Кольцевая агломерационная машина для спекания под давлением Советский патент 1984 года по МПК F27B21/00 

Изобретение относится к окускованию железорудных материалов и может быть использовано для спекания руд и концентратов в черной и в цветной металлургии, а также в производстве строительных материалов. Известна агломерационная установка для спекания под давлением, содержащая секционную колосниковую решетку с устройством для ее подъема, борта, герметичный кожух, состоящий из отдельных колпаков, замки, участки загрузки, зажигания спекания и разгрузки, газораспределитель и привод 1. В данной установке обе колосниковые решетки секции в процессе рабочего цикла переворачиваются на 180, чем достигается хорошая степень их очистки. Однако в данной установке применяется метод двухслойной укладки разных шихт для зажигания шихты, приводящий к значительному усложнению всего комплекса установки, что затрудняет ее использование для перехода от вакуумной агломерации к агломерации под давлением. Для подготовки шихты для зажигания требуется строительство специального отделения с трактами подачи соответствующих материалов и готовой щихты на агломерационную установку, а разработанная технология спекания под давлением, включающей метод зажигания путем двухслойной укладки на агломерационной установке разных шихт, отсутствует. Необходимость наличия в данной установке промежуточных стоек и двух колосниковых решеток в каждой секции в свою очередь усложняет конструкцию установки. Промежуточные стойки уменьшают полезную площадь спекания установки. Наиболее близкой к предлагаемой является кольцевая агломерационная машина для спекания под давлением, содержащая секционную колосниковую рещетку с устройством их вертикального перемещения, борта, герметичный кожух, состоящий из отдельных колпаков, с устройством их вертикального перемещения, узлы загрузки, зажигания и разгрузки, газораспределитель и привод 2. Недостатком известной машины является необходимость наличия в ней радиальных ферм для подвески колпаков, приводящих к усложнению конструкции, увеличению габаритной высоты и следовательно, металлоемкости мащины. Большая габаритная высота машины вызывается необходимостью подъема колпаков выше устройств загрузки и зажигания, имеющих в свою очередь внушительные вертикальные размеры. При использовании в машине загрузочного устройства с Челноковым питателем балка подвески колпаков на участке загрузки должна располагаться на высоте 14-15 м относительно колосниковой рещетки ( с учетом размеров фермы, колпака и слоя шихты). Большая протяженность участков подъема и опускания колпаков в известной машине не позволяет эффективно использовать площадь колосниковой решетки для спекания и, следовательно снижает производительность машины. Необходимость большой протяженности участка подъема колпаков вызывается значительными вертикальными размерами устройств загрузки и зажигания. Кроме того, в известной машине требуется синхронизация приводов для вращения ферм с колпаками и рамы машины, которая усложняет ее конструкцию. Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритных размеров и металлоемкости мащины. Поставленная цель достигается тем, что в кольцевой агломерационной машине для спека:ния под давлением, содержащей секционную колосниковую решетку с устройством для ее подъема, борта, герметичный кожух, состоящий из отдельных колпаков с устройством их вертикального перемещения, замки, узлы загрузки, зажигания и разгрузки, газораспределитель и привод, нижняя часть бортов снабжена расширенным поясом и узлом откидывания колпаков в наклонное положение, выполненньш в виде жестко прикрепленной к колпаку Г-образ ной каретки с роликами, размещенными в направляющих поворотной П-образной рамы, щарнирно соединенной с нижней частью пояса. Кроме того, расщиренный пояс снабжен полыми радиальными перегородками, полости которых соединены с воздухораспределителем. Устройство вертикального перемещения колпаков выполнено в виде четырехзвенного приближенно направляющего механизма Чебышева. На фиг. 1 изображена предлагаемая машина, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - мащина, вид сбоку (на участке ввода колпаков в секции); на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - секция, вертикальный разрез ( на участке поворота колпаков; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 4; на фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг. 5; на фиг. 9 - вид Ж на фиг. 3; на фиг. 10 - схема подъемного устройства после подъема колпака. Кольцевая агломерационная машина для спекания под давлением содержит (фиг. 1) секционную колосниковую решетку 1 с устройством 2 для ее подъема, борта 3 герметичный кожух, состоящий из отдельных колпаков 4, замки 5, газораспределитель 6, участки загрузки, зажигания, спекания и разгрузки (не показаны). Колпак 4 выполнен с возможностью перемещения относительно колосниковой решетки 1 и бортов 3, нижняя часть которых снабжена расширенным поясом 7, а колосниковая решетка 1 размеш,ена внутри пояса 7. Расширенный пояс снабжен полыми радиальными перегородками 8 (фиг. 9), полости 9 которых соединены с воздухораспределитеелем 6. Верхняя часть пояса 7 герметично соединена с бортами 3, а нижняя часть выполнена плотно прилегаюшей к уплотнительным элементам участков зажигания. Колпак 4 снабжен жестко прикрепленной к нему Г-образной кареткой 10 с роликами 11, размещенными в направляющих 12 поворотной П-образной рамы 13, шарнирно соединенной с нижней частью пояса 7. Поворотная рама 13 снабжена роликом 14,взаимодействующим с направляющими 15,установленными на участках разгрузки, загрузки и зажигания. На этих же участках размещены направляющие 16, взаимодействующие с дополнительными роликами 17, установленными на колпаке 4 и каретке 10. К нижней части расширенного пояса 7 соосно с поворотной рамой 13 шарнирно соединен Т-образный поворотный патрубок 18 (фиг. 2), в котором концентрически подвижно размещен Г-образный второй патрубок 19, жестко прикрепленный к колпаку 4. Места подвижных соединений патрубков 18 и 19 загерметизированы соответствующими сальниковыми уплотнениями. Для синхронизации поворота Т-образный патрубок 18 прикреплен к пЬворотной раме 13 при помощи тяги 20. Патрубки 18 и 19 служат для соединения пространства колпака 4 через полости 9 радиальных перегородок- 8 расщиренного пояса 7 с воздухораспределителем 6. Возможен вариант машины с гибкими рукавами вместо патрубков 18 и 19 или с уплотнением подвижных соединений гофрированными рукавами. Колосниковая решетка 1 размещена внутри расщиренного пояса 7 и соединена с бортами 3 с одной стороны шарнирно, а с противоположной - замками 21, выполненными с возможностью их открывания с наружной стороны расщиренного пояса 7. Замки 21 насажены на общий вал 22 (фиг. 8). Вал. 22 выведен через сальниковые уплотнения 23 наружу пояса 7 и соединен рычагом 24, содержащим ролик 25. Для фиксации закрытого положения, замков 21 на участках загрузки, зажигания, разгрузки и для их открывания на участке разгрузки машина снабжена кольцевыми направляющими 26. Устройство 2 для подъема секций колосниковой решетки 1 выполнено в виде реверсивной подвижной каретки 27 (фиг. 1) с опорным роликом 28, размешенной на катках 29 в направляющих 30 с возможностью перемещения по траектории винтовой линии или окружности до захода опорного ролика 28 в пространство расширенного пояса 7. Каретка 27 при помощи цепной передачи соединена с приводом 31. Опорный ролик 28 каретки 27 при перемещении взаимодействует с выступом 32 секции колосниковой рещетки 1. Опорный .ролик 28 может подняться выше уровня уплотняемой поверхности пояса 7, размеры выступа 32 выполнены так, чтобы он при поднятом положении секций колосниковой решетки 1 был выше уровня уплотняемой поверхности пояса 7, что необходимо для обеспечения возможности герметизации пространства расщиренного пояса на участке зажигания шихты. Для вертикального перемешения колпаков 4 относительно бортов 3 до выхода их из пространства секций машина снабжена устройством, выполненным в виде двух параллельных О-образных замкнутых направляюшйх 33 и размещенной в них на катках 34 подвижной каретки с опорным роликом 35 и соединенной с помощью цепей 36 с приводом 37, имеющим рабочую 38 и холостую 39 звездочки (фиг. 2 и 10). Устройство для вертикального ввода колпаков 4 в пространство секций выполнено в виде четырехзвенного приближенно направляющего механизма Чебышева (фиг. 3 и 10), содержащего кривощип 40, коромысло 41, шатун 42 с опорным роликом 43 и привод 44. Колпак 4 снабжен опорным узлом 45, взаимодействующим с устройствами для вертикального его ввода и вывода из пространства секции. Колпак 4 выполнен двухстенным с полостями 46 для его охлаждающей воды. Подвод воды к колпакам 4 и отвод от них обеспечивается гибкими штангами через отдельные каналы 49 в радиальных перегородках 8 расщиренного пояса 7. Вакуум-камеру 50 разделены на две группы, причем часть из них, распбложенная на участке зажигания, соединена с эксгаустером, а остальные - дымососом. Кольцевая агломерационная машина для спекания под давлением работает следующим образом. При непрерывном вращении рамы машины на участке загрузки в секцию при откинутом положении колпака 4 на поднятую колосниковую решетку 1 загружается постель из мелкого агломерата, а на нее - шихта, подлежащая спеканию. В момент -прохождения секции с загруженной шихтой под зажигательным горном за счет прососа горячих продуктов сгорания горна через шихту, верхний ее слой зажигается. . После выхода секции из-под зажигательного горна колпак 4 путем взаимодействия своих роликов 17 и ролика 14 поворотной рамы 13 с соответствующими направляющими 16 и 15 с наклонного положения поворачивается до вертикального положения.

При дальнейщем вращении на участке ввода колпаков в секции колпак 4 сначала опускается непосредственно на поверхность зажженной щихты, а потом под действием опорного ролика 43 приближенно, направляющего механизма Чебыщева вертикально вводится в слой щихты до срабатывания своих замков 5. В момент погружения в шихту клиновидные стенки колпака 4 уплотняют часть шихты, оказавшейся между внутренними сменками бортов 3 и наружными стенками колпака 4. После закрывания замков 5 под колпаком 4 поднимается давление воздуха или обогащенного кислородом -дутья, а под колосниковой решеткой 1 создается разрежение при помощи дымососа. Давление дутья по ходу процесса спекания снижается и при окончании процесса спекания или охлаждения спеченной шихты уменьшается до нуля. На участке разгрузки за счет взаимодействия ролика 25 с направляющими 26 замки 5 открываются, колосниковая решетка 1 откидывается, а готовый агломерат падает в приемный бункер.

Одновременно с разгрузкой до или после нее, когда опорный узел 5 колпака 4 окажется впереди под опорным роликом 35 подъемного устройства, включается его привод 37, при этом опорный ролик 35 за счет движения по окружности холостой звездочки 39 догоняет опорный узел 45. колпака 4, поднимает его до верхнего положения и останавливается до захода роликов 17, колпака 4 в направляющие 16.

После вертикального подъема колпак 4 за счет взаимодействия своих роликов 17 и ролика 14 поворотной рамы 13 с соответствующими направляющими 16 и 15, поворачивается и занимает наклонное положение.

При достижении откинутой секции колосниковой решетки 1 определенного положения на участке их подъема включением ре-версивного привода 31 подъемного устройства 2 его каретка 27, перемещаясь в направляющих 30 за счет взаимодействия своего ролика 28 с выступом 32, поднимает секцию колосниковой рещетки 1 до срабатывания замков 21. После подъема секция колосниковой решетки 1 фиксируется в рабочем положении предохранительными направляющими 26.

При дальнейшем вращении секция поступает на участок загрузки, а каретка 27 подъемного устройства 2 возвращается в исходное положение для подъема очередной секции.

В дальнейшем цикл повторяется. Предлагаемое устройство просто по своей конструкции, обеспечивает небольшую металлоемкость и отсутствие необходимости использования в машине метода двухслойной укладки разных шихт для обеспечения возможности зажигания шихты, а также

Q его пригодность для использования на существующих аглофабриках, имеющих технологию подготовки щихты для однослойного спекания. Кроме того, возможность его использования без конструктивных изменений как вакуумной мащины, что значительно упрощает ее промышленное освоение.

)

вы

Фиг.З

8-6

11, J5 13

Л

19 W

/

±

f

7 2 8 25

V2.

В- В

1. КОЛЬЦЕВАЯ АГЛОМЕРАЦИОННАЯ МАШИНА ДЛЯ СПЕКАНИЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, содержащая секционную колосниковую решетку с устройством для ее подъема, борта, герметичный кожух, состоящий из отдельных колпаков с устройством, вертикального перемещения, замки, узлы загрузки, зажигания и разгрузки. /////X////X/XJ газораспределитель и привод, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения габаритных размеров и металлоемкости мащины, нижняя часть бортов снабжена расширенным поясом и узлом откидывания колпаков в наклонное положение, выполненным в виде жестко прикрепленной к колпаку Г-образной каретки с роликами, размещенными в направляющих поворотной П-образной рамы, шарнирно соединенной с нижней частью пояса. 2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что расширенный пояс снабжен полыми радиальными перегородками, полости которых соединены с воздухораспределителем. 3.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что устройство вертикального перемешения колпаков выполнено в виде четырехзвенного приближенно направляющего механизма Чебышева. 45 32 J3 37 I I I I /XX XX /

л

г-г 8 9

фиг. 7

д-л

фиг. 8

fS

7J

Bu.3 Ж

43

дзиг.9