CS235994B2 - Cooling mechanism of shaft furnace's charging equipment - Google Patents

Description

(54) Chladicí ústrojí zavážecího zařízení šachtové pece

Řešení te týká chladicího ústrojí zavážecího zařízení šachtové pece. Rozdělovači žlab je výkyvné uložen pod vsázecím kanálem v otočné skříni ovinuté nejméně jedním hadem, napájeiým chladicí vodou přiváděnou z prstencové zásobovací nádrže. Každý z chladicích hadů je spojen odváděcím . potrubím s prstencovým kolektorem tak, že voda protéká vlastní tíží odváděcími potrubími a hady mezi prstencovou zásobovací nádrží a prstencovým kolektorem.

Vynález se týká chladicího ústrojí zavážecího zařízení šachtové pece, sestávajícího z pevného svislého vsázecího kanálu umístěného uprostřed sazebny, z otočného prstence, uloženého souose se vsázecím kanálem, z pevného pláště souosého s vnějším povrchem otočného prstence a vymezujícího společné s tímto prstencem bočné prstencovou komoru, která je oddělena od vnitřku pece otočnou skříní připevněnou k otočnému prstenci, z rozdělovaní ho žlabu uloženého výkyvná v otočné skříni, z prvního hnacího mechanismu pro otáčení celku, obsahujícího otočný prstenec, ekříU a rozdělovači žlab, kolem svislé osy šachtové pece a vsázecího kanálu a z druhého hnacího mechanismu pro . otáčení rozdělovacího žlabu nezávisle na pohybu, který je výslednicí prvního hnacího mechanismu kolem vodorovné osy závěsu na otočném prstenei>

Zavážecí zařízení tohoto typu je známé. Jedná se o zavážecí zařízení beze zvonu, který je v současné době ve světě nejrozěířenějěí. Je to tedy zavážecí zařízení, které nejlépe vyhovuje mimořádně obtížiým podmínkám, v nichž musí zavážecí zařízení pracovat, zvláště v důsledku vysokých teplot a atmosféry naplněné korozi.vním a obruěujícím prachem.

Pro . odlehčení nejvíce namáhaných částí se zavážecí zařízení tohoto typu opatřovala do současné doby cirkulací'tlakového netečného chladicího plynu. Tato cirkulace má dvooí funkci, totiž, že plyn chladí součást s nimiž je v dotyku a že se taakem vyšším než tlak uvnitř pece.tvoří proud siměřujcí doovitř pece a napříč mezer mezi pevnými a pohyblivými součástmi a zabranuuicií obrušujícímu prachu vstup do prstencové komory.

Toto chlazení plynem má tu výhodu, že není třeba zvláštní konstrukce v zavážecím zařízení. Naarooi tomu vedlejěí zařízení pro čištění, chlazení a stlačování plynu jsou velmi nákladná, spoořebuuí mnoho energie a vyžaduuí rozsáhlou údržbu.

Za účelem snížení nákladů bylo navrženo natoaddt systém chlazení plynem chlazením vodou. Avšak tento návrh nemohl být do přloomné doby prakticky proveden, jelikož nebylo možné, vzhledem k rozměrům zařízení, zajistit nepropustnost a trvanlivost průchodů mezi pevnými a pohyblivými součástmi, které se maaí chUaddt. Účelem vynálezu je přispět k vyřešení těchto problémů vodním chladicím ústrojím zavážecího zařízení.

Pro dosažení tohoto cíle navrhuje vynález chladicí ústrojí pro zavážecí zařízení šachtové pece shora uvedeného typu, přičemž p^í^í^^a^a vynálezu spočívá v tom, že chladicí ústrojí dále sestává z prstencové zásobovací nádrže, která je připevněna na horní okraj otočného prstence a jejíž dvě soustředné stěny, vnější a vnitřní, jsou v kluzném dotyku se spoji vloženými v prstencovém bloku, připevněném v horní části pevného pláště, z nejméně jednoho přívodního potrubí chladicí vody vy8tupujícíUj na spodní straně horní čássi pevného pláště s opatřeného nejméně jedním otvorem pro průtok vody vlastní tíží do prstencové zásobovací nádrže, z alespoň jednoho chladicího hadu umístěného kolem otočné skříně a připojeného svislým potrubím k prstencové zásobovací náddži, z prstencového kolektoru, připevněného k pevnému plášti, z otočného prstencového víka spojeného s prstencovým kolektorem a připevněného k otočné skříni a z oív^é^S^íšíícícU potrubí spojujícím chladicí had, popřípadě každý z chladicích hadů s prstencovým’ kolektorem otočným víkem.

S podstatou vynálezu souuva! několik dalších znaků. Průtočné otvory v prstencovém bloku jsou šikmo přesazeny vzhledem k přívodnímu potrubí a prstencový blok je podél přesazení opatřen vodorovnou drážkou pro odvádění chladicí vody. V Uorní čássi. pevného pláště a v prstencovém bloku je proveden přístopový otvor.

Vnntřní povrch otočné skříně je obložen izolačními deskami., opatřenými ocelovými žáruvzdornými příchytkami a připevněnými k otočné skříni šrouby podloženými izolačními vlákny. Mezi pevným pláštěm a otočnou skříní je umístěn izolační labyrint. Prstencová zásobovací nádrž a prstencový kolektor jsou spojeny s auto^^a-ický^^ detektory hladiny pro indikaci • poruch· .

Chladicí ústrojí podle vynálezu umožňuje nahradit chlazení plynem chlazení vodou, které je levnější, má menSí spotřebu energie a menší potřebu údržby než dosavadní chladicí ústrojí.

Daléí zvláétnosti a znaky jsou uvedeny v podrobném popisu jednoho zvláště výhodného provedení s odvoláním na výkresy, v nichž značí obr. 1 schéma svislého řezu chladicím ústrojím podle vynálezu, obr. 2 podrobnossi na sviséém řezu v úrovni přívodního zásobovacího potrubí, obr. 3 svislý řez prstencovým blokem v úrovni průtočného otvoru, obr. 4 svislý řez přístupovým otvorem v prstencovém bloku, obr. 5 detaily vyprazdňování a obr 6 celkové schéma znázorňující chladicí systém.

Na obr. 1 je znázorněna horní část rozdělovacího žlabu 10_. jehož hnací a závěsný mechanismus, souhrnně označený vztahovým znakem £2. je známého typu - a bude proto popsán pouze zběžné.

Hnací mechanismus sestává v poddtatě ze dvou ozubených soukolí 14. -16. uváddjících otočný prstenec 18 do příslušného otáčivého pohybu kolem vsázecího kanálu '20. který je pevný a je umístěn středově vzhledem k otáčení rozdělovacího žlabu 10 kolem podélné osy šachtové pece v závislosti na úhlovém nastavení rozdělovacího žlabu 10 vůči této podélné ose. Ozubená soukooí 14. 16 jsou poháněna nez^resl^ými moooiry, a to prvním motorem pohánějícím soukc^í 14 a druhým motorem p^J^E^á^n^i^zící^m soukc^í 16. Pohyb mezi soukolím 16 a závěsnými osami rozdělovacího žlabu 10 se přenáSÍ ozubeným věncem 28 a dvěma skříněmi ozubeného převodu, které nejsou znázorněny.

Pevný plášt 24 vymezuje společně s otočiým prsteneem 18 prstencovou komoru 26. oddělenou od vnitřku pece otočnou skříní 29 závěsu rozdělovacího žlabu £0. Otočná skříň 29 je připevněna k otočnému prstenci £8.

Je zřejmé, že. žáru Šachtové pece jsou přímo vystaveny stěny otočné skříně 29 a v menší míře vsázecí kanál 20. Za účelem ochrany této otočné skříně 29 proti vysokým teplotám ' a zabráněn, aby se žár přenášel buď vedením nebo zářením na jiné části, jako například na ložiska a ozubená kola, je podle vynálezu otočná skříň 29 obložena alespoň jedním chladicím hadem, zpravidla však několika chladicími - hady, z nichž na obr. 1 .jsou znázorněny čtyři, označené 30.. £2» 24» 26» v nichž cirkuluje vlastní tíží voda. Každý z těchto chladicích - hadů 30. 22. 24» 36 je napojen svislým potrubím 38. vedoucím podél otočného prstence £8. na prstencovou zásobovací nádrž 40 připevněnou o hornímu okraj otočného prstence 18 a znázorněnou · podrobně na obr 2.

Tato prstencová zásobovací nádrž £0, jejíž průřez je pravoúhlý, je vytvořena jednoduše připojením vnějSÍ stěny 42 O otočnému prstenci 18, s nímž - boční stěny. Boční stěny prstencové zásobovací nádrže 40 pojíždějí při otáčení rozdělovacího žlabu £0 ve vnitřní drážce prstencového bloku 44 připevněného O horní části 50 pevného pláště 24. Dv^ice spojů 46. 48. uspořádaných buď na vnějším okraji prstencové zásobovací nádrže 40 nebo na vnitřním okraj drážky prstencového bloku 44. zabraňuj vnikání prachu do prstencové zásobovací - nádrže 40. Spoje 46. 48 nemusí však být těsnicí.

Prstencový blok 44 je opatřen průtočným otvorem 52 spojujícím prstencovou zásobovací nádrž 40 s přívodním potrubím 54 chladicí vody.

Jak je znázorněno na obr 2, 3, · není průtočný otvor 52 umístěn proti přívodnímu.potrubí 54. jelikož spojení je zajištěno hrdlem .56. které je v podestě vodorovné · a může vzhledem O tomu, že je pouze jedno přívodní potrubí .54. vykonat téměř celou otáčku prstencového bloku 44. Přítok chladicí vody do hrdla 56 má za účel chlazení tohoto prstencového bloku 44.

Čistění prstencové zásobovací nádrže 40 je umožněno nejméně jedním přístupovým otvorem 58 provedeiým v horní části 50 pevného pláště 24 (obr. 1, 4) a v prstencovém bloku ,44.

Voda se ze všech těchto chladicích obvodů odvádí,prstencovým kolektorem 60 připevněným k vnitřní stěně pevného pláště 24_ (obr. 1, 5). Pro umožn&ní otáčení obvodů tvořených hady £0, 32, 34, Já, spojených s otočnou skříní 29. je prstencový kolektor 60 překryt prstencovým víkem 62_ připevněiým k otočné skříni 29 a odvalujícím se při otáčení skříně 29 po dvou stěnách vymezujjcích prstencový kolektor ,60. Každý z chladicích obvodů, tvořených hady JO, 32. 34. 36. je spojen odváděcím potrubím 64. připevněným k prstencovému víku 62 spojovacím blokem 66. s prstencovým kolektorem ,60. Pro kommpnnaci tepelných a mechanických deformací je svislé potrubí 38 a odváděči potrubí 64 opatřeno zpravidla měchem 68.

Jak je znázorněno na obr. 1 jsou vnitřní povrchy otočné skříně 29 . opatřeny izolačními deskami ,70. uchycenými ocelovými žáruvzdornými příchytkami 72 připevněnými k stěnám otočné skříně 29 šrouby 74 podloženými izolačními vlákny 76. jejichž účelem je zabránit vytváření tepelných mostů mezi prstencovou komorou 26 a vnitřkem šachtové pece. Tloušíka izolačních desek je asi 75 mm. Svislé stěny otočné skříně 29 mohou být rovněž opa třeny izolačními deskami ,78. které však mohou být tenčí, například 25 mm, vzhledem k tomu, že na svislé povrchy působí žár šachtové pece méně intenzívně než na vodorovné povrchy·

Dalším charakterist^kým znakem vynálezu je spoj mmzi pevným pláštěm 24 a otočnou skříní 29 ve tvaru labyrintu, jehož účelem je přispívat k lť^pšimu oddělení prstencové komory 26 od vnitřku šachtové pece. Tento labyrint může být tvořen kruhovou drážkou 80. která je připevněna k pevnému plášti 24 a do níž zasahuje obvodová lamela 82 otočné skříně 29. otáčející se trvale v kruhové drážce 80. Účelem labyrintu je zabránnt, aby v důsledku kolísání tlaku ve vsázecím kanálu 20 šachtové pece docházelo k přenosu prachu, suspendovaného v plynu, ve směru prstencové komory 26. Needohází-li ke kolísání tlaku, zabraňuje se takovémuto přenosu s výhodou přizpůsobením tlaku uvnitř prstencové komory 26 tlaku uvnntř šachtové pece.

Obdobný labyrint je možno uspořádat mmzi vsázecím kanálem 20 a otočným prstencem 1_8, jak je znázorněno například lamelou 84. uloženou mezi otočnou skříní 29 a vsázecím kanálem 20.

Vně chladicích obvodů, tvořených chladicími hady JO, J2. 34. ^. znázorněných na obr. 1, je výhodné provést chladicí obvod osy závěsu rozdělovacího žlabu 10. Tento chladicí obvod může být uspořádán rovnoběžně s chladicími obvody tvořenými chladicími hady JO, 32. ,34 36. to jest, může být rozvětven mmzi prstencovou zásobovací nádrží 40 a prstencovým kolektorem 60 tak, aby voda protékala jen svojí tíží.

Dále bude vysvětlena činnost chladicího ústrojí podle přehledného schéma znázorněného na obr. 6, v němž se používá k označení těchže částí těchže vztahových znaků jako v předháázueíhíhá obrázcích. Vztahovým znakem 24 je schematicky označen pevný pláší šachtové pece, v němž jsou umístěny prstencová zásobovací nádrž 40 a prstencový kolektor 60. mezi nimiž závisí na výšce ΔΗ výtok chladicí vody vlastní tíží. Meei prstencovou zásobovací nádrží 40 a prstencovým kolektorem 60 jsou rozvětveny chladicí obvod 86 a chladicí obvod 88 osy rozdělovacího žlabu 10.

Cirkulace chladicí vody mezi prstencovým kolektorem 60 a prstencovou zásobovací nádrží 40 je zajištěna soupravou 90 cirkulačních čerpadel. Souuááltrí obvodu je mimoto výměník tepla 92. průtokoměr 21, jakož i automatické regulační šoupátko £6. D^mmš^c^i^i^c^zí obvod 98 s automatickým regulačním šoupátkem 100 umožňuje přívod přídavné vody do obvodu za účelem kompenzace ztrát vzniklých vypařováním. Ώοι^Ι^ονβοί obvod 98 je rovněž opatřen vyprazdňovací® pstrujfn bím ,102. spojexým s automatickým šoupátkem 104.

Cirkulace vody v chladicím obvodu je řízena automaticky čtyřmi značkami hladiny, spojenými s prstencovou zásobovací ná«^j^j^:í 40 a čtyřmi značkami hladiny, spojenými s prstencovým kolektorem 60.

Při normální ' činnosti má být hladina . v prstencovém kolektoru 60 mezi značkami minj 8 ^max; · Jestliže z jakéhokooi důvodu klesne hladina na min.), vybudí se poplašný signál a automatickým regulačním šoupátkem 100 se úbytek vody automticky doplňuje. Jestliže hladina vody i nadále ' klesá, souprava 90 cirkulačních čerpadel se automaticky zastavuje na hla dině mi^n, aby se zabránilo chodu naprázdno. Když hladina v důsledku doplnění zásoby vody doměřovacím obvodem 98 stoupá, automaaické regulační šoupátko 100'se automaticky uzavře, jakmile hladina dosáhne značky max^. Jestliže hladina nadále stoupá, i když je automaaické regulační šoupátko 100 uzavřeno, otevře se automaticky automatické šoupátko 104. čímž se umožní odtok vody vyprazdňovsoím potrubím _ 1_02. aby se zabránilo přeteku a vniknutí vody do šachtové pece. .

V prstencové zásobovací nádrži 40 se má při normáání činn^ti hladina vody pohybovat mezi značkami mij a max^. Když hladina klesne až po značku mij, souprava 90 cirkulačních čerpadel se nastaví tak, aby se otáčela naplno a aby automaické regulační šoupátko 96 bylo zcela otevřeno. Jakmile stoupa jící hladina dosáhne značky max^, automaaické regulační šoupátko 96 ommzí postupně dodávku a nastavuje postupně sdposídаjící snížení chodu soupravy 90 cirkulačních čerpadel· Jakmile hladina dosáhne úrovně značky max., automaaické regulační šoupátko 96 se zcela uzavře a souprava 90 cirkulačních čerpadel se zastaví.

Při normminí činnosti nesmí hladina- klesnout pod značku mij. Kdyby přesto hladina klesla pod tuto značku, otevře se automaaické regulační ' šoupátko 100. čímž se zajištuje doplnění zásoby vody prstencovým kolektorem 60. Od tohoto oOammiOu muuí hladina v prstencové zásobovací nádrži 40 znovu stoupnout v důsledku činnosti soupravy 90 cirkulačních čerpadel. Jestliže i přes doplnění zásoby vody doměřovacím obvodem 98 a činností soupravy 90 cirkulačních čerpadel hladina v prstencové zásobovací nádrži .40 dále klesá, vybudí se na značce min, poplašný signál, což znamená, že dochází, pravděpodobně O úniku na hladinu spotřebičů, jimiž jsou chladicí obvody 86. 88. Při normální funkci nesmí nikdy hladiny v prstencové zásobovací nádrži 4_0 a v prstencovém kolektoru 60 dosáhnout značky min, a hladiny max, se nesmějí nikdy pře]kr>Sit. Překročení těchto značek svědčí automaticky o funkční poruše, například o úniku, bučí v prstencové zásobovací nádrži 40 nebo v prsteneovém kolektoru 60 nebo v hladině spotřebičů - chladicích obvodů 86. 88.

Claims (7)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Chladicí ústrojí zavážecího zařízení šachtové pece, sestávající z pevného svislého vsázecího kanálu umístěného uprostřed sazebny,'z otočného prstence, uloženého souose se vsázecím kanálem, z pevného pláště souosého s vnějším povrchem otočného prstence a vymezujícího společně s tímto prstencem bočně prstencovou komoru, která je oddělena od vnitřku pece otočnou skříní připevněnou O otočnému prstenci, z rozdělovacího žlabu uloženého výkyvné v otočné skříni, z prvního hnacího mechanismu pro otáčení celku, obsahuuícího otočný prstenec, otočnou skříň a rozdělovači žlab Oolem svislé osy šachtové pece a vsázecího kanálu, a z druhého hnacího mechanismu pro otáčení žlabu nezáávsle na pohybu, Oterý je výslednicí prvního hnacího mechanismu Oolem vodorovné . osy závěsu na otočném prstenci, vyznačující se tím, že dále sestává z prstencové zásobovací nádrže (40), Oterá je připevněna na horním okraji otočného prstence (18) a jejíž dvě soustředné stěny, vnější a vnitřní, jsou v kluzném dotyku se spoji (46, 48) vloženými v prstencovém bloku (44), připevněném v části (50) pevného pláště' (24), z nejméně jednoho přívodního potrubí - (54) chladicí vody vystupujícího na spodní straně horní části (50) pevného pláště (24) a opatřeného nejméně jedním otvorem (52) pro průtok vody vlastní tíží do prstencové zásobovací nádrže (40), z nejméně jednoho chladicího hadu (30, 32, 34, 36) umístěného kolem otočné skříně (29) a připojeného svislým potrubím (38) к prstencové zásobovací nádrži (40), z prstencového kolektoru (60), připevněného к pevnému plášti (24), z otočného prstencového víka (62) spojeného s prstencovým kolektorem (60) a připevněného к otočné skříni (29) a z odváděčích potrubí (64) spojujících chladicí had, popřípadě každý z chladicích hadů.(30, 32, 34, 36) s prstencovým kolektorem (60) otočným víkem (62).
2. 2, Chladicí ústrojí podle bodu 1, vyznačující se tím, že průtočné otvory (52) v prstencovém bloku (44) jsou Šikmo přesazeny vzheldem к přívodnímu potrubí (54) a prstencový blok (44) je podél přesazení opatřen vodorovnou drážkou (56) pro odvádění chladicí vody.
3. 3. Chladicí ústrojí podle bodu 1, vyznačující se tím, že v horní části (50) pevného pláfitě (24) a v prstencovém bloku (44) je proveden přístupový otvor (58).
4. 4· Chladicí ústrojí podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že vnitřní povrch otočné skříně (29) je obložen izolačními deskami (70) opatřenými ocelovými žáruvzdornými příchytkami (72) a připevněnými к otočné skříni (29) Šrouby (74) podloženými izolačními vlákny.
5. 5. Chladicí ústrojí podle bodu 1, vyznačující se tím, že mezi pevným pláštěm (24) a otočnou skříní (29) je'umístěn izolační labyrint.
6. 6. Chladicí ústrojí podle bodu 1, vyznačující se tím, že prstencová zásobovací nádrž (40) a prstencový kolektor (60) jsou spojeny s automatičkými detektory hladiny pro indikaci poruch.
7. 7. Chladicí ústrojí podle bodu 1, vyznačující se tím, že spoje (46, 48) jsou prachotěsné.