Способ загрузки шахтной печи и загрузочное устройство шахтной печи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1) С 21 В 7/ ОБРЕТЕНИ ПИСА НТУ 4004.03,Кф 30(088.8) ЕЧИ И ПЕЧИ ной бам йства об ние каса ется .способ Изобре оля за р а шахтно конт- акизгр эочного м ото лючающ о вр бун стйепечи ер снадм симальщиися или кацентральнымжелобом, кон а ся желным отуемый ыпу зато троли ейств вокруг ценменьшей мер тричного й оси печ и нами, аания стеЦелью изобретения является улучшение качества загрузки шихтового м териала,На фиг, 1 изобра рузочного механизма зующим заслон из за на схема загбункером, обра узочных материОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(72) Марк СолвЭмиль Лонарди(54) С 110 СОБ ЗАГРУЗКИ ШАХТНОЙ ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ШАХТН(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к с загрузки шахтной печи и устр дпя его осуществления. Целью м грохотом, снабженным вежними уплотнительными клакже дозатором для регулирния к бункеру. тения является улучшение качества загрузки шихты, Для обеспечения вертикального и симметричного падения загрузочного материала из бункера нараспределительный желоб управляют выпускным клапаном бункера и клапаномпитающего бункера для образования барьера ка дне бункера. Для контроля заобразовакием этого барьера и возможности обеспечения его существованияв течение всей фазы загрузки взвешивают отдельно бункер и производят управление дозирующими клапанами. Дляуменьшения сегрегации частиц в бункере он может приводиться во вращениевокруг его вертикальнок оси в процессе образования барьера. 2 с,п. и5 з,п. ф-лы, 3 ил. алов, вид сбоку; на фиг, 2 - график развития веса одного грохота бункера при загрузке на фиг, 3 - схематично в общем иде, частично в вертикальном аксиалькам:разрезе механизм.На фиг1 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 цектральной оси 0 и который контролируется дозирующим клапаном 5, состоящим из двух заслонок симметричного действия вокруг оси О, 3 15865оа кожуке 3 установлены также одинили несколько грохотов 6. Этот грохот.сообщен с бункером 4 через системуклапанов 7, которая имеет уплотнительныи клапан (не показан) и доэирующийч5клапан 8 контролирующий стекание изгрохота 6, аналогичный клапану 5Согласно изобретению бункер разме,- щен на определенном числе весов 9,которые позволяют посыпать постоянносигналы, представляющие вес бункера иего содержимого . Таким образом, грохот 6 лежит на нескольких весах 10,,позволяющих посыпать сигналы, представляющие содержимое грохота 6. Длявзвешивания отдельно бункера 4 и грохота 6 предусмотрены компенсаторы 11и 12 по обе стороны от бункера 4 дляотсоединения бункера от грохота и отпечи.В фазе загрузки происходит осаждение ровного слоя весом Р на пооверхность загрузки в печи 1. В начале фазы все количество загрузочногоматериала весом Ро находится в грохоте 6, доэирующий клапан 8 которого еще закрыт. Пустой бункер такжезакрыт дозирующим клапаном 5,Предпочтительный способ загрузки(фиг, 1) состоит в использовании клапана 8 в качестве закрывающего и открывающего дно клапана, обеспечинающего ссыпание материала в бункер до естественного его прекращения. Дозировка в этом случае осуществляется клапаном 5, материал опускается, не. падая, из грохота через клапаны в бункер 4 по мере того, как он высыпается из него. Можно также вызывать образование барьера небольшой высоты,40который не доходит до грохота. В этомслучае клапан 8 должен использоваться как дозирующий клапан для регулирования потока с грохота 6, чтобы обеспечить сохранение барьера в бунке.45ре 4,На фиг. 2 кривыми Р и Рз предстанлены соответственно вес содержимого .в бункере и грохоте в зависимости от50 ,времени Т.В момент Т = О видно, что вес Рэ равен Р а вес Р д равен О. С момента открытия дозирующего клапана 8 г охота содержимое грохота 20 уменьшает 55 ся линейно, что показано падением крнвои 1 з, В то же время нес содержимого бункера 4 увеличивается (его клапан 5 все время закрыт), что показано подъемом кривой,РФСсыпание с грохота 6 прекращается автоматически, когда загрузочный материал скапливается под углом упора в бункере 4 через связь между грохотом н бункером, как показано на фиг. 1Эта ситуация определяется развитием веса бункера 4 и грохота 6, которое не изменяется больше с момента прекращения ссыпания, что показано на фиг,2 с момента с , когда кривые Р и. РФ Ю принимают горизонтальные направления,Благодаря отдельному измерению веса бункера 4 и грохота 6 происходит определение момента С когда образо 1ван желательный барьер над отверстием, из которого ссыпается материал в бункер 4. С этого момента можно открыть клапан 5, чтобы начать процесс действительной загрузки, Это открытие осуществляется н момент. Следует отметить, что до этого моментад сумма весов Р и Рд. нсе время равна Р , что показано на фиг. 2 кривой прерывистыми линиями.С открытием клапана 5 загрузочный материал ссыпается иэ бункера 4 внутрь печи. Количестно матеркала, ссыпающегося из бункера 4, регулируется клапаном 5 так, чтобы его не быпо больше, чем количество материала, ссы" пающегося из грохота в бункер 4, и вес содержимого бункера 4 оставался постоянным настолько, чтобы загрузочный материал находился еще в грохо" те 6. Это показано горизонтальным развитием кривой Р после точки с . И наоборот, продолжающееся падение кривой Рз иллюстрирует .постепенное ссыпанне с грохота 6 в бункер 4. Вес Рэ + Руменьшается также с моментакривая прерывистыми линиями опускается параллельно кривой РЯКогда грохот в момент й становит 3 ся пустым, его нижний уплотнительный клапан, как и дозирующий клапан 8У закрывается, чтобы обеспечить новое заполнение. В течение этого времени ссыпание иэ бункера 4 продолжается, что показано ровным опусканием кривой Р с момента С з до момента 1 иу он опорожняется.Для проведения .загрузки в оптимальных условиях важно, чтобы барьер материала над выпускным патрубком бункера 4 оставался в течение всей фазы загрузки, т.е. дозирующий клапан 55 158 б 5 регулируют так, чтобы количество материала, ссыпающегося из бункера, не было больше количества материала,ссыпающегося с грохота 6. Этот контроль может легко осущес -ляться наблюдением за кривой Р . Она должна остаФваться горизонтальной между точкамии гз т,ематериал который ссы пается йз бункера 4, должен быть заменен материалом, ссыпающимся из грохота в бункер 4. Любая коррекция положения клапанов 5 должна осуществляться автоматически с сигнала, представляющего отклонение кривой Р от ее го 15 ризонтального развития.Вместо контроля измерением веса бункера 4 можно предусмотреть в стен-. ке бункера 4 детекторы уровня для постоянного контроля уровня барьера над 20выпускным патрубком и подачи сигнала, когда. уровень падает слишком низко, т.е. клапан 4 слишком открыт или недостаточно открыт.На фиг. 3 представлен пример вы 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. 3 видно верхнюю часть шахтной печи 1, вверху которойнаходится распределительный желоб 2, управляемый приводным механизмом, находящимся в кожухе 13 на верху печи 1, Герметичный каркас 14 конической формы, установленный на станине 15 на верху печи, соединен нижней частью посредством 40 компенсатора 12 с кожухом 13 и сообщен через этот компенсатор с внутренней полостью печи 1. На каркасе 14 посредством нескольких весов 10 установлены два грохота 6 и 16, наклонные 45 выпускные патрубки 17, 18 которых прсходят внутрь каркаса 14, Ссыпание из патрубков 18 и 17 контролируется дозирунзцими органами 19 и 20. Герметичность между каждым грохотом 6 и 16 и 51, внутренней полостью каркаса 14 и печью 1осуществляется двумя герметизирующими клапанами 21 и 22,взаимодействующими с гнездами, смонтированными в каркасе,В то время как в известных загру зочных механизмах с вращающимся желобом загрузочный материал ссыпается прямо из патрубков 18 и 17 вдоль наклонной стенки каркаса 14 на желоб 2,23в данном механизме, предусмотрен конический бункер 23 внутри каркаса 14, Нижнее выпускное отверстие бункера 23 контролируется дозирующим органом, для образования барьера из материала.Чтобы уменьшить явление разделения в бункере 23, механизм содержит средства для поворачивания бункера 23 вокруг вертикальной оси 0 печи 1. Это вращение позволяет в действительности лучше заполнить бункер 23, причем заполнение осуществляется на 360 ф скорее, чем откос, который ползет от клапана 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 трудностеп, Для решения этой проблемы бункер 23 подвешивается одной или несколькими траверсами 25 к полой тяге 26, расположенной на центральной оси О и удерживается внутри внешнего соосного цилиндра 27, который проходит сквозь верхнюю часть каркаса 14 на уровне меха 28. Цилиндр 27 установлен снаружи на нескольких весах 29, которые посылают сигналы, соответствующие весу бункера 23, его содержимого и всех его подвесных принадлежностей и приводных механизмов. Тяга 26 с внешней стороны каркаса 14 соединена со средствами (не псжазан) для поворачивапия ее с бункером 23 вокруг центральной оси О, как показано стрелками А и В. Дозирующий клапан 24, регулирующий 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 проходящей 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. Для обеспечения определенной горизонтальной устойчивости подвески бункера 23 цилиндр 27 соединен плоскими пружинами 32 с каркасом 14, причем эти пружины достаточны гибки,. обеспе 1586523чивают свободное вертикальное движение цилиндра 27 и не оказывают отрицательного влияния на результатывзвешивания.5Таким образом, можно взвешивать содержимое бункера 23 в то время, когда он поворачивается вокруг вертикальной оси. Взвешивание бункера 23 и взвеши О ванне грохота при ссыпании обеспечи,вают контроль и управление загрузкой, в частности работы дозирующего органа 33, посылающего сигналы, представляющие содержимое бункера 23 и содер ;жимое одного из грохотов 6 или 16, т,е. при взвешивании грохот в фазе ссыпания и бункер принимают за одну , емкость.Можно также использовать взвешива- д ,ние бункера 23 для наблюдения за уровнем его содержимого. Но тем не менее , если при равном весе объем и кривая уровня содержимого бункера могут изменяться, предпочтительно следить за уровнем заполнения бункера посредством детекторов уровня, таких, например, как ультразвуковые, изотопные и т.п.,зонды.Данный механизм позволяет опорож- ЗО ,нять грохот в печь двумя разными способами. Можно действовать по схе,ме, представленной на фиг, 2, и от-. крывать дозирующий орган только после прекращения ссыпания через Kатрубок 18, т,е. после образования барьера с дна бункера 23 до основания в одном из грохотов 6 или 16, Тем не менее предпочтительно благодаря вращению бункера (фиг. 3) открывать дозируО 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 поддержание постоянного уровня загрузки в фазе ссыпания, на поддержание постоянного уровня загрузки в бункере 23.Формула изобретения1. Способ загрузки шахтной печи,включающий дозирование материала из накопительного бункера через распределительный бункер на вращающийся желоб путем регулирования степени открытия дозирующих клапанов бункера, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества загрузки, сначала при закрытом клапане распределительного бункера и открытом клапане накопительного бункера определяют моментобразования барьера, после чего открывают клапан распределительного бункера, при этом расход материала израспределительного бункера устанавливают не прекращающим расход материала из накопительного бункера, причемрасходы материалов из бункеров .определяют по изменению их массы. 2, Способ по и. 1., о т л и ч а ющ и й с я тем, что дозирующий клапанраспределительного бункера открываюттолько после прекращения истеченияматериала из накопительного бункера.3. Способ по, п. 1, о т л и ч а ющ и й с. я тем, что дозирующий клапанраспределительного бункера открывают до прекращения. истечения материала иэ накопительного бункера, приэтом дозировочный клапан последнегоустанавливают в положение, обеспечивающее сохранение барьера в распределительном бункере4. Загрузочное устройство шахтнойпечи, содержащее имеющий возможностьвращения или качения распределительный желоб, установленный над ним пооси печи распределительный бункер сцентральным выпускным отверстием идозирующим клапаном симметричного действия, установленные на весах по обестороны от оси печи под распределительным бункером два накопительныхЬункера с герметизирующими и дозирующими клапанами, выполненными с возможностью их поочередного открывания,и выпускными патрубками, направлен -ными к распределительному бункеру,о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что,оноснабжено герметичным кожухом, в котором размещен со средствами для егоповорота вокруг оси печи распределительный бункер, при этом выпускныепатрубки накопительных бункеров заключены в кожухе,5. Устройство по и. 4, о т л и -ч а ю щ е е с я, тем, что дозирующийорган Ьункера выполнен с вертикальнопередвигающимся: элементом для изменения сечения кольцевого выпускногоотверстия.6. Устройство по пп. 4 и 5, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оноснабжено герметизирующим мехом, весами, двумя тягами, домкратом, подвес 1586523кой бункера, причем подвеска бункеравыполнена в виде вертикального цилиндра, проходящего в осевом направлении через верхнюю часть кожуха науровне герметизирующего меха и установленного на весах, находящихся накожухе, а полая тяга расположена соосно в указанном цилиндре, при этомнижняя. часть полой тяги связана посредством однОй или нескольких траверсс бункером, а ее верхняя часть соединена с приводом поворота ее вокругвертикальной оси печи, вторая тягаустановлена в полой тяге и соединена нижней частью с доэирующим органом, а верхней с домкратом для вертикального перемещения ее и дозирующего органа.7. Устройство по п, 6, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вертикальный цилиндр полости бункера соединен с каркасом гибкими элементами горизонтальной стабильности,Приоритет по пунктам:07.0585 по пп, 1-3;04.03.86 по пп. 4-7.1586523 Составитель А.Ашихинедактор О.Спесивых Техред П,Сердокова Корректор В. Гирняк Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород,Гагарина,101 акаэ 2333 Тираж 497НИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., д. 4/5