Загрузочное устройство шахтной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B7/18 

(5) ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ШАХТНОЙ ПЕЧИ

1

Изобретение относится к оборудованию для загрузки шахтной печи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является загрузочное устройство шахтной печи, содержащее вращающийся загрузочный бункер с приводным дном, заключенный в герметичный кожух, верхняя часть которого снабжена отверстием ввода шихты и герметизирующим шибером, цилиндрический отражатель шихты,при этом дно бункера контактирует с приводным конусом ij.

Недостатком известного устройства является невозможность оказывать влияние или изменять распределение массы материала на поверхности загрузки.

Цель изобретения - улучшение распределения загружаемой в печь шихты.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее враиающийся бункер с приводным дном, заключенный в герметичный кожух, верхняя частькоторого выполнена с отверстием для ввода шихты и с герметизирующим шибером, цилиндрический отражатель шихты, при этом, дно бункера контактирует с приводным конусом, подвешенным на полой штанге, снабжено приводным распределителем шихты, расположенным под конусом и выполненным в виде юбки, имеющей форму усеченного конуса, состоящей из заходящих один на другой сегментов, каждый из которых име10ет форму сектора с кольцевой поверхностью, установленных их узкими сторонами на кольце со штырями и соединенных каждый со штангой, связанной с приводами подъема и изменения наISклона сегментов.

Устройство снабжено плитой, расположенной на нижнем конце штанги и выполненной в виде звезды, каждый лу которой снабжен пальцем, взаимодейст20вующим с каждым сегментом.

Оси сегментов установлены на ребрах, жестко связанных с нижним конусом.

Отражатель имеет нижнюю сходящуюся кромку и закреплен вокруг верхней

25 части распределителя. 39 Распределитель расположен непосредственно под кожухом и содержит два гидравлических цилиндра, причем Поршень первого -цилиндра соединен с одной стороны,с полой подвесной штан гой конуса и с другой стороны - со рторым цилиндром, поршень которого связан со штангой распределителя, рроходящей через первый цилиндр и юлуо штангу конуса. Устройство снабжено системой охлаждения, содержащей первую линию ритания хладоагентом через кольцо Патрубков, расположенных между полой штангой и штангой распределителя и обслуживающих каждый из сегментов, и вторую линию питания, соединенную с плитой в форме звезды с помощью двух каналоо, соосно пересекающих штангу распределителя. На фиг. 1 схематиче.ски изображено загрузочное устройство в положении з грузки вращающегося бункера, врртиКальный разрез; на фиг. 2 - то же, В начальной фазе операции выгрузки материлла; на фиг. 3 и 4 - выгрузка ма териала при двух крайних угловых положениях распределителя. Загрузочное устройство 1 ( фиг. 1 ) установлено на заплечиках 2 доменной печи 3 составляющих часть горловины доменной печи 3- Загрузочный бункер 5 установлен во вращающемся корпусе 6, сопряженном с направляющими устройствами 7 и 8, позволяющими бункеру совершать вертикальное движение. Приводной двигатель 9 периферийного действия предназначен для того, чтобы со общать корпусу 6 и бункеру 5 вращательное движение через посредство при водной шестерни 10 и подшипника 11. Направляющая система 7 и 8 может быть образована двумя парами роликов с вогнутой поверхностью качения, каждый из которых взаимодействует с направля ющими с выпуклой поверхностью, закреп ленными на загрузочном бункере 5, который опирается за счет своего веса н коническое дно 12, конусность которого обращена вверх и который служит за щитным и противоизносным конусом для конуса 13. Коническое дно 12 жестко связано с осевой трубой 14, состоящей из противоизносных элементов, окружающих полую штангу .15, служащую для подвески меньшего конуса 13.. Труба 1( подвешена на полой штанге 15 с помощью подшипника 16. Двигатель 9 сообщает вращательное движение узлу, образованному вращающимся корпусом 6, направляющей системой 7 и 8, бункером 5, коническим дном 12 и трубой Н, тогда как скользящее вертикальное движение полой штанги 15 позволяет бункеру 5 скользить в вертикальной плоскости относительно направляющей системы 7 и 8. Герметичный кожух 17, окружающий вращающийся бункер 5, установлен герметичным образом на заплечике 2 и может быть закрыт со стороны доменной печи конусом 13, когда он находитсл в поднятом положении, примыкая к седлу 18, закрепленному на основании кожуха 17 Герметичный кожух 17 Сообщается в верхней части с приемным желобом 19, от которого он может быть изолирован с помощью герметизирующего шибера 20. К верхней части этого приемного желоба выходят транспортирующие средства (не показаны), например скипы или транспортерные ленты, предназначенные для подачи загружаемого материала. Под конусом 13 расположен коничесКИЙ распределитель 21, подвешенный к конусу 13 с помощью промежуточной круговой детали 22, жестко связанной с конусом 13. Распределитель следует движению вверх и вниз конуса 13, и когда этот последний опускается, распределитель 21 перемещается в положение, обозначенное пунктирно-штриховой линией. Распределитель 21 содержит поверхность или юбку в форме усеченного конуса, образованную рядом заходящих один на другой сегментов 23Каждый из этих сегментов имеет форму сектора с кольцевой поверхностью, слегка искривленной, так чтобы создавать эту коническую поверхность, когда они последовательно поднимаются, частично перекрывая один другой, вокруг оси печи. Деталь 22 содержит на своей нижней поверхности кольцо с ребрами 2(, число которых соответствует числу сегментов. Нет, однако, необходимости в том, чтобы все эти ребра располагались вплоть до конуса 13- Каждый из сегментов 23 шарнирно закреплен на соответствующем ребре с помощью штырей и имеет на своей нижней вогнутой поверхности заплечик 25, образованный приваренной или отлитой пластиной, перпендикулярной сегментам 23, Каждый из заплечиков 25 имеет щель 26, в оtopyvi заходит палец 27, предусмотренный на cooTBeTCTByrouteM конце 28 звез дообразной плиты 29, число концов ко торой соответствует числу сегментов. Плита закреплена на нижнем конце приводной штанги 30, соосной с полой штангой 15 и соединенной снаружи гер метичного кожуха 17 с приводным меха низмом, чтобы поднимать или опускать плиту 2Э. Угловое положение каждого из сегментов 23 относительно оси О, т.е. их качения вокруг штырей, определяет ся положением плиты 29. Когда плита 29 находится в опущенном положении относительно меньшего конуса 13, сегменты расходятся и угол раскрытия юбки становится максимальным. Когда приводная штанга 30 поднята относительно меньшего конуса 13, сегменты Ьпускаются все вместе в направлений оси О и угол раскрытия юбки постепен но уменьшается { до положения -фиг. k) Между двумя крайними положениями (фиг. 1 и 4) юбка проходит через цилиндрическое положение, т.е. в крайних положениях (фиг. 1 и ) конусности юбки противоположны. Угол поворотао/(0иг, 1 ) каждого из сегментов 23между двумя крайними положениями равен 60. При скольжении плиты 29 каждый из пальцев 2 скользит в щели 26 срответствующего заплечика 25, чтобы обеспечить переход межди вертикальным движением пальдев 27 и поворотным движением щелей 26 вокруг штырей. Когда угол равен 60°, то предпочтительно, чтобы ось целей 2б занимала в обоих крайних положениях угол 30 отно.сительно горизонтальной плоскости, проходя щей через штыри. Число сегментов должно быть делителем числа 360 и равным по меньшей мере 16 ( предпочтительно 2). Нет необходимости в том, чтобы сегменты были слишком большими для поддержания теплового расширения в допустимы. пределах. Из геометрических соображе НИИ ширина сегментов на наружной стороне, противолежащей штырям, не должна быть слишком большой для того чтобы обеспечить возможность достаточного закрытия юбки. Сегменты изготавливают из специальной жаростойкой стали, обладающей хорошими износостойкими качествами. Вокруг распределителя предусмотрег круговой отражатель 31. Нижний край его сходится в направлении оси таким образом, чтобы направлять материал, выходящий из бункера 5, на юбку распределителя 21 . Приводное устройство 32 для приведения в действие конуса 13 и управленйя углом раскрытия юбки установлено непосредственно над кожухом 17. Полая штанга 15 конуса 13 проходит через кожух 17, сальник и соединяется с помсчцью съемного хомута 33 со штоком 3t гидравлического силового цилиндра 35. Приводная штанга 30 распределителя 21 проходит через всю полуп штангу 15 и силовой цилиндр 33 и приводится в действие вторым силовым цилиндром 36, установленным над цилиндром 35 и жестко связанным с поршнем цилиндра 35 таким образом, что цилиндр Зб следует вертикальному скользящему движению полой штанги 15. Трубопроводы 37 и 38 для подвода охлаждающей жидкости предназначены для охлаждения определенных частей распределителя 21. Трубопровод 37 для питания определенного числа трубок (не показаны)расположенных на кольце между полой штангой 15 и приводной штангой 30, для подачи охлаждающей жидкости в трубопроводы, проходящие через ребра 2,штыри, сегменты и, возможно, через заплечики 25. вторая циркуляция охлаждающей жидкости может быть предусмотрена через внутреннюю часть приводной штанги 30, от трубопровода 38 до концов 28 звездообразной плиты 29. Охлаждение плиты 29 и различных сегментов повышает их механическую прочность и следовательно, уменьшает опасность деформаций . Подача и распределение материала при цикле загрузки, соответствующем заполнению и опорожнению бункера 5 осуществляется следующим образом. При заполнении загрузочного бункера 5 нижний конус должен плотно примыкать к своему седлу 18 для того, чтобы печь была герметично изолирована от наружной среды. После открытия шибера 20 подавать загрузку через приемный желоб 19. Ляя обеспечения равномерного заполнения бункера 5 с помощью двигателя 9 этому бункеру сообщают непрерывное или периодическое вращательное движение в зависимости от того, подается ли материал в желоб 19 ленточным транспортером или скипами. После заполнения 79 бункера 5 закрывают шибер 20 и приступают к выравниванию давления, доводя давление внутри кожуха с помощью известных средств до давления внутри печи. Следующая стадия заключа ется в приведении в действие силового цилиндра 35 для опускания полой.штанги 15, поддерживающей конус 13. Опускание конуса 13 приводит к прохожде нию под действием силы тяжести трубы Il, т.е. всего загрузочного бункера 5 в направляющую систему 7 и 8. Начиная с определенного момента (фиг, 2), опускание бункера 5 прекращается амортизирующим кольцом, размещенным во внутренней части кожуха 17. Во время движения вниз бункера 5 двигатель останавливается. В положении (фиг. 2), когда бункер блокирован амортизаторами 39 и АО, дно бункера, имеющее форму воронки, закрывает седло 18, а именно его герметизирующую поверхность. Движение вниз продолжает узел, образован ный двумя соосными штангами 15 и 30, силовым цилиндром 36, конусом 13, коническим дном 12 и распределителе Л, Дно бункера 3, таким образом постепенно раскрывается до максималь ного раскрытия (фиг, З) , и загрузка, содержащаяся в бункере 5, высвобождав ется и следует траектории падения, оп ределяемой коническим дном 12, отража телем 31 и юбкой. При максимальном раскрытии юбки (фиг. З), материал направляется на поверхность загрузки по периферии. Для обеспечения засыпки материала в центральный участок вокруг оси О достаточно привести в действие силовой цилиндр 36, чтобы поднять плиту 29 И опустить юбку (фиг. 4). В этом положении юбка находится почти за преде лами траектории падения, определяемой отражателем 31. Разумеется, можно производить распределение загружаемо- го материала в промежуточном участке (между участками, показанными на фиг. 3 и k), выбирая для этого надле-жащий угол раскрытия юбки. Седло 18 крепится на болтах на верхней поверхности нижнего заплечика кожуха 17, внутренний диаметр которого больше максимального наружного диаметра конуса 13 и распределителя 21. Это дает возмбжность демонтировать узел, состоящий из конуса 13 и распределителя 21, извлечением че.рез заплёчик после демонтажа седла 18 и дна kl бункера 5 и приводит распределитель 21 в положение (фиг. ). То, что приводное устройство установлено непосредственно на кожухе 17, позволяет получить чрезвычайно низкуй конструкцию и делает излишней обычную башню под конуса. Вторым фактором, способствующим получению низкой конструкции, является то, что в предлагаемом загрузочном устройстве имеется только один конус и что распределитель 21 может быть подведен к этому конусу 13, если больше не имеется загрузки между этим конусом 13 и pacпределителем 21. Применение изобретения обеспечивает качественное распределение шихтовых материалов, загружаемых в шахтную печь, например доменную. Загрузочное устройство просто в изготовлении, имеет малые габариты и надежно в эксплуатации. Формула изобретения 1 . Загрузочное устройство шахтной печи, содержащее вращающийся загрузоч 1Ый бункер с приводным дном, заключенный в герметичный кожух, верхняя часть которого выполнена с отверстием ввода шихты и герметизирующим шибером, цилиндрический отражатель шихты, лри этом дно бункера контактирует с приводным конусом, подвешенным на полой штанге, отли чающееt я тем, что, с целью улучшения распределения загружаемой в печь шихты, оно снабжено приводным распределитеЯем шихты, расположенным под конусом и выполненным в виде юбки, имеющей форму усеченного конуса, состоящей из Перекрывающихся сегментов, каждый из Которых имеет форму сектора кольцевой поверхности, смонтированных своими узкими сторонами на кольце со штырями и соединенных каждый со штангой, связанной с приводами подъема и изменения наклона сегментов. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено Плитой, расположенной на нижнем конце штанги и выполненной в форме звезды, каждый луч которой снабжен пальцем, взадсодействующим с каждым сегйентом. 3.Устройство по п. 2, о т л и ч аb щ е е с я тем, что оси сегментов

установлены на ребрах, жестко связан- ных с нижним конусом.

k. Устройство по ntj. 1-37 о т л иЦающеес я тем, что отражатель

;(1меет нижнюю сходящуюся кромку и заКреплен вокруг верхней части распределителя.

5. Устройство по пп, , о т л И чающееся тем, что приводной аспределитель расположен непосредст- Ьенно над кожухом и снабжен гидрачли4

Ч4ескими цилиндрами,причем поршень первого цилиндра соединен с одной стб. полой подвесной штангой конуЬа и с другой стороны - со вторым цилиндром, поршень которого воздейст4 вует на штангу распределителя, про Ердяцую через первый цилиндр и полую AiTaHry конуса.

6, Устройство по пп. 1-5, о т л идающееся тем, что,оно снабжейо системой охлаждения, содержащей первую линию питания хладагентом кольцо патрубков, расположенных Цжду полой штангой и штангой распределителя и,-обслуживащих каждый из сегментов, и вторую линию питания, соЕдиненную с плитой в фдрме звезды с юмощью двух каналов, соосно пересе| ающих штангу распределителя.

Источники информации, (рринятые во внимание при экспертизе 1. Metaflurgical Reports, CNRM, |9б8, Vf k, p. 9-13.

3

19

Фиг.1

.Оr.ej.v-.o, :-оi, -/.ь ,-.,, Ь :

y.:. ;с.л:.о; ;о ° :-оя/

6

w