HU219525B - Adagolóberendezés aknakemencéhez - Google Patents

Abstract

Adagolóberendezés (10) aknakemencéhez (12), amelynek az aknakemencében(12) lévő töltet felülete fölött ürítőnyílást (16) meghatározó alsóadagolótölcsére (14), az ürítőnyílást (16) lezáró záróhelyzettel,valamint függőlegesen az ürítőnyílás (16) alatt elfoglalt nyitotthelyzettel rendelkező alsó harangja (20), azt záró- és nyitotthelyzete között függőlegesen mozgató emelő-süllyesztő egysége, az alsóadagolótölcsér (14) fölött felszerelt és ahhoz tömítetten csatlakozófelső adagolótölcsére (34), továbbá az utóbbi és az alsóadagolótölcsér (14) között elrendezett, zárt helyzetében a felsőadagolótölcsért (34) az alsó adagolótölcsértől (14) tömítettenelválasztó és a töltetet a felső adagolótölcsérben (34) megtartó ésnyitott helyzetében ezek között átjárást biztosító és a felsőadagolótölcsér (34) felől az alsó adagolótölcsér (14) felé folyó sűrűanyagáramot engedélyező alsó záróegysége, a felső adagolótölcsér (34)fölött felszerelt, bemenetével a környezettel, kimenetével pedig afelső adagolótölcsérrel (34) kapcsolódó legalább egy táplálótartálya(38), valamint az utóbbi és a felső adagolótölcsér (34) közéillesztett, az utóbbit a környezettől tömítetten leválasztó legalábbegy felső záróegysége (40) van. Az alsó záróegység nyitott helyzetébenaz aknakemence (12) tengelyével (18) lényegében egytengelyű, szabad, afelső adagolótölcsér (34) alatt egybefüggően sűrű anyagáramot létesítőközponti járatot szabadon hagyóan van elhelyezve, az emelő--süllyesztő egység a sűrű anyagáram által elfoglalt térfogaton kívülhelyezkedik el, és az alsó harang (20) fölött terelőelem (66) van asűrű anyagáramot az alsó harang (20) fölött szétosztó módonkialakítva. A javasolt adagolóberendezés (10) az alsó adagolótölcsér(14) kellően szimmetrikus feltöltését eredményezi. ŕ

Description

A találmány tárgya adagolóberendezés aknakemencéhez, amelynek az aknakemencében lévő töltet felülete fölött ürítőnyílást meghatározó alsó adagolótölcsére, az ürítőnyílást lezáró záróhelyzettel, valamint függőlegesen az ürítőnyílás alatt elfoglalt nyitott helyzettel rendelkező alsó harangja, azt záró- és nyitott helyzete között függőlegesen mozgató emelő-süllyesztő egysége, az alsó adagolótölcsér fölött felszerelt és ahhoz tömítetten csatlakozó felső adagolótölcsére, továbbá a felső adagolótölcsér és az alsó adagolótölcsér között elrendezett, zárt helyzetében a felső adagolótölcsért az alsó adagolótölcsértől tömítetten elválasztó és a töltetet a felső adagolótölcsérben megtartó és nyitott helyzetében ezek között átjárást biztosító és a felső adagolótölcsér felől az alsó adagolótölcsér felé folyó sűrű anyagáramot engedélyező alsó záróegysége, a felső adagolótölcsér fölött felszerelt, bemenetével a környezettel, kimenetével pedig a felső adagolótölcsérrel kapcsolódó legalább egy táplálótartálya, utóbbi és a felső adagolótölcsér közé illesztett, az utóbbit a környezettől tömítetten leválasztó legalább egy felső záróegysége van.

Az aknakemencéknél, különösen nagyolvasztóknál használt hagyományos adagolóberendezések általában nagy átmérőjű alsó harangot, valamint annál kisebb átmérőjű felső harangot tartalmaznak. A két harang olyan alsó adagolótölcsérbe illeszkedik, amely az aknakemence számára adagolókamrát alkot. A nagyobbik harang gondoskodik az aknakemencétől való elszigetelésről és a töltetanyagnak a töltet felületén való eloszlásáról, míg a kisebbik harang gondoskodik a felső adagolótölcsértől való leválasztásról, amely általában közvetlen kapcsolatban áll a környezettel.

Az általában surrantókon keresztül táplált felső adagolótölcsér általában forgótölcsér annak érdekében, hogy biztosítani tudják az adagolókamra minél szimmetrikusabb betáplálását. A valóságban jól ismert tény, hogy egy statikus helyzetű adagolótölcsér surrantókon át történő táplálása a nagyolvasztó tengelyétől távolodva igen aszimmetrikus töltési profilokat eredményez az adagolótölcsérben, ami viszont aszimmetrikus adagolást eredményez az adagolókamrában, ezáltal a nagyobbik harang az aknakemencében lévő töltet felületén aszimmetrikusan tudja csak az újonnan betöltött anyagot elosztani. Ugyancsak ismert, hogy az aknakemence töltetének aszimmetriája a kemence működésére károsan hathat.

A hagyományos adagolóberendezések egyik fő hiányosságának tekinthető, hogy az alsó harang nem képes azt a feladatát kifogástalanul ellátni, hogy egy alsó tömítőegységet képezzen az adagolókamra számára. A gyakorlatban, elsősorban az alsó harang nagy átmérője, valamint az alsó harang mentén lefolyó töltetanyag által okozott kopás következtében egyre kevésbé lehetséges tartós lezárást létrehozni az alsó harang, valamint az adagolókamra alsó éle által képezett ülék között.

Ennek a lezárásbeli hiányosságnak a kiküszöbölése érdekében több javaslat szerint az adagolókamrát meg kell kettőzni. Más szavakkal azt javasolták, hogy a forgó felső adagolótölcsért olyan zárt edényként kell kialakítani, amely megfelelő felső zárószelepek segítségével elszigetelhető a külvilágtól. Ilyen típusú berendezést ismertet például az US-A 4 878 655 és az US-A 4 881 869 számú szabadalmi leírás. A két említett dokumentumból megismerhető megoldásnál az alsó harangot az aknakemence tengelyében pozícionált függesztőrúd tartja. A felső adagolótölcsér úgy van az alsó adagolótölcsér felett felfüggesztve, hogy az aknakemence tengelye körül forgásban tartható. Az alsó adagolótölcsér és a felső adagolótölcsér között ennek elősegítésére egy első tömített forgókapcsolat van kialakítva, és a felső forgó adagolótölcsér felső vége tömítetten, azaz egy második tömített forgókapcsolat felhasználásával egy rögzített helyzetű fedélhez kapcsolódik, amely két táplálótartállyal van ellátva. A két táplálótartály is felső zárószelepekkel van ellátva. A forgó adagolótölcsér lezárására szolgáló alsó egység lényegében egy másik harangot tartalmaz, amely az aknakemence tengelye mentén a forgó adagolótölcsér alatt mozgatható egy felső, az ürítőnyílást lezáró helyzet, valamint egy alsó, gyűrű alakú ürítőnyílást létrehozó helyzet között, mely utóbbi helyzetben közvetlenül az aknakemencébe betöltendő anyag áramlásában helyezkedik el. Ebből a célból a felső harangot az alsó harangot tartó függesztőrudat körülvevő hüvelyről függesztették fel. Ennél a megoldásnál a felső harang egyidejűleg a beadagolandó töltelék számára anyagvisszatartó egységként, valamint a felső forgó adagolótölcsér és az alsó rögzített helyzetű adagolótölcsér között záróelemként szolgál, és nyitott helyzetében az ürítőnyílásnál egyfajta sugárvetőként működik a felső adagolótölcsérből az alsó adagolótölcsérbe folyó anyagáram számára.

A bemutatott ismert adagolóberendezés a felső forgó adagolótölcsérnek köszönhetően természetes módon teszi elkerülhetővé az aknakemence töltetében nagy aszimmetriák kialakulását, azonban nem teszi lehetővé a különböző lezárási kérdések megnyugtató rendezését, különösen a nagy nyomáson üzemelő aknakemencék esetében.

A találmánnyal célunk olyan adagolóberendezés kialakítása aknakemencéhez, amelynek két egymásra helyezett adagolótölcsére, valamint alsó harangja lehetővé teszi a felső adagolótölcsér aszimmetrikus feltöltéséből fakadó hatások csökkentését a töltetanyag alsó harang révén végrehajtott elosztása során, ugyanakkor sokkal előnyösebb előfeltételeket biztosít a felső és az alsó adagolótölcsér közötti, adott esetben légmentes lezárás megvalósítására.

A kitűzött feladat megoldása során aknakemencéhez használható adagolóberendezést vettünk alapul, amelynek az aknakemencében lévő töltet felülete fölött ürítőnyílást meghatározó alsó adagolótölcsére, az ürítőnyílást lezáró záróhelyzettel, valamint függőlegesen az ürítőnyílás alatt elfoglalt nyitott helyzettel rendelkező alsó harangja, azt záró- és nyitott helyzete között függőlegesen mozgató emelő-süllyesztő egysége, az alsó adagolótölcsér fölött felszerelt és ahhoz tömítetten csatlakozó felső adagolótölcsére, továbbá az utóbbi és az alsó adagolótölcsér között elrendezett, zárt helyzetében a felső adagolótölcsért az alsó adagolótölcsértől tömítetten elválasztó és a töltetet a felső adagolótölcsérben

HU 219 525 Β megtartó és nyitott helyzetében ezek között átjárást biztosító és a felső adagolótölcsér felől az alsó adagolótölcsér felé folyó sűrű anyagáramot engedélyező alsó záróegysége, a felső adagolótölcsér fölött felszerelt, bemenetével a környezettel, kimenetével pedig a felső adagolótölcsérrel kapcsolódó legalább egy táplálótartálya, valamint az utóbbi és a felső adagolótölcsér közé illesztett, az utóbbit a környezettől tömítetten leválasztó legalább egy felső záróegysége van. Ezt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy az alsó záróegység nyitott helyzetében az aknakemence tengelyével lényegében egytengelyű, szabad, a felső adagolótölcsér alatt egybefüggően sűrű anyagáramot létesítő központi járatot szabadon hagyóan van elhelyezve, az emelő-süllyesztő egység a sűrű anyagáram által elfoglalt térfogaton kívül helyezkedik el, és az alsó harang fölött terelőelem van a sűrű anyagáramot az alsó harang fölött szétosztó módon kialakítva.

A találmány szerinti adagolóberendezés egy előnyös kiviteli alakja értelmében az alsó záróegységnek anyagvisszatartó harangja, valamint az anyagáram áramlási irányában azt követően elhelyezett zárószelepe van.

A találmány szerinti adagolóberendezés egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a zárószelep flexibilis és tömítőlezárást tartalmaz.

Előnyös továbbá a találmány értelmében, ha a zárószelep záróelemmel, azzal társított, a felső adagolótölcsérhez tömítetten csatlakozó és a sűrű anyagáram által elfoglalt térfogatot körülvevő ülékkel, a záróelemet a sűrű anyagáram által elfoglalt térfogaton kívül eső oldalsó helyzetbe, valamint az ülékkel szomszédos záróhelyzetbe mozgató működtetőegységgel, valamint a záróelemet záróhelyzetében szorosan az ülékre szorító egységgel rendelkezik.

A fentieken túlmenően előnyös, ha az anyagvisszatartó harang az aknakemence ürítési tengelye körül szimmetrikus ürítőnyílást létrehozó mozgatható záróelemeket tartalmaz.

A találmány szerinti adagolóberendezés egy további előnyös kiviteli alakja értelmében az anyagvisszatartó harang a felső adagolótölcsérben egy ürítőnyílást lezáró alsó helyzet és az ürítőnyílást szabaddá tevő nyitott helyzet között mozgathatóan van ágyazva. Felemelt helyzetében a harang kedvezően befolyásolja az anyagáram homogenitását a felső adagolótölcséren belül, különösen csökkenti a szilárd anyagrészecskék részecskeméret szerinti nemkívánatos szétválasztódását.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha a terelőelem kúpos forgástestként van kiképezve, amelynek csúcsa a felső adagolótölcsér irányába néz, és tengelye egybeesik a sűrű anyagáram áramlási tengelyével. A terelőelemnek ez az alakja progresszív szóródást biztosít a sűrű anyagáram számára, és egészében véve hozzájárul a szétszórt anyagrészecskék röppályájának tengelyszimmetriájához.

A találmány szerinti adagolóberendezés egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a forgástestként kiképzett terelőelem csúcsától talpáig húzódó, az anyagáram számára áramlási csatornákat képező vezetőbordákkal van ellátva.

Előnyös továbbá a találmány értelmében, ha a terelőelem alsó haranghoz viszonyított helyzetét beállító szerkezete van.

Ugyancsak előnyös a találmány értelmében, ha a szerkezet a terelőelemet vízszintes síkban mozgató áttételi rudazatot tartalmaz.

A fentieken túlmenően előnyös, ha a szerkezet a terelőelemet vízszintes tengely körül elfordító áttételi rudazatot tartalmaz.

Előnyös továbbá, ha a terelőelemet az alsó harang fölött annak forgástengelye körül forgathatóan függesztő függesztőszervet tartalmaz, és a terelőelem őt forgató hajtószervvel van társítva.

Előnyös végül a találmány értelmében, ha a fíiggesztőszerv gördülőgyűrűt, a hajtószerv pedig a gördülőgyűrűn kiképzett fogaskoszorút, valamint azzal hajtáskapcsolatban álló hajtó fogaskereket és utóbbival összekötött, az aknakemencén kívül elhelyezett hajtómotort tartalmaz.

Lényeges, hogy a záróegységet alkotó elemek, amelyek az alsó adagolótölcsér és a felső adagolótölcsér között vannak elrendezve, úgy helyezkednek el, hogy alsó, nyitott helyzetben az aknakemence tengelyével lényegében egytengelyű szabad központi járatot hagynak szabadon úgy, hogy az anyagáram sűrű és nyalábolt anyagáramként hull alá a felső adagolótölcsérről. Ezen túlmenően az alsó harangot függőlegesen mozgató elemek nem az anyagáram útjában, hanem azon kívül, oldalt vannak elrendezve. A sűrű anyagáram áramlási útjába az alsó harang fölött külön terelőelem van beiktatva, azon a helyen, ahol az anyagáram nyaláboltsága megszűnik vagy látszólag megszűnik. Ez a terelőelem idézi elő az alsó harang felett nyalábolt anyagáram szétosztását vagy eltérítését.

A találmány szerinti adagolóberendezésben az alsó záróegység elemei a záróegység nyitott helyzetében az aknakemence tengelyével lényegében egytengelyű központi szabad járatot hagynak szabadon. Ily módon sűrű anyagáram hozható létre a felső adagolótölcsér és az alsó adagolótölcsér között, amelyet kevésbé befolyásolnak a felső adagolótölcsérben a töltetprofil aszimmetriái, mint egy sugárirányban kiteijedő áramlás. A gyakorlatban is megfigyelhető, hogy a felső adagolótölcsértől származó központi áram okozza az anyagrészecskeáramlási útvonalak konvergálását az aknakemence tengelye körül, és az anyagrészecskék nyalábolása révén azok kevésbé hajlamosak a térben aszimmetrikusan eloszlani. Minél kisebb a felső adagolótölcsértől kiinduló áramlási kúp csúcsszöge, annál jobb nyalábolási eredményt tudunk elérni.

Már az ismert berendezéseknél is említettük, hogy a közvetlenül az ürítőnyílás alatt elhelyezkedő záróharang ehelyett az anyagáram közvetlen kiterjedését okozza, így az anyagrészecskék útvonalát előzetes gravitációs gyorsulás által meghatározottól eltéríti. Ha hagyományos módon nincs lehetőség arra, hogy az anyagrészecskék mozgási pályáját egy központi tengely körül nyaláboljuk, és az anyagáram közvetlen expanziója az anyagrészecskék központi tengely körüli térbeli eloszlásának kezdeti aszimmetriáit kihangsúlyozza.

HU 219 525 Β

Ugyancsak bebizonyosodott, hogy egy sűrű központi áram ürülési keresztmetszete kisebb kerületű, mint egy táguló gyűrűszerű áramlás ürülési keresztmetszete. Az ürülési keresztmetszet kerülete viszont közvetlenül meghatározza a felső adagolótölcsér és az alsó tömített záróelem közötti összekötés minimális hosszát. Más szavakkal az összekapcsolás, amelynek tömített összekapcsolásnak kell lennie, egy központi ürítőnyílás esetében rövidebb lehet, mint egy gyűrűszerű ürítőnyílás esetében. Ezzel kapcsolatban különösen kiemelendő, hogy egy ürítőnyílás legkisebb lehetséges méretének szükségszerűen az ürítendő anyagrészecskék legnagyobb méretének (DMAX) a többszörösének (k) kell lennie. Gyűrű alakú ürítőnyílás esetében, például egy lezáróharang és a felső adagolótölcsér alsó pereme között, ennek a gyűrű alakú ürítőtémek a szélességének kell legalább azonosnak lenni a jelzett mérettel, míg egy központi ürítőnyílás esetében az ürítőnyílás átmérője lesz az említett érték. Ebből következik, hogy kör keresztmetszetű járat esetén a járat keresztmetszete sokkal kisebbre választható, mint egy gyűrű alakú járat keresztmetszete, ez azt jelenti, hogy a kör keresztmetszetű járat kerülete lényegesen kisebb lesz, mint a gyűrű alakú járat kerülete, ezáltal jobb megoldást nyújt az alsó és a felső adagolótölcsér közötti átjárásra vonatkozó tömített lezárási problémákra.

A találmány szerinti adagolóberendezés egy további előnye, hogy az alsó záróegység nyitott helyzetében teljesen kívül esik azon a tengelyirányú járaton, amelyben az anyagáram sűrű nyalábolt anyagáramként halad. Ebből következik, hogy a záróegység elemei, különösen a záróegység zárást biztosító felületei nincsenek kitéve a felső adagolótölcsérből aláfolyó sűrű és nyalábolt anyagáram koptatóhatásának.

Mivel az alsó harangot függőlegesen mozgató elemek az anyagáram által elfoglalt térfogaton kívül helyezkednek el, az aknakemence tengelye körüli anyagrészecskepálya-konvergenciát a javasolt adagolóberendezés egyetlen eleme sem zavarja meg, mielőtt a részecskék a terelőelemnek ütköznének. Ennek következtében egy nyalábolt sűrű anyagáram ütközik fel az alsó henger fölött elhelyezett terelőelemre. Ennek a terelőelemnek az elemi feladata az, hogy a nyalábolt sűrű anyagáramot eloszlassa vagy szétterítse a harang felett, és ily módon az anyagot tengelyszimmetrikusan juttassa rá az alsó harangra. Ez a terelőelem erre a célra kifejezetten is alkalmassá tehető, függetlenül bármi más járulékos szemponttól. Ennek az elemnek a felülete olyan geometriával alakítható ki, hogy például elősegítse a sűrű nyalábok anyagáram tengelyszimmetrikus szétoszlását. Ezt a terelőelemet tartó mechanikai szerkezet, valamint az ezeket megvalósító anyagok ennek megfelelően kizárólag a terelőelem feladatából eredő specifikus követelményekhez igazíthatok, anélkül hogy kompromisszumokat kellene keresnünk a további funkciók (például a lezárási és tömítési funkciók) megvalósításához.

Az alsó adagolótölcsér és a felső adagolótölcsér között beiktatott alsó záróegység természetesen egyetlen olyan záróelemből állhat, amely gondoskodik mind a felső adagolótölcsérben lévő anyag visszatartásáról, mind pedig az alsó és a felső adagolótölcsér közötti tömített lezárásról. Igen gyakran azonban előnyös, ha az alsó záróegység az anyagvisszatartó egység után alatta elhelyezett külön lezáróegységet tartalmaz. A felső adagolótölcsér tartalmának az alsó adagolótölcsérbe ürítésére a lezáróegységet előbb nyitott helyzetébe kell mozgatnunk, oldalirányban el kell mozgatnunk a sűrű nyalábolt anyagáram szabad központi járatából, mielőtt az anyagvisszatartó egységet nyitott helyzetébe állítanánk. Ebből következik, hogy a záróegység már nyitott helyzetű, ha az anyagáram megindul. A záróegység ezért soha nem kerül kapcsolatba a felső adagolótölcsérből kiáramló anyagárammal.

A záróegység előnyösen flexibilis tömített csatlakozást biztosít. Egy ilyen rugalmas csatlakozású záróegységgel az elérhető tömítés mértéke messze meghaladja a hagyományos harangokkal elérhető tömítés mértékét, amely szükségszerűen egy egyszerű fém-fém kapcsolat által biztosított tömítés. Ez a lényegesen feljavult tömítés teszi lehetővé, hogy az aknakemencét nagyobb üzemi nyomáson működtessük anélkül, hogy megnövekedne az adagolóberendezésnél a szivárgás. A gyakorlatban bebizonyosodott, hogy így olyan alsó harangot tartalmazó adagolóberendezést sikerült létrehozni, amely, elsőként az aknakemencétől ténylegesen tömítetten leválasztott adagolókamrát foglal magában. A felső adagolótölcsérnek az aknakemencétől való ilyen hatékony leválasztása különösen alkalmassá teszik a gázok vezérelt és ellenőrzött kiürítését az aknakemencéből, amikor az alsó és a felső záróegységek zárt állapotúak. Ez a környezetvédelem és a környezeti szennyezésekkel kapcsolatos folyton szigorodó követelmények szempontjából igen lényeges előny.

A záróegység előnyösen, de nem szükségszerűen a felső adagolótölcsér alatt felszerelt zárószelep. Egy ilyen zárószelepnek többek között előnye, hogy sokkal könnyebben hozzáférhető és szervizelhető.

Az alsó adagolótölcsér töltési helyi aszimmetriáinak kijavítása érdekében a terelőelemet az alsó harang fölötti ponton is megtarthatjuk úgy, hogy a kemencén kívülről is lehetővé válik az anyagáramhoz viszonyított helyzetének a megváltoztatása, illetve beállítása. így például lehetőség nyílik arra, hogy vízszintesen mozgatható forgástestet, kúpot használjunk, vagy olyan kúpot alkalmazzunk, amelynek a dőlési szögét tudjuk az aknakemencén kívülről befolyásolni. Ugyanennek a célnak az eléréséhez olyan terelőelemet is használhatunk, amely az alsó harang fölött az aknakemence tengelye körül forgóan helyezkedik el.

A találmányt az alábbiakban a csatolt rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a javasolt aknakemence adagolóberendezés példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti adagolóberendezés egy lehetséges kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete, a

2. ábrán az 1. ábra szerinti adagolóberendezést tüntettük fel hosszmetszetben, de az 1. ábrán feltüntetett helyzethez képest derékszögben elfordítva, a

HU 219 525 Β

3A. és 3B. ábra a találmány szerinti adagolóberendezés felső adagolótölcséréből az alsó adagolótölcsérbe történő anyagáramlást mutatja, a

4A. és 4B. ábra a 3A. és 3B. ábra szerinti helyzetet mutatja be egy ismert, a technika állásához tartozó adagolóberendezésben; az

5. ábrán a találmány szerinti terelőelem egy lehetséges kiviteli alakjának nagyobb léptékű nézete látható, részben metszve, a

6. ábrán az 5. ábra szerinti terelőelemet tartalmazó találmány szerinti adagolóberendezés felső adagolótölcséréből az alsó adagolótölcsérbe irányuló anyagáramlás vázlata látható, és a

7. ábra olyan aknakemence adagolóberendezés hosszmetszete, amelyben az alsó harang forgástengelye körül forgathatóan elhelyezett terelőelemmel van ellátva.

Az 1. és 2. ábrán a találmány szerinti aknakemence adagolóberendezés egy lehetséges és előnyös kiviteli alakját tüntettük fel hosszmetszetben, két, egymásra derékszöget bezáró nézetben. A 10 adagolóberendezés a 12 aknakemence, például a nagyolvasztó fölé van szerelve, és zárt alsó 14 adagolótölcsért tartalmaz. Az alsó 14 adagolótölcsér nagy átmérőjű 16 ürítőnyílást határoz meg, amely a 12 aknakemence 18 tengelyére központosán helyezkedik el.

A 16 ürítőnyílást alsó 20 harang zárhatja le, amelyet az ábrán ilyen záróhelyzetben tüntettünk fel úgy, hogy nekiszorul az alsó 14 adagolótölcsér 16 ürítőnyílása 22 pereméhez. Az alsó 14 adagolótölcsérben lévő anyag kiürítéséhez az alsó 20 harangot függőleges irányban le kell süllyeszteni ahhoz, hogy az a 16 ürítőnyílás 22 peremével együtt tengelyszimmetrikus gyűrű alakú teret alakítson ki, amelyen keresztül az alsó 14 adagolótölcsér kiüríthető, azaz a benne lévő anyag rábocsátható a 12 aknakemence töltetének a felületére. Érthető tehát, hogy az anyag szimmetrikus elosztása érdekében lényeges, hogy az alsó 14 adagolótölcsérben lévő betöltött anyagnak tengelyszimmetrikusnak kell lennie. Más szavakkal, az alsó 14 adagolótölcsérben lévő töltet profilja közvetlenül befolyásolja a 12 aknakemencében lévő töltet térbeli eloszlását.

Az alsó 20 harang felső részén két vízszintes 24, 26 tartókarral van ellátva, amelyen keresztül ugyancsak két 28,30 működtetőhenger tartja meg. A 24,26 tartókarok és a 28, 30 működtetőhengerek együttesen emelősüllyesztő egységet képeznek. A 28, 30 működtetőhengerek az alsó 14 adagolótölcsér felső 32 keretén vannak felszerelve, és működtetórúdjaik benyúlnak az alsó 14 adagolótölcsérbe úgy, hogy az alsó 20 harangot tengelyirányban záróhelyzetéből nyitott helyzetébe tudják átmozgatni és fordítva. Más szavakkal a 24, 26 tartókarok a két 28, 30 működtetőhengerrel együtt működve képeznek egy olyan emelő-süllyesztő egységet, amely az alsó 20 harangot tengelyirányban záró- és nyitott helyzete között képes mozgatni.

Az alsó 14 adagolótölcsér fölött felső 34 adagolótölcsér található, amely lefelé az alsó 14 adagolótölcsérhez hasonlóan ugyancsak keskenyedik, azonban annál sokkal erősebben szűkül. A felső 34 adagolótölcsért ismert módon két 36, 36’ surrantó táplálja, ehhez a felsó 34 adagolótölcsér felső részén anyagbetápláló egységként szolgáló két nyitott 38, 38’ táplálótartály van elhelyezve, melyek mindegyike egy-egy felső 40, 40’ záróegységgel van ellátva. A 2. ábrán az egyik felső 40 záróegység zárt helyzetű, amely helyzetben a zárt felső 34 adagolótölcsért tömítetten elszigeteli a 38 táplálótartálytól, a másik felső 40’ záróegység pedig nyitott helyzetű. A felső 40,40’ záróegységek magasságában a felső 34 adagolótölcsérben 42, 42’ figyelőablak van kiképezve. Az 1. ábrán vázlatosan feltüntettük azt a 44 működtetőszerkezetet is, amely lehetővé teszi a felső 40 záróegység számára, hogy nyitott helyzetéből zárt helyzetébe billenjen át, és a 38 táplálótartályt kellőképpen letömítse, illetve lezárja.

A felső zárt 34 adagolótölcsér alsó vége 46 dobon keresztül tömítetten van az alsó 14 adagolótölcsérhez kapcsolva. A tömítetten elhelyezett 46 dobban 48 zárószelep van az 50 ürítőnyílás alatt elrendezve, amelyet a 12 aknakemence 18 tengelyére koncentrikusan a felső 34 adagolótölcsér áramlási kúpjának alsó vége képez. A 48 zárószelepnek az 50 ürítőnyílást körülvevő és az alsó 14 adagolótölcsér felé néző tömített felületet meghatározó 52 üléke, előnyösen flexibilis tömített csatlakozással ellátott 54 záróeleme, azt tartó 55 tartókaija, valamint az 54 záróelemet mozgató 56 működtetőegysége van. Az 52 ülék és a 48 zárószelep együtt alsó záróegység alsó zárószervét képezi, és megfigyelhető, hogy a bemutatott oldalsó helyzetében az 54 záróelem és az azt tartó 55 tartókar teljesen szabaddá teszi az 50 ürítőnyílás alatti teret, és hogy az 54 záróelemmel szemben a 46 dob falában egy további 58 fígyelőablak is ki van alakítva. Az 56 működtetőegység itt gondoskodik arról, hogy az 54 záróelem - természetesen akkor, amikor nem folyik anyagáram - beforduljon az 50 ürítőnyílás alá, és a 18 tengely mentén flexibilis csatlakozásával szorosan rásimuljon az 52 ülék tömítőfelületére.

A felső 34 adagolótölcsér belsejében 60 anyagvisszatartó harang van felszerelve, amely lesüllyesztett helyzetében lezárja a felső 34 adagolótölcsér áramlási kúpjában lévő nyílás keresztmetszetét az 52 üléktől fölfelé. A 34 adagolótölcsér fala és a 60 anyagvisszatartó harang együttesen az alsó záróegység felső zárószervét képezi, és a két zárószerv, tehát a 48 zárószelep és a 60 anyagvisszatartó harang együttesen alkotja az alsó záróegységet. Az 1. és 2. ábrán a 60 anyagvisszatartó harangot kihúzott vonalakkal ábrázoltuk leengedett záróhelyzetében, és vázlatosan, szaggatott vonallal bejelöltük felemelt helyzetében is, amelyben az 50 üritónyílás keresztmetszetét teljes egészében szabaddá teszi. Megfigyelhető, hogy felemelt helyzetében a 60 anyagvisszatartó harang a felső 34 adagolótölcsérben lévő anyagáramot kizárólag az 50 ürítónyílás fölött befolyásolja. A 60 anyagvisszatartó harang ezen túlmenően segít az anyag részecskeméret szerinti szétosztályozódásának a csökkentésében is. A 60 anyagvisszatartó harang 62 karhoz csatlakozik, amely központosán a felső 34 adagolótölcsér fölött szerelt 64 működtetóhengerről

HU 219 525 Β lóg le. Látható tehát, hogy a 48 zárószelep és a 60 anyagvisszatartó harang egy-egy olyan záróegységet képez, amely az alsó 14 adagolótölcsér és a felső 34 adagolótölcsér közé van beiktatva, és együttműködve záróhelyzetében szigetelő módon elválasztja a felső 34 adagolótölcsért az alsó 14 adagolótölcsértől, és a töltetet a felső 34 adagolótölcsérben tartja, míg nyitott helyzetében az alsó 14 adagolótölcsért összekapcsolja a felső 34 adagolótölcsérrel, szabaddá téve ezzel a töltet útját a felső 34 adagolótölcsérből az alsó 14 adagolótölcsérbe.

Az 50 ürítőnyílás alatt, attól h távolságban, amely célszerűen legalább ugyanolyan nagyságrendű, mint az 50 ürítőnyílás átmérője, például kúp alakú 66 terelőelem van elhelyezve. A 66 terelőelem csúcsa az 50 ürítőnyílás felé van irányítva, és legalábbis általános helyzetében a 12 aknakemence 18 tengelyével egytengelyűén helyezkedik el. A 66 terelőelemnek a feladata, hogy a felső 34 adagolótölcsérről érkező sűrű, nyalábolt anyagáramot szétterítse. Ezért a 66 terelőelemet, amely feladatából adódóan könnyen eltávolítható, illetve kicserélhető, jó ütésállóságú és kopásállóságú anyagból kell készíteni.

Elemi követelmény, hogy a sűrű anyagáram szétterítését a lehető legjobb tengelyszimmetriával kell végrehajtani. Ebből a célból a 66 terelőelem például vezetőbordákkal látható el, amelyek csúcsától a talpa felé húzódnak, és ily módon közöttük az anyagáram számára vezetőcsatomák képződnek. Ezen túlmenően a 66 terelőelem előnyösen hajtással is ellátható úgy, hogy a 12 aknakemence 18 tengelye körül forogni is tud.

Egyes esetekben azonban az is előnyös lehet, ha az alsó 14 adagolótölcsér egyes szögtartományaiba több anyagot tudunk beadagolni, vagy a fellépő helyi aszimmetriákat valamilyen módon ki tudjuk egyenlíteni. Ilyen esetekben elegendő, ha a 66 terelőelemet enyhén kimozgatjuk a 18 tengellyel koaxiális helyzetéből a még jobban feltölteni kívánt szektorhoz viszonyítva. Ehhez a 66 terelőelemet például a 18 tengelyre merőleges síkban kell elmozgatnunk, vagy egy másik alternatív megoldás értelmében a 66 terelőelem tengelyét kell a 12 aknakemence 18 tengelyéhez viszonyítva megdöntenünk. Egy ilyen beállítható terelőelem így lehetőséget nyújt, legalábbis kényszerűségből, a 12 aknakemencében lévő töltet felületére bejuttatott anyag szétterítésének a megváltoztatásában.

A 3A., 3B., valamint a 4A., 4B. ábrákon részben a találmány szerinti adagolóberendezést, részben az ismert megoldás szerinti adagolóberendezést tüntettük fel két olyan jellemző helyzetben, amikor jól megfigyelhető az ismert megoldás és a javasolt megoldás működése és az általuk elért hatás közötti különbség. A 4A. és 4B. ábrán feltüntetett hagyományos adagolóberendezés az egyszerűség kedvéért forgó adagolótölcsér nélkül került feltüntetésre, és a találmány szerinti 10 adagolóberendezéstől eltérően felső 84 adagolótölcsérének 82 ürítőnyílása alá mozgatható kisméretű felső 80 harangot tartalmaz.

Legelőször is megfigyelhető, hogy a 4A., 4B. ábrán látható hagyományos adagolóberendezésben a 82 ürítőnyílás átmérője sokkal nagyobb, mint a 3A. és 3B. ábrán bemutatott találmány szerinti 10 adagolóberendezés 50 ürítőnyílásának D átmérője. Ennek az az oka, hogy a 80 harang és a felső 84 adagolótölcsér alsó éle közötti gyűrű alakú tér E szélességének mindenképpen egy olyan minimális értékűnek kell lennie, amely meggátolja, hogy a nagyobb anyagrészecskék az ürítésre szolgáló rést eltömjék.

A 3A., illetve a 4A. ábra a 34 adagolótölcsér, illetve a 84 adagolótölcsér ürítési fázisának a kezdetét tünteti fel. A 34 és 84 adagolótölcsérekben lévő töltet profilja erősen aszimmetrikus. Ez az aszimmetria a 36, 36’ surrantókkal történő betáplálás következménye. A 4A. ábrán feltüntetett esetben a 80 harang, amely egyszerre záróeszközként és anyagvisszatartó eszközként szolgál, az anyagrészecskék röppályáját vagy mozgáspályáját már a 84 adagolótölcsér belsejében megváltoztatja úgy, hogy azok a 18 tengelyhez képest sugárirányban eltérnek. A 3A. ábrán látható esetben a felső 34 adagolótölcsér által képzett áramlási kúp ehelyett az anyagrészecskék mozgáspályáját úgy befolyásolja, hogy azok a 18 tengely felé összetartóvá válnak úgy, hogy az 50 ürítőnyílásból sűrű, homogén, nyalábolt anyagáram lép ki a lehető legtökéletesebb tengelyszimmetriával. Az 50 ürítőnyílástól csupán h távolságban következik aztán be a nyalábolt anyagáram 66 terelőelem általi szétterítése.

A két berendezés közötti különbség sokkal erőteljesebben kidomborodik a 3B. és 4B. ábra összehasonlítása során, amelyeknél a felső 34, 84 adagolótölcsérek már csaknem üresek. A 3B. ábrán látható esetben az anyagáram tengelyszimmetriája továbbra is fennmaradt az anyagáram felső 34 adagolótölcsér 50 ürítőnyílásánál végbemenő nyalábolásnak köszönhetően, míg a 4B. ábrán bemutatott esetben az anyagáram semmilyen tengelyszimmetriát nem mutat. Megfigyelhető, hogy a felső 84 adagolótölcsérben lévő anyagmaradék térfogata még mindig jelentős, amikor a 84 adagolótölcsérből kilépő anyagáram tengelyszimmetriája már sérül, illetve megszűnik. A 3B. ábra esetében a felső 34 adagolótölcsérben lévő anyagmennyiség sokkal kisebb, már csaknem teljesen kifogy, amikor a 34 adagolótölcsérből kifolyó anyagáram tengely szimmetriája megszűnik.

Az 5. ábrán olyan 99 szerkezetet tüntettünk fel, amelynek segítségével a 66 terelőelem helyzetét az alsó 20 haranghoz képest változtatni tudjuk. Ennél a kialakításnál a 66 terelőelem a 18 tengelyre merőleges irányban a 24, 26 tartókarok segítségével mozgatható. Ennek biztosítására a 66 terelőelem 100 áttételi rudazaton keresztül a 30 működtetőhengeren hosszában átnyúló 102 vezérlőrúdhoz kapcsolódik. Ha a 102 vezérlőrudat a 12 aknakemence felé mozgatjuk, az a 26 tartókaron kiképzett 106 tengelycsap körül elfordítja 104 összekötő lemezt. A 104 összekötő lemez a 108 nyíl irányában fordul el, és a hozzákapcsolódó 110 rúd révén 112 nyíl irányában kimozdítja addigi helyzetéből a 66 terelőelemet. A 66 terelőelemnek a 112 nyíllal ellentétes irányú mozgását értelemszerűen a 102 vezérlőrúd kihúzásával tudjuk előidézni. Az ismertetetthez hasonló szerkezetet használhatunk arra a célra is, hogy a 66 terelőelemet szükség esetén a rajz síkjára merőleges billenőtengely körül elbillentsük.

HU 219 525 Β

A 66 terelőelein vízszintes kimozdításának a hatását a 6. ábra segítségével mutatjuk be. Látható, hogy a 66 terelőelem jobbra van eltolva annak érdekében, hogy nagyobb anyagmennyiség jusson az alsó 14 adagolótölcsér bal oldalára. Megfigyelhető, hogy a 66 terelőelem mozgása abban a függőleges síkban zajlik, amely a felső 34 adagolótölcsér két 40, 40’ záróegységének tengelyét tartalmazza (azaz a 2. ábra síkjában). A valóságban megfigyeltük, hogy az alsó 14 adagolótölcsérben lévő töltet felületi helyi aszimmetriái a 2. ábra síkjában a legnagyobbak, és az 1. ábra síkjában a legkisebbek. A 66 terelőelem szimmetriatengelyből történő kimozdítását folyamatosan szabályozhatjuk a felső 34 adagolótölcsér kiürítése alatt. Ezt a szabályozást például a felső 34 adagolótölcsér különböző töltési profiljai mellett és különböző töltetanyagokkal végzett tesztek alapján hajthatjuk végre.

A 7. ábra a találmány szerinti terelőelem egy másik lehetséges kialakítását mutatja be. Ennél a kiviteli alaknál 66’ terelőelem nem tengelyszimmetrikus, hanem az alsó 20 harang fölött van felfüggesztve úgy, hogy a 18 tengely körül forgatható. A 66’ terelőelem 119 fúggesztőszerve például 120 gördülőgyűrűből és azon kívül elhelyezett fogaskoszorúból állhat, amely 122 hajtómotor 124 hajtó fogaskerekével áll hajtókapcsolatban. A 122 hajtómotor a 12 aknakemencén kívül van elhelyezve, míg a többi elem azon belül helyezkedik el. Az ismertetett mechanikus 123 hajtószerv rendkívül egyszerű és könnyen védhető a 12 aknakemence belsejében uralkodó magas hőmérsékletekkel szemben. Könynyen belátható, hogy a forgó 66’ terelőelem ugyancsak eredményesen hozzájárul a nyalábolt anyagáram csaknem tökéletesen tengelyszimmetrikus szétterítéséhez az alsó 20 harang fölött.

Claims (13)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Adagolóberendezés aknakemencéhez, amelynek az aknakemencében lévő töltet felülete fölött ürítőnyílást meghatározó alsó adagolótölcsére, az ürítőnyílást lezáró záróhelyzettel, valamint függőlegesen az ürítőnyílás alatt elfoglalt nyitott helyzettel rendelkező alsó harangja, azt záró- és nyitott helyzete között függőlegesen mozgató emelő-süllyesztő egysége, az alsó adagolótölcsér fölött felszerelt és ahhoz tömítetten csatlakozó felső adagolótölcsére, továbbá az utóbbi és az alsó adagolótölcsér között elrendezett, zárt helyzetében a felső adagolótölcsért az alsó adagolótölcsértől tömítetten elválasztó és a töltetet a felső adagolótölcsérben megtartó és nyitott helyzetében ezek között átjárást biztosító és a felső adagolótölcsér felől az alsó adagolótölcsér felé folyó sűrű anyagáramot engedélyező alsó záróegysége, a felső adagolótölcsér fölött felszerelt, bemenetével a környezettel, kimenetével pedig a felső adagolótölcsérrel kapcsolódó legalább egy táplálótartálya, valamint az utóbbi és a felső adagolótölcsér közé illesztett, az utóbbit a környezettől tömítetten leválasztó legalább egy felső záróegysége van, azzal jellemezve, hogy az alsó záróegység nyitott helyzetében az aknakemence (12) tengelyével (18) lényegében egytengelyű, szabad, a felső adagolótölcsér (34) alatt egybefüggően sűrű anyagáramot létesítő központi járatot szabadon hagyóan van elhelyezve, az emelő-süllyesztő egység a sűrű anyagáram által elfoglalt térfogaton kívül helyezkedik el, és az alsó harang (20) fölött terelőelem (66) van a sűrű anyagáramot az alsó harang (20) fölött szétosztó módon kialakítva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti adagolóberendezés, azzal jellemezve, hogy az alsó záróegységnek anyagvisszatartó harangja (60), valamint az anyagáram áramlási irányában azt követően elhelyezett zárószelepe (48) van.
3. 3. A 2. igénypont szerinti adagolóberendezés, azzal jellemezve, hogy a zárószelep (48) flexibilis és tömítőlezárást tartalmaz.
4. 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti adagolóberendezés, azzal jellemezve, hogy a zárószelep (48) záróelemmel (54), azzal társított, a felső adagolótölcsérhez (34) tömítetten csatlakozó és a sűrű anyagáram által elfoglalt térfogatot körülvevő ülékkel (52), a záróelemet (54) a sűrű anyagáram által elfoglalt térfogaton kívül eső oldalsó helyzetbe, valamint az ülékkel (52) szomszédos záróhelyzetbe mozgató működtetőegységgel, valamint a záróelemet (54) záróhelyzetében szorosan az ülékre (52) szorító egységgel rendelkezik.
5. 5. A 2-4. igénypontok bármelyike szerinti adagolóberendezés, azzal jellemezve, hogy az anyagvisszatartó harang (60) az aknakemence ürítési tengelye (18) körül szimmetrikus ürítőnyílást (50) létrehozó mozgatható záróelemeket tartalmaz.
6. 6. A 2-4. igénypontok bármelyike szerinti adagolóberendezés, azzal jellemezve, hogy az anyagvisszatartó harang (60) a felső adagolótölcsérben (34) egy ürítőnyílást (50) lezáró alsó helyzet és az ürítőnyílást (50) szabaddá tevő nyitott helyzet között mozgathatóan van ágyazva.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti adagolóberendezés, azzal jellemezve, hogy a terelőelem (66) kúpos forgástestként van kiképezve, amelynek csúcsa a felső adagolótölcsér (34) irányába néz, és tengelye egybeesik a sűrű anyagáram áramlási tengelyével.
8. 8. A 7. igénypont szerinti adagolóberendezés, azzal jellemezve, hogy a forgástestként kiképzett terelőelem (66) csúcsától a talpáig húzódó, az anyagáram számára áramlási csatornákat képező vezetőbordákkal van ellátva.
9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti adagolóberendezés, azzal jellemezve, hogy a terelőelem (66) alsó haranghoz (20) viszonyított helyzetét beállító szerkezete (99) van.
10. 10. A 9. igénypont szerinti adagolóberendezés, azzal jellemezve, hogy a szerkezet (99) a terelőelemet (66) vízszintes síkban mozgató áttételi rudazatot (100) tartalmaz.
11. 11. A 9. igénypont szerinti adagolóberendezés, azzal jellemezve, hogy a szerkezet (99) a terelőelemet (66) vízszintes tengely körül elfordító áttételi rudazatot (100) tartalmaz.
12. 12. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti adagolóberendezés, azzal jellemezve, hogy a terelőelemet (66’) az alsó harang (20) fölött annak forgástengelye kö7

    HU 219 525 Β rül forgathatóan függesztő fuggesztőszervet (119) tartalmaz, és a terelőelem (66’) őt forgató hajtószerwel (123) van társítva.
13. 13. A 12. igénypont szerinti adagolóberendezés, azzal jellemezve, hogy a függesztőszerv (119) gördülőgyűrűt (120), a hajtószerv (123) pedig a gördülőgyűrűn (120) kiképzett fogaskoszorút, valamint azzal hajtáskapcsolatban álló hajtó fogaskereket (124) és utóbbival összekötött, az aknakemencén (12) kívül elhelyezett

    5 hajtómotort (122) tartalmaz.