Устройство для дозирования материалов в шахтную печь Советский патент 1990 года по МПК C21B7/20 F16K13/02 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменном производстве, а также в технологических процессах, где применяется дозирование порций сыпучих материалов.

Цель изобретения - обеспечение направления потока по центральной оси печи.

На фиг.1 изображен дозирующий кла- пан, приводимый в действие с использованием известных технических средств, вертикальный разрез; на фиг.2 - то же, в горизонтальной проекции; на фиг.З и 4 - клапаны по фиг.1 и 2, приводимые в действие предлагаемым механизмом; на фиг. 5 и 6 - предлагаемые механизмы при различных угловых положениях дозирующего клапана, вид сбоку;на фиг.7 - механизм для приведения в действие дозирующего клапана, общий вид; на фиг.8 - блок- схема управления механизмом для приведения в действие дозирующего клапана.

Клапан содержит две заслонки 1 и 2 в форме сегмента шара, которые могут поворачиваться в противоположные направления вокруг общей оси внизу входного патрубка 3. В обеих заслон- ках имеются треугольные вырезы. Предусмотрен также механизм для приведения в действие этих заслонок, поворачивающий их в противоположные направления для получения выходного от верстия 4 в форме квадрата, полность симметричного относительно центральной оси, т.е. горизонтальные расстояния а и b от основания каждого выреза в заслонке до центральной оси О равны между собой вне зависимости от углового положения заслонок В соответствии с фиг.1 опыты показал что симметричный раскрыв ведет к не

5 0

5 о

5

симметричному потоку, смещенному на расстоянии с от центральной оси О. Причина смещения состоит в разных радиусах кривизны заслонок. В данном примере заслонка 2 имеет больший радиус кривизны, что видно по выступу 5 у нижнего края патрубка 3. Из фиг.1 видно, что выходной поток смещается в сторону, противоположную заслонке, с большим радиусом кривизны. Заслонка с малым радиусом оказывает большее торможение, а заслонка с большим радиусом кривизны способствует более легкому движению потока.

Для устранения указанного явления согласно фиг.З и 4 предлагается увеличить угол раскрыва сегмента 2 относительно угла раскрыва сегмента 1 меньшего радиуса или, иными словами, увеличить расстояние а относительно расстояния Ь. В результате выходное отверстие 4 (фиг.4) становится несимметричным относительно центральной оси 0, однако при этом получается выходной поток, симметричный вокруг указанной оси (фиг.З).

Механизм для приведения в действие дозирующего клапана (фиг05-7) аналогичен механизму, предложенному в упомянутом европейском патенте.

Механизм для приведения в действие заслонок содержит приводной вал 6, соединенный с заслонкой 1 меньшего радиуса, размещен соосно внутри второго приводного вала 7, соединенного с нижней заслонкой 2. Оба вала установлены в подшипнике, смонтированном в выходном патрубке 3. Валы b и 7 могут поворачиваться один относительно другого и относительно патрубка 3 благодаря применению гильз (не показаны).

Валы 6 и 7 соединены соответственно с поперечинами 8 и 9, каждая из

которых шарнирно соединена с первым концом поводка 10. Противоположные концы поводков 10 и 11 в свою очередь шарнирно соединены с рычагами-опрокидывателями 12 и 13, установленными на общей оси 14, параллельной оси вращения обоих приводных валов 6 и 7, приспособленных к повороту вокруг общей оси 14. Рычаги-опрокидыватели 12 и 13 противоположными концами соединены вместе штырем 15, благодаря чему они могут вместе принудительно поворачиваться вокруг оси 14. Для увеличения прочности желательно сварить рычаги один с другим при помощи распорок (не показаны

Поворот рычагов-опрокидывателей осуществляется от гидравлического

различных типов материалов. Эти данные получены на предварительных опытах и относятся к длине поводка 11, т.е. к величине удлинения штока 21 гидравлического цилиндра, встроенного в поводок.

Таким образом, в запоминающем устройстве 23 находятся заданные величины амплитуды выдвижения штока в функции угловых положений об измеряемых детектором 22. Данные передаются в компаратор 24. Туда же поступает информация от детектора 25, встроенного в цилиндр ,20 и относящаяся к действительной амплитуде выдвижения штока 21, Компаратор 24 управляет гидравлическим клапаном 26, который регулирует расход и на

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменном производстве, а также в технологических процессах, где применяется дозирование порций сыпучих материалов. Цель изобретения - обеспечение направления потока по центральной оси. Дозирующий клапан состоит из двух поворотных заслонок 1 и 2 в форме сегмента шара или цилиндра, каждая из которых снабжена вырезом, симметричным относительно оси центрального раскрыва, получаемого за счет перемещения заслонок. Механизм для приведения заслонок в действие синхронно и в противоположные направления состоит из рычагов и поводков, воздействующих на ось подвеса и вращения заслонок под действием гидравлических цилиндров, например. Во избежание отклонения выходного потока от оси из-за различия в радиусах кривизны сегментов один из поводков, оказывающих воздействие на ось заслонки, выполнен регулируемым по длине, например, часть поводка может быть выполнена в виде гидравлического цилиндра. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

цилиндра 16, смонтированного поворот- 20 правление циркуляции гидравлической

ным образом на оси 17, установленной на опорной пластине 18, соединенной с патрубком 3. Через конец штока 19 цилиндра 16 проходит штырь 15, соединяющий рычаги-опрокидыватели.

На фиг.5 показан механизм в положении смыкания заслонок, тогда как конструкция на фиг.6 является следствием выдвижения штока 19 гидравлического цилиндра 16, что соответствует рас- крыву клапана за счет поворота в противоположные стороны поперечин 3 и 9

Поводок 11, оказывающий действие на заслонку 2 большего радиуса, выполнен регулируемым по длине. С этой целью поводок 11 выполнен в виде гидравлического устройства, цилиндр 20 которого шарнирно соединен с поперечиной 9, а шток 2 шарнирно соединен с рычагом 13 либо наоборот. При управлении дозирующим клапаном шток

21возвращается в цилиндр 20 (фиг.6), следствием чего является уменьшение длины поводка 11 и увеличение угла поворота заслонки 2.

На фиг.8 изображена схема управления для регулирования длины поводка 1 1 в функции углового положения заслонки 2. С валом 6 связан детектор

22углового положения известной конструкции, постоянно обеспечивающий сигнал об угловом положении об заслонки 1 относительно какого-либо эталонного положения, например у центральной оси 0. Эта информация передается

35

среды между насосом 27 и цилиндром 20.

Если компаратор 24 обнаруживает разность ДХ между заданным X и

25 действительным X положениями, то на гидравлический клапан 26 поступает команда по осуществлению циркуляции гидравлической среды в соответствующем направлении для уменьше-

3Q ния разности ДХ с тем, чтобы действительное положение X соответствовало заданному X. Например, если заслонка 2 недостаточно открыта, то X больше X. В этом случае гидравлический клапан 26 подает гидравлическую среду в отсек поршневого штока для возврата штока 21 и уменьшения амплитуды X1 до тех пор, пока она не сравняется с заданным значением Хо

Устройство (фиг.8) может работать в двух различных режимах. Можно откр вать заслонку 2 с помощью цилиндра 20 без воздействия на заслонку 1 до заданного положения, хранящегося в запоминающем устройстве 23, и без учета функции угла раскрыва об . По достижении заслонкой 2 заданного положения действие гидравлического ци- с0 линдра 20 прекращается и в действие вступает гидравлический цилиндр 16 для синхронного перемещения обеих заслонок 1 и 2 в противоположных направлениях. Во втором режиме работы гидравлический цилиндр 16 вступает в

40

45

в запоминающее устройство 23, где хра- 5 действие с самого начала до раскрыва нятся данные по уставке для оптималь- обеих заслонок 1 и 2 в одно и то же

время

лонки

ного угла раскрыва заслонки 2 в функции углового положения заслонки 1 для

, Однако скорость раскрыва зас- 2 постепенно увеличивается с

5

среды между насосом 27 и цилиндром 20.

Если компаратор 24 обнаруживает разность ДХ между заданным X и

5 действительным X положениями, то на гидравлический клапан 26 поступает команда по осуществлению циркуляции гидравлической среды в соответствующем направлении для уменьше-

Q ния разности ДХ с тем, чтобы действительное положение X соответствовало заданному X. Например, если заслонка 2 недостаточно открыта, то X больше X. В этом случае гидравлический клапан 26 подает гидравлическую среду в отсек поршневого штока для возврата штока 21 и уменьшения амплитуды X1 до тех пор, пока она не сравняется с заданным значением Хо

Устройство (фиг.8) может работать в двух различных режимах. Можно открывать заслонку 2 с помощью цилиндра 20 без воздействия на заслонку 1 до заданного положения, хранящегося в запоминающем устройстве 23, и без учета функции угла раскрыва об . По достижении заслонкой 2 заданного положения действие гидравлического ци- 0 линдра 20 прекращается и в действие вступает гидравлический цилиндр 16 для синхронного перемещения обеих заслонок 1 и 2 в противоположных направлениях. Во втором режиме работы гидравлический цилиндр 16 вступает в

0

5

действие с самого начала до раскрыва обеих заслонок 1 и 2 в одно и то же

, Однако скорость раскрыва зас- 2 постепенно увеличивается с

омощью цилиндра 20 в функции угла оЈ аскрыва заслонки 1 в соответствии с заданными значениями, хранящимися в запоминающем устройстве 23. Начиная с положения максимального раскрыва заслонки 2 (фиг.З) можно для полного раскрыва заслонки 1 ввести в дей- ствие цилиндр 20 в противоположном направлении во избежание упора заслонки 2 в патрубок 3.

Одним из преимуществ данного устройства является возможность его применения в существующих механизмах без модификаций других механических элементов. Кроме того, устройство может приспосабливаться к свойствам различных загружаемых материалов.

Достоинством устройства является также возможность вмешательства оператора в центрирование выходного потока во время работы доменной печи, т.е. оператор с помощью соответствующих измерительных приборов может определять степень равномерности поступающего в печь заряда и вмешиваться на дозирующего клапаия.

Фм.г

10

547678

Формула изобретения

их взаимного поворота друг относительно друга, поперечины, закрепленные на валах, поводки, шарнирно соединенные с поперечинами и с рычагами-опрокидывателями, установленными на одном валу, расположенном параллельно оси приводных валов, и соединенными с приводами их поворота,о т- личающееся тем, что, с целью обеспечения направления потока по центральной оси, один из поводков выполнен регулируемым по длине.

15

20

25

Фиг.З

ФигЛ

19

a xff

IS

Шиг.7

15

к

Фиг. в