Способ загрузки шахтной печи и загрузочное устройство шахтной печи

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам загрузки шахтной печи и устройствам для его осуществления. Целью изобретения является улучшение качества загрузки шихты. Для обеспечения вертикального и симметричного падения загрузочного материала из бункера на распределительный желоб управляют выпускным клапаном бункера и клапаном питающего бункера для образования барьера на дне бункера. Для контроля за образованием этого барьера и возможности обеспечения его существования в течение всей фазы загрузки взвешивают отдельно бункер и производят управление дозирующими клапанами. Для уменьшения сегрегации частиц в бункере он может приводиться во вращение вокруг его вертикальной оси в процессе образования барьера. 2 с.п. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COUHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 2! В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н FlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4027484/23-02 (22) 06.05.86 (31) 85879; 86340 (32) 07.05.85; 04.03.86 (33) LU (46) 15.08.90. Бюл. К- 30 (71) Поль Вюрт С.А. (LU) (72) МаРк Солви, Жильбер Бернар и

Эмиль Лонарди (I.U) (53) 669.162.24 (088.8) (54) С110СОБ ЗАГРУЗКИ ШАХТНОЙ ПЕЧИ И

ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ШАХТНОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам загрузки шахтной печи и устройствам для его осуществления. Целью изобреИзобретение каса ется .спос оба ко нтроля за работой загрузочного механизма шахтной печи, включающего вращающийся или качающийся желоб, бункер с центральным выпускным отверстйем над желобом, контролируемый дозатором симметричного действия вокруг центральной оси печи и, по меньшей мере, одним грохотом, снабженным верхними и нижними уплотнительными клапанами, а также дозатором для регулирования стекания к бункеру.

Целью изобретения является улучшение качества загрузки шихтового материала.

На фиг. 1 изображена схема загрузочного механизма с бункером, образующим заслон из загрузочных материI тения является улучшение качества загрузки шихты, Для обеспечения вертикального и симметричного падения загрузочного материала из бункера на распределительный желоб управляют выпускным клапаном бункера и клапаном питающего бункера для образования баpbepa «а дне бункера. Для контроля за образованием этого барьера и возможности обеспечения его существования в течение всей фазы загрузки взвешивают отдель«о бункер н производят управление дозирующими клапанами. Для уменьше«ия сегрегации частиц в бункере он может приводиться во вращение вокруг его вертикальной оси в процессе образования барьера. 2 с,п. и

5 з,п. ch-лы, 3 ил.

Ф алов, вид сбоку; на фиг. 2 — график развития веса одного грохота бункера при загрузке„ на фиг. 3 — схематично в общем «иде, частично в вертикальном © аксиальнам:разрезе механизм.

СЛ

На фиг ° 1 показана верхняя часть Я 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 установ- а ка, подающая загрузочный материал, Эта установка содержит бункер 4, вы- Q4 пускное отверстие которого находится над желобом 2 на центральной оси 0 и который контролируется дозирующим клапаном 5, состоящим из двух заслонок симметричного действия вокруг оси О.

523

5 все время закрыт), что показано подъемом кривой,pÔ

Ссыпание 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. 1 °

Эта ситуация определяется развитием

0 веса бункера 4 и грохота 6, которое не изменяется больше с момента прекращения ссыпания, что показано на фиг.2 с момента t, когда кривые P u. P р S принимают горизонтальные направления.

Благодаря отдельному измерению веса бункера 4 и грохота 6 происходит определение момента t когда обраэо1 Р ван 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 момента Z сумма весов Р и Р нсе время равна

P что показано на фиг. 2 кривой прерывистыми линиями.

С открытием клапана 5 загрузочный материал ссыпается иэ бункера 4 внутрь печи. Количестно материала, ссыпающегося из бункера 4, регулируется клапаном 5 так, чтобы его не быпо больше, чем количество материала, ссылающегося из грохота в бункер 4, и вес содержимого бункера 4 оставался постоянным настолько, чтобы загрузочный материал находился еще в грохоте 6. Это показано горизонтальным развитием кривой P после точки t . И наоборот, продолжающееся падение кривой Р> иллюстрирует . постепенное ссые панне с грохота 6 в бункер 4. Вес

Ps + P t уменьшается также с момента кривая прерывистыми линиями опускается параллельно кривой P

Когда грохот в момент t становитз ся пустым, его нижний уплотнительный клапан, как и дозирующий клапан 8 р закрывается, чтобы обеспечить новое заполнение. В течение этого времени ссыпание иэ бункера 4 продолжается, что показано ровным опусканием кривой

Р< с момента t з до момента t u р 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 5

На фиг. 2 кривыми P+ и Рз предстанлены соответственно вес содержимого .в бункере и грохоте в зависимости от

50 ,времени Т.

В момент Т = О видно, что вес Рз равен Р,, а вес Р равен О. С момента открытия дозирующего клапана 8 г охота содержимое грохота 20 уменьшает55 ся линейно, что показано падением крнвои s, В то же время вес содержимого бункера 4 увеличивается (его клапан

3 1586

На кожуке Э установлены также один или несколько грохотов 6. Этот грохот. сообщен с бункером 4 через систему клапанов 7р которая имеет уплотнительный клапан (не показан) и доэирующий клапан 8,, контролирующий стекание из грохота 6, аналогичный клапану 5 °

Согласно изобретению бункер разме.щен на определенном числе весов 9, которые позволяют посыпать постоянно сигналы, представляющие вес бункера и его содержимого . Таким образом, грохот 6 лежит на нескольких весах 10,,позволяющих посыпать сигналы, представляющие содержимое грохота 6. Для взвешивания отдельно бункера 4 и грохота 6 предусмотрены компенсаторы 11 и 12 по обе стороны от бункера 4 для отсоединения бункера от грохота и от печи.

В фазе загрузки происходит осаждение ровного слоя весом P на по( о верхность загрузки в печи 1. В нача-! ле фазы все количество загрузочного 25 ( материала весом Р находится в грохоте 6, доэирующий клапан 8 которого еще закрыт. Пустой бункер также закрыт дозирующим клапаном 5.

Предпочтительный способ загрузки (фиг, 1) состоит в использовании клапана 8 в качестве закрывающего и открывающего дно клапана, обеспечинающе( го 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, 40 который не доходит до грохота. В этом случае клапан 8 должен использоваться как дозирующий клапан для регулирования потока с грохота 6, чтобы обеспечить сохранение барьера в бунке.45 ре 4, 5 158б5 регулируют так, чтобы количество материала, ссыпающегося из бункера, не было больше количества материала,ссыпающегося с грохота 6. Этот контроль может легко осущесi ляться наблюдением за криво" F . Она должна остаt ваться горизонтальной между точками и г. T е,, материал y KQTopbN ссыпается из бункера 4, должен быть заме-10 нен 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 выпускным патрубком и подачи сигнала, когда. уровень падает слишком низко, т.е. клапан 4 слишком открыт или недостаточно открыт.

На фиг. 3 представлен пример вы- 25 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 которой находится 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 10 компенсатора 12 с кожухом 13 и сооб.щен 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 котс рьян: прсходят внутрь каркаса 14. Ссыпание из патрубков 18 и 17 контролируется дозирунхцими органами 19 и 20. Герметич ность между каждым грохотом 6 и 16 и 5(, внутренней полостью каркаса 14 и печью 1 осуществляется двумя герметизирующими клапанами 21и 22,взаимодействующими с гнездами, смонтированными в каркасе.

В то время как в известных загру- 55 зочных механизмах с вращающимся желобом загрузочный материал ссыпается прямо из патрубков 18 и 17 вдоль наклонной стенки каркаса 14 на желоб 2, 23 в данном мех:=.низме, 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 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

0 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 поворачивания ее с бункером 23 вокруг центральной оси О, как показано стрелками А и В. Дозирующий клапан

24, регулирующий ссыпание из бункера

23, зыполнен 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 ?7 соединен плоскими пружинами 32 с каркасом 14, причем эти пружины достаточны гибки,. обеспе158Ь523 чивают свободное вертикальное движение цилиндра 27 и не оказывают отрицательного влияния на результаты взвешивания.

Таким образом, можно взвешивать содержимое бункера 23 в то время, когда он поворачивается вокруг вертикальной оси. Взвешивание бункера 23 и взвеши- 1О ванне грохота при ссыпании обеспечи, вают контроль и управление загрузкой, в частности работы дозирующего opraна 33, посылающего сигналы, представ ляющие содержимое бункера 23 и содер» 15 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- gp, 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 натрубок

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 дозиру-4р 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 изобретения

1. 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 шийся тем, что, с целью улучшения качества загрузки, сначала при закрытом клапане распределительного бункера и открытом клапане накопительного бункера определяют момент образования барьера, после чего открывают клапан распределительного бункера, при этом расход материала из распределительного бункера устанавливают не прекращающим расход материала из накопительного бункера, причем расходы материалов из бункеров,опреде яют по изменению их массы.

2. Способ по и. 1., о т л и ч а юшийся тем, что дозирующий клапан распределительного бункера открывают только после прекращения истечения материала из накопительного бункера.

3. Способ по. п. 1, о т л и ч а ющ и и с. я тем, что дозирующий клапан распределительного бункера открывают до прекращения истечения материала иэ накопительного бункера, при этом дозировочный клапан последнего устанавливают в положение, обеспечивающее сохранение барьера в распределительном бункере °

4. Загрузочное устройство шахтной печи, содержащее имеющий возможность вращения или качения распределительный желоб, установленный над ним по оси печи распределительный бункер с центральным выпускным отверстием и дозирующим клапаном симметричного действия, установленные на весах по обе стороны от оси печи под распределительным бункером два накопительных

Ьункера 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,оно снабжено герметичным кожухом, в котором размещен со средствами для его поворота вокруг оси печи распределительный бункер, при этом выпускные патрубки накопительных бункеров заключены в кожухе.

5. Устройство по и. 4, о т л и ч а ю щ е е с я, тем, что дозирующий орган бункера выполнен с вертикально передвигающимся: элементом для изменения сечения кольцевого выпускного отверстия.

6. Устройство по пп. 4 и 5, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено герметизирующим мехом, весами, двумя тягами, домкратом, подвес1586523 кой бункера, причем подвеска бункера выполнена в виде вертикального цилиндра, проходящего в осевом направлении через верхнюю часть кожуха на уровне герметизирующего меха и установленного на весах, находящихся на кожухе, а полая тяга расположена соосно в указанном цилиндре, при этом нижняя. часть полой тяги связана посредством однОй или нескольких траверс с бункером, а ее верхняя часть соединена с приводом поворота ее вокруг вертикальной оси печи, вторая тяга установлена в полой тяге и соединена нижней ча ст ью 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:

О!.05.85 по пп. 1-3;

04.03.86 по пп. 4-7.

1586523 г

Риг 1

Составитель А.Ашихин

Техред Jl, Серд окова Корректор В. Гирняк

Реда кт ор 0. Спеси вых

Заказ 2333 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издатель< кий комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101