Загрузочное устройство шахтной печи Советский патент 1986 года по МПК C21B7/18 

Изобретение отногитгя к .ягрузоч- чым механизмам, содержащим распределительное устройство с попоротным нчи вибрационным желобом, по крайней мере одну бункерную камеру, установленную над этим желобом, и запорно-до- эирующий орган для регулирования расхода загружаемого вещества из этой камеры в желоб.

Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования расхода вертикального потока шихты,

На фиг, 1 схематически изображено загрузочное устройство, вертикаль разрез; на фиг, 2 - то же, пример исполнения; на фиг, 3 - затворная коробка с дояирукпч.им органом и уплотнительиой задержк(:1Й, горизон- 1. э.чы1Ы1 1 разрез; на фиг, 4 - p..3v:e3 А-Л на фиг, 3; на фиг, 5 - расходный патрубок при закрытом положении заслонок, пертикапьньц разрез; на фиг, 6 - заслонки в закр1Лто -1 лолбже- 1ии, горизотггальны разрез;,па фиг, 7 - расходный патрубок при полуоткрытом попоже лии заслонок; на фиг, 8 - заслонки в полуоткр1)1том по- ложеншт, горизоч г-а:1т,т1ьп разрез; па фиг, 9 - механизм привода дозируюпих заслонок, Biy; сбоку; на фиг, 10 - разрез Б-Б на фиг, 9; па фиг. 1I - разрез В-В ia , 9; па rtun , 12 - механизм привода заслонок с частичны разрезо -1, пример испотптепия; па фиг, 13 - разрез на фиг, 12; на фиг. 1Д - механизм для приведения ynnoiпительпых залпижек, вертикальный разрез; на , 15 и 16 - то же, nptiMepiii псполнспип,

В верхней части шахт ной печи I (фиг, 1 и 2) подветпл иращаюшиГтся или вибрадиоппый желоб 2 для обеспечения распределения загружаемого п печь вещества, /Келоб 2 приводится в движепие механизмом,размеще1П1ым в картере. Центральи,1й канал 4 обеспечивает подвод загружаемого вещества к желобу 2,

СогЛаспо фиг, 1 камера 5 в виде пшюза снабжена нижним 6 и верхним 7 уилотнрггельиыми клапанами и установлена над печью 1. Между гшпозом 5 и печью находится затворная коробка 8, содержаиияя, кроме нижнего упло-тпи- тельного клапана 6, дозатор 9, предназначенный 1Ъ 1Я регулирования истечения загружаемого вещества через расход ньп1 патрубок 10, образующий: дно пшюза 5

11

Шлюз 5 установлен по центральной оси О печи, как и расходтш патрубок 10 и дозатор 9, Следовательно, загружаемое вещество через дозатор 9

попадает из шлюза 5 в желоб 2 симмст- ричио по отношению к оси О,

Таким образом, обеспечивается симметрия распределения и осевое нстечение загружаемого вещества.

Дозировка, т.бс регулировка истечения, осуществляется в зависимости от потребностей загрузки и содержания тихты в шлюзе 5, для чего последний

постоянно или периодически взвешивают. Для обеспечения взвешивания затворная коробка содержит периферийный компенсатор 1I для oiсоединения пшюза 5 от печи 1 , Взиенгивапие осуществляс ся с помощью нескольких, преимущественно I pex, пружинных безменов 12, на которых установлен шлюз, причем пружи1пп.1е безмены, в свою очередь, закреплены на пеп(,1движиьгх; стойках

13, являющихся частью каркаса или верхнего строения.

При опорожпении пшюза 5, т,е, когда нижние задвижки открыты, верхний уплотнительный клапан 7 закрыт и давление в шлюзе 5 приблизительно раине давлению внутри печи, шлюз ис- пыт1)Шает действие восходящей силы, пропорппопалы О11 сечению компенсатора

, Для еныь сния влияния этой силы на измерения пружипных безменов 12 последние предпарительпо напряже1 Ы па рсличину, равную iviii большую восходящей силы.

Над щлюлом 5 находится заготови- гельг.ая иоронка 14,, предназначенная для заполнения пииоза 5 по мере его опорожнения. Задержлвающая задвижка 15 в дне расходного патрубка 16 воронки 14 служит }1лн сообщения воронки 14 и шлюза 5, когда уплот11ительный клапан 7 открыт. Чтобы обеспечить бысгрый перенос загружаемого вещества из заготовительно воронки 14 к шлюзу

5, расходный патрубок 16 в сечении выполняют как можно большим. Для того, чтобы вес воронки К не учитывался нрп взвешивании шлюза 5, нре- дусмотрено полное разделение, например, на уровне задерживающей задвижки 15 воронки 14 и шлюза 5, Воронка 14 установлена на балках 17 верхнего строения (не показано).

3

Согласно фиг. 2 камера в виде шлю за 18, снабженная верхним 19 и нижним 20 уплотнительными клапанами, установлена над камерой 21, которая раположена по оси О и снабжена расход ным патрубком 22, Регулировка истечения через патрубок 22 осуществляется с помощью дозатора 23, идентичного дозатору 9 и установленного в затворной коробке 2А.

Нижняя камера 21 в виде взвешивающей воронки установлена на нескольких неподвижных пружинных безменах 25, поддерживаемых стойками 26. Для обеспечения взвешивания камеры 21 последняя изолирована от печи посредством компенсатора 27 йот шлюза 18 посредством компенсатора 28. Если сечения компенсаторов 27 и 28 равны, восходящая сила, вызываемая противо- давлением в печи, не оказывает никакого действия на результаты взвешивания, вследствие чего исключается необходимость предварительного ианряже пия пружинных безменов 25, при этом дозатор 23 не является непроницаемым для противодавления

При использовании трех пружинных безменов 25 (12 в устройстве по фиг, I) их располагают с интервалом в 120 вокруг камеры.

Шлюз 18 установлен на балках 29 верхнего строения. Сообщение между шлюзом 18 и камерой 21 осуществляет- ся с помощью задерживающей задвижки 30, когда уплотнительный клапан 20 открыт. Задерха1ваюшая задБижка 30 oжeт быть выполнена аналогичной дозирующему органу 23, . состав- ляющей из двух дополнительных заслонок без вырезов, что обеспечивает симметричное и вертикальное истечение из шлюза 18 о Возможно также выполнение задерживающей задвижку 30 в виде простой задвижки, как, например, задвижка 15 на фиг. 1. И наоборот, последняя может быть в виде двойной заслонки 30.

При выполнении устройства согласно фиг. 2 верхние задвижки 20 и 30 находятся в затворно коробке 31, которая является съемной и может быть сдвинута в сторону вместе с задвижками Нижние затворные коробки 8 и 24 так- же являются гт,емными и могут быть сдвинуты в сторону вместе с задвижками и расходнр,1ми патрубками 10 и 22.

181 I4

Указанное исполнение устройства (фиг I И 2) обеспсч1шает расположение камеры 5 (21) по оси печи, а также возможность исключения наклонной плоскости над центральным каналом 4,

Устройство по фиг. 1 допускает более низкую конструкцию по сравнени с устройством по фиг о 2, что позволяет стшзить его высоту.

Устройство по фиг. 2 обеспечивает возможность устранения действия восходящей силы, что исключает дополнительные замеры.

Кроме того, устройства, яьтолнен- ные согласно фиг. 1 и 2, характеризуются компактностью конструкции затворных коробок.

Дозатор 9 затворной коробки 8 (фиг, 3 и А) образован двумя заслон- гсами 32 и 33 со сферической концентри- ,ческой кривизной,центркринизпы которых расположен на пересечении их оси X 11а;цения ,и центральной оси О печи. Обе заслонки 32 и 33поддержипаются с одной стороны валом 34 вращения, который герметично размещен в подшипнике п стенке 35 коробки 8. На стороне, 1;иаметрально противоположной валу 34 зерхняя заслонка 32 удерживается ва- лом 36, коаксиально проходящим через ПОЛЫЙ вал 37, несущий нижнюю заслонку 33. Оба пала 36 и 37 имеют ность поворота один относительно дру- г-ог о НПО отношению к стенке 35 печи и оснащены подшипниками качения для обеспечения их вращения, а также уп- лотне ишми для обеспечения необходимой repMeTn4tfocTH.

Уплотнительный клапан 6 в закрытом положении прилегает к седлу 38, прикрепленному к нижнеГ) части проме- жуточ ого патрубка 39, окружающего расходный патрубок 10, Клапан 6 имеет форму сферического сегмента, центр кривизны которого также расположен на пересечении ocei i О и X, прл этом ось Y прагцения яадрижкп 6 состлвляет опрсд(Г1снный yi-ол с осью X 11р.-11це П1я дозатора 9. Величину этого угла вы- б111 ;1ют исходя из необходимости обеспичеппя движения различных деталей и исключенпя задевания вала 34,

Уплотпи 1-елы1ый к.папан 6 поддерлси- вается в стенке 35 короСки 8 иосред- стиом опорных и приводных средств, которые обеспечивают его iroBOjiOT вокруг оси , т.е. перевод пз зпкр1)П-о/,

, i

го положения ,фиг. 4) Б ii,-ii5eciioe; при котором она иахоллтся и кпльцеBOM пространстве, образованном между промежуточным патрубком 39 и стенкой 35 коробки 8. Заслонки 32 и 33 также оснащены соответствующими средствами, для их синхронного поворота в противоположном направлении вокруг оси X и для перевода их из закрытого положения в открытое, при котором они занимают кольцевое пространство, об- разованное двумя патрубками 10 и 39, и наоборот.

ООе заслонки 32 и 33 (фиг, 5 и 6) имеют форму сферического сегмента; р каждой из них предусмотрен вырез соответственно 40 и 41„ Эти вырезы являются симметричными по отношению к одной и той же диаметральной плоскости, Дая ка.ждой из ;(, тлс,

32и 33 вырезы 40 и 41 должны быть расположены ira стороне, которая является ударно при прсшикповепии заслонки в поток пе1Ц(-1Стпа, i5b CMnaioiuei ocH через патрубок 10, и не ДОЛЖНРМ быгь глубясо, чем радиус патрубка 10, чтобы обеспечить полное ег О закрытие, вительно, клк показано па ijiHr, 5 и 6, вырез 40 заслонки 32 по-ппостью дублируется СПЛ13ШПОЙ частью заслошси 33, тогда как вырез п шммюднс полпостьк первкрьгоаетси сп. частью заслонки 32, Для достпжен1 Я зф- (})екта достаточно, чтобь п закрытом положепин зад7;ижек каждый ит птпх ны- резов расходился от пептра.гил1ого района к кромке заднижкп. Обе сторо- }1Ы, о1 ра1Н1чинаю1:и1е , из этих вырезов, могут быгь, например, слегка изогпуты по отношению к раскрытию BF-I- рез{1, чтобы определи L4J геометрическу форму расходного отверстия при открытии.

При повороте (збеих заслонок 32 и

33в противополох-,1ых направлениях (noKasafto стрелками на фиг 7) сплошные части каждой из mix отодвигаются одна от другой5 тогда как вырезы 40

и 41 пересекаются. Сечение OTucpc i tiH от полного закрьггия (фиг, 6) до полного раскрытия постепепно изменяется, Так, прн одном из промежуточных рас- крыти оно имеет форму ;иадрата 42 (фиг,8) .Таким образом, засло1п н 32 н 33- обеспечнг ают возрастающее п уменьшаю- цееся раскрытие , которое постоянно ос тается симметричным по отгюшениюк центральной оси О, что гарантирует центральное и сиг.(метричное истечение

-

JQ

)5 2075-- зо

- 55

загружаемого вещества. Изменяя геометрическую форму сторон, ограничивающих один из вырезов 40 и 41 в заслонках,, можно изменять геометрическую форму сечения этого отверстия, HanpviMep, вместо квадрата с вогпутьими сторонами (фиг, 8) можно получить при другой форме вырезов 40 и 41, например, квадрат с выпуклыми сторонами, стремяишй- ся к кругу.

Механизм привода обеих заслонок (фиг, 9-1 1 ) заключен в картер 43., установленный снаружи затворных коробок 8, 24 и 31, Основным элементам , зтого механизма является вьщвижная 48, установленная с возможностью перег.1е1цения по своей иродольной оси перлспдикулярно валгам 34 и 37, Обе ветв1г 44 и 45 этой пилки содержат каждая внутреннюю зубчатую рейку, об 1азуюи;ую реечное соединен1 е соот- зе (ственно с зубчатым сектором 46, K(iCTKo связанным с валом 34, и зубчатым сектором 47. жестко связанным с валом 37, Сектора 46 и 47 и, следо- narcjn Ho, заслонки 32 и 34 поворачиваются синхронно в противоположные стороны в j OM или другом иаправлении со ласно перемещению 48,

Л гя Г1рипсден1тя ji дейс 1 р.иё вилки

48iipCTjyCMO-i peHa третья реечная передача, образова)П1ая mecTepHei 50 и ::1умчато11 рейкой, имек;шейся на ручке

49вилки 48, Шестерня 50 жестко связана с палом 51, размещенным в соот- BcTc TByjcnuix герметичных подшипниках картера 43 и 11риподпмым двигателем

(нп показа ; посредством червячной передачи с червячным колесом 52, На фиг, 10 обозначено также устройство имитации и воспроизведения движения заслонок для наблюдения и контроля за пх действием, Вгшка 48 может быть приведена в действие, нанример, гид- раззлическим силовым ди.тп1ндром, винтовым домкратом и г,п,

Coi jiacHo фиг, 12 и 13 механизм приведения в дсГшгпие заслонок 32 и 33 может быть вьшолнен в В1ще привод- лого вала 54, несущего две конические luecTepiHi 55 и 56, расноложенные по одну и другую стороны от оси X вращения. Шестерня 55 образует зубчатое соедипепие с зубчатым коиическим сектором 57, жестко связанным с валом 34; шестерня 56 образует зубчатое соединение с зубчач ым коническим сектором 58, жестко связанным с валом 37. Зубчатые соединення 53, 57 и 56, 58 расположены по одну и другую стороны от оси X вращения валов 34 и 37. Вращение приводного вала 54 в одном или другом направлении вызывает вра- валов 34 и 37 в противоположных направлениях. Приводной вал 54 поддерживается подшипниками, расположен- ными в стенке 59 картера и приводится в движение внешним электродвигателем 60 через редукционную систему 61, содержащую червяк 62 и червячное колесо 63, закрепленное на валу 54.

Герметизация между внутренней полостью затворной коробки и внешней полостью может быть осуществлена либо между этой коробкой и картером, содержащим механизм для приведения в деист- вне заслонок, либо между этим картером и наружным пространством, в этом случае этот картер находится под давлением приблизительно равным давлению в печи. Механизм для приведения в действие уплотнительной задвижки, например, клапана 6 содержит (фиг, 14) полый вращающийся кронштейн 64, размещенный вокруг своей оси Y вращения в герметичном подшипнике 65 стенки 35 затворной коробки 8. Кронштейн 64 имеет продолжение (внутрь коробки в виде вильчатой скобы 66. содержащей вал 67, образующир опору и ось вращения рычага 68, нижний конец которого несет клапан 6, а верхний конец шарнирно соединен с тягой 69, сообщающей продольное осевое движение под действием электр11ческого, гидравлического или пневматического двигателя 70. Кронштейн 64 содержит плечо 71, непосредственно соединенное с гидропилиндром или червяком (не показан) для осуществления поворота кронштейна 64 вокруг оси Y

При раскрытии клапана 6 двигатель 70 сначала перемещает тягу 69 влево по чертежу. Под возде11ствием двига- теля и собственного веса задвижка поворачивается вокруг оси 67 и отво- дится I от седла 38, изменяя положение (показано штрихпунктирными линиями). Полное освобождение клапана 6 заключается в повороте узла, образованного клапаном 6, изогнутьи рычагом 68 и кронштейном 64, вокруг оси У при воздействии на плечо 71 силового цилиндра (не показан). В результате клапан

ю 15

205 Q с

5

0

устанавливается в навесном положении между патрубком 39 и стенкой 35 (фиг. 4). При закрытии клапана те же операции повторяются в обратной последовательности.

При исполнении согласно фиг. 15 механизм для приведения в действие уплотнительного клапана 6 содержит поворачинаюш 1Йся Г-образный кронштейн 72, одна из ветвей 73 которого расположена- вокруг своей оси вращения в герметичном подшипнике 65, размешенном в стенке 35 коробки. Гидравлический поршень 74, расположенньЛ внутри ветпи 73 кронштейна 72 находится, под постоянным воздействием винтовой пружины 75, навитой вокруг его штока 76 и упирающейся во внутреннюю реборду, через которую проходит этот шток. В другой ветви 77 кронштейна 72 находится кулиса 78, имеющая возможность скольжения внутри этой ветви 77. Вращению кулисы 78 относительно последней препятствует шпоночное соединение или много- у1 ольная форма. Кулиса 78 связана со штоком поршня 76 тягой 79, шарнирно соединенной как с кулисой 78, так и со штоком 76 поршня. Кулиса 78 также соединена внутри кронштейна 72 с рычагом 80, не сущим клапан б.Соедине- пне между кулисой 78 и рычагом 80 ляется разъемными предусматривает на личие гайки 81 ипротивоотвинчивающего- ся устройства для исключения относительного вращения между рычагом 80 и кулисор 78.

Кронштейн 72 снабжен снаружи затворной коробки плечом 82, непосредственно приводимым в действие, например, гидроцилиндром (не показан) для осуществления поворота кронштейна 72 с клапаном 6 вокруг оси X. Вращающееся соединение 83 позволяет воздействовать на поршень 74 гидравлическим рабочим телом под давлением для перемещения поршня 74 и штока 76 против : действия np OKniibi 75 при вращении кронштейна 72 вокруг оси X.

Первая фаза раскрытия клапана 6 заключается в отведении его от седла 38. Для этого на поршень 14 воздействуют гидравлическим рабочим телом против действия пр -жииы 75, в результате чего шток 76 перемещается влево до положения, показанного штрихпунктирнымн линиями. При перемещении штока 76 кулиса 75 скользит в ветви 77 кронштейна 72. Клапан 6 и рычаг 80 занимают положение, показанное штрих пунктирными линиями. Далее приводится в действие плечо 82, которое поворачивает кронштейн 7-2 и клапан 6 вокруг оси X, В результате клапан 6 устанавливается в навесном положении При закрытии клапана 6 операции повторяются,в обратном порядке, т.е. клапан переводится из навесного положения в положение, показанное штрихпунктирными линиями, действием силового цилиндра на плечо 82. При ЭТОМ положении давление гидравлического рабочего тела на поршень 74 ослабевает; пружина 75 нозпрашает его в положение, показанное на фиг. 15, и, приподнимая кулису 76, устаиавлипает клапан 6 на седло 38. Дпя функционирования системы iieofixo- димо, чтобы сила,называемая, пружиной 75, была 6ojibi;ie силы веса клапана 6, рычага 80 и кулис. 76.

Принцип д(мЧствия механизма для приведе шя дс11сгпие клапана 6 но фиг. 16 аналогичен описанному (фиг. 15)„ Поворачивающийся кронштейн 84 Г-образиой формы герметично размещен в подшипнике 65 стенки 35 и содержит плечо 82, на которое действует, например, гидроцилиндр (не показан), осу дествляя его поворот вокруг оси X. В другой ветви кронштейна- 84 расположен поршень 85, имеюшиГ

возможность скольжения перпендикулярно оси X и находящейся под действием пружины 89, навитой вокруг штока 88

и гидравлического рабочего тела, проникающего через соединение 83 и осевой труботфопод 86 в камеру 87 лобовой поверхности поршня 8Ь. Конец штока 88 поршня с помощью разъемного соединения связан с рычагом 80 клаиана 6. Любое относительное вращение между рычагом 80 и штоком 88 и между штоком 88 и кронштейном ЗА исключается посредством шпоночного соединепия или другого известного средства.

Первая фаза раскрытия клапана b заключается в направлении гидравлического рабочего тела в камеру 87 ддтя норемеш.ения норшня 84 против действия

пружипы 89 и опускания клапана 6 в пололсение, показанное штрихпунктир- линиями. После этого клапан 6 может быть повернут в налесное положение поворотом кронштейна вокруг оси

X. После перевода клапана 6 из навесного ноложения в положение, показанное Ш1 рихпунктирными линиями, обратным вращением кронштейна 84, ослабление давления гидравлического рабочего

тела на поршень 85 позволяет пружине 89 последнего приподнять поршень и ус Гановить клапан на седло 38

Исполнение механизмов для приведения в действие заслонок дозирующего

opraria и уплотнительных зад1зижек может быть и другим при условии обеспечения необходимого действия.

17

(pue.Z

:59

32

i/ff J

38

11

3

1

У2

срие. 6

-10

6 Б

52

сриг. 10

В-6

cpue.ff

58

56

фиг. 12

Г-Г

59

U 4i

У///////////////А

VQ

to «a

Составитель A. Ашихин Редактор Л. Огар Техред Л.Сердюкова Корректор С; Черни

4428/60

Тираж 552 Подписное ВНЮШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4