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La présente invention se rapporte à des hauts fourneaux et parti- culièrement à un procédé et un appareillage pour charger le fourneau-
Un procédé employé jusqu'à présent pour charger un haut fourneau a compris la phase -consistant à faire tourner la petite trémie de cloche pen- dant l'opération de basculement de la benne et à communiquer à la trémie une vitesse qui lui permet d'effectuer au moins un tour pendant le déchargement du contenu de la benne. Les matériaux chargés dans le fourneau exigent des durées de déchargement de benne différentes, et pour cette rai son, la trémie tourne à une vitesse qui lui permette d'effectuer au moins un tour com- plet pendant la durée la plus courte nécessaire pour le déchargement d'un quel- conque des matériaux qui doivent être introduits dans le fourneau.
Nous avons constaté que lorsque deux bennes sont prévues, dont l'une dépose sa charge d'un côté de la trémie, et dont l'autre dépose sa charge de l'autre côté de la trémie, il y a avantage à communiquer un mouvement de brassage au matériau lorsqu'il pénètre dans la trémie de cloche.
Ce résultat peut être atteint d'une manière satisfaisante en utilisant une trémie réceptrice conique, mais nous avons constaté que lorsque le matériau pénètre dans la trémie de cloche suivant un sens de manière générale opposé au sens de rotation, l'action combinée du mouvement de brassage communiqué au matériau par la trémie réceptrice et du mouvement de rotation de la trémie de cloche est telle qu'une répartition plus uniforme est obtenue lorsque le matériau pénètre dans la trémie de cloche suivant un sens qui, de manière gé- nérale, est opposé au sens de rotation de la trémie de cloche.
Un objet de la présente invention est de conserver les avantages marqués d'uniformité de répartition dus à la rotation de la trémie de la manière précitée, et d'assurer tout de même en substance une égalité dans l'u- niformité de répartition lorsque deux bennes sont utilisées pour transporter' les matériaux de chargement jusqu'au haut fourneau.
La présente invention peut @ re mise en oeuvre de différentes manières, la manière préférée consistant à renverser le-,sens de rotation pendant les déchargements successifs des bennes, de sorte que le matériau provenant de chaque benne pénètre dans la trémie avec un tournoiement dans un sens qui de manière générale, est opposé au sens de rotation de la trémie- Ainsi, pour chaque opération de déchargement de la benne ? 1, la trémie tournerait par exemple dans le sens du mouvement--des aiguilles d'une montre, et pour chaque opération de déchargement de la benne N 2, la trémie tournerait dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre.
Une variante de l'invention comprend un arrangement de guides dans une moitié de la trémie réceptrice, le sens de rotation ne devant .dans ce cas pas être modifié, tandis qu'au contraire, le sens d'écoulement des matériaux dans la trémie réceptrice est changé par les guides, de manière à forcer le matériau à pénétrer dans la trémie tournante suivant un sens qui, de manière générale, est opposé au sens de rotation de cette trémie-
La manière de mise en oeuvre de l'invention est représentée par les dessins dans lesquels :
Fig- 1 est une coupe verticale en partie en élévation latérale d'un sommet de.fourneau et du mécanisme de chargement auxquels peut être appliquée la présente invention-
Fig' 2 est une vue en plan des chemins de roulement des bennes et de la trémie,réceptrice dans laquelle les bennes déchargent leurs charges.
Fig. 3 est une coupe verticale à une échelle plus grande que celle de la Fig. 1 et représentant un mécanisme d'entraînement pour la trémie supérieure ou petite trémie de cloche.
Fig. 4 est une vue en plan d'un chemin de roulement de benne double avec une construction modifiée de trémie réceptrice.
Fig. 5 est une coupe verticale à travers la'trémie réceptrice de
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la Fig. 4 suivant le plan indiqué par la ligne 5--5;et
Fig. 6 est un schéma de câblage représentant un schéma électrique approprié pour la manoeuvre de l'appareillage conformément aux représentations des Fig. 1 et 2-
Avec référence à la Fig.
1, le dôme du corps de haut fourneau est indiqué en 10, au sommet duquel se trouve une petite cloche 11 et une grande cloche 12 disposées l'une à la suite de l'autre, La petite cloche est attachée à l'extrémité inférieure d'un tube 15 qui peut être levé et abaissé par un mécanisme de levage (non représenté), pour faire monter et descendre la cloche par rapport à une petite trémie de cloche 20- La grande cloche est attachée à l'extrémité inférieure d'une tige 21 qu. passe à travers le tube 15 et qui est destinée à être montée et descendue par un mécanisme-de levage approprié (non représenté entièrement), de sorte que la grande cloche peut être montée et abaissée par rapport à une grande trémie de cloche 25- Ainsi la petite cloche maintient normalement fermé le fond de la trémie 20,
tandis que la grande cloche maintient normalement fermé le fond de la trémie 25-
Au-dessus de la trémie 20 est disposée une trémie réceptrice 30 en forme d'entonnoir, dans laquelle peut être versé le contenu d'une benne indiquée en traits interrompus en 31, lorsque la benne atteint le sommet de son chemin de roulement incliné - Dans la Fig. 2, on a représenté deux chemins de roulement de benne, l'un étant désigné par 32 et l'autre par 33- En outre, on a montré la trémie réceptrice, disposée concentriquement par.rapport à la petite trémie de cloche 20.
De cette façon, le chemin de roulement 33 se trouve d'un côté de l'axe de la trémie et le chemin de roulement 32 se trouve d'un côté de l'axe de la trémie et le chemin de roulement 32 se trouve de l'autre côté de l'axe de la trémie-
La petite trémie de cloche 20 et sa petite cloche associés 11, peuvent tourner à l'aide d'un moteur électrique indiqué de manière générale en 40 qui, par l'intermédiaire d'une vis sans fin 41, d'une roue à vis sans fin 42 et d'un pignon, peut entraîner une couronne dentée 44 - La couronne 44 est portée. par une bride annulaire 45 qui fait saillie de la trémie 20, et la disposition est telle que lorsque le moteur tourne, la trémie-tourne également.
La trémie est montée sur des rouleaux 50, est maintenue en place par des rouleaux 51 et est guidée par des rouleaux 52, tous ces rouleaux étant disposés de manière appropriée sur la périphérie de la trémie.
La trémie 20 est mise en rotation pendant le déchargement de chaque' contenu de benne et la rotation est réalisée à une vitesse telle que la trémie effectue au moins un tour pendant le temps nécessaire pour 1'opération de déchargement la plus rapide de l'un quelconque des matériaux qui sont alimentés au fourneau- Ainsi, pour la marche ordinaire du fourneau, une charge de coke peut être déversée en trois à quatre secondes, tandis qu'une charge de minerai peut exiger quatorze secondes pour son déversement. Par conséquent, si la trémie tourne à la vitesse d'au moins vingt tours par minute, elle fera au moins un tour complet pendant la durée la moindre qu'exige une opération de déversement.
Lorsqu'on prévoit l'utilisation de deux bennes, dont l'une est destinée à déverser son contenu dans la trémie réceptrice d'un coté de l'axe de la trémie tournante de la petite cloche¯, tandis que l'autre déverse son contenu dans la trémie réceptrice de l'autre coté de l'axe de la trémie de la petite cloche, et lorsque la trémie réceptrice est de forme symétrique tandis que la petite trémie tourne dans le même sens pendant le déversement de chaque benne, on a constaté que la répartition n'est plus uniforme, étant plus régulière dans le cas d'une benne déversée dans un sens généralement opposé au sens de rotation de la trémie, et moins régulière lorsque le contenu est déversé par l'autre benne.
La présente invention élimine la différence d'uniformité de répartition précitée en faisant en sorte que le matériau déversé de chaque benne
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pénètre dans la trémie tournante suivant un sens qui, de manière générale, est opposé au sens de rotation de la trémie* Dans une forme de réalisation de l'invention, ce résultat est obtenu en prévoyant un équipement de comman- de qui renverse le sens de rotation de la trémie de la petite clocha en fonction du programme de marche des bennes, de telle sorte que lorsqu'une benne déverse sa charge la trémie de la petite cloche tourne dans un sens opposé au sens de pénétration de matériau dans ladite trémie- Ainsi, comme l'indique la Fig- 2,
le sens de rotation de la trémie serait.opposé au sens de rotation des aiguilles d'une montre comme l'indique la flèche en trait plein pendant le déversement d'une charge d'une benne qui est placée sur le chemin de roulement 32, tandis que le sens de rotation de cette trémie serait celui des aiguilles d'une montre comme l'indique la flèche en trait interrompu pendant l'opération de déversement d'une benne située sur le chemin de roulement 33-
Dans la Fig. 6, on a représenté un schéma de câblage pour produi- re le renversement du sens de rotation du moteur de trémie à la fin de cha- que opération de déversement.
Dans ce schéma, une source de courant est indiquée en 60, un interrupteur principal en 61, un commutateur de renversement en 62, un moteur en 63 pour l'entraînement du câble de levage de benne,une minuterie en 64, un interrupteur de commande de trémie en 65 et un moteur de trémie en 66- La disposition est telle que lorsque le commutateur de re 'versement occupe la position représentée en trait plein, le moteur 63 tourne par exemple pour faire monter la benne sur le chemin de roulement 32- La fermeture de l'interrupteur 62 excite la minuterie 64 à travers le conducteur de retour 64A.
La minuterie est réglée pour fermer l'interrupteur 65 et ainsi pour mettre en marche le moteur de la trémie un peu avant que la benne atteint son point le plus élevé, de sorte que la trémie peut être mise au régime avant que l'opération de déversement commence.
Après déplacement du commutateur 62 sur la position représentée en traits Interrompus 62A, le courant es renversé dans l'inducteur du moteur 63 et du moteur 66, et la minuterie est de nouveau excitée pour fermer l'interrupteur 65, de sorte que le moteur de trémie 66 tourne dans un sens opposé à celui de sa rotation précédente- Par conséquent lorsque la benne, par exemple sur le chemin de roulement 33, est en place pour le déversement, la trémie tournera dans le sens opposé à celui pendant le déversement de la benne sur le chemin de roulement 32.
Il est bien entendu que la minuterie 64 comporte un mécanisme approprié (non représenté) pour ouvrir l'interrup- teur 65 si cela est désiré, de manière qu'elle puisse fermer le circuit passant par le moteur 66 au moment voulu pendant le levage de la benne suivante*
Une variante de l'invention est représentée par les Fig' 4 et 5 ' dans laquelle la trémie tourne sans changement de sens pendant le déversement des bennes sur les différents chemins de roulement,
mais dans laquelle le principe d'écoulement de matériaux en sens opposé au sens de rotation de la trémie est néanmoins maintenu- Ce résultat est obtenu en prévoyant une séparation 80 disposée verticalement d'un coté de l'axe de rotation de la trémie tournante et en l'étendant du sommet de la trémie réceptrice 30 jusqu' au fond de celle-ci- Le fond et les parois latérales de la trémie réceptri- ce entre la paroi de séparation 80 et la paroi terminale 81, comme l'indique la Fig.
4, sont en pente vers le dessous et vers l'intérieur et aboutissent à une ouverture 85 qui correspond en substance à un secteur de l'ouvertu- re circulaire 35 Cette ouverture permet de guider le contenu de la benne sur le chemin de.roulement 33 de manière telle qu'il pénètre dans 1@ trémie tournante à travers l'ouverture 85,
se déplaçant donc dans un sens sensiblement opposé au sens de rotation de la trémie-
Un avantage important de la présente invention réside dans le fait que les matériaux déversés d'une benne sont répartis avec le même degré d'uniformité que les matériaux déversés de l'autre benne- Un avantage supplémentaire réside dans le fait que le résultat désiré est obtenu d'une manière simple et expéditive et que l'invention peut être appliquée à un équipement existant sans exiger de changements matériels pour sa construction.
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L'effet de la présente invention est d'utiliser l'action combinée du brassage communiqué au matériau lorsqu'il passe de la trémie réceptrice dans la trémie de cloche et l'action de rotation de la trémie de cloche, de manière à atteindre un résultat qui serait aeulement obtenu si la trémie de cloche tournait à une vitesse plus élevée-
REVENDICATIONS
1.
Procédé de chargement d'un haut fourneau, dans lequel les matériaux destinés à l'alimentation du fourneau sont transportés au sommet du fourneau par une paire de bennes, et sont déversés dans une trémie tournante qui est fermée à la base par une cloche mobile, et dans lequel @ trémie tourne pendant le déversement de chaque benne, caractérisé en ce que les matériaux pénètrent dans la trémie tournante à partir de chacune desdites bennes dans un sens qui, de manière générale, est opposé au sens de rotation de la trémie.
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The present invention relates to blast furnaces and particularly to a method and apparatus for charging the furnace.
A method heretofore employed for loading a blast furnace has included the phase of rotating the small bell hopper during the tipping operation of the bucket and imparting to the hopper a speed which enables it to operate. perform at least one turn while unloading the contents of the dumpster. The materials loaded into the furnace require different bucket unload times, and for this reason the hopper rotates at a speed that allows it to make at least one full revolution for the shortest time needed for unloading. of any of the materials that must be introduced into the furnace.
We have observed that when two skips are provided, one of which places its load on one side of the hopper, and the other of which deposits its load on the other side of the hopper, there is an advantage in communicating a movement of stirring to the material as it enters the bell hopper.
This result can be satisfactorily achieved using a conical receiving hopper, but we have found that when material enters the bell hopper in a direction generally opposite to the direction of rotation, the combined action of the movement of stirring imparted to the material by the receiving hopper and the rotational movement of the bell hopper is such that a more uniform distribution is obtained when the material enters the bell hopper in a direction which is generally opposite to the direction of rotation of the bell hopper.
It is an object of the present invention to maintain the marked advantages of uniformity of distribution due to the rotation of the hopper in the aforementioned manner, and still to ensure in substance an equality in the uniformity of distribution when two skips are used to transport the loading materials to the blast furnace.
The present invention can be carried out in various ways, the preferred way being to reverse the direction of rotation during the successive unloading of the buckets, so that the material from each bucket enters the hopper with a spin in one. direction which in general, is opposite to the direction of rotation of the hopper. Thus, for each unloading operation of the bucket? 1, the hopper would rotate for example in the direction of movement - clockwise, and for each unloading operation of the bucket N 2, the hopper would rotate in the opposite direction to that of the needles of a clock.
A variant of the invention comprises an arrangement of guides in one half of the receiving hopper, the direction of rotation not having to be changed in this case, while, on the contrary, the direction of flow of materials in the receiving hopper. is changed by the guides, so as to force the material to enter the rotating hopper in a direction which, in general, is opposite to the direction of rotation of this hopper.
The manner of carrying out the invention is represented by the drawings in which:
Fig- 1 is a vertical section partly in side elevation of a furnace top and loading mechanism to which the present invention may be applied.
Fig '2 is a plan view of the tracks of the buckets and of the receiving hopper in which the buckets unload their loads.
Fig. 3 is a vertical section on a scale larger than that of FIG. 1 and showing a drive mechanism for the upper hopper or small bell hopper.
Fig. 4 is a plan view of a double bucket track with a modified receiving hopper construction.
Fig. 5 is a vertical section through the receiving hopper of
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Fig. 4 following the plan indicated by line 5--5; and
Fig. 6 is a wiring diagram showing an electrical diagram suitable for the operation of the apparatus in accordance with the representations of FIGS. 1 and 2-
With reference to FIG.
1, the dome of the blast furnace body is indicated at 10, on top of which there is a small bell 11 and a large bell 12 arranged one after the other, The small bell is attached to the lower end of a tube 15 which can be raised and lowered by a lifting mechanism (not shown), to raise and lower the bell relative to a small bell hopper 20- The large bell is attached to the lower end of a rod 21 qu. passes through tube 15 and which is intended to be raised and lowered by a suitable lifting mechanism (not shown entirely), so that the large bell can be raised and lowered relative to a large bell hopper 25- Thus the small bell keeps the bottom of hopper 20 normally closed,
while the large bell keeps the bottom of the hopper normally closed 25-
Above the hopper 20 is arranged a receiving hopper 30 in the form of a funnel, into which can be poured the contents of a bucket indicated in dotted lines at 31, when the bucket reaches the top of its inclined track - In Fig. 2, there is shown two bucket tracks, one being designated by 32 and the other by 33. In addition, the receiving hopper has been shown, arranged concentrically by the small bell hopper 20.
In this way, the raceway 33 is on one side of the axis of the hopper and the raceway 32 is on one side of the axis of the hopper and the raceway 32 is on one side. the other side of the hopper axis-
The small bell hopper 20 and its associated small bell 11, can rotate by means of an electric motor generally indicated at 40 which, by means of a worm 41, a worm wheel endless 42 and a pinion, can drive a ring gear 44 - The ring 44 is worn. by an annular flange 45 which projects from the hopper 20, and the arrangement is such that when the engine is running, the hopper also rotates.
The hopper is mounted on rollers 50, is held in place by rollers 51 and is guided by rollers 52, all of these rollers being suitably disposed on the periphery of the hopper.
The hopper 20 is rotated during the unloading of each bucket contents and the rotation is performed at such a rate that the hopper makes at least one revolution during the time required for the fastest unloading operation of one. any of the materials which are fed to the furnace- Thus, for ordinary operation of the furnace, a charge of coke can be dumped in three to four seconds, while a charge of ore may require fourteen seconds for its discharge. Therefore, if the hopper is rotating at a speed of at least twenty revolutions per minute, it will make at least one full revolution for the least amount of time required for a dumping operation.
When provision is made for the use of two skips, one of which is intended to discharge its contents into the receiving hopper on one side of the axis of the rotating hopper of the small bellē, while the other discharges its contained in the receiving hopper on the other side of the axis of the hopper of the small bell, and when the receiving hopper is symmetrical in shape while the small hopper rotates in the same direction during the dumping of each bucket, we have noted that the distribution is no longer uniform, being more regular in the case of a bucket dumped in a direction generally opposite to the direction of rotation of the hopper, and less regular when the content is discharged by the other bucket.
The present invention eliminates the aforementioned difference in distribution uniformity by ensuring that the material discharged from each bucket
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enters the rotating hopper in a direction which is generally opposite to the direction of rotation of the hopper * In one embodiment of the invention this is achieved by providing control equipment which reverses the direction of rotation of the hopper of the small bell according to the running program of the buckets, so that when a bucket dumps its load the hopper of the small bell rotates in a direction opposite to the direction of material penetration into said hopper- Thus, as shown in Fig- 2,
the direction of rotation of the hopper would be opposed to the direction of rotation of clockwise as indicated by the arrow in solid lines during the dumping of a load from a bucket which is placed on the track 32, while the direction of rotation of this hopper would be that of clockwise as indicated by the arrow in dashed line during the dumping operation of a bucket located on the track 33-
In Fig. 6, there is shown a wiring diagram to produce the reversal of the direction of rotation of the hopper motor at the end of each dumping operation.
In this diagram, a current source is indicated at 60, a main switch at 61, a reversing switch at 62, a motor at 63 for driving the bucket lift cable, a timer at 64, a control switch hopper at 65 and a hopper motor at 66- The arrangement is such that when the re-pour switch occupies the position shown in solid lines, the motor 63 rotates for example to raise the bucket on the track 32- Closing switch 62 energizes timer 64 through return conductor 64A.
The timer is set to turn off switch 65 and thus to start the hopper motor shortly before the hopper reaches its highest point, so that the hopper can be put into speed before the operation of the hopper. spill begins.
After moving the switch 62 to the position shown in broken lines 62A, the current is reversed in the inductor of the motor 63 and the motor 66, and the timer is again energized to close the switch 65, so that the motor shuts down. Hopper 66 rotates in a direction opposite to that of its previous rotation - Therefore when the bucket, for example on the track 33, is in place for dumping, the hopper will rotate in the opposite direction to that during the dumping of the bucket on the track 32.
Of course, timer 64 has a suitable mechanism (not shown) to open switch 65 if desired, so that it can close the circuit through motor 66 at the desired time during lifting. the next dumpster *
A variant of the invention is represented by Figs '4 and 5' in which the hopper rotates without change of direction during the dumping of the buckets on the various tracks,
but in which the principle of flow of materials in the direction opposite to the direction of rotation of the hopper is nevertheless maintained - This result is obtained by providing a separation 80 disposed vertically on one side of the axis of rotation of the rotating hopper and extending from the top of receiving hopper 30 to the bottom thereof. The bottom and sidewalls of the receiving hopper between partition wall 80 and end wall 81, as shown in Fig. .
4, slope downwardly and inwardly and terminate in an opening 85 which substantially corresponds to a sector of the circular opening 35. This opening allows the contents of the bucket to be guided on the rolling path. 33 in such a way that it enters the rotating hopper through opening 85,
therefore moving in a direction substantially opposite to the direction of rotation of the hopper
An important advantage of the present invention is that the material dumped from one bucket is distributed with the same degree of uniformity as the material discharged from the other bucket. An additional advantage is that the desired result is obtained in a simple and expeditious manner and that the invention can be applied to existing equipment without requiring material changes for its construction.
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The effect of the present invention is to use the combined action of stirring imparted to the material as it passes from the receiving hopper into the bell hopper and the rotating action of the bell hopper, so as to achieve a result which would only be obtained if the bell hopper rotated at a higher speed -
CLAIMS
1.
Method of loading a blast furnace, in which the materials intended for feeding the furnace are transported to the top of the furnace by a pair of buckets, and are discharged into a rotating hopper which is closed at the base by a movable bell, and wherein the hopper rotates during the discharge of each bucket, characterized in that the material enters the rotating hopper from each of said buckets in a direction which is generally opposite to the direction of rotation of the hopper.