Устройство для механической обработки кокса

 

Изобретение относится к коксохимической промышленности. С целью сохранения срока службы ударной плиты при высоком качестве кокса в устройстве, содержащем корпус, указанную плиту, наклонно расположенную относительно вертикальной задней стенки корпуса, на поверхности ударной плиты меньшим основанием к ее нижнему торцу крепится рамка трапецеидальной формы с углом при большем основании, равным 75-87°, внутри которой размещаются горизонтальными рядами на ребро футеровочные плиты каменного литья. 3 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистичеснИх

РЕСПУБЛИК (51)5 С 10 В 45/00

QyI., jy 1, v iri цт "IYi:;-;. ч

1 - iA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4424475/23-26 (22) 12. 05. 88 (46) 30.10,90. Бюл. Р 40 (7 1) Украинский научно-исследовательский углехпмический институт (72) И.И.Алексюк, В.В. Неманихин .и В.В.Тонкоус (53) 662.74 (088.8) (56) Батурин А,Т, и др. Детали машин., И,: Металлургия, 1971, с. 150151.

Авторское сииде тель с тв о СССР

М 1077915, кл. С 10 В 45/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 1129220, кл. С 10 В 45/00, 1982.

Изобретение относится к устройствам для механической обработки кок, са и может быть использовано на кок сосортировках коксохимических и металлургических предприятий.

Цель изобретения — повышение срока службы устройства при высоком качестве обрабатываемого кокса.

На фиг. 1 приведено устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 - рамка с футеровочными плитками и элементами .крепления этих плиток, вид сверху; на

1 ,фиг. 3 - трапецеидальная рамка и напряжения, возникающие в ней при положении у"илий.

Устройство для механической обработки кокса включает корпус 1, внутри которого на осях 2 шарнирно

ÄÄSUÄÄ 1602864 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЕУАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОКСА (57) Изобретение относится к коксохимической промышленности. С целью с сохранения срока службы ударной плиты при высоком качестве кокса в устройстве, содержащем корпус, указанную плиту, наклонно расположенную относительно вертикальной задней стенки корпуса, на поверхности ударной плиты меньшим основанием к ее нижнему торцу крепится рамка трапецеидальной формы с углом прп большем основании, равным 75-87О, ьнутри которой размещаются горизонтальными рядами на ребро футеровочные плиты каменного литья. 3 ил., 1 табл. закреплена ударная плита 3, выполненная прямой и наклонно расположенной > относительно вертикальной задней ф стенки корпуса 4, на поверхности которой закреплена рамка 5, трапецеидальной формы с углом g при большем о основании б, равным 57-87, при этом большее основание рамки снабжено отверстиями 7 с возможностью перемещения в них фиксирующих элементов 8, а на боковых стенках 9 выполнены пазы

10. Полость рамки 5 зафутерована прямоугольными плитками 11 каменного литья, установленными на ребро горизонтальными рядами, с торцов которых размещены клинья 12 с односторонним скосом, параллельным боковым стенкам 9 рамки 5. Каждый рял плиток °

1 602864

50 с обеих сторон ограничен фиксирующими прокладками 13-15, внутренние из которых 13 своими концами входят в пазы 10 боковых стенок 9 рамки 5, а внешние 14 и 15 выполнены из упругого материала, причем над верхней упругой прокладкой 14 размещена металлическая пластина 16. На верхнем конце плиты 3 установлен вибратор 17, 10 который снабжен двигателем постоянного тока (не показан) с возможностью изменения частоты вращения вала, Ударная плита 3 опирается на пружины 18, закрепленные на корпусе 1.

Устройство включает также направляющий желоб 19.

Устройство монтируется следующим образом. 20

На поверхность ударной плиты 3 приваривается электросваркой с наружной и внутренней стороны трапецеидальная рамка, выполненная из стали.

Затем на меньшее основание 20 уста- 25 навливается упругая прокладка ?5, выполненная, например, иэ дерева, на нее укладывается на ребро первый ряд футеровочных плиток 11, выполненных из каменного литья. По бокам ряда за- 30 кладываются стальные .клинья 12, расположенные скосами со стороны стенок

9 рамки 5. На каждый уложенный на ребро ряд футеровочных прямоугольных плиток 11, через пазы 10 устанавливается фиксирующая прокладка 13, . выполненная из стали, и клинья 12.

Над верхним рядом футеровочных пли- ток 13 размещается упругая прокладка ,14, на которую устанавливается метал- 40 лическая пластина 16, и, перемещая фиксирующие элементы 8, прижимаются все ряды футеровочных плиток. Фиксирующими элементами служат болты с резьбой М24, При необходимости замены узлов, ремонта устройства разборку производят в обратной последовательности.

Устройство работает следующим образом.

Приводят в движение приемный конвейер 21 и вибратор 17, в результате чего ударная плита 3, опирающаяся на пружины 18, совершает колебательные движения вокруг осей 2. За55 тем приводят в движение подающий конвейер 22, посредством которого кокс поступает на ударную плиту 3, снабженную Аутеровочными плитками 11 каменного литья, расположенными ря= дами, установленными на ребро. Кокс подвергается механической обработке,; соударяясь с футерованной плитой 3.

Разрушение кусков кокса происходит преимущественно по макротрещинам.

Реализация трещин происходит за-. счет суммарных усилий - силы, определяемой массой куска кокса при свободном падении, и силы, определяемой массой плиты при встречных колебаниях последней. Полученный механически упрочненный кокс по направляющему желобу 19 поступает на приемный конвейер 21 и далее на грохот (не показан), где его разделяют на два класса— крупностью более 25 мм (доменный) и менее 25 мм (не доменный). Степень механической обработки кокса регулируют изменением частоты вращения вала вибратора 17, поскольку оптимум разруыения зависит от качества исходного (рампового) кокса. Наиболее высокая работа разрушения будет в верхней части ударной плиты, а наименеев нижней, близкой к шарниру. Поэтому отдельные классы крупности товарного кокса, расслоенные в процессе его транспортирования, подают на поверхность плиты, где подвергаются различной степени разрушения. . Крупные куски кокса подают на верхнюю часть плиты и разрушение происходит и в дальнейшем, при движении по поверхности плиты, за счет высокочастотных ее воздействий, возникших вследствие колебательных движений плиты. Менее крупные классы кокса разрушаются в меньшей степени за счет небольших амплитуд колебаний нижней части плиты.

В устройстве в целом футеровку всей поверхности плитками каменного литья можно рассматривать как сложное двускосное напряженное, самотормозящееся клиновое соединение, подверженное воздействию вибрации.

На устойчивость этой футеровки влияют различные факторы, представляющие собой довольно сложную физикомеханическую зависимость, которую .невозможно однозначно выразить математическим выражением. В действительности на устойчивость этой футеровки оказывают влияние следующие основные факторы:

1 коэффициент трения соприкасающихся поверхностей элементов футеровки, 1602864 6 массы. Это подтверждено данными промышленных испытаний прямоугольной рамки, когда футеровочные плитки выпадали примерно через 3 мин под действием инерционных сил при работе вибратора.

Даже при угле наклона боковых стенок 9 P = 3 пакет плиток 1 1 с клиньями 12 и фиксируюцей прокладкой 13 уже можно рассматривать как двухскосное клиновое соединение, При приложении усилий P у концов фиксирующей планки 13 мехсду клиньями 12 и плитками 11, так и между клиньями 12 и внутренней поверхностью боковых стенок 9 возникают напряжения N1, сжимающие плитки в пакете, и напряжения

N прижим,.юцие пакет плиток 11 вмес Э

20 те с клиньями 12 к внутренней поверхности боковьас стенок 9. Как при угле

P = 3, так и при P = 15 в результате сжимаюцих 1 сплий пли;.ки 11 удерживаются в пакете и выпадение их не

В

2 xtg(90 -К) с Ь, который может определяться только опытным путем, так как зависит от ма териала соприкасаюцихся деталей и состояния их поверхностей (характера обработки, температуры, влажност смазки и т.п.); сила трения на соприкасающихся по верхностях, для увеличения которой необходимо создать на этих поверх ностях значительные нормальные давления путем предварительного за бивания в рамке клиньев с пакетами плиток, что вызывает напряженность между плитками и их удерхсивание в пакетах, при этом должно быть обеспечено самоторможение пакетов футеровки за счет угла скоса клиньев, который не должен превышать угол тре ния соприкасающихся элементов; влияние прокладок между пакетами; воздействие частоты и амплитуды колебаний, связанной с действием вибратора и жесткостью пружин.

Ввиду трудности теоретического участка всех этих факторов в инженерной практике в таких случаях обычно исходят из экспериментальных данных.

В производстве на коксосортиров- ках преимущественно, применяют подаюцие конвейеры с шириной транспортной ленты 1,2-1,4 м, учитывая распределение кокса на ленте, ширина (В) устройства плиты для обработки кокса может быть меньше-ширины ленты и составлять В = 1,0-1,2 м. Испытывали устройство шириной (протяженностью)

В = 1 м с тремя рядами футеровочных

IUIHToK размерами шириной и длиной

В = 150 мм и толщиной h = 18 мм, cepIIIяо выпускаемых заводами стройматериалов .

Преимущественно тралецеидальной формы рамки мох<но ориентировочно объяснить рассмотрением фиг. 3, на которой изображены ее боковые стено ки 9, под углом /3= 90 — оь к вертикали. К внутренним сторонам боковых стенок 9 примыкают клинья 12, между которы«ш располох<ен пакет футеровочных плиток 11. Над клиньями 12 и плитками 11 расположена фиксирующая прокладка 13. При расположении боковых стенок 9 под углом P = 0 рамка приобретает прямоугольную форму и в пакете футеровочных плиток 3 практически отсутствуют сжимающие усилия, в результате чего плитки выпадают из рамки под действием собственной

25 происходит.

При дальнейшем увеличении наклона боковых стенок 9 до величины угла

p= о

20, как показали эксперименты, происходит выпадение плиток 1 l Это выпадение вызывается, очевидно, уменьшением сх<имлющих усилий N в результате потери клиновым соединением способности к самоторможешсю.

Таким образом, на основашгн полученнь<х опытных данных можно вывести эмпирическую зависимость соотношения размеров элементов устройства и угла рамки при большем основании.

Эта зависимость мох<ет быть представлена в следующем виде (см.фиг.3)

40 где  — ыирина (протях<енность) устройства, мм;

45 ("0-с ) = P — угол наклона боковой стенки трапецеидальной рамки, град;

o(,- угол при большем основании трапецеидальной рамки;

50 Ь вЂ” высота футеровочной плитки, мм.

При следуюцих ограничениях

В < 1200 мм, /3 = 3-15 ; (Ф- = 75-87 ), Ь = 100-150 мм.

Сравнительные данные качества кокса, полученные при испыташш предлагаемого и известных устройств, приведены в таблице.

1602864 ч»

Качество кокса, 7.

Устройство

Срок службы устрой ства, мес исходного обработанного

Q5 <О юг <о

88,5 6,7 88,9 6,5,2

Известное

Предлагаемое (с рамкой) при

Ы= 80

88,5 6,7 88,9 6,5

50

 /Zxtp(90 — cC) (b;

В известном устройстве ударная плита изготовлена из стального литья, " а кокс, явпяясь абразивным, падая на поверхность ее, быстро изнашивает по- верхность.

Срок службы стально плиты невелик и составляет 2 мес (см. таблицу), 20 а частая замена удорожает стоимость ремонта.

В промьппленных условиях были проведены сопоставительные эксперименты по обоснованию правомерности выбора диапазона угла еС при большем основа нии трапецеидальной рамки.

" Угол о,, при большем Промежуток вре, основании рамки в мени, определяпредлагаемом решении. ющий сохран-. ность футеровочного покрьг тия ударной плиты

70 16,0 мин

75 12 мес

80 12 мес

87. 12 мес

90 3,0 мин

Данные, приведенные в таблице и 40 вьппе, получены при частоте вращения вала ротора вибратора 960 об/мин, амплитуде колебаний плиты в верхней ее части 5 мм, а в нижней 1 мм.

Промежуток времени, определяющий 45 сохранность футеровочного покрытия ударной плиты, футерованной диабазоBIIMH,ïëèòêàìè (известное устройство) составляет 1,0 мин.

Как следует из приведенных данных, применение на коксосортировках кокс»бхимических заводов предлагаемого устройства позволяет увеличить срок

55 службы предлагаемого устройства в

6 раз в сравнении с известным при . сохранении физико-механических показателей металлургического кокса.

Вр емя уст ойчив ой р аб о ты удар н ой плиты при <1<.= 70 в пределах 16 мин, после чего происходит выпадаьгие плиток из рамки, то же, но через 3 мин происходит при <г< .= 90 . Практически не ограничено время работы ударной

l о плиты в пределах о<,= 75-87

Устройство обеспечивает получение положительного эффекта только благодаря все11 совокупности признаков, так как исключение любого из указанных в формуле делает устройство неработоспособным.

Формулаизобретения

Устройство для механической обработки кокса, включающее корпус, ударную плиту, наклонно расположенную относительно вертикальной задней стенки корпуса, направляющий х<елоб, отличающее с я тем, что, с целью повышения срока службы устройства при высоком качестве кокса, ударная плита снабх<ена рамкой трапецепдальной формы, выполненной с пазами B боковых стен1

1602864 где  — ширина ударной плиты, мм; (90-М) = P — угол наклона боковой стенки рамки, град; рЬ вЂ” угол при большем основании рамки, град;

b - -высота Аутеровочной плитки, 1б02864

Составитель Л. Нечипоренко

Редактор Н, Киштулинец Техред Л.Сердюкова КоРРектоР Т. Колб

Заказ 3360 Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

И 3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101