Способ загрузки шахтной печи и загрузочное устройство шахтной печи Советский патент 1990 года по МПК C21B7/24 

Изобретение касается .способа контроля за работой загрузочного механизма шахтной печи, включающего вращаю- Щ1ЙСЯ или качающийся желоб, бункер с центрапьньм выпускным отверстием над желобом, контролируемый дозатором симметричного действия вокруг центральной оси печи и, по меньшей мере, одним грохотом, снабженным верхними и нижними уплотнительными клапанами, а также дозатором для регулирования сте- кания к бункеру.

Целью изобретения является улучшение качества загрузки шихтового материала.

На фиг. 1 изображена схема загрузочного механизма с бункером, образующим заслон из загрузочных материалов, вид сбоку; на фиг. 2 - грасшк развития веса одного грохота бункера при загрузке; на фиг. 3 - схематично в общем ьиде, частично в вертикальном аксиальном -разрезе механизм.

На фиг. 1 показана верхняя часть доменной печи 1, в верхней части которой смонтирован вращающийся распределительный желоб 2, с регулируемым углом наклона. Над печью 1 находится кожух 3, на котором размещена установка, подающая загрузочный материал. Эта установка содержит бункер 4, выпускное отверстие которого находится над желобом 2 на центральной оси О и которьй контролируется дозирующим клапаном 5, состоящим из двух заслонок симметричного действия вокруг оси 0.

сд

00

а

S

ро

О4

ha кожухе 3 установлены также один или несколько грохотов 6, Этот грохо сообщен с бункером 4 через систему клапанов 7, которая имеет уплотнител ный клапан (не показан) и доэирую1ций клапан 8,, контролирующий стекание из грохота 6, аналогичный клапану 5.

Согласно изобретению бункер разме щен на определенном числе весов 9, которые позволяют посылать постоянно сигналы, представляющие вес бункера его содержимого . Таким образом, грохот 6 лежит на нескольких весах 10, ,позволяюп1их посьшать сигналы, представляющие содержимое грохота 6. Для взвешивания отдельно бункера 4 и грохота 6 предусмотрены компенсаторы 11 и 12 по обе стороны от бункера 4 для отсоединения бункера от грохота и от печи.

В фазе загрузки происходит осажде

ние ровного слоя весом Р на поверхность загрузки в печи 1. В начале фазы все количество загрузочного материала весом Рд находится в грохоте 6, дозирующий клапан 8 которого еще закрыт. Пустой бункер также закрыт дозирукядим клапаном 5.

Предпочтительный способ загрузки (фиг. 1) состоит в использовании клапана 8 в качестве закрывающего и открывающего дно клапана, обеспечивающего ссьтание материала в бункер до естественного его прекращения. Дозировка в этом случае осуществляется кла- паном 5, материал опускается, не. падая, из грохота через клапаны в бункер 4 по мере того, как он высыпается из него. Можно также вызьшать образование барьера небольшой высоты, который не доходит до грохота.В этом случае клапан 8 должен использоваться дозирующий клапан для регулирования потока с грохота 6, чтобы обеспечить сохранение барьера в бункере 4.

На фиг. 2 кривыми Р и PS представлены соответственно вес содержимого .в бункере и грохоте в зависимости от .времени Т.

В момент Т О видно, что вес PS

равен Р, а вес Р равен 0. С момента открытия дозирующего клапана 8 грохота содержимое грохота 20 уменьшает- ся линейно, что показано падением кривой PS. в то же время вес содержимого бункера 4 увеличивается (его клапан

т -

- 5865234

5 все время закрыт), что показано подъемом кривой,.

Ссыпание с грохота 6 прекращается автоматически, когда загрузочный материал скапливается под углом упора в бункере 4 через связь между грохотом и бункером, как показано на фиг. 1. . Эта ситуация определяется развитием 10 веса бункера 4 и грохота 6, которое не изменяется больше с момента прекращения ссыпания, что показано на фиг.2

с момента t , когда кривые Р.. и. Р,

15

30

25

1 -и -- -о

принимают горизонтальные направления. Благодаря отдельному измерению веса бункера 4 и грохота 6 происходит определение момента t , когда образован желательный барьер над отверстием, из которого ссыпается материал в 20 бункер 4„ С этого момента можно открыть клапан 5, чтобы начать процесс действительной загрузки. Это открытие осуществляется я момент t. Следует отметить, что до этого момента t сумма весов Р и Р. все время равна Рд , что показано на фиг. 2 кривой прерывистыми линиями.

С открытием клапана 5 загрузочный материал ссыпается из бункера 4 внутрь печи. Количество материала, ссыпающегося из бункера 4, регулируется клапаном 5 так, чтобы его не бьшо больше, чем количество материала, ссыпающегося из грохота в бункер 4, и вес содержимого бункера 4 оставался постоянным настолько, чтобы загрузочный материал находился еще в грохоте 6. Это показано горизонтальным развитием кривой Р после точки t

И

дд наоборот, продолжающееся падение кривой Рд иллюстрирует постепенное ссы- пание с грохота 6 в бункер 4„ Вес PS + Pt уменьшается также с момента tj - кривая прерьшистыми линиями

д5 опускается параллельно кривой Pj.

Когда грохот в момент tj становится пустым, его нижний уплотнительный клапан, как и дозирующий клапан 8, закрывается, чтобы обеспечить новое заполнение. В течение этого времени ссыпание из бункера 4 продолжается, что показано ровным опусканием кривой

г. с момента t до момента t, и он опор ожняется.

5 Для проведения загрузки в оптимальных условиях важна, чтобы барьер материала над выпускным патрубком бункера 4 оставался в течение всей фазы .загрузки, т.е. дозирующий клапан 5

регулируют так, чтобы количество материала, ссьтающегося из бункера, не было, больше количества материала,ссыпающегося с грохота 6. Этот контроль может легко осущес сляться наблюдением за кривой Р. Она должна оставаться горизонтальной между точками t и t.

в данном механизме, предусмотрен конический бункер 23 внутри каркаса 14. Нижнее выпускное отверстие бункера 23 контролируется дозирующим органом, для образования барьера из материала. Чтобы уменьпшть явление разделения в бункере 23, механизм содержит средства для поворачивания бункера 23

1-3 , т.е, .материал, который ссыпается из бункера 4, должен быть заме-10- л i г, „.„ JdMc 1U , вертикальной оси О печи 1. Это иен материалом, ссыпающимся из грохо f т, f вращение позволяет в действительности

та в бункер 4. Любая коррекция положе-г- то

и«, , снилиже лучше заполнить бункер 23, причем зания клапанов 5 должна осуществлятьсяавтоматически с сигнала, представляющего отклонение кривой Р, от ее ризонтального развития.

Вместо контроля измерением веса бункера 4 можно предусмотреть в стенке бункера 4 детекторы уровня для постоянного контроля уровня барьера над 20 выпускным патрубком и подачи сигнала, когда уровень падает слишком низко, т.е. клапан 4 слишком открыт или недостаточно открыт.

На фиг. 3 представлен пример вы- 25 полнения механизма для осуществления способа, предпочтительный для печей большой емкости. В загрузочных механизмах с распределительным желобом существует проблема сегрегации частиц, 30 т.е„ их разделение внутри камеры по их гранулометрии.

На фиг о 3 видно верхнюю часть шахтной п.ечи 1, вверху которой находится распределительный желоб 2, управляемый приводным механизмом, находящимся в кожухе 13 на верху печи 1. Герметичный каркас 14 конической формы, уста- новленньй на станине 15 на верху печи, соединен нижней частью посредством дО компенсатора 12 с кожухом 13 и сооб- щен через этот компенсатор с внутренней полостью печи 1. На каркасе 14 посредством нескольких весов 10 установлены два грохота 6 и 16, наклоннью 45 вьтускные патрубки 17, 18 котс.рьо: преходят внутрь каркаса 14. Ссыпание из патрубков 18 и 17 контролируется дозирующими органами 19 и 20. Герметич

50

полнение осуществляется на 360 сконость между каждым грохотом 6 и 16 и внутренней полостью каркаса 14 и печью 1 осуществляется двумя герметизирующими клапанами 21 и 22,взаимодействующими с гнездами,смонтированными в каркасе.

В то время как в.известных загрузочных механизмах с вращающимся бом загрузочный материал ссыпается прямо из патрубков 18 и 17 вдоль наклонной стенки каркаса 14 на желоб 2,

рее, чем откос, который ползет от кла- пана 24 до патрубков грохотов 6 и 16 и способствует сегрегации. Тем не менее, проблемой, обусловленной вращением бункера 23, является необходимость контролирования ссыпания материала взвешиванием бункера 23, которое при неподвижном бункере не вызывает труд- ностеи. Для решения этой проблемы бункер 23 подвепдапается одной или несколькими траверсами 25 к полой тяге 26, расположенной на центральной оси О и удерживается внутри внешнего со- осного цилиндра 27, который проходит сквозь верхнюю часть каркаса 14 на уровне меха 28. Цилиндр 27 установлен снаружи на нескольких весах 29, которые посыпают сигналы, соответствую- 1Чие весу бункера 23, его содержимого и всех его подвесных принадлежностей и приводных механизмов. Тяга 26 с внешней стороны каркаса 14 соединена со средствами (не показан) для поворачивания ее с бункером 23 вокруг центральной оси О, как показано стрелками А и В. Дозирукяций клапан 24, регулируюиин ссыпание из бункера 23, выполнен в виде диска или колокола, который вертикальным передвижением ограничивает кольцевое отверстие переменного сечения со стенкой бункера 23. Для этого дозирующий клапан 24 устанавливается на конце тяги 30, соосно проходяпдей через тягу 26 и подвергающейся с внешней стороны каркаса 14 воздействию домкрата 31 с целью перемещения дозирующего клапан 24 между закрытым положением, показанным сплошной линией, и открытым положением, показанным пунктиром.

55 Для обеспечения определенной горизонтальной устойчивости подвески бункера 23 цилиндр 27 соединен плоскими пружинами 32 с карк асом 14, причем эти пружины достаточны гибки,, обеспе1586523

в данном механизме, предусмотрен конический бункер 23 внутри каркаса 14. Нижнее выпускное отверстие бункера 23 контролируется дозирующим органом, для образования барьера из материала. Чтобы уменьпшть явление разделения в бункере 23, механизм содержит средства для поворачивания бункера 23

- л i г, , вертикальной оси О печи 1. Это

лучше заполнить бункер 23, причем за20

25 30

дО 4550

полнение осуществляется на 360 ско

рее, чем откос, который ползет от кла- пана 24 до патрубков грохотов 6 и 16 и способствует сегрегации. Тем не менее, проблемой, обусловленной вращением бункера 23, является необходимость контролирования ссыпания материала взвешиванием бункера 23, которое при неподвижном бункере не вызывает труд- ностеи. Для решения этой проблемы бункер 23 подвепдапается одной или несколькими траверсами 25 к полой тяге 26, расположенной на центральной оси О и удерживается внутри внешнего со- осного цилиндра 27, который проходит сквозь верхнюю часть каркаса 14 на уровне меха 28. Цилиндр 27 установлен снаружи на нескольких весах 29, которые посыпают сигналы, соответствую- 1Чие весу бункера 23, его содержимого и всех его подвесных принадлежностей и приводных механизмов. Тяга 26 с внешней стороны каркаса 14 соединена со средствами (не показан) для поворачивания ее с бункером 23 вокруг центральной оси О, как показано стрелками А и В. Дозирукяций клапан 24, регулируюиин ссыпание из бункера 23, выполнен в виде диска или колокола, который вертикальным передвижением ограничивает кольцевое отверстие переменного сечения со стенкой бункера 23. Для этого дозирующий клапан 24 устанавливается на конце тяги 30, соосно проходяпдей через тягу 26 и подвергающейся с внешней стороны каркаса 14 воздействию домкрата 31 с целью перемещения дозирующего клапан 24 между закрытым положением, показанным сплошной линией, и открытым положением, показанным пунктиром.

55 Для обеспечения определенной горизонтальной устойчивости подвески бункера 23 цилиндр 27 соединен плоскими пружинами 32 с карк асом 14, причем эти пружины достаточны гибки,, обеспечивают свободное вертикальное движение цилиндра 27 и не оказьшают отрицательного влияния на результаты взвешивания.

Таким образом, можно взвешивать содержимое бункера 23 в то время, когда он поворачивается вокруг вертикальной оси. Взвешивание бункера 23 и взвеши- :вание грохота при ссыпании обеспечи- Iвают контроль и управление загрузкой, в частности работы дозирующего органа 33, посылающего сигналы, представ- |ляющие содержимое бункера 23 и содер- Iжиэдое одного из грохотов 6 или 16, ;т.ео при взвешивании грохот в фазе ссьтания и бункер принимают за одну tемкость.

I Можно также использовать взвешива- j 1ше бункера 23 для наблюдения за уров I нем его содержимого. Но тем не менее если при равном весе объем и кривая i уровня содержимого бункера могут из- i меняться, предпочтительно следить за уровнем -заполнения бункера посредство детекторов уровня, таких, например, как ультразвуковые, изотопные и т..п. I зонды„

I Данный механизм позволяет опорож- j нять грохот в печь двумя разными способами. Можно действовать по схе- ; ме, представленной на фиг. 2, и от- ; крьшать дозируюид1й орган только после : прекращения ссыпания через патрубок 18, т„е. после образования барьера с дна бункера 23 до основания в одном из грохотов 6 или 16с, Тем не менее предпочтительно благодаря вращению бункера (фиг. 3) рткрьшать дозиру ющий орган перед прекращением ссыпания через патрубок 18 и настроить, контролируя уровень содержимого в бункере 23, дозирующие клапаны 19 или 20 грохота в фазе ссыпания на поддержа- ние постоянного уровня загрузки в фазе ссьшания, на поддержание постоянного уровня загрузки в бункере 23.

Фор. мула изобретения

1j Способ загрузки шахтной печи, включающий дозирование материала из накопительного бункера через распределительный бункер на вращающийся же- лоб путем регулирования степени открытия дозирующих клапанов бункера, о т- личающийся тем, что, с цель улучшения качества загрузки, сначала

при закрытом клапане распределительного бункера и открытом клапане накопительного бункера определяют момент образования барьера, после чего от- крьгаают клапан распределительного бункера, при этом расход материала из распределительного бункера устанавливают не прекращающим расход материала из накопительного бункера, причем расходы материалов из бункеров .опреде Ьяют по изменению их массЫо

2.Способ по п. 1., отличающийся тем, что дозирукнций клапан распределительного бункера открывают только после прекращения истечения материала из накопительного бункера.

3.Способ по, п. 1, отличающийся тем, что дозирукнций клапан распределительного бункера открывают до прекращения-истечения материала из накопительного бункера, при этом дозировочный клапан последнего устанавливают в положение, обеспечивающее сохранение барьера в распределительном бункере.

4.Загрузочное устройство шахтной печи, содержащее имеюпщй возможность вращения или качения распределительный желоб, устаиовлениьй над ним по оси печи распределительньй бункер с центральным выпускным отверстием и дозирукщим клапаном симметричного действия, установленные на весах по обе стороны от оси печи под распределительным бункером два накопительных бункера с герметизирующими и дозирующими клапанами, выполненными с возможностью их поочередного открывания и выпускными патрубками, направлен - ными к распределительному бункеру, -. отличающееся тем, что,оно снабжено герметичным кожухом, в котором размещен со средствами для его поворота вокруг оси печи распределительный бункер, при этом выпускные патрубки накопительных бункеров заключены в кожухе.

5.Устройство по п. 4, отличающееся тем, что дозирующий орган бункера выполнен с вертикально передвигающимся : элементом для изменения сечения кольцевого выпускного отверстия.

6.Устройство по пп.4и 5, отличающееся тем, что оно снабжено герметизирующим мехом, весами, двумя тягами, домкратом, подвеской бункера, причем подвеска бункера выполнена в виде вертикального линдра, проходящего в осевом направлении через верхнюю часть кожуха на уровне герметизирующего меха и установленного на весах, находящихся на кожухе, а полая тяга расположена со- осно в указанном цилиндре, при этом нижняя, часть полой тяги связана посредством одной или нескольких траверс с бункером, а ее верхняя часть соединена с приводом поворота ее вокруг вертикальной оси печи, вторая тяга установлена в полой тя.ге и соединена

нижней частью с дозирующим органом, а верхней с домкратом для вертикального перемещения ее и дозирующего органа.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что вертикальный цилиндр полости бункера соединен с каркасом гибкими элементами горизонтальной стабильности.

Приоритет по пунктам:

07.05.85по пп. 1-3;

04.03.86по пп. 4-7.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам загрузки шахтной печи и устройствам для его осуществления. Целью изобретения является улучшение качества загрузки шихты. Для обеспечения вертикального и симметричного падения загрузочного материала из бункера на распределительный желоб управляют выпускным клапаном бункера и клапаном питающего бункера для образования барьера на дне бункера. Для контроля за образованием этого барьера и возможности обеспечения его существования в течение всей фазы загрузки взвешивают отдельно бункер и производят управление дозирующими клапанами. Для уменьшения сегрегации частиц в бункере он может приводиться во вращение вокруг его вертикальной оси в процессе образования барьера. 2 с.п. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

фиг. 1 7

10

.s

fr ft

Риг г

/7

6