PL159172B1 - Shaft furnace charging apparatus - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do zaladunku pieca szybowego zawierajace obrotowa lub wahliwa rozdzielcza gardziel zasypowa, lej z umieszczonym posrodku otworem od- plywowym ponad gardziela zasypowa sterowanym za- worem dozujacym, dzialajacym symetrycznie dokola srodkowej osi pieca, ponad którym sa umieszczone dwa pojemniki do magazynowania umieszczone naprzeciw siebie z jednej i z drugiej strony srodkowej osi pieca i podtrzymywane za pomoca wag sprezynowych, przy czym te pojemniki sa wyposazone w krócce odplywowe skierowane w kierunku leja w jedna pare zaworów uszczelniajacych i w jedna pare zaworów dozujacych, odpowiednio wspólpracujacych z króccami odplywowy- mi dla umozliwienia naprzemiennego laczenia pojemni- ków z wnetrzem pieca, znamienne tym ze lej (70) jest umieszczony w szczelnym korpusie (46), do którego wchodza krócce wylotowe (58, 60), przy czym lej (70) jest zawieszony w korpusie (46) za posrednictwem wag sprezynowych (82) i napedzany obrotowo za pomoca mechanizmu napedowego umieszczonego na zewnatrz korpusu (46), zas zawór dozuja cy (72) jest przemiesz- czany pionowo poprzez zawieszenie srodkowe leja (70) za pomoca mechanizmu napedowego umieszczonego na zewnatrz korpusu (46) F ig 3 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do załadunku pieca szybowego, które to urządzenie posiada obrotową lub wahliwą gardziel zasypową, lej z umieszczonym pośrodku otworem odpływowym ponad gardzielą zasypową, sterowany zawór dozowania, o działaniu symtryc^i^^m dookoła środkowe,} osi pieca, ponad którym są umieszczone dwa pojemniki do magazynowanna. Pojemniki te umieszczone są naprzeciw siebie z jednej i z drugiej strony środkowej osi pieca i podtrzymywane za pomocą wiag sprężynowych. Pojem-cnki są wyposażone w króćce odpływowe skierowane w kierunku leje, w Jedną parę zaworów uszczelniających i w jedną parę zaworów dozujących odpowiednio współpracujących z króćcami odpływowymi dla umyożia·ienin naprzemiennego łączenia pojemników z wnętrzem pieca.

159 172

Znane są urządzenia do załadunku z obrotową lub wahającą aię gardzielą zasypową mające dwa Mpraci» ^bie umieszczona· przerni^enni^e dzimającs pojeiMiki. Uradzenia takie da^ją niekorzystny zsyp, aaymeeryczny na gardziel zasypową, spowodowany mimośrodowym położeniem pojemników ^względ^{em o}ai śi^dkowee. Dla usunięcia tej wady prz^i^ie.™ totemów ^koryguJących drogę zsypu.

Celem niniejszego wynalazku jes^t o^praco^wani^{e ur}z^ądzeni^e do ^ładunku ^pi^ec^a, ^umo^oliwiającago pionowy i symetryczny zsyp mattriału wsadowego.

Urządzenie do załadunku pieca szybowego, według wnelazku ma lej zasypowy umieszczony w szczelnym korpusie, do którego wchodzą króćce wylotowe pojemników do magazynowania wsadu. Lej jest zawieszony w korpusie za pośrednictwem wag sprężynowych i napędzany obrotowo za pomocą mechanizmu napędowego umieszczonego na zewnątrz korpusu. Usytuowany ponad gardzielą zawór dozujący Jest przemieszczany pionowo poprzez zawieszenie środkowe leja za pomocą mechanizmu umieszczonego na zewnątrz korpusu.

Korzystnie zawór dozujący leja stanowi tarczka, wyznaczająca ze ścianką leja pierścieniowy otwór wypływowy, którego przekrój Jeat zmienialny przez pionowe przemieszczenie zaworu dozującego.

Zawieszenie leja jest korzystnie utworzone przez pionowy cylinder przechodzący osiowo przez górną część korpusu na poziomie mieszka uszczelniającego i podtrzymywany za pomocą wag sprężynowych opartych na korpusie, przez drążony trzon umieszczony współosiowo ze wspomnianym cylindaey, przy czym dolna część tego trzonu jest połączona za pomocą jednej lub kilku belek poprzecznych z lejem, natomast Jego górna część, znajdująca się na zewnątrz korpusu, jest połączona z mechanizmem ruchu obrotowego. Cylinder podtrymmywany Jest równiel przez trzon przechodzący osiowo przez wspomniany trzon drążony, przy czym dolna część tego trzonu jest połączona z zaworem dozującym, natomiast jego górna część, znajdująca się na zewi^^z korpusu, jest połączona z podnośnikiem o ruchu pionowym.

Zewnętrzny cylinder zawieszania leja jest korzystnie połączony z korpusem poprzez giętkie elementy stabilizacji boczne;] względem pionowej osi urządzenia, które nie ograniczają swobody pionowego zawieszania leja. Na leju korzystnie umieszczone są wskaz^ki poziomu.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do załadunku pieca z l^eeem tworzącym zaporę z materiału wsadowego w widoku z boku, fig. 2 - wykres zmiany ciężarów pojemnika i leja w czasie załadunku i fig. 3 - schematyczne zestawienie urządzenia według wynalazku, częściowo w przekroju pionowym.

Figura 1 uwidacznia górną część wielkiego pieca 10, w którego głowicy Jest zamontowana obracająca się, ukośnie nastawialna rozdzielcza gardziel zasypowa 12. Ponad piecem 10 znajduje się kratownica 14 podtrzymująca urządzenia zasilające w materiały wsadowe. To urządzenie zawiera, lej 16, którego otwór odpływowy znajduje się ponad gardzielą zasypową 12 w środkowej osi 0 i jest sterowany zaworem dozującym 18 składającym się z dwóch symeeTycznie dokoła osi 0 działających zasuw. Ka kratownicy 14 znajduje się również jeden lub kilka pojemników, z których jeden jest oznaczony odnośnikiem 20. Ten pojemnik jest połączony z lejem poprzez korpus z zaworami 22, zawierający nie pokazany zawór uszczelniający i zawór dozujący 24, sterujący odpływ z pojemnika 20, taki sam jak zawór 18.

Według iiniej8zego wynalazku lej opiera się na określonej lćczbie wag sprężynowych 26, storę umożli.wLają ciągłe podawanie sygnałów infommujących o ciężarze leja i jego zawartości. W ten sam sposób pojemnik 20 opiera się na kilku wagach sprężynowych 28 umoóli^^a;^ących dawanie sygnałów infommujących o ciężarze zawartości pojemnika 20. ',V celu ummoliwienia oddzielnego ważenia leja 16 i pojemnika 20 przewidziano z jednej i drugiej strony leja 16 koypeniatory 30 i 32, leby oddzielić lej 16 od pojemnika i od pieca.

Obecnie będzie opisana faza ładowania z powołaniem się na fig. 1 i 2. Jako fazę ładowa^{iit n}al^eż^y razu^ć ^idnoMtej warstwy o ciężarze P_Q n^a p^owier^zohni Mładunkii

159 172 pieca 10. Na początku fazy ładowania całkowita ilość ^p0 materiału wsadowego znajduje się w pojemniku 20, którego ^zawór 24 dozowania jeet jeszcze zamknięty. Lej 16 Jest p^uaty i również zamknięty zaworem ^do^zującym ¹8.

NaJ^pro^stezy i MjJjrziyetnieJazy sposób załadunku ^pieca za pomocą ^urzą^dzenia wdług fig. 1, ^p°lega ⁿa posługiwaniu się zaworem ²4 ^po prostu ^Jako ^za^worem z^atrzymującym, ^a potem ^{na ca}łkowitym °twor^zeniu go dla umożliwienia przesypania eię materiału ^do leja, ^aż do naturalnego z^atrzym^anie ^się przesypiania, co Jest przedstawione ^na fig. 1. Dozcjwanie ^Jest ^przeprowadzone żarnem 18 i materiał zsuwa się w dół ^{bez sp}adania z p°^jernnika popr^zez ^kor^pus do leja 16, w miarę Jak go ubywa z leja ¹⁶« ^Jest możliwe także spowodowanie tworzenia się zapory ° rnałe^j wysokość^ ^która ⁿie ^d°^chodzi aż d^o p^oje^mnika 20. W tym przypadku należy utywaó zaworu ²⁴ Jako ^zaworu d°z^uJącego dla reg^ulowania przepływu z fiojemnika ²⁰ w sposób umo^iwia ^jący u-trzynrnnie ^zapory ^w leju l⁶· ^Na fig. 2 krzywe P_t i P_fl ^przedetawiają odpowiednio ciężar zawartości leja i ^ciężar zawart^ości p^ojemnika. One wskazują zmianę ciężaru ich zawart^ci w funkcji czasu T.

W ^chwili T=0 widać, że ciężar Pg Jesl: równ^y ciężarowi P^ podczas gdy ^cięż^ar ^pt ^Jest równy 0. Od chwili otworzenia zaworu ²⁴ dozowania pojemnika, zmniejsza ^się ^za^wartość pojemnika 20 ^w ^^ób linoowy, co Jest ^przedstawione spadkiem Icrzywej ^pQ. ^W tym ^samym ^czasie ^zwiększa ^się ^ciężar zawartości leja 16 ^przy wciąż zamkniętym zaworze ¹⁸, ^{co j}est przestawione wznoszeniem się krzywej p.

Odpływ z pojemnika ²⁰ zatrzymuje się automatycznie, gcly materiał do załadowania nagromadzi się według swego ^kąta us^ypu w leju ¹⁶ w ^poprzek poł^ączenia pomiędzy pojemnikiem i lejem, Jak to jest uwidocznione na fig. 1. Ta sytuacja jest zaznaczona ^przebiegiem ^krzyw^ych ciężaru leja 16 i po^je^mnika 2⁰, ^które już nie zmieniają swyc^h wartości, skoro ^przepływ za-trzymał ^się, ^co ^Jest przed stawione na fig. 2 począwszy od czasu t^, w którym krzywe p i ^pB ^przyjmują (kierunki poziome.

Dzi^ęki °ddzielnemu mierueniu ciężarów leja 16 oraz jjemnika 20 doclwdzi się w końcu do rnomentii t^, w Ictórym utworzono ^lądan^ą za^porę ^ponad otworem odpływowym leja 1⁶· Od tego momentu możiia otworzyć za^wór ¹⁸, ^żeby rozpocząć właściwy ^prze^bisg ładowani. T^{o o}twor^zenie ^Jest ^dokonane ^w momencie tg. Należy zaznacz^yó, ^że aż do momentu tg ^suma ciężarów p^ i Ρθ Jest zawsze równa 1“^ co Jest zaznaczone na fig. 2 linią kreskowa^.

^Od chwili ^ot^wor^zenia ^zaworu 18 załadunek ^przesy^puje się z leja 16 w kierimku wnętrza pieca. Wielkość przepływu materiału z leja 16 jest regulowana zaworem 18, w ten ^o^b, żeby nie ^była ^ona ^większa od ^wielko^ści przepływu z [pojemnika 20 w kierunku leja 16 tak, ieby cię^żar ^wart^ci leja 16 p°zost^awał ^st^ały, gdy materiał do załadowania znajduje się jeszcze w po^je^mniku ²⁰« ^{To J}e^st przed^stawione poziomym ^prze^biegiem lirzywej P^ ^poza punktem tg. W ^prze^ciwien^st^wie do tego ^ciągłe °padanie krzywej ^p0 ilustruje ^postępujący odpływ z ^pojemnika 20 w kierunku leja ¹⁶. Ro^zumie ^się, ^le całkowity ciężar ^pB + p zmniejsza się również od chwili tg, ^{co Jest p}rzedstawione opadałem przerywanej Icrzywej, równoległym do krzywe;) p_b>

Gdy w chwili tj pojemnik 20 jest puaty, zamknięty Jest Jego dolny zawór uszczelniający Jak również jest zamknnęty zawór dozujący 24, w celu umożliwienia nowego najpłnienia pojemnika 20. ,V tym czasie odpływ z leja trwa w dalszym ciągu, co je6t przedstawione regularnym opadaniem krzywej ^pt od chwili t^ al do chwili t^, gdy lej z kolei jest pusty.

Zęby załadunek odbywał się w najlepszych warunkach, walnym jest, żeby zapora z łu wsadowego ponad króćcem wyloo-wym z leje 16 oyła obecna przez cały czas trwania fazy ła^dowani^a, to zⁿac^zy, ^leby z^awór ¹8 ^był r^eg^ulow^any ^tak, ^leby ^wielkosó wydatku ^odpływu ^z leja ^{16 n}i^{e b}ył^{a w}ię^ksz^{a od w}pły^wu z p^oje^mni^{ka 20}. Kontr^olę ^tego oo^a łatwo przepiO^dzić ^{przez obseli}'Oⁱeni^{e krz}y^we^j p. ^powi^{nna ona} pozostawać pozioma ^pomiędzy puⁿkt^ami tg i t^, ^znaczy, ^żi materiały, i£tór^{e o}dpły^wają z l^eja ¹⁶ piwi^y ^by^ć z^as^tąpione materiałami ^pły^aj^ ^cymi ^z [pojj^ni^ ^{20 w} leierunku ^do le^ja ¹⁶. iVszyst^ki^e poprawi połoleⁿi^a z^aworu 18 ^powiⁿⁿy ^być ρ^^γο-λ^ζ^^{1 autom}at^ycmL ^od chudli sygnału podaj^ej żdchyl^eni^r krzy^J p ^{od JiJ} poziomego przebiegu.

159 172

Zamiast przeprowadzania tej kontroli za pomocą ciężaru leja, można również przewidzieć w ś^ci^anie l^eJa 16 wskaźnnki poziomu, które stale sprawdzają p°^ziom ^zapory p^onad króćcem ^odpływowym i podają sygnał, gdy poziom zanadto się obniży, to znaczy że zawór 18 jest zanadto otwarty, albo że zswói· 24 jest niewystarczająco otwarty.

Figura 3 uwidacznia urządzenie, które jeat szczególnie korzystne dla pieców o dużej pojemności. W końcu dobrze Jest znany w urządzeniach do załadunku z rozdzielczymi gardzielami zasypowymi problem rozdzielania się cząsteczek, to znaczy ich oddzielania 6ię wewnątrz ich odgrodzonego obszaru według wielkości ziaren. Ten problem może również wystąpić w sposób mniej lub bardziej wyraźny w leju, w którym powoduje się powstanie zapory, na skutek tego, że zapora tworzy się przez wzrost wzdłuż stożkowej ściany leja aż do górnego króćca jednego z pojemników.

Na fig. 3 widać górną część pieca szybowego 40, w którego głowicy znajduje się rozdzielcza gardziel zasypowa 42 uruchamiana mechanikiem napędowym znajdującym się w obudowie 44 na głowicy pieca 40. Szczelny korpus 46, o kształcie wyraźnie stożkowym, jest oparty na kratownicy 48 podtrzymywanej głowicą pieca 40 i Jest połączony swoją dolną częścią za pomocą kompensatora 50 z obudową 44 i połączony poprzez kompenestor 50 z wnętrzem pieca 40.

Korpus 46 podtrzymuje za pomocą kilku wag 52 dwa poje^nki 54 i 56, których ukośne króć ce odpływowe 58 i 60 wchodzą do wnętrza korpusu 46. Wypływ z tych króćców 58 i 60 jest stero wany organami dozującymi 62 i 64. Szczelność pomiędzy każdym z pojemników 54 i 56 i wnętrzem korpusu 46 i piecem 40 jest uzyskiwana za pomocą zaworów uszczelniających 66 i 68 współpracu jących z gniazdami zamontowanymi w korpusie.

A więc, gdy w klasycznych urządzeniach do załadunku z obrotową gardzielą zasypową materiał wsadowy spływa bezpośrednio z króćców 58 i 60 wzdłuż nachylonej ściany korpusu do gardzieli zasypowej 42, w nieiejzzym wynalazku, dla zastosowania wyżej opisanego sposobu zastosowano stożkowy lej 70 wewnetΓz korpusu 46. Dolny otwór wylotowy tego leja 70 jest sterowany organem dozującym, którego celem jest spowodowanie utworzenia zapory materiału w leju 70, jak to opisano powyżej w odniesieniu do fig. 1.

Dla zmneejszeeia zjawiska segregacji w leju 70, urządzenie zawiera środki do obracania leja 70 dokoła pionowej osi 0 pieca 40. W wyniku tego, obracanie u^ożll.wia lepsze napełnienie leja ⁷⁰ i napełnienie to dokonuje się na 3θΟ^ο, a nie na ztioczu ^nosz^ym się o^d zaworu 72 aż do króćców pojemników 54 i 56, co sprzyja powstawaniu zjawiska ssgregaaci. W każdym razie problem spowodowany obracaniem leja wyniknął z konieczności zapoT^enia możiwo^t^^ kontrolowania odpływu maeri-a^u wsadowego przez ważenie leja, które nie przedstawiałoby żadnego problemu eierjcżiiegż leja.

Ze^by móc rozwi^ąz^{ać ten} promem lej 7° jest; zawieszony na je^dnej lub kilku belkach ^poprzecznych 74 na drążonym trzonie 76, umieszczonym w środku osi 0 i utrymmywany wewnnąrz współosiowego cylindra zewnętrznego 78, który w sposób szczelny przechodzi przez górną część korpusu 46 na poziomie mieszka 80. Cylinder 78 opiera się na zew^^z na kilku wagach sprężynowych 82, które dostarczają sygnały określające ciężar leja 70, jego zawartości i całego jego wyposażenna, zawieszenia i napędu. Trzon 76 jest połączony na zewon^, poza korpusem 46, z eiepżkazanyi iechaeiiiei napędowym leja 70 dokoła osi środkowej 0, jak to jest sy^oo!cznie zaznaczone strzałkami A i B. Zawór dozujący 72, który reguluje wypływ z leja 70, ma kształt tarczki, która przez pionowe przemieszczanie ogranicza razem ze ścianką leja, pierścienoowy otwór o zM^seei'i. przekroju. '.V tym celu organ dozujący 72 jest zawieszony na końcu trzonu 84, przechodzącego współosiowo przez trzon 76, napędzanego na zewnątrz korpusu 46 podnośnikiem 86 do przemieszczania zaworu dozującego 72 pomiędzy położeniami zamkniętym uwidocznionym linią ciągłą i położeniem otwartym uwidocznionym linią przerywaną.

W celu zapewnienia pewnej stateczności poziomej zawieszania leja 70, cylinder 78 jest połączony płytkami 88 z korpusem 46, przy czym te płytki są wystarczająco igęętkiejeeby nie przeszkadzać 3Μί)0(ίζ^ ruchu pionowego cylindra 78, to znaczy żeby nie oddziaływać szkodliwie na wyneki ważenia.

159 172

Można więc ważyć zawartość leja 70, gdy on obraca aię dokoła pionowej osi.. Ważenie leja i ważenie ^pojemnika w fazie wy^pływu materiału umożtowiają kontrolowanie i sterowanie załadunku, ^ponieważ ruchy organu 72 dozowania dostarczają sygnały reprezentujące zawartość leja 70 i zawartość jednego z ^pojemników 54 lub 56, to znaczy, ^że w czasie ważenia uwato aię ^pojemnik w fazie wy^pływu i lej Jałto je^den pojemnilt.

Rozumie aię, że jest również możliwe posłu^giwanie aię watoniem leja 70 dla nadzorowania ^poziomu jego zawartości. jeclnak ^prz^yjmując, ^że przy równym ciężarze o^bjętośó i ^krzywa p^oziomu zwartości leja mogą toę zmieniać, korzystniej jest na^dzorować poziom napełnienia leja za pomocą wskaźników ^poziornu, na ^prz^ykład ultradźwiękowych, izotopowych lub optycznyto.

Wyżej opisane urządzenie zezwala na różne ^poatępowanie w celu opróżnienia zawartości pojemnika do ^pieca. Motoa postępować według schematu z fig. 2, to znaczy otwierać zawory ^dozuJące 72 dopiero po zatrzymaniu oa^pływu ^poprzez Itróciec 66, to znaczy ^po utworzeniu zapory o^d dna leja ⁷0 aż do jednego z pojemników 5⁴ lub ⁵⁶·

W ^każdyrn razie można równiety i na ogół jest to torzystne, z jpowodu obracania leja w sposobie wykonania według fig. 3, otworzyć zawór ^dozujący 72 ^przed zatryymaniem wypływu ^po^przez ^króciec ⁶⁰ i regulowali, poprzez tontrolę pioziomu zawartości leja 70, zawory dozu^jące ⁶² i 64 pojemników w fazie wypływu, w sposób mający na celu utrzymanie stałego potoomu w leju 70.

159 172

Fig.3

159 172

2ΖΖ

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do załadunku ^pieca szybowego zawierające obrotową lub wahliwą rozdzielczą gardziel zasypową, lej z umieszczonym pośrodku otworem odpływowym ponad gardztolą zasypową ferowanym ^zaw^orem draiijącym, ^działającym symetrycznie tokoła środkowej rai pieca, praad którym ^Bj lamirazczone dwa pojemniki ^do magazynowania umieszczone naprzraiw debie z Jedn^ej i ^z dr^ugJL^{ej B}trony środkowej oai ^pieca i ^podtrcyrnywane ze pomoc^j wag sprężynowych, przy czym te ^poJ^emniki ^są wyposażone w króćce o^dpływowe slderowane w Iderunku leja, ^w jedną p^arę za^worów razczelniających i w jedną parę zaworów dozujących odpowiednio rapółprarającyoh z króćcami odpływow^ymi dla umożliwienia naprzemiennego łączenia pojemników ^{z w}nętrzem pieca, ^znamienne tym, że lej /70/ jeat umieszczony w szczelnym korpusie /46/, ^do które^go wchodz^j króćce wylotowe /58, 60/, przy czym lej /7°/ Jest zawieszony w torpuaie /46/ za pośrednictwem wa^g s^prężynow^ych /82/ i na^pę^dzany o^brotowo za pomoc^j mechanizmu napędowego timieraczonego na zewnątrz korpusu /4⁶/, zaś zawór dozujący /7²/ jeat przemieszczany pionowo poprzez zawieszenie toodkowe leja /7°/ za ^pomoc^j mechanizmu napędorago umieszczonego ra zewnątrz ^korpusu /46/.
2. 2. Urządzenie według zaatrz. i., znamienne tym, ra zawór dozujący /7²/ leja /70/ danowi tarczka, wyznaczająca ze toianką leja /7°/ pierścientowy o1;wór wypływowy, którego ^przekrój Jest zmieniany przez ^pionowe ^przemieszczade zaworu dozującego /7²/.
3. 3. Urzątoenie według zastrz. ¹ lub ², znamienne tym, ra zawieszenie leja /7°/ jest utworzone przez ^pionowy cylinder /78/ przechodzący osiowo ^poprzez ^górną część torpuau /46/ na poziomie mieszka uszczelniającego /8°/ i podtrzymywany wagami, sprężynowymi /8²/ o^partymi na korpusie /
4. 4⁶/, przez drążony trzon /76/ umieszczony współosiowo w cylin<Jrze /78/, przy czym toina część trzonu /7⁶/ jeat ^połączona za ^pomoc^j co najmniej Jednej ^bel^ki ^poprzecznej /74/ z lejem /7°/, a Jego ^górna częto, znajdująca się poza korpusem /46/ jest ^połączona z mectianizmam napędowym ruchu torotowego oraz przez trzon /84/ przechodz^jc^y osiowo poprzez trzon drążony /7⁶/, przy czym dolna część trzonu /84/ Jest ^połączona z zaworem dozującym /7²/, natomiast Jego ^g<5rna część znajdująca się na zewm^trz korpusu /46/ jeat połączona z odnośnikiem /86/ o ruchu ^pionowym.

   ⁴· ^Urzą^dzenle według zastrz. 3, znamienne tym, ra cylinder /7⁸/ zawiązania leja /7°/ Jest; połączony z torpusem /4⁶/ za ^pomoc^{j g}iętkich elementów /£&/ stabilizacji b^ocznej wz^ględem osi /0/ pieca.
5. 5. ^Urz^jdzenie według zastrz. ⁴, znamienne tym, le na leju /7°/ zairatalwwane są wskaźniki oziomu.