SU975805A1 - Шихтоотсечной клапан загрузочного * устройства доменной печи 1 ' - Google Patents

Description

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию доменных печей.

Известны шихтоотсечные клапаны загрузочного устройства доменной печи с 5 электромеханическим приводом, состоящие из корпуса с вмонтированным в него седлом, контактирующим с гарелью, шарнирно соединенной с рычагом, неподвижно установленным на валу, опирающимся на Ю подшипниковые опоры, снабженным жестко соединенным с ним контргрузом и кинематически связанным с приводом вращения ГI].

Недостатком таких устройств является ^,5 медленное движение запорного органа в процессе открывания клапана, из-за чего основные его детали (тарепь, рычаг, корпус), находясь продолжительный отрезок времени в потоке движущегося шихтовогр материала, интенсивно изнашиваются и быстро выходят из строя. Кроме того, в процессе открывания клапана, происхо2

дящего в течение 25-30% времени полного опорожнения бункера (время открывания клапана составляет 3—4 с, а время опорожнения бункера - 12-16 с) , материал через проходное сечение клапана протекает неравномерно, т.е. объемный расход изменяется от нуля (при закрытом клапане) до максимального (при полностью открытом клапане). Эго приводит к тому, что при укладке распределительным элементом шихты на колошнике печи нарушается окружная равномерность засыпи, что ухудшает технико-экономические показатели доменной плавки.

Наличие на валу контргруза увеличив ваег мощность привода, динамические нагрузки в элементах клапана и металлоемкость конструкции.

Наиболее близким к изобретению по

технической сущности и достигаемому

эффекту является клапан, включающий

тарель, входящую в контакт с седлом и «

шарнирно соединенную с рычагом, закреп3 975805

ленным на валу, установленным в подшипниковых опорах и снабженным шарнирным чегырехзвенником, связанным с приводом вращения [2^.

В известном клапане, благодаря примеч ₅ нению рычажно-торсионного уравновешивания уменьшены ударные нагрузки, возникающие в процессе его функционирования, однако клапан открывается медленно, .что вносит отрицательное воздействие на ю равномерность движения шихтового потока, подающего из бункера на распределительный элемент, а следовательно и на каргину распределения шихты на поверхности колошника доменной печи. При этом ₁₅ детали клапана также подвержены интенсивному износу потоком шихты.

Целью изобретения является увеличение срока службы клапана и уменьшения отрицательного воздействия его запорного органа на поток шихты за счет умень- ²⁰ шения времени открывания.

Указанная цель достигается гем, что клапан, включающий гарель, шарнирно соединенную с рычагом, неподвижно насаженным на валу, установленным в подшип-²⁵ ‘никовых опорах и имеющим шарнирный чегырехзвенник, связанный с приводом вращения, снабжен установленным соосно с валом приводным цилиндрическим барабаном, а шарниры четырехзвенника снабжены ί 30 роликами, контактирующими с рабочими поверхностями приводного барабана, при этом на рабочей поверхности по его периметру выполнены две впадины и выем ка с установленным в ней подпружиненным 35

башмаком, шарнцрно соединенным с бара-’ баном. ’

Кроме того, с целью точной остановки тар ели в открытом положении клапана, рабочая поверхность башмака имеет впа- 49 дину.

Благодаря этому в закрытом положении клапана обеспечивается надежная фиксация гарели в верхнем положении, а в ₄₅ момент открывания она движется со скоростью, равной скорости истекающей из бункера «шихты, не дросселируя поток.

При этом время воздействия абразивного потока на гарель сведено к минимуму, а объемный расход материала через проходное сечение клапана изменяется от нуля до максимального практически мгновенно. Эго дает возможность увеличить срок службы основных деталей клапана и исключить дросселирование потока шихты ⁵⁵ гарелью, что значительно уменьшит отрицательное воздействие клапана на поток шихты, истекающей из бункера.

На фиг. I показан предлагаемый шихгоогсечной клапан; на фиг. 2 - вид А на фиг» 1; на фйг, 3 - вид Б на фиг. 1; на ^! фиг, 4 - схема взаимодействия силовых факторов, возникающих в элементах клапана.

Клапан состоит из корпуса I, вмонтированного в него седла 2, с которым контактирует тарель 3, шарнирно соединенная с рычагом 4, неподвижно закрепленным на валу 5, опирающимся на подшипниковые узлы 6 и проходящим через сальниковые уплотнения 7,

Вал 5 связан с шарнирным чегырехзвенником кривошип 8 - шатун 9 - коромысло 10, шарниры которого снабжены роликами 11 и 12, контактирующими с рабочей поверхностью цилиндрического приводного барабана 13, установленного соосно валу 5 на подшипниках 14 и имеющего на рабочих поверхностях две криволинейные впадины а и б", и выемку, в которой установлен башмак 15, один конец которого сообшен с барабаном 13 посредством шарнира 16, а второй конец подпружинен посредством упругого элемента 17 (рессоры или пружины). Барабан 13 жестко сообщен с зубчатым колесом 18-, связанным с приводом 19 вращения (состоящим, например из редуктора, электродвигателя и командоаппарага).

Криволинейные впадины а и б расположены на барабане 13 гак, чтобы в одну из них (а) ролик 12 зашел в момент, когда ролик 11, толкаемый в процессе закрывания клапана башмаком 15, будет проходить верхнюю мертвую точку, т.е. пересекать линию АС, проходящую через центр барабана и ось нижнего неподвижного шарнира (фиг. 4).

Во вторую впадину (ί) ролик 12 должен заходить в начальный период открывания клапана. Жесткость упругого элемента 17 и форму рабочей кривой поверхности башмака 15 необходимо выбирать таким образом, чтобы в период открывания клапана кинематическая энергия, накопленная системой тарель - рычаг - валче г ырехзвенник, гасилась за счет деформации упругого элемента, при этом названная система должна остановиться. Для исключения колебания тарели в открытом положении клапана рабочая поверхность башмака выполнена с криволинейной впадиной.

Для уменьшения ударного воздействия башмака 15 на приводной барабан 13, при

975805 6

возвращении первого в исходное положение упругим элементом 9, между этими деталями установлен резиномегаллический (или другого типа) амортизатор 20.

Предлагаемый шихгоогсечной клапан 5 работает следующим образом.

В закрытом положении клапана ролики 11 и 12 находятся на цилиндрической поверхности приводного барабана 13, а башмак 15 _ в нижнем заданном положе- Ю нии. При этом открыться под действием .веса шихты и деталей клапан не может, гак как момент № на валу (фиг. 4), создаваемый давлением шихты на гарель и весом деталей, уравновешивается момен- ,5 том сиЛы реакции чегырехзвенника Я (фиг. 4), Сила Я будет существовать до тех пор, пока отрезок АС<АС⁽ (С^г "мертвое" положение центра ролика II, т.е. в этом положении сторона АС гре- 20 угольника АВС максимальна).

Для открывания клапана барабан 13 посредством привода 19 поворачивается против часовой стрелки, при этом ролик :12 заходит во впадину ί, благодаря че- 25 _;му отрезок АС увеличивается, позволяя 'ролику 11 перейти положение С⁴. После этого привод не будет препятствовать, движению гарели, и она под действием моменгаМ, практически мгновенно, син- 30 хронно с потоком ссыпающейся из бункера шихты повернется на заданный угол (90-110°). В этот период ролик 11 войдет в контакт с криволинейной рабочей поверхностью башмака 15 и, продвигаясь по ней, будет деформировать упругий эле*·:, мент 17. После того, как накопленная системой гарель - рычаг - чегырехзвенник энергия затратится на деформацию упругого элемента 16, она остановится. Благодаря наличию рабочей поверхности ’ башмака 15 криволинейной впадины в период остановки гарели в открытом положении ролик 11 зайдет в нее, что предотвратит колебание системы гарель — *

рычаг — вал — четырехзвенник.

Для закрывания клапана барабана 13 привод 19 приводится во вращение также против часовой стрелки. При этом башмак 15, воздействуя на ролик 11, будет возвращать систему в исходное положение (клапан закрыт). При подходе ролика II

к положению СЧфиг. 3) ролик 12 зайдет во впадину ΰ , после чего ролик 11 пройдет положение'С и после выхода ролика 12 на цилиндрическую рабочую поверхность барабана 13 займет исходное положение С (клапан закрыт).

Следовательно, применение предлагаемой конструкции шихгоогсечного клапана поз,волит увеличить срок службы>н исключить отрицательное воздействие его деталей на формирование равноплогного потока истекающего из бункера материала.

Экономический эффект от испбльзования изобретения на одной печи объемом 2000 м® составит 34600 руб. в год.

Claims (2)

Формула изобретения

1. Шихгоотсечной клапан загрузочного устройства доменной печи, содержащий гарель, шарнирно соединенную с рычагом, неподвижно насаженным на вал, установленным в подшипниковых опорах и имеющим шарнирный четырехзвенник, связанный-с приводом вращения, о г л и чадо щ и й с-я гем, чго,с целью увеличения срока службы и уменьшения отрицательного воздействия зшгорного органа клапана на поток шихты за счет уменьшения времени его открывания, он снабжен уста*: новпенным соосно с валом приводным ди— линдрическим барабаном, а шарниры чегырехзвенника снабжены роликами, кон гак тирующими с рабочими поверхностями барабана, при этом на рабочей поверхности барабана по его периметру выполнены две впадины и выемка с установленным

в ней подпружиненным башмаком, шар,нирно соединенным с барабаном.

I

2. Клапан по π. 1, о г л и ч а ю щ и й с я гем, что, с целью точной остановки тарели в открытом положении клапана, рабочая поверхность башмака имеет впадину.