УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ НАПОЛНИТЕЛЯ В ДОМЕННУЮ ПЕЧЬ Российский патент 2019 года по МПК C21B7/20 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для подачи наполнителя в доменную печь, снабженному спускным желобом, который выполнен с возможностью наклона и поворота относительно продольной оси.

Уровень техники

В большинстве случае заполнение доменной печи выполняют путем подачи наполнителя через верхнее, или впускное, отверстие доменной печи. Наполнитель обычно поступает из одного или нескольких питающих резервуаров, расположенных над верхним отверстием доменной печи, то есть выше по потоку.

Для достижения эффективной подачи наполнителя в доменную печь известно использование устройства подачи, расположенного между впускным отверстием доменной печи и выпускным отверстием питающего резервуара. Устройство подачи оснащено центральным подающим каналом и желобом, расположенным ниже по потоку вышеуказанного канала, для выгрузки наполнителя. Желоб расположен около впускного отверстия доменной печи, и выполнен с возможностью наклона и поворота в процессе подачи наполнителя.

В публикации US 20120148373 описано устройство подачи, снабженное одним или более гидравлическими цилиндрами и одним или несколькими электрическими двигателями, которые используются для наклона и поворота желоба, соответственно. Устройство подачи, определяющее продольную ось, содержит внутри корпуса:

- внешнее кольцо, соосное указанной продольной оси, способное совершать вертикальное поступательное движение за счет гидравлических цилиндров;

- внутреннее кольцо, соосное указанной продольной оси, соединенное с внешним кольцом с помощью подшипника, который позволяет внутреннему кольцу совершать как вертикальное поступательное движение, так и вращательное движение вокруг продольной оси;

- механизм, соединенный с внутренним кольцом и желобом;

- опорное кольцо, соосное указанной продольной оси, соединенное с желобом и, посредством зубчатого подшипника, с зубчатым колесом вращающегося электродвигателя.

Желоб наклоняют за счет приведения в действие гидравлических цилиндров, которые перемещают шток, соединенный с внешним кольцом, которое, совершая вертикальное поступательное движение, вызывает в свою очередь вертикальное поступательное движение внутреннего кольца. Механизм предназначен для преобразования вертикального поступательного движения внутреннего кольца в движение наклона желоба.

Желоб поворачивается за счет приведения в действие электрических двигателей, в которых подвижные зубчатые колеса вращают зубчатый подшипник.

Недостатком такого устройства подачи является расположение некоторых его компонентов.

А именно, от периферии устройства к центральному каналу для подачи наполнителя перечисленные компоненты расположены в последовательности: внешнее кольцо; подшипник для соединения внешнего и внутреннего колец; внутреннее кольцо; гидравлический цилиндр и соединенный с ним шток, который расположен на таком же радиальном расстоянии относительно оси устройства, как и зубчатое колесо вращающегося электродвигателя; зубчатый подшипник, который расположен на таком же радиальном расстоянии, как и опорное кольцо.

В частности (см. Фиг. 6 и 7 в документе US 20120148373), гидравлические цилиндры и электродвигатели расположены глубоко внутри относительно подшипника, соединяющего внешнее и внутреннее кольца. Кроме того, зубчатый подшипник, который предназначен для передачи вращательного движения желобу, расположен глубоко внутри, и имеет меньший диаметр, чем вышеуказанный соединительный подшипник.

Недостатком является также положение гидравлических цилиндров и электродвигателей. Они расположены примерно на половине радиуса периферийной стенки корпуса устройства подачи относительно центральной продольной оси. Тот факт, что штоки, соединенные с соответствующими гидравлическими цилиндрами, и зубчатое колесо электродвигателя радиально расположены глубоко внутри устройства подачи, приводит к сильной нагрузке на подшипники и, в частности, на зубчатые подшипники, которые передают вращательное движение. Это происходит главным образом из-за того, что центр тяжести устройства подачи смещается от центра самого устройства, когда желоб наклонен до практически вертикального положения, в положение за пределами окружности, определяемой зубчатым подшипником, когда желоб наклонен в горизонтальное положение. Нагрузка, в частности, оказывает негативное воздействие и потому, что смещение центра тяжести за пределы вышеуказанной окружности вызывает нагрузку на подшипники, которая распределяется неравномерно.

Кроме того, размер гидравлических цилиндров и вращающихся электродвигателей, которые занимают значительное пространство в устройстве подачи, не позволяет использовать подшипники больших диаметров, эксплуатационные характеристики которых были бы лучше, и не позволяет обеспечивать оптимальное охлаждение.

Еще один недостаток заключается в том, что зубчатое колесо вращающегося электродвигателя напрямую воздействует на зубчатый подшипник, оказывая на него нагрузку и приводя к износу.

Следующий недостаток заключен в крепежной системе желоба, которая может быть отсоединена от устройства подачи и/или может создавать разрушительные вибрации для подшипников и компонентов зубчатой передачи во время ее движения.

Термическая изоляция, взаимодействующая с системой охлаждения устройства подачи также недостаточно результативны.

Таким образом, необходимо устройство для подачи наполнителя в доменную печь, которое позволяет устранить вышеуказанные недостатки.

Раскрытие изобретения

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы представить устройство для подачи наполнителя в доменную печь, в котором расположение компонентов позволяет сделать его обслуживание проще и эффективнее.

Цель настоящего изобретения также состоит в создании устройства для подачи наполнителя в доменную печь, в котором компоненты, в частности, подшипники, подвержены меньшим нагрузкам и, следовательно, имеют больший срок службы по сравнению с известными из уровня техники устройствами.

Кроме того целью настоящего изобретения является создание устройству для подачи наполнителя в доменную печь, которое имеет оптимизированную систему охлаждения по сравнению с известными устройствами.

Также целью изобретения является создание устройства для подачи наполнителя в доменную печь, в котором спускной желоб закреплен более надежно и таким образом, что исключено появление нежелательных вибраций или падений во время его движения, при этом желоб прост в обслуживании и легко заменяем.

Помимо этого заявляемое устройство для подачи оснащено лучшей термической изоляцией по сравнению с устройствами, известными из уровня техники.

Настоящее изобретение относится к устройству для подачи наполнителя в доменную печь, которое содержит:

- корпус, снабженный каналом для подачи наполнителя, который задает первую ось X;

- спускной желоб для наполнителя, который расположен ниже по потоку вышеуказанного канала для подачи наполнителя;

- первый приводной механизм, определяющий соответствующую вторую ось А, параллельную первой оси X, предназначенный для активации наклона спускного желоба относительно первой оси X;

- второй приводной механизм, определяющий соответствующую третью ось В, параллельную первой оси X, предназначенный для активации вращения желоба вокруг первой оси X;

- первую кольцевую деталь внутри указанного корпуса, соосную первой оси X, и выполненную с возможностью перемещения вдоль первой оси X за счет указанного первого приводного механизма;

- вторую кольцевую деталь внутри корпуса, соосную первой оси X, и выполненную с возможностью перемещения вдоль первой оси X, будучи соединенной с первой кольцевой деталью и/или выполненную с возможностью вращения вокруг первой оси X за счет указанного второго приводного механизма;

- механизм, присоединенный ко второй кольцевой детали и спускному желобу, выполненный с возможностью преобразования поступательного движения второй кольцевой детали в движение наклона желоба относительно первой оси X, и с возможностью преобразования вращательного движения второй кольцевой детали во вращательное движение спускного желоба относительно первой оси X,

в котором вторая кольцевая деталь соединена с первой кольцевой деталью посредством первого подшипника, который определяет первую окружность, соосную первой оси X,

в котором указанная соответствующая вторая ось А и соответствующая третья ось В расположены радиально за пределами указанного первого подшипника, за счет чего центр тяжести устройства подачи всегда расположен в пределах указанной окружности при любом положении спускного желоба,

и в котором первый приводной механизм и второй приводной механизм расположены радиально за пределами корпуса.

Одно из преимуществ сохранения центра тяжести устройства подачи постоянно в пределах окружности, заданной первым подшипником, за счет которого соединены первая и вторая кольцевые детали, состоит в меньшей нагрузке на компоненты устройства, что позволяет получить устройство подачи с длительным сроком службы. В частности, подшипник, который соединяет две кольцевые детали, и подшипник, который поддерживает зубчатое колесо, не подвержены разрушающим нагрузкам.

Радиальное периферийное расположение приводного механизма наклона и приводного механизма вращения обеспечивает преимущество, состоящее в наличии широкого пространства внутри корпуса. Например, приводной механизм наклона спускного желоба и/или приводной механизм вращения желоба могут быть расположены радиально независимо от корпуса. Соответствующие боковые корпусы могут быть предусмотрены для приводных механизмов.

Факт расположения как приводного механизма наклона, так и приводного механизма вращения во внешнем радиальном положении относительно корпуса устройства подачи обеспечивает лучшее и более эффективное обслуживание этих приводных механизмов; которые являются внешними по отношению к корпусу и легко доступны.

Кроме того, доступное пространство в пределах корпуса позволяет использовать подшипники с лучшими эксплуатационными характеристиками. Например, могут быть использованы подшипники большего диаметра по сравнению с известным уровнем техники. В связи с типом подшипников, которые могут быть использованы в устройстве в соответствии с изобретением, центр тяжести устройства подачи, в любых условиях эксплуатации и при любом положении спускного желоба, остается в пределах диаметра окружности тел качения подшипников и, в частности, соединительного подшипника между внешней кольцевой деталью и внутренней кольцевой деталью, предотвращая тем самым нагрузки от негативного изменения направления вращения, которое может повлечь за собой явление точечной коррозии, в частности, элементов зубчатой передачи, таких как, например, механизм, используемый для вращения и наклона желоба.

Более того, приводной механизм наклона может быть легко отсоединен от центрального корпуса.

В предпочтительном варианте реализации приводной механизм наклона и приводной механизм вращения являются исключительно гидравлическими. Это позволяет использовать одну жидкость для всех приводных механизмов.

Увеличение свободного объема внутри корпуса обеспечивает возможность установки более эффективной системы охлаждения по сравнению с известным уровнем техники. В предпочтительном варианте реализации устройство в соответствии с изобретением обеспечивает охлаждение за счет использования главным образом масла или воды; использование которой дешевле, чем использование масла, в качестве охлаждающей жидкости. Смазывание одного или более подшипников преимущественно происходит за счет использования смазочного вещества, такого как масло.

Предпочтительно контур охлаждения и контур смазывания не зависимы друг от друга. Это обеспечивает преимущество, состоящее в предотвращении смешивания жидкости, используемой для охлаждения, и жидкости, используемой для смазывания. Например, при наличии резервуара для охлаждения и камеры под давлением, охлаждающая жидкость остается изолированной в кольцевой камере охлаждения или в резервуаре, в то время как смазывающая жидкость остается изолированной в камере под давлением.

В предпочтительном варианте реализации устройство в соответствии с изобретением содержит устройство для фиксации спускного желоба, что предотвращает нежелательное падение желоба и передачу вибраций компонентам устройства.

Краткое описание чертежей

Дополнительные характеристики и преимущества изобретения станут более очевидными благодаря подробному описанию предпочтительных, но не исключительных, вариантов реализации устройства подачи, представленных в виде неограничивающего примера на чертежах:

на Фиг. 1 показан частичный вид в разрезе по первой плоскости устройства в соответствии с изобретением;

на Фиг. 1а представлена часть вида по Фиг. 1 в увеличенном масштабе;

на Фиг. 2 показан вид в разрезе по второй плоскости устройства в соответствии с изобретением;

на Фиг. 3 показан перспективный вид части устройства по Фиг. 1 в первом положении;

на Фиг. 4 показан перспективный вид части устройства по Фиг. 1 во втором положении;

на Фиг. 5 показан перспективный вид части устройства по Фиг. 1 в третьем положении;

на Фиг. 6 показана часть устройства по Фиг. 1 вдоль плоскости, перпендикулярной оси X.

Осуществление изобретения

Со ссылкой на чертежи показан пример реализации устройства для подачи наполнителя в доменную печь (не изображена). Такое устройство, в частности, выполнено с возможностью установки между разгрузочными резервуарами и верхним фланцем доменной печи, и выполняет функцию подачи и укладки слоя наполнителя в соответствии с требованиями технологического процесса.

Устройство содержит корпус 12, действующий как опорная конструкция, который предпочтительно имеет цилиндрическую стенку, которая может быть снабжена боковыми отверстиями. Корпус 12 снабжен каналом 1 для подачи наполнителя, определяющим вертикальную ось X. Канал 1 зафиксирован и предпочтительно состоит из опорной трубы с рядом внутренних колец, расположенных близко друг к другу и последовательно вдоль оси X, при этом каждое кольцо образует перпендикуляр к оси X. Кольца служат для обеспечения защиты от абразивного износа и прямой термической нагрузки, а также, в частности, от воздействия высоких температур на опорные элементы устройства. Корпус 12 закрыт сверху крышкой 72, которая имеет центральное отверстие для канала 1 для подачи наполнителя. Как правило, между крышкой 72 и корпусом 12 предусмотрен пневматический затвор, который обеспечивается за счет подходящей уплотняющей прокладки. Аналогичным образом устройство также закрыто в нижней части. Верхнее лабиринтное уплотнение 15' и нижнее лабиринтное уплотнение 15 предусмотрены предпочтительно для разделения газовой среды доменной печи и находящейся под давлением камеры 53 устройства подачи. Находящаяся под давлением камера 53 (Фиг. 2) как правило устанавливается между внутренней стенкой корпуса 12 и полого цилиндрического корпуса 4, который будет описан ниже. Уплотнения 15, 15' предпочтительно действуют без механических контактов, что позволяет только фракции сжатого газа поступать во внутреннее пространство доменной печи.

Устройство подачи также содержит желоб 25 для наполнителя, расположенный под каналом 1. Желоб 25 обычно расположен близко к верхнему фланцу доменной печи, закреплен на опоре 21, которая соединена с механизмом 10, выполненным с возможностью сообщения желобу 25 движения наклона относительно первой оси X и сообщения желобу 25 вращательного движения относительно первой оси X.

Устройство подачи также содержит первый приводной механизм 2 и второй приводной механизм 3. Количество установленных первых приводных механизмов 2 и/или вторых приводных механизмов 3 может составлять, например, два первых приводных механизма 2 и два вторых приводных механизма 3. Когда установлены несколько первых приводных механизмов 2, они могут действовать одновременно или по отдельности, то есть поочередно. Аналогичным образом, если установлены несколько вторых приводных механизмов 3, они могут действовать одновременно или по отдельности.

Первый приводной механизм 2 (Фиг. 1а) задает соответствующую ось A, параллельную оси X, и используется для активации наклона желоба 25 относительно оси X. Первый приводной механизм 2 преимущественно содержит гидравлический цилиндр 35, оснащенный поддерживающей втулкой 34 и поршнем 33, или передаточным валом, который может совершать движение вдоль оси А сквозь указанную поддерживающую втулку 34. Поршень 33 снабжен на конце соединительной головкой 71, расположенной за пределами поддерживающей втулки 34. В предпочтительном варианте гидравлический цилиндр 35 также снабжен позиционным датчиком 36, который расположен, например, на верхнем конце гидравлического цилиндра 35, противоположном концу с соединительной головкой 71.

Второй приводной механизм 3 (Фиг. 1а) задает соответствующую ось B, параллельную оси X, и используется для активации вращения желоба 25 вокруг оси X. Второй приводной механизм 3 преимущественно содержит двигатель 40, например, гидравлического типа, зубчатый редуктор 39, а именно зубчатый редуктор с параллельными осями и вторичное зубчатое колесо 38, или зубчатое колесо трансмиссии.

Устройство также содержит (Фиг. 1а и 2) первую кольцевую деталь 8 и вторую кольцевую деталь 7, расположенные внутри корпуса 12 и соосные оси X.

Первая кольцевая деталь 8, или внешнее кольцо, выполнено с возможностью перемещения вдоль оси X за счет первого приводного механизма 2. Поршень 33 преимущественно присоединен с помощью соединительной головки 71 к опоре для направляющей 31, которая может скользить по соответствующей направляющей 30. Такая опора для направляющей 31 присоединена к первой кольцевой детали 8 таким образом, чтобы обеспечить ее перемещение, когда первые приводные механизмы работают.

Вторая кольцевая деталь 7, или внутреннее кольцо, присоединена к первой кольцевой детали 8 с помощью подшипника 11, также называемого первым подшипником, который задает окружность, также называемую первой окружностью, соосную оси X. Вторая кольцевая деталь 7 соединена с первой кольцевой деталью 8, тем самым, она также способна перемещаться вдоль оси X. Кроме того, вторая кольцевая деталь 7 также способна вращаться вокруг оси X за счет второго приводного механизма 3.

Предпочтительно устройство содержит полый цилиндрический корпус 4, соосный оси X, на котором вторая кольцевая деталь 7 внешне закреплена таким образом, чтобы скользить вдоль цилиндрических стенок полого цилиндрического корпуса 4 и, следовательно, вдоль оси X. Например, полый цилиндрический корпус 4 содержит соответствующие направляющие 74 (Фиг. 6), позволяющие скользить второй кольцевой детали 7. Полый цилиндрический корпус 4 также выполнен с возможностью вращения вдоль оси X за счет действия приводного механизма 3, как подробнее описано ниже.

Наклон и/или вращение желоба 25 относительно оси X происходит за счет механизма 10, который соединен со второй кольцевой деталью 7 и с опорой 21 желоба 25. В частности, механизм 10 выполнен с возможностью преобразования поступательного движения второй кольцевой детали 7 в движение наклона желоба 25 относительно оси X, и с возможностью преобразования вращательного движения второй кольцевой детали 7 во вращательное движение желоба 25 вокруг оси X.

Механизм 10 преимущественно содержит два кривошипа 29, или соединительные качающиеся опоры, шарнирно прикрепленные ко второй кольцевой детали 7 на конце 60 соответственно, так что два кривошипа 29 разделяют одну и ту же шарнирную ось, перпендикулярную оси X. На другом конце 61 каждого кривошипа 29 шарнирно закреплен конец 62 соответствующего рычага управления 26. Другой конец 63 рычага управления 26 неразъемно присоединен к соответствующему валу 17, частично показанному на Фиг. 2, и может вращаться вокруг оси вала, перпендикулярной оси X. Два вала 17 пересекают полый цилиндрический корпус 4, будучи способны вращаться одновременно с ним, а опора 21 желоба 25 неразъемно присоединена к концам двух валов 17, расположенным ближе к каналу 1. Следовательно, в частности, со ссылкой на Фиг. 2, механизм 10 состоит из двух частей, симметрично расположенных относительно плоскости, которая перпендикулярна плоскости листа Фиг. 2 и содержит ось X, то есть относительно диаметральной плоскости канала 1, содержащей ось X. Каждая часть механизма 10 содержит кривошип 29, рычаг управления 16 и вал 17.

Таким образом, нисходящее движение второй кольцевой детали 7 вдоль оси X соответствует нисходящему движению концов 62 рычагов управления 26, которые вращаются одновременно с соответствующим валом 17 вокруг оси последнего, которая перпендикулярна оси X. Такое вращение валов 17 вызывает наклонное движение опоры 21 и, следовательно, желоба 25 относительно оси X.

Кроме того, вращение полого цилиндрического корпуса 4 вокруг оси X также соответствует вращению механизма 10 вокруг оси X и, следовательно, вращению валов 17, опоры 21 и, соответственно, желоба 25 вокруг оси X.

Предпочтительно ось А первого приводного механизма 2 и ось В второго приводного механизма 3 радиально расположены за пределами окружности, заданной подшипником 11. За счет этого центр тяжести устройства подачи всегда расположен в пределах такой окружности независимо от положения желоба 25.

Преимущественно устройство также содержит элемент передачи 5, такой как зубчатое колесо, соосный оси X, который используется для передачи вращения от второго приводного механизма 3 ко второй кольцевой детали 7. Например, малое зубчатое колесо 38 в передаче каждого второго приводного механизма 3 может быть соединено с зубчатым колесом 5.

Элемент передачи 5 предпочтительно прикреплен к внешним цилиндрическим стенкам полого цилиндрического корпуса 4. Элемент передачи 5 поддерживается дополнительным подшипником 6, также называемым вторым подшипником, который задает другую окружность, также называемую второй окружностью, соосную оси X. Предпочтительно ось А первого приводного механизма 2 и ось В второго приводного механизма 3 радиально расположены за пределами окружности, заданной вторым подшипником 6. Кроме того, внешний диаметр тел качения второго подшипника 6 предпочтительно больше, чем внешний диаметр тел качения первого подшипника 11.

Предпочтительно первый приводной механизм 2 и второй приводной механизм 3 расположены радиально за пределами корпуса 12. В частности, предпочтительно, чтобы были предусмотрены дополнительные корпусы, которые покрывали бы по меньшей мере частично первый приводной механизм 2 и второй приводной механизм 3. Такие дополнительные корпусы являются внешними, смежными и взаимосвязанными с корпусом 12.

Первый приводной механизм 2 и второй приводной механизм 3 могут быть радиально расположены полностью за пределами корпуса 12, могут быть расположены радиально вне корпуса 12, но смежно с ним, или радиально вне корпуса 12 и отдельно от него.

Герметичность устройства подачи обеспечивают, например, за счет соответствующих уплотняющих манжет между приводными механизмами 2, 3 и соответствующими дополнительными корпусами. Однако герметичность устройства обеспечивается даже в том случае, если соответствующие дополнительные корпусы для приводных механизмов 2, 3 не предусмотрены.

Чтобы придать желобу 25 повышенную устойчивость, преимущественно используют подходящее блокирующее устройство для блокировки желоба 25. Такое блокирующее устройство содержит пару элементов 20 удобной формы, например, главным образом L-образных, выполненных с возможностью упираться в желоб 25.

Со ссылкой главным образом на Фиг. 2, блокирующее устройство состоит из двух частей, симметрично расположенных относительно плоскости, которая перпендикулярна плоскости листа на Фиг. 2 и содержит ось X, то есть относительно диаметральной плоскости канала 1, содержащей ось X. Каждая часть блокирующего устройства содержит один элемент 20, неразъемно присоединенный к соответствующему вспомогательному валу 18, который расположен соосно внутри соответствующего вала 17 и способен вращаться вместе с осью последнего, которая перпендикулярна оси X, с помощью соответствующего рычага 27 управления. Каждый рычаг 27 управления расположен на соответствующем рычаге 26 управления, неразъемно вставлен в конец вспомогательного вала 18 и преимущественно расположен параллельно соответствующему рычагу 26 управления и вне его. Движение рычага 27 управления предотвращают за счет установки подходящей стопорной гайки 28 на болт, который поджимает конец рычага 27 управления, удаленный от вспомогательного вала 18; причем указанный болт закреплен съемным образом на рычаге 26 управления. Например, на верхней стороне указанного удаленного конца рычага 26 управления стопорная гайка 28 закреплена на первом конце этого болта; на нижней стороне удаленного конца рычага 26 управления второй конец этого болта оснащен петлей, которая съемным образом присоединена к дополнительному болту или выступу, неразъемному с рычагом 26 управления.

Когда элементы 20 упираются в желоб 25, который находится в положении блокировки (см. Фиг. 3, например), желоб защищен от падения, а также от опасных вибраций, которые могут разрушить подшипники и элементы передачи устройства.

Когда планируют отсоединить желоб 25, стопорную гайку 28 и соответствующий болт с петлей разбирают, и рычаг 27 управления может вращаться вместе со вспомогательным валом 18, для того чтобы вращать элементы 20, которые перестанут упираться в желоб 25.

Предпочтительно устройство подачи снабжено по меньшей мере одной диагностической системой 73 (Фиг. 2) для подшипников, которая основана, например, на акустических волнах и способна определять остаточный срок службы в соответствии с заданными параметрами измерения. Кроме того, могут быть установлены одно или более смотровых отверстия 41 (Фиг. 3-6).

Кольцевая камера 42 охлаждения может быть установлена между полым цилиндрическим корпусом 4 и каналом 1 (Фиг. 1, 1а и 2), причем кольцевая камера 42 охлаждения преимущественно неразъемно закреплена с полым цилиндрическим корпусом 4. Например, кольцевая камера 42 охлаждения отделена внутренними цилиндрическими стенками от полого цилиндрического корпуса 4 и имеет дополнительные стенки, которые ограничивают кольцевую камеру 42 и прикреплены непосредственно к полому цилиндрическому корпусу 4. Кольцевая камера 42 охлаждения внутри снабжена по меньшей мере одним стационарным кольцевым контуром 13, который используется главным образом для охлаждения полого цилиндрического корпуса 4. Фактически стационарный кольцевой контур 13 содержит по меньшей мере одну подающую трубку с форсунками, которые выполнены с возможностью распылять охлаждающую жидкость на внутреннюю стенку, то есть ближайшую к каналу 1, полого цилиндрического корпуса 4. Кроме того, поскольку охлаждающая жидкость остается в основном изолированной в кольцевой камере 42 охлаждения, предусмотрена также обратная трубка 14, выполненная с возможностью собирать охлаждающую жидкость, которая накапливается в нижней части камеры 42 охлаждения. Преимущественно охлаждающей жидкостью служит вода, но может использоваться другая жидкость, такая как масло. Кроме того, предпочтительно кольцевая камера 42 охлаждения занимает верхнюю часть, удаленную от желоба 25, кольцевого пространства между полым цилиндрическим корпусом 4 и подающим каналом 1. В нижней части вышеуказанного кольцевого пространства, ближней к желобу 25 и отделенной от верхней части, расположена часть опоры 21, механизма 10 и блокирующего устройства желоба 25.

В предпочтительном варианте внутренняя часть полого цилиндрического корпуса 4 в указанной нижней части покрыта (Фиг. 2) по меньшей мере одним слоем 19 изолирующего огнеупорного материала с сильными свойствами. Таким образом, обеспечен соответствующий термический и антикоррозионный экран, который ограничивает поступление тепла в оборудование.

В альтернативном варианте реализации (не изображен) кольцевая камера 42 охлаждения выполнена с возможностью заполнения охлаждающей жидкостью, например, водой или маслом, и в ней предусмотрена кольцевая трубка, расположенная внутри кольцевой камеры 42 охлаждения, в которой вспомогательная жидкость, имея температуру ниже, чем температура указанной охлаждающей жидкости, циркулирует для поддержания постоянной температуры указанной охлаждающей жидкости. Указанная кольцевая трубка может представлять собой змеевик. Этот вариант исполнения дает возможность прямого и равномерного охлаждения всех внутренних стенок устройства, смежных с кольцевой камерой 42 охлаждения.

Кроме того, в предпочтительном варианте предусмотрен дополнительный контур 37 охлаждения, ограничивающий поток тепла, выделяемого газами, выходящими из доменной печи. Такой контур 37 охлаждения может быть отсоединен от нижней части устройства подачи (Фиг. 1а) или напрямую контактировать с нижней частью устройства (Фиг. 2). Опора 21 и желоб 25 могут также быть оснащены соответствующим изолирующим огнеупорным покрытием.

Для смазывания первого подшипника 11 предусмотрен контур смазки. Контур смазки преимущественно содержит шланг 16, который выполнен с возможностью наполнения смазывающим веществом, например, смазкой или маслом, и проходит через корпус 12. Конец шланга 16 присоединен к первой кольцевой детали 8. В частности, с помощью шарнирного соединения 50 шланг 16 присоединен к кольцевому каналу 51 внутри первой кольцевой детали 8, который выполнен с возможностью подводить смазку к первому подшипнику 11.

Для смазывания второго подшипника 6 предусмотрен дополнительный контур смазки. Предпочтительно такой дополнительный контур смазки содержит отверстие 52, сформированное в цилиндрической боковой стене корпуса 12 для подведения смазывающего вещества, например, смазки или масла, в дополнительный кольцевой контур 9, который предназначен для подведения смазывающего вещества ко второму подшипнику 6.

Контур охлаждения, содержащий кольцевую камеру 42 охлаждения и указанные выше контуры смазки преимущественно не зависят друг от друга. В частности, контур охлаждения отделен от контуров смазки во избежание смешивания жидкости, используемой для охлаждения, и жидкости, используемой для смазывания.

Изобретение относится к металлургии, а именно к доменному производству. Устройство для подачи наполнителя в доменную печь содержит корпус, снабженный каналом для подачи наполнителя, желоб для наполнителя, расположенный под указанным каналом, первый приводной механизм, предназначенный для активации наклона желоба, второй приводной механизм для активации вращения желоба, первую и вторую кольцевые детали, расположенные внутри корпуса, и др. Обеспечивается более эффективное обслуживание устройства, снижение нагрузки на его компоненты и оптимизация охлаждения. 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для подачи наполнителя в доменную печь, содержащее:

- корпус (12), снабженный каналом (1) для подачи наполнителя, который определяет первую ось X;

- желоб (25) для наполнителя, расположенный под указанным каналом (1);

- первый приводной механизм (2), определяющий соответствующую вторую ось А, параллельную первой оси X, предназначенный для активации наклона желоба (25) относительно первой оси X;

- второй приводной механизм (3), определяющий соответствующую третью ось В, параллельную первой оси X, для активации вращения желоба (25) вокруг указанной первой оси X;

- первую кольцевую деталь (8), расположенную внутри корпуса (12) и соосную первой оси X, выполненную с возможностью перемещения вдоль первой оси X за счет первого приводного механизма (2);

- вторую кольцевую деталь (7), расположенную внутри корпуса (12) и соосную первой оси X, выполненную с возможностью перемещения вдоль первой оси X, будучи соединенной с первой кольцевой деталью (8), и выполненную с возможностью вращения вокруг первой оси X посредством второго приводного механизма (3);

- механизм (10), соединенный со второй кольцевой деталью (7) и желобом (25), выполненный с возможностью преобразования поступательного движения второй кольцевой детали (7) в движение наклона желоба (25) относительно первой оси X и с возможностью преобразования вращательного движения второй кольцевой детали (7) во вращательное движение желоба (25) относительно первой оси X,

в котором вторая кольцевая деталь (7) соединена с первой кольцевой деталью (8) с помощью первого подшипника (11), который определяет первую окружность, соосную первой оси X,

в котором указанные соответствующая вторая ось А и соответствующая третья ось В расположены радиально за пределами первого подшипника (11), за счет чего центр тяжести устройства подачи всегда расположен в пределах первой окружности независимо от положения желоба (25),

и в котором первый приводной механизм (2) и второй приводной механизм (3) расположены радиально за пределами корпуса (12).

2. Устройство по п. 1, в котором предусмотрен элемент передачи (5), соосный первой оси X, для передачи вращения от второго приводного механизма (3) ко второй кольцевой детали (7), причем элемент передачи (5) поддерживается вторым подшипником (6), определяющим вторую окружность, соосную первой оси X.

3. Устройство по п. 2, в котором указанные соответствующая вторая ось А и соответствующая ось В расположены радиально за пределами второго подшипника (6).

4. Устройство по п. 2 или 3, в котором внешний диаметр тел качения второго подшипника (6) больше, чем внешний диаметр тел качения первого подшипника (11).

5. Устройство по любому из пп. 2-4, в котором предусмотрен полый цилиндрический корпус (4), соосный первой оси X, на котором вторая кольцевая деталь (7) внешне закреплена таким образом, что позволяет ей скользить вдоль первой оси X, а элемент передачи (5) закреплен с внешней стороны вышеуказанного полого цилиндрического корпуса (4).

6. Устройство по любому из пп. 2-5, в котором второй приводной механизм (3) содержит двигатель (40), зубчатый редуктор (39) и вторичное зубчатое колесо (38), которое сцепляется с зубчатым колесом, образующим элемент передачи (5).

7. Устройство по п. 5 или 6, в котором между полым цилиндрическим корпусом (4) и вышеуказанным каналом (1) для подачи наполнителя установлена кольцевая камера (42) охлаждения.

8. Устройство по п. 7, в котором кольцевая камера (42) охлаждения неразъемно соединена с полым цилиндрическим корпусом (4) и снабжена стационарным кольцевым контуром (13), который содержит по меньшей мере одну подающую трубку с форсунками, которые выполнены с возможностью распыления охлаждающей жидкости на внутреннюю стенку полого цилиндрического корпуса (4).

9. Устройство по п. 8, в котором стационарный кольцевой контур (13) оснащен обратной трубкой, выполненной с возможностью сбора охлаждающей жидкости из нижней части кольцевой камеры (42) охлаждения.

10. Устройство по п. 7, в котором кольцевая камера (42) охлаждения, неразъемно соединенная с полым цилиндрическим корпусом (4), выполнена с возможностью заполнения охлаждающей жидкостью, а внутри кольцевой камеры (42) охлаждения предусмотрена кольцевая трубка, в которой циркулирует вспомогательная жидкость, имеющая температуру ниже, чем температура охлаждающей жидкости.

11. Устройство по любому из пп. 1-10, в котором предусмотрен контур смазки для смазывания первого подшипника (11).

12. Устройство по п. 11, в котором контур смазки содержит шланг (16), выполненный с возможностью наполнения смазывающим веществом, проходящий через контур (12) и присоединенный своим концом к первой кольцевой детали (8), при этом указанный шланг (16) с помощью шарнирного соединения (50) присоединен к кольцевому каналу (51) внутри первой кольцевой детали (8) и выполнен с возможностью подвода смазывающего вещества к первому подшипнику (11).

13. Устройство по любому из пп. 2-12, в котором предусмотрен дополнительный контур смазки для смазывания второго подшипника (6), при этом указанный дополнительный контур смазки содержит отверстие (52) в стенке корпуса (12) для подведения смазывающего вещества в дополнительный кольцевой канал (9), выполненный с возможностью подвода смазывающего вещества ко второму подшипнику (6).

14. Устройство по любому из пп. 7-13, в котором кольцевая камера (42) охлаждения занимает верхнюю часть пространства между полым цилиндрическим корпусом (4) и каналом (1) для подачи наполнителя, в то время как часть механизма (10) установлена в нижней части вышеуказанного пространства.

15. Устройство по п. 14, в котором внутренняя стенка полого цилиндрического корпуса (4) в указанной нижней части покрыта по меньшей мере одним слоем (19) огнеупорного материала.

16. Устройство по любому из пп. 1-15, содержащее устройство для блокировки желоба (25), которое содержит пару элементов (20), выполненных с возможностью вращения вдоль оси, перпендикулярной первой оси (X), таким образом, чтобы упираться в желоб (25).