Устройство для определения прочности железорудных материалов при восстановлении

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕИИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 070878 (21) 2654288/22-02с присоединением заявки Мо(5)м. кл. Г 27 В 17/02 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОРУДННХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ Изобретение относится к нагревательным устройствам, в частности ккомбинированным печам, и может бытьиспользовано в черной металлургиидля комплексного определения свойствжелезорудных материалов.Известно устройство, содержащееемкость со штуцерами подвода и отвода восстановительного газа, помещаемую в печь, нажимную колосниковуюрешетку, соединенную с механизмомстатической нагрузки, и механизмдинамической нагрузки 11,Устройство позволяет испытыватьматериалы при изменении температурыи состава восстановительного газапри некоторой постоянной статической и динамической нагрузках.Недостатком устройства являетсяневозможность приложения к материалу в процессе испытания переменнойво времени статической и динамической нагрузок, аналогичных нагруэкам в доменной печи,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатуявляется устройство для определенияпрочности кусковых материалов, содержащее печь с расположенной в ней емкостью, штуце 1 ы отвода и подвода газа, нижнюю колосниковую решетку, З механизмом дин амическ ой н агруз ки с Регулируемым ходом и верхнюю колос никовую решетку с механизмом стати- ческой нагрузки2 .Изменением напряжения, подаваемого на злектрокатушку механизма статической нагрузки, регулируется величина статической нагрузки, прикладываемой к материалу, а изменением частоты включения электрокатушки механизма динамической нагрузки и регулированием величины хода сердечника регулируется величина динаьщческой нагрузки,Это устройство позволяет испытывать материалы при изменений в процессе испытанйя температуры, состава восстановительного газа, статической и динамической нагрузок и,таким образом, моделировать процесс обработки материалов в шахте печи.Недостатком устройства является то, что нагрузки к частицам материале прикладываются практически в одной плоскости, так как частицы зажаты в слое и не перемещаются друг отно сительно друга,. в то время как в до"50 55 60 кениой печи в результате образования динамических неустойчивых сводови пересынания материалов с однойсводчатой саморассыпающейся структуры на другую материал подвергаетсянагрузкам в разных плоскостях и, дополнительно, истиранию,Цель изобретения - обеспечить более полную имитацию процесса обработки материала в шахте печи. Для этого ъ известном устройстве нижняя калосниковая решетка выполнена с коническими ребрами с наклоном боковой поверхности 30-50 фи снабжена механизмом поворота решетки на угол. Выполнение ребер на нижней колос. никовой решетке приводит к тому, чт частицы материала, падая на поверхность ребер и скатываясь по ней, занимают новое положение, а вследствие наличия внутреннего трения в слое и частицы, расположенные в слое и удаленные от поверхности ребер, занимают иное положение, В результате частицы материала в момент пересыпания подвергаются истиранию, а в следующем цикле подвергаются нагрузкам в иной плоскости своего объема. Для обеспечения скатывания частиц материала по поверхности ребра угол наклона боковой поверхности его дал жен быть близким к углу естественного откоса, который для большинства желеэорудных материалов равен 30-50 О, При снижении или увеличении этого угла частицы материала под давлением вышележащих слоев будут скользить по повехности ребер и эффект не .будет достигнут. Поскольку перемещение частиц припадении на решетку неравномерно(больше перемещаются. частицы на поверхности ребра, меньше - удалениеот поверхности) для равномерногораспределения нагрузок, возникающихпри перемещении частиц, необходимо постепенное перемещение ребер взону материала, менее подвергающегося нагрузкам. Это достигается поворотом колосниковой решетки на неко-,торый угол о 6 за один цикл возвратнопоступательного движения, Постоянноевращение колосниковой решетки недо"пустимо, так как в этом случае ма"териал в период между циклами возвратно-поступательного движения ипри движении колосников с пробойвверх будет подвергаться истиранию,несвойственному обработке материаловв шахте печи, Изменение положенияколосниковой решетки с ребрами должно быть произведено при движениивниз, когда происходит отрыв колосника от материала,5 10 15 20 25 30 35 40 45 На фиг,1 изображено устройстводля определения прочности желеэорудных материалов при восстановлении;на фиг.2 - колосниковая решетка сконическими поперечными ребрами; нафиг.3 - то же, вид сверху; на фиг,4механизм поворота нижней колосниковой решетки; на фиг.5 - разрез А-Ана фиг.4,Устройство имеет злектропечь 1,емкость 2 со штуцерами подвода и отвода газа, верхнюю нажимную колосниковую решетку 3, нижнюю колосниковуюрешетку 4 с ребрами, механизм 5 динамической нагрузки с регулируемым ходом, механизм 6 поворота нижней колосниковой решетки на угол с, холодильник 7, сильфонное уплотнение 8 и механизм статической нагрузки 9Механизм поворота нижней колосниковой решетки имеет неподвижно закрепленную ступицу 10 с пазом, в котором перемещается шрифт 11, закрепленный на сердечнике механизма динамической нагрузки, поворотное колесо 12 с защелкой 13 и пружиной 14,храповое колесо 15, шарик 16 и пружину 17,Устройство для испытания прочности желеэорудных материалов при вос- .становлении работает следующим образом,Емксоть 2 с колосниковыми решетками 3 и 4 и пробой материала междуними помещают в печь 1,Одновременно включают электропечь,механизм с та тической на груз ки 9, механизм динамической нагрузки 5 и вемкость подают восстановительный гаэ.Разогрев печи и изменение статической нагрузки осуществляют с помощьюпрограммных автоматических устройств,Механизм динамической нагрузки работает периодически, в соответствиис заданной с помощью реле временичастотой включения злектрокатушки,Механизм поворота нижней колосниковой решетки, расположенный насердечнике злектрокатушки механизмадинамической нагрузки, работает одновременно с ним следующим образом,При подъеме сердечника вверх штифт 11 движется в пазу ступицы 10 "и поворачивает колесо 12, при движении которого защелка 13 входит в зацепление со следующим зубом храпового колеса 15, которое закреплено на штоке нижней колосниковой решетки. Для исключения одновременного поворота поворотного и храпового колес при движении вверх между колесами помещен шарик 16, снижающий трение между ними,При включении злектрокатушки механизма динамической нагрузки под действием пружины 17 нижняя колосниковая решетка со штоком, механизмомповорота и сердечником электрокатушки движется вниз. При этом штифт 11,двигаясь в пазу ступицы 10, поворачивает сердечник с поворотным колесом 1 2 и находяшимся в зацеплении сним храповым колесом 15, шток и нижнюю колосниковую решетку на угол с(,который зависит от конструктивныхразмеров 1 угла наклона и размеров паза, амплитуды возвратно-поступательного движения, числа зубьев и диаметра храпового колеса,Использование предлагаемого изобретения позволит полнее имитировать условия обработки материала вшахте печи и получить новые качественные харак терис тики материалов,15Формула изобретенияУстройство для определения прочности железорудных материалов при . восстановлении, содержащее печь срасположенной в ней емкостью, штуцеры отвода и подвода газа, нижнюю колосниковую решетку с механизмом динамической нагрузки с регулируемым ходом и верхнюю колосниковую решетку смеханизмом статической нагрузки, о то т л и ч а ю ш е е с я тем, что, сцелью обеспечения более полной имитации процесса обработки материалав шахте печи, йижняя колосниковая решетка выполнена с коническими ребрами с углом наклона 30-50 и снабжена механизмом поворота решетки. Источники информации,приняже во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 559092, кл, Р 27 В 17/02, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2457977, 1977,765629 р,уСоставитель С. Ягодинецедактор Л.лашкова Техред Э, Фе:оМ ректор В,Бутяг аказ 6490/38 ПодписноССР Дв иал ППП ф Патент ф ф, г. Ужгород, ул. Проектна ВЦИИПИ по д 13035, Тираж 671осударственного коьатетаам изобретений и открыти осква, ЖРаУшскюя на