CZ285152B6 - Zařízení na zavážení šachtové pece - Google Patents

Abstract

Rotující a otočně závěšený násypný žlab (24) je zpevněn demontovatelným způsobem dvěma postranními bočními deskami (48a, 48b) se třmenem (48) ve tvaru " U" , směřujícím příčně ve vztahu k násypnému žlabu (24). Prvnímu prstenci (40) náleží zaoblený prvek (58), jenž je opatřen podlouhlou drážkou (60) s paralelními hranami procházejícími podél poledníků tohoto prvku (58) a jedna ze zmíněných bočních desek (48a) je prodloužena ve směru k prvku (58) v podobě ramene (64), jehož konec je otáčivě zavěšen v oběžném bloku (62) klouzavě se posunujícím v uvedené drážce (60) a osa otáčení (A) mezi tímto ramenem (64) a oběžným blokem (62) nebo naopak prochází středem zakřivení tohoto prvku (58).ŕ

Description

Zařízení na plnění šachtové pece

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení na plnění šachtové pece obsahující otočně a sklopně zavěšený rozdělovači žlab, jenž je zavěšen na vršku pece, dále vodicí ústrojí rozdělovacího žlabu skládající se z prvního a druhého valivého prstence, jež zajišťují otáčení žlabu kolem svislé osy a změnu úhlu sklonu rozdělovacího žlabu vzhledem k svislé ose naklápěním kolem vodorovné osy jeho zavěšení, ústrojí pro navzájem nezávislý pohon obou valivých prstenců, centrální násypky opatřené dolním těsnicím ventilem, dvou vodorovných příček umístěných rovnoběžně po obou stranách rozdělovacího žlabu uvnitř druh ho prstence, k němuž jsou příčky bezpečně upevněny, přičemž rozdělovači žlab je rozebíratelně zavěšen pomocí dvou bočních desek, z nichž každá je opatřena nosným čepem uloženým v ložisku odpovídající příčky.

Násypné zařízení tohoto typu je známo z dokumentu DE-A-39 28 466. Toto známé zařízení má mimo jiné výhodu možnosti demontáže svého rozdělovacího žlabu prostřednictvím vlastního ovládacího mechanizmu a má schopnost snadné úpravy pro namontování na již existující šachtové pece za účelem nahrazení konvenčních násypných zařízení zvonového typu.

Podstata vynálezu

Vynález sleduje cíl poskytnout zlepšené násypné zařízení toho typu, které je kompaktnější a umožňuje efektivnější a spolehlivější přenos výkyvných sil na rozdělovači žlab a naopak, a omezení tlaků na převody vznikajících působením váhy žlabu.

V zájmu dosažení tohoto cíle je zařízení podle vynálezu v podstatě charakterizováno tím, že boční desky tvoří ramena třmenu ve tvaru U uloženého napříč vzhledem k rozdělovacímu žlabu, dále tím, že první prstenec nese zakřivený prvek tvořený kupolí ve tvaru kulové úseče jejíž střed křivosti je umístěn v průsečíku svislé osy pece a vodorovné osy zavěšení žlabu. Tato kupole je opatřena podlouhlou drážkou, jejíž rovnoběžné okraje probíhají podél meridiánu kupole. Dále je toto zařízení charakterizováno tím, že jedna z uvedených bočních desek je protažena ve směru ke kupoli ramenem, na jehož konci je otočně uložen vodicí kámen kluzně posuvný v podlouhlé drážce, a tím, že osa otáčení mezi ramenem a vodicím kamenem prochází středem křivostí této kupole.

V důsledku toho, když první valivý prstenec vykonává relativní pohyb vzhledem k druhému valivému prstenci, a to buď zrychlením nebo změnou směru otáčení, uvádí kupole rameno a třmen do naklápivého pohybu kolem horizontální osy a tato naklápěcí síla je přenášena přímo na rozdělovači žlab. Naklápění ramene je možno provést prostřednictvím klouzání vodícího kamene v drážce kupole. Vzhledem k tomu, že naklápění ramene je přenášeno třmenem, je tato síla stejnoměrně přenášena oběma osami zavěšení rozdělovacího žlabu.

Těsnicí ventil, který zalištuje utěsnění mezi násypkou a vnitřkem pece je vhodně ovládán známým ovládacím mechanizmem s osovým a otáčivým pohybem. V souladu s vynálezem je tento ovládací mechanizmus uspořádán tak, že jeho osa prochází středem zakřivení kupole. Toto uspořádání umožňuje využití minimálního prostoru pro ovládání těsnicího ventilu, což znamená, že během svého otevírání a zavírání vykonává tento ventil kruhový pohyb soustředný s kupolí, takže pohyb kupole nebrání pohybům těsnicího ventilu a naopak.

Podle přednostního provedení je pod násypkou zavěšena plnicí trubice, která ve směru své osy proniká do otevřeného válcového prostoru vytvořeného rotováním kupole kolem svislé osy.

- 1 CZ 285152 B6

Plnicí trubice je výhodně chlazena chladicím vinutím procházejícím její stěnou v němž proudí voda.

Další znaky a charakteristiky vynálezu budou blíže osvětleny pomocí níže uvedených výhodných provedení a pomocí připojených obrázků.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 znázorňuje schematicky svislý řez plnicím zařízením podle vynálezu.

Obr. 2 znázorňuje půdorys zařízení podle obr. 1.

Obr. 3 znázorňuje řez kolmý na rovinu řezu na obr. 1.

Obr. 4 znázorňuje schematicky otáčení ramene sledující pohyb kupole.

Obr. 5 a obr. 6 znázorňují dva perspektivní pohledy na závěsný třmen rozdělovacího žlabu a jeho ovládací kupole z různých úhlů.

Obr. 7, 8, 9, 10 a 11 znázorňují schematicky pět různých sklonů nastavených v průběhu činnosti kupolové části.

Obr. 7a, 8a a 11a znázorňují ve zvětšeném měřítku detaily pohybu vodícího kamene v drážce kupolové části.

Příklady provedení vynálezu

Nejprve bude na základě obr. 1 až 3 proveden stručný popis součástí zařízení podle vynálezu. Vztahová značka 20 označuje na obr. 1 a 3 vršek šachtové pece, na jehož horní přírubě je připevněna skříň 22 obsahující ovládací mechanizmus rozdělovacího žlabu 24 pro otáčení rozdělovacím žlabem 24 kolem svislé středové osy X a pro změny jeho sklonu vzhledem k této ose X naklápěním kolem jeho vodorovné osy Y zavěšení. Kryt 26, který je pod centrální plnicí násypkou 28 je umístěn na skříni 22. Násypka 28 může být oddělena od krytu 26 těsnicím ventilem 30, který spolupůsobí s prstencovým sedlem 32 upevněným na přírubě 34 mezi krytem 26 a násypkou 28.

Ovládací mechanizmus rozdělovacího žlabu 24 v podstatě obsahuje první a druhou valivou skupinu skládající se ze dvou obručí 36, 38 bezpečně upevněných ke stěně skříně 22 a dvou ozubených valivých prstenců 40, 42, otáčejících se kolem obručí 36 a 38 pomocí běžně známých valivých prostředků, jako jsou kuličky nebo válečky. Tyto dva ozubené valivé prstence 40, 42 jsou nezávisle poháněny prostřednictvím pastorků, které nejsou znázorněny a které tvoří součást ovládacího mechanizmu umožňujícího oběma valivým prstencům 40, 42 otáčet se synchronizované nebo zpomalovat či ziychlovat horní valivý prstenec 40 vzhledem k spodnímu valivému prstenci 42.

Každý z obou valivých prstenců 40, 42 obsahuje příslušný prstencový nosný profil 40a, 42a, Oba prstencové nosné profily 40a, 42a jsou umístěny vzájemně souose nad sebou. Uvnitř nosného profilu 42a spodního valivého prstence 42 jsou v dostatečné vzdálenosti od středové osy X přivařeny dvě rovnoběžné vodorovné příčky 44, 46 pro zavěšení rozdělovacího žlabu 24. Rozdělovači žlab 24 je zavěšen pomocí bočních desek 48a, 48b, přičemž obě tyto boční desky jsou opatřeny vnějšími nosnými čepy 52, 54 usazenými otáčivě v ložiscích uložených v obou

-2 CZ 285152 B6 příčkách 44, 46. Sklon rozdělovacího žlabu 24 vzhledem k svislé ose X může být takto měněn otáčením nosných čepů 52, 54 kolem jejich horizontální osy Y zavěšení v příčkách 44, 46.

Předchozí popis zavěšení a ovládání rozdělovacího žlabu 24 přesně odpovídá zařízení v souladu s dokumentem DE-A-39 28 466. Na druhé straně se však zařízení podle vynálezu odlišuje od známého zařízení v přenosu pohybu horního valivého prstence 40 z hlediska naklápění rozdělovacího žlabu 24 kolem vodorovné osy Y jeho zavěšení. Na rozdíl od známého zařízení nejsou obě boční desky 48a, 48b nezávislé, ale ve skutečnosti tvoří ramena třmene 48 ve tvaru U umístěného příčně vzhledem k rozdělovacímu žlabu 24 (viz také obr. 5 a 6). Toto řešení již nabízí výhodu možnosti demontáže třmene 48 jako jednoho celku společně s bočními deskami 48a a 48b po odmontování rozdělovacího žlabu 24. Takto není potřebné, na rozdíl od známého zařízení, demontovat boční desky 48a, 48b odděleně a navíc není nutné nastavovat a usazovat polohy jednotlivých bočních desek 48a. 48b navzájem.

Podle znázornění na obr. 5 a obr. 6 má prstencový nosný profil 40a ozubeného horního valivého prstence 40 na svém oblouku v úhlu přibližně 120° válcová úseč 56 směřující nahoru až do vnitřku krytu 26.

Tato válcová úseč 56 je zakryta zakřiveným prvkem 58 v podobě kopule ve tvaru kulové úseče, jejíž střed O křivosti je umístěn v průsečíku vertikální osy X a horizontální osy Y zavěšení rozdělovacího žlabu 24. Tento zakřivený prvek 58 má podlouhlou drážku 60 nebo výřez s rovnoběžnými okraji jehož podélná osa probíhá podél meridiánu kulovitého povrchu u zakřiveného prvku 58. Tato drážka 60 je využita pro kluzné vedení vodícího kamene 62 umístěného na konci rameně 64, které je bezpečně připevněno ke třmenu 48 a které může být tvořeno výstupkem jedné z bočních desek 48a nebo 48b. Konec ramena 64 je vytvořen v podobě čepu 66, na němž je nasazen vodicí kámen 62. který je otočný vzhledem k rameni 64, a naopak, kolem osy A čepu 66. Tato osa A otáčení je orientována v souladu s jedním ze znaků tohoto vynálezu tak, že prochází středem křivosti O zakřiveného prvku 58. Na předvedeném příkladě klouže vodicí kámen 62 v drážce 60 jednoduše třením podél stěn. Pro zlepšení tohoto klouzání je možno vybavit vodicí kámen 62 valivým systémem.

Jestliže jsou oba valivé prstence 40, 42 poháněny synchronizované při stejné úhlové rychlostí, otáčí se rozdělovači žlab 24 kolem vertikální osy X ve stálém úhlu a ukládá plnicí materiálu v kruzích na úložný povrch. Jestliže naopak pomocí činnosti planetového ovládacího mechanizmu vykonává horní valivý prstenec 40 relativní pohyb vzhledem k rychlosti otáčení spodního valivého prstence 42, zakřivený prvek 58 působí na rameno 64 a působí naklápění třmenu 48 kolem vodorovné osy Y za účelem změny sklonu, rozdělovacího žlabu 24 vzhledem ke svislé ose X. Tento naklápěcí pohyb ramene 64 je doprovázen klouzáním vodícího kamene 62 v drážce 60. Teoreticky je možné zkrátit délku oblouku kopule a v krajním případě ho omezit na přítomnost obloukovitého pruhu nezbytného pro vytvoření drážky. V praxi je však vhodnější kopuli rozšířit, například až do přibližně 120°, jak je znázorněno na nákrese v zájmu dosažení výhodnějšího rozložení sil na prstencovém nosném profilu 40a.

Obr. 3 a obr. 4 znázorňují schematicky tři rozdílné úhlové polohy rozdělovacího žlabu 24 pomocí činnosti zakřiveného prvku 58. Poloha znázorněná plnými čarami je střední poloha odpovídající svislé orientaci ramene 64, v níž se vodicí kámen 62 nachází v nejvyšší poloze v drážce 60. Polohy 24a, 24b rozdělovacího žlabu 24 znázorněná přerušovanými čarami obdobně odpovídají příslušně maximálnímu sklonu a minimálnímu sklonu rozdělovacího žlabu 24. přičemž druhá z těchto poloh je svislá poloha. Jak je znázorněno na obr. 3 a obr. 4 jsou tyto krajní sklony dosaženy počínaje střední polohou vzájemným otáčením zakřiveného prvku 58 vzhledem ke spodnímu valivému prstenci 42 buď jedním či opačným směrem, což je doprovázeno klesáním vodícího kamene 62 v drážce 60 zakřiveného prvku 58. Obr. 4 potvrzuje, že pootočení zakřiveného prvku 58 v rozsahu nezbytném pro naklápění rozdělovacího žlabu 29 ze svislé polohy 24b do polohy 24a maximálního skloňuje méně nezjedná čtvrtina celé otáčky.

- 3 CZ 285152 B6

Uplatněním výhody třmene 48 je vychylování ramene 64 rovnoměrně rozděleno na oba nosné čepy 52 a 54, což ve srovnání s případem kdy rozdělovači žlab 24 je poháněn pouze na jedné straně, omezuje přetáčecí momenty na nosné čepy 52 a 59. Za předpokladu, rameno 64 může být poměrně dlouhé, je převodový poměr sil celkově výhodnější. Délka tohoto ramene 64 kromě toho závisí na výšce válcové úseče 56. Při srovnání se známým mechanizmem navíc řešení podle vynálezu nabízí výhodu, že naklápěcí síla rozdělovacího žlabu 24 vždy působí kolmo k rameni 64 bez ohledu na sklon rozdělovacího žlabu 24.

V provedení znázorněném na uvedených obr. prochází třmen 48 nad rozdělovacím žlabem 24. Je však také možné uspořádat třmen tak, že bude směrován v opačném smyslu, což znamená, že bude procházet pod rozdělovacím žlabem 24. V tomto případě může být konstruován v podobě kolébky pro horní konec rozdělovacího žlabu 24.

Nyní bude s pomocí obr. 7 až 11 podrobněji popsáno naklápění rozdělovacího žlabu 24 kolem osy Y jeho zavěšení pomocí účinku relativního pohybu horního valivého prstence 40 vzhledem k spodnímu valivému prstenci 42. Obr. 7 znázorňuje střední sklon rozdělovacího žlabu 24, který je shodný se sklonem znázorněným plnými čarami na obr. 3. V této poloze zaujímá rameno 64 svislou polohu, a proto je vodicí kámen 62 automaticky v nej vyšším místě své pracovní dráhy v drážce 60. Když je zakřivený prvek 58 otočen o úhel α ve směru znázorněném na obr. 8, v důsledku relativního pootočení horního valivého prstence 40 vzhledem k spodnímu valivému prstenci 42 je rameno 64 vychylováno ve směru zvedání rozdělovacího žlabu 24, to je směrem k zvětšování tohoto sklonu vzhledem k vertikální ose X. Tento pohyb je nezbytně doprovázen klesáním vodícího kamene 62 v drážce 60 kupolové části zakřiveného prvku 58, jak je znázorněno na obr. 8a.

Jestliže zakřivený prvek 58 pokračuje v relativním pohybu v témže směru, pak je dosaženo polohy podle obr. 9, kdy je dosaženo maximální úhlové vychýlení β zakřiveného prvku 58 odpovídající maximálnímu sklonu rozdělovacího žlabu 24, při kterém vodicí kámen 62 se nachází na dolním konci drážky 60.

Když na základě polohy podle obr. 7 je zakřivený prvek 58 otočen o úhel a v opačném směru, než na obr. 8, pak znovu dosažena symetrická situace vzhledem k obr. 7 tak, jak je znázorněno na obr. 10. Sklon rozdělovacího žlabu 24 je takto omezen vzhledem k vertikální ose X, zatímco vodicí kámen 62 zaujímá stejnou polohu v drážce 60, která byla znázorněna na obr. 8a. Při pokračujícím otáčení zakřiveného prvku 58 směrem k maximálnímu vychýlení úhlu β klesá rozdělovači žlab 24 do vertikální polohy podle obr. 11. V této poloze je vodicí kámen 62 opět, stejně jak je znázorněno na obr. 1 la, na dolním konci drážky 60, a to je ve stejné poloze, jakou zaujímá na obr. 9.

Nyní bude znovu zkoumán obr. 1 za účelem vysvětlení výhodných možností, které nabízí zařízení navrhované vynálezem. Celkový vodorovný prostor zabíraný kopulí zakřiveného prvku 58 v průběhu otáčení rozdělovacího žlabu 24 okolo svislé osy X odpovídá v podstatě prstencovému povrchovému ekvivalentu průmětu kopule do vodorovné roviny. Jinými slovy to znamená, že uprostřed zařízení zůstává k dispozici válcový prostor pro instalování plnicí trubice 70, která vede sypaný plnicí materiál do rozdělovacího žlabu 24. Tato plnicí trubice 70 může být jednoduše umístěna na podpěrném kruhu 74 bezpečně upevněném na přírubě 34. Plnící trubice 70 je přednostně chlazena vodou pomocí chladicího vinutí 72 zalitého ve vrstvě tepelně vodivého betonu naneseného na stěnu plnicí trubice 70. Kromě tohoto přímého působení na stěnu plnicí trubice 70, toto chlazení, mimo jiné, chrání volný styk ventilu proti tepelnému záření.

-4CZ 285152 B6

Další výhoda se nabízí v možnosti použití těsnicího ventilu, jak je navrhováno v dokumentu EP-B-0 252 342. Tento dokument navrhuje ventil, který je nesen ovládacím ramenem řízeným mechanizmem s osovým a otočným pohybem a jehož osa je skloněna k ose sedla ventilu. Ovládací mechanizmus 80 těsnicího ventilu 30 je upevněn na stěně krytu 26. Ovládací rameno ventilu 30 se skládá z vidlice 82, která může být otočně nastavena ovládacím mechanizmem 80 kolem její osy B pohybu. Těsnicí ventil 30 je nesen koncem páky 84, která je otočně zavěšena na konci vidlice 82, přičemž druhý konec páky 84 je ovládán v osovém směru mechanizmem 80 naklápějícím páku 84 kolem jejího bodu zavěšení na vidlici 82. Otevření těsnicího ventilu 30 nejdříve obsahuje osový pohyb mechanizmu 80 pootáčející páku 84 proti směru otáčení hodinových ručiček pro uvolnění těsnicího ventilu 30 z jeho sedla 32. Poté je vidlice 82 otáčena kolem osy B otáčení aby přemístila těsnicí ventil 30 otáčivým pohybem do vyčkávací pozice. Uzavření těsnicího ventilu 30 přirozeně obsahuje stejný postup v opačném pořadí.

Tím, že je ovládací mechanizmus 80 ventilu 30 orientován tak, že osa B otáčení vidlice 82 prochází středem O křivosti zakřiveného prvku 58, pohybuje se těsnicí ventil 30 v průběhu jeho pracovního manévrování po kruhové dráze, která je soustředná s kopulí zakřiveného prvku 58. Jinými slovy to znamená, že ve vyčkávací pozici může těsnicí ventil 30 zaujímat velmi omezený prostor mezi kopulí zakřiveného prvku 58 a stěnou krytu 26, zatímco v průběhu manévrování se může tento těsnicí ventil 30 pohybovat v tomto prostoru, aniž by bránil pohybu zakřiveného prvku 58 nebo naopak.

Konstrukční řešení plnícího zařízení podle vynálezu nevylučuje další výhodná uspořádání popsaná v dokumentu DE-A-39 28 466. Například chladicí systém zavěšení rozdělovacího žlabu 24 a jeho ovládací mechanizmus může být použit bez úprav zařízení podle vynálezu. Podobně, i přes přítomnost třmene 48 podle vynálezu, je možno použít snímatelný zavěšovací prostředek pro rozdělovači žlab 24 podle uvedeného dokumentu.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1, Zařízení na plnění šachtové pece obsahující otočný a sklopný rozdělovači žlab (24) zavěšený na vršku pece (20), vodicí ústrojí žlabu (24) obsahující první valivý prstenec (40) a druhý valivý prstenec (42) zajištující otáčení žlabu (24) kolem svislé osy (X) pece (20) a změnu jeho úhlu sklonu k ose (X) pece (20) naklápěním kolem vodorovné osy (Y) zavěšení žlabu (24), dále ústrojí pro navzájem nezávislý pohon obou valivých prstenců (40, 42), např. planetové ústrojí, centrální násypku (28) opatřenou spodním těsnicím ventilem (30), dvě vodorovné příčky (44, 46) probíhající navzájem rovnoběžně po obou stranách žlabu (24) uvnitř druhého valivého prstence (42), k němuž jsou příčky (44, 46) bezpečně upevněny, přičemž žlab (24) je rozebíratelně zavěšen pomocí dvou bočních desek (48a, 48b) z nichž každá obsahuje nosný čep (52, 54) uložený v ložisku odpovídající příčky (44, 46), vyznačující se tím, že obě boční desky (48a, 48b) tvoří ramena třmenu (48) ve tvaru U, uloženého napříč vzhledem ke žlabu (24) a první valivý prstenec (40) obsahuje zakřivený prvek (58) jehož střed (O) křivosti je umístěn do průsečíku svislé osy (X) pece (20) a vodorovné osy (Y) zavěšení žlabu (24), a který je opatřen podlouhlou drážkou (60) s rovnoběžnými okraji probíhajícími podél meridiánu zakřiveného prvku (58), přičemž jedna z bočních desek (48a) je ve směru k zakřivenému prvku (58) prodloužena ramenem (64) na jehož konci je otočně uložen vodicí kámen (62) kluzně posuvný v drážce (60), přičemž osa (A) vzájemného otáčení mezi ramenem (64) a vodicím kamenem (62) prochází středem (O) křivosti zakřiveného prvku (58).

   - 5 CZ 285152 B6
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zakřivený prvek (58) je tvořen kupolí ve tvaru kulové úseče zabírající vodorovně oblouk 120°.
3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že zakřivený prvek (58) ve tvaru kupole je usazen na válcovou úseč (56) bezpečně upevněnou na prstencovém nosném profilu (40a) prvního valivého prstence (40).
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že středem (O) křivosti zakřiveného prvku (58) prochází osa (B) otáčení ovládacího mechanizmu (80), s osovým a otáčivým pohybem, k ovládání těsnicího ventilu (30).
5. 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že do otevřeného válcového prostoru vymezeného rotací zakřiveného prvku (58) kolem svislé osy (X) pece (20) zasahuje, ve směru své osy, plnicí trubice (70) zavěšená pod násypkou (28).
6. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že ve stěně plnicí trubice (70) je umístěna chladicí cívka (72) protékaná vodou.