причем приводной механизм выполнен с возможностью закрывания выпускного отверстия при нахождении приемного бункера в положении покоя и открывания выпускного отверстия при нахождении приемного бункера в любом из первого или второго положений передачи. Приводной механизм выполнен с возможностью приведения в действие затвора материала за счет поворотного перемещения приемного бункера. Изобретение позволяет создать особую конструкцию затвора материала, способную предотвращать падение остатка шихтового материала на закрытый уплотнительный клапан или от падения между двумя накопительными бункерами. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Загрузочная установка шахтной печи, содержащая:
- первый накопительный бункер и второй накопительный бункер, расположенные параллельно по отношению друг к другу, причем каждый из первого и второго накопительных бункеров имеет впускное отверстие для приема материала и выпускное отверстие для загрузки материала в шахтную печь,
- приемный бункер, расположенный выше по потоку от первого и второго накопительных бункеров, причем приемный бункер расположен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси поворота и выполнен для приема в него материала и для распределения материала в один из первого и второго бункеров,
причем приемный бункер содержит впускное отверстие для приема материала от подающего устройства и выпускное отверстие для загрузки материала в первый и второй накопительный бункеры, причем приемный бункер выполнен с возможностью поворота по меньшей мере между двумя положениями передачи, причем в первом положении передачи выпускное отверстие приемного бункера расположено соосно с впускным отверстием первого накопительного бункера, а во втором положении передачи выпускное отверстие приемного бункера расположено соосно с впускным отверстием второго накопительного бункера, причем между первым и вторым положением передачи расположено положение покоя,
отличающаяся тем, что она содержит
затвор материала, соотнесенный с выпускным отверстием приемного бункера, и приводной механизм, соотнесенный с затвором материала, для открывания и закрывания выпускного отверстия приемного бункера, причем приводной механизм выполнен с возможностью закрывания выпускного отверстия приемного бункера при нахождении приемного бункера в положении покоя и открывания выпускного отверстия приемного бункера при нахождении приемного бункера в любом из первого или второго положений передачи, а приводной механизм выполнен с возможностью приведения в действие затвора материала за счет поворотного перемещения приемного бункера.

2. Загрузочная установка по п. 1, отличающаяся тем, что приводной механизм включает в себя
- первый соединительный элемент, имеющий первый конец и второй конец, причем между первым и вторым концами расположена точка поворота, причем первый соединительный элемент через точку поворота присоединен с возможностью поворота к приемному бункеру, причем затвор материала присоединен к первому концу первого соединительного элемента, и
- второй соединительный элемент, имеющий первый конец и второй конец, причем первый конец второго соединительного элемента присоединен с возможностью вращения ко второму концу первого соединительного элемента, причем второй конец второго соединительного элемента присоединен с возможностью вращения к опорной конструкции, в которой размещена загрузочная установка.

3. Загрузочная установка по п. 2, отличающаяся тем, что первый соединительный элемент содержит первую часть и вторую часть, расположенные в конфигурации под углом друг к другу, причем точка поворота расположена в точке пересечения первой и второй частей.

4. Загрузочная установка по п. 3, отличающаяся тем, что первая и вторая части первого соединительного элемента жестко соединены друг с другом или образуют одну деталь.

5. Загрузочная установка по п. 2, отличающаяся тем, что первый соединительный элемент установлен с возможностью поворота на приемном бункере вокруг оси, параллельной оси поворота приемного бункера.

6. Загрузочная установка по п. 2, отличающаяся тем, что перемещение затвора материала вокруг его точки поворота происходит в направлении, противоположном направлению перемещения приемного бункера вокруг оси поворота приемного бункера.

7. Загрузочная установка по п. 2, отличающаяся тем, что приводной механизм содержит первый набор первого и второго соединительных элементов на первой стороне приемного бункера и второй набор первого и второго соединительных элементов на второй стороне приемного бункера, противоположной первой стороне.

8. Загрузочная установка по п. 3, отличающаяся тем, что первый соединительный элемент установлен с возможностью поворота на приемном бункере вокруг оси, параллельной оси поворота приемного бункера.

9. Загрузочная установка по п. 3, отличающаяся тем, что перемещение затвора материала вокруг его точки поворота происходит в направлении, противоположном направлению перемещения приемного бункера вокруг оси поворота приемного бункера.

10. Загрузочная установка по п. 3, отличающаяся тем, что приводной механизм содержит первый набор первого и второго соединительных элементов на первой стороне приемного бункера и второй набор первого и второго соединительных элементов на второй стороне приемного бункера, противоположной первой стороне.

11. Загрузочная установка по п. 4, отличающаяся тем, что первый соединительный элемент установлен с возможностью поворота на приемном бункере вокруг оси, параллельной оси поворота приемного бункера.

12. Загрузочная установка по п. 4, отличающаяся тем, что перемещение затвора материала вокруг его точки поворота происходит в направлении, противоположном направлению перемещения приемного бункера вокруг оси поворота приемного бункера.

13. Загрузочная установка по п. 4, отличающаяся тем, что приводной механизм содержит первый набор первого и второго соединительных элементов на первой стороне приемного бункера и второй набор первого и второго соединительных элементов на второй стороне приемного бункера, противоположной первой стороне.

14. Загрузочная установка по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит исполнительное устройство, предпочтительно гидравлический цилиндр, для перемещения приемного бункера между двумя положениями передачи.

15. Загрузочная установка по любому из пп. 1-14, отличающаяся тем, что она содержит уплотнительный клапан, соотнесенный с впускным отверстием первого или второго накопительного бункера.

16. Способ загрузки шахтной печи, включающий
- обеспечение загрузочной установки согласно любому из пп. 1-15,
- перемещение приемного бункера из его положения покоя в его первое или второе положение передачи так, чтобы соосно совместить выпускное отверстие приемного бункера с впускным отверстием первого или второго накопительного бункера, причем перемещение приемного бункера в его первое или второе положение передачи отодвигает затвор материала от выпускного отверстия приемного бункера,
- загрузка материала в приемный бункер и обеспечение передачи материала через открытое выпускное отверстие приемного бункера в первый или второй накопительный бункер,
- остановка загрузки материала в приемный бункер,
- отодвигание приемного бункера из его первого или второго положения передачи в его положение покоя, перемещая таким образом затвор материала по выпускному отверстию приемного бункера, тем самым по существу закрывая выпускное отверстие приемного бункера.

17. Способ по п. 16, в котором осуществляют открытие уплотнительного клапана до перемещения приемного бункера в его первое или второе положение передачи и закрытие уплотнительного клапана после перемещения приемного бункера в его положение покоя.