PL179699B1 - Urzadzenie do zaladunku pieca szybowego PL PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1 Urzadzenie do zaladunku pieca szybowego, zawie rajace dolny lej samowyladowczy posiadajacy przy swoim V dolnym koncu otwór wyladowczy skierowany do srodka pieca szybowego, przesuwny pionowo dolny stozek skoja- rzony z otworem wyladowczym dolnego leja samowylado- wczego, górny lej samowyladowczy usytuowany powyzej dolnego leja samowyladowczego i szczelnie z nim polaczo- ny, który to górny lej samowyladowczy posiada przy swoim dolnym koncu otwór wyladowczy, skierowany do srodka dolnego leja samowyladowczego, dolne zamkniecie skoja- rzone z otworem wyladowczym górnego leja samowylado- wczego, co najmniej jeden zbiornik zasilajacy górnego leja samowyladowczego, zamontowany powyzej tego leja, który to zbiornik z jednej strony polaczony jest z atmosfera, a z drugiej strony z górnym lejem samowyladowczym oraz gór- ny zawór zamykajacy, znamienne tym , ze dolny stozek (20) zamocowany jest za pomoca pionowych serwomotorów (28, 30) polozonych z obu stron w stosunku do otworu wyladowczego (50) górnego leja samowyladowczego (34) oraz, ze posiada deflektor (66, 6 6 ' ) , który zamontowany jest osiowo pomiedzy dolnym stozkiem (20) i otworem wylado- wczym (50) górnego leja samowyladowczego (34) a takze, ze dolne zamkniecie w polozeniu otwartym ma srodkowy kanal przechodzacy przez otwór wyladowczy (50) skiero- wany pionowo na powierzchnie deflektora (66, 66'). F ig 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do załadunku pieca szybowego, a zwłaszcza urządzenia do załadunku pieca szybowego zawierające dwa leje samowyładowcze znajdujące się w położeniu jeden nad drugim, z których dolny wyposażony jest w stożek, który w położeniu zamkniętym umożliwia zablokowanie otworu służącego do rozładowania dolnego leja samowyładowczego do pieca szybowego, a w położeniu otwartym pozwala na rozprowadzanie materiału wsadowego na powierzchni wsadu.

Znane konwencjonalne urządzenia do załadunku pieców szybowych, szczególnie wielkich pieców, zwykle zawierają dolny stożek o dużej średnicy i górny stożek o małej średnicy. Oba stożki zamontowane sąw dolnym leju samowyładowczym, który stanowi komorę załadowczą pieca szybowego. Większy stożek zapewnia oddzielnie gazowe od pieca szybowego i rozprowadzenie materiału wsadowego na powierzchni wsadu. Mały stożek zapewnia zamknięcie od strony górnego leja samowyładowczego, który połączony jest bezpośrednio z atmosferą.

Ten górny lej samowyładowczy, który jest załadowywany za pomocą przenośnika skipowego, normalnie obraca się w celu zapewnienia bardziej symetrycznego załadunku komory załadowczej. Rzeczywiście, wiadomym jest, że załadunek nieruchomego leja samowyładowczego za pomocą przenośników skipowych, przesuniętych poprzecznie względem osi pieca szybowego, powoduje bardzo asymetryczny profil materiału w tym leju samowyładowczym, co powoduje asymetryczny załadunek komory załadowczej i skutkiem tego asymetryczne rozprowadzenie załadowywanego materiału przez duży stożek na powierzchni wsadu w piecu szybowym. Obecnie wiadomo, że odchyłki od symetrii wsadu w piecu szybowym mają szkodliwy wpływ na funkcjonowanie takiego pieca.

Te konwencjonalne urządzenia do załadunku mają tę wadę, że dolny stożek me spełnia należycie swojej funkcji jako dolny zespół zamykający komory załadowczej. Rzeczywiście, z powodu dużej średnicy dolnego stożka i tarcia materiału załadowywanego w trakcie jego przepływu wzdłuż dolnego stożka, jest prawie niemożliwe zapewnienie trwałego zamknięcia pomiędzy dolnym stożkiem i jego gniazdem utworzonym przez dolną krawędź komory załadowczej.

W celu usunięcia tych niedogodności, zaproponowano podwojenie komory załadowczej. Innymi słowy zaproponowano rozwiązanie, w którym obracający się górny lej samowyładowczy wykonany jest w postaci zamkniętego naczynia, które może być odizolowane od atmosfery poprzez zastosowanie górnych zaworów zamykających. Urządzenie tego typu opisane jest przykładowo w opisach patentowych US-A-4,878,655 i US-A-4,881,869. Zgodnie z tymi dwoma opisami patentowymi, dolny stożek podwieszony jest na pręcie umieszczonym wzdłuż osi pieca szybowego. Górny lej samowyładowczy zawieszony jest powyżej dolnego leja samowyładowczego w takich sposób, że może być obracany wokół osi pieca szybowego. W tym celu pomiędzy dolnym lejem samowyładowczym a górnym lejem samowyładowczym wykonane jest pierwsze uszczelnione połączenie obrotowe. Górny obrotowy lej samowyładowczy przy swojej górnej krawędzi połączony jest w sposób szczelny, stosując drugie uszczelnione połączenie obrotowe, z nieruchomym kołpakiem wyposażonym w dwa zasilające zbiorniki dla przenośników skipowych. Te zasilające zbiorniki wyposażone sąw dwa górne zawory zamykające. Dolne elementy do zamykania obracającego się leja samowyładowczego zasadniczo zawierają stożek, który może być przemieszczany wzdłuż osi pieca poniżej obracającego się leja samowyładowczego, pomiędzy górnym położeniem, w którym zamyka on otwór wyładowczy, i dolnym położeniem, w którym otwiera on pierścieniowy otwór wyładowczy i jest usytuowany bezpośrednio w strumieniu materiału. Z tych powodów górny stożek podwieszony jest do tulei otaczającej wieszak dolnego stożka. Jednocześnie spełnia on funkcję urządzenia zatrzymującego materiał i urządzenia zamykającego pomiędzy górnym obrotowym lejem samo wyładowczym i dolnym stałym lejem samowyładowczym i tworzy również, w położeniu otwartym, rodzaj promieniowego urządzenia kompensacyjnego dla strumienia materiału płynącego z górnego leja samowyładowczego do dolnego leja samowyładowczego.

Opisane powyżej urządzenie do załadunku umożliwia w naturalny sposób, dzięki górnemu obrotowemu lejowi smaowyładowczemu, uniknięcia dużych odchyleń od strumieni wsadu w piecu szybowym. Jednakże nie daje ono możliwości zadowalającego rozwiązania

179 699 problemów szczelności, zwłaszcza w przypadku, gdy piec szybowy pracuje przy dużych ciśnieniach.

Celem niniejszego wynalazkujest zaproponowanie urządzenia do załadunku pieca szybowego, z dwoma lejami samowyładowczymi, znajdującymi się w położeniu jeden nad drugim i dolnym stożkiem (dużym stożkiem), umożliwiającego zredukowanie skutków asymetrycznego załadunku górnego leja samowyładowczego przy rozprowadzeniu materiału wsadowego przez dolny stożek oraz stworzenie korzystniejszych warunków wstępnych dla osiągnięcia bardzo szczelnego zamknięcia pomiędzy górnym lejem samowyładowczym a dolnym lejem samowyładowczym.

Zgodnie z wynalazkiem urządzenie do załadunku pieca szybowego zawierające dolny lej samowyładowczy posiadający przy swoim dolnym końcu otwór wyładowczy skierowany do środka pieca szybowego, przesuwny pionowo dolny stożek, skojarzony z otworem wyładowczym dolnego leja samowyładowczego, górny lej samowyładowczy, usytuowany powyżej dolnego leja samowyładowczego i szczelnie z nim połączony, który to górny lej samowyładowczy posiada przy swoim dolnym końcu otwór wyładowczy skierowany do środka dolnego leja samowyładowczego, dolne zamknięcie skojarzone z otworem wyładowczym górnego leja samowyładowczego, co najmniej jeden zbiornik zasilający górnego leja samowyładowczego, zamontowany powyżej tego leja, który to zbiornik z jednej strony połączony jest z atmosferą, a z drugiej strony z górnym lejem samowyładowczym oraz górny zawór zamykający, charakteryzuje się tym, że dolny stożek zamocowany jest za pomocą pionowych serwomotorów położonych z obu stron w stosunku do otworu wyładowczego górnego leja samowyładowczego oraz, że posiada deflektor, który zamontowany jest osiowo pomiędzy dolnym stożkiem i otworem wyładowczym górnego leja samowyładowczego a także, że dolne zamknięcie w położeniu otwartym ma środkowy kanał przechodzący przez otwór wyładowczy skierowany pionowo na powierzchnię deflektora.

Korzystnie, dolne zamknięcie posiada zawór zamykający położony poniżej otworu wyładowczego górnego leja samowyładowczego oraz przesuwny pionowo stożek, usytuowany wewnątrz górnego leja samowyładowczego.

Zawór zamykający zawiera klapę oraz gniazdo skojarzone z klapą, które to gniazdo jest połączone szczelnie z górnym lejem samowyładowczym i usytuowane dokoła otworu wyładowczego górnego leja samowyładowczego, a także serwomotor, który połączony jest z klapą, przy czym klapa w położeniu otwartym zaworu zamykającego usytuowana jest z boku w stosunku do otworu wyładowczego górnego leja samowyładowczego, zaś w położeniu zamkniętym tego zaworu klapa usytuowana jest wewnątrz gniazda. Zawór zamykający posiada elastyczne złącze uszczelniające usytuowane pomiędzy klapą i gniazdem.

W położeniu otwartym stożek usytuowany jest pionowo powyżej otworu wyładowczego górnego leja samowyładowczego.

Deflektor ma kształt stożka i zaopatrzony jest w żebra przechodzące od wierzchołka do podstawy tego stożka, a zamocowany jest powyżej dolnego stożka, za pomocą mechanizmu ruchu postępowego lub obrotowego.

Korzystnie, urządzenie posiada mechanizm obrotowy, który połączony jest z deflektorem mającym kształt płyty, przy czym mechanizm obrotowy zawiera rolkowy pierścień, który połączony jest z deflektorem w kształcie płyty, uzębienie koła zębatego osadzone na pierścieniu oraz koło zębate usytuowane wewnątrz pieca, a także silnik napędowy połączony z kołem zębatym i położony na zewnątrz pieca.

Zaletą rozwiązania jest to, że dolne zamknięcie zamontowane pomiędzy dolnym lejem samowyładowczym i górnym lejem samowyładowczym usytuowane jest w takim położeniu, że w jego dolnym otwartym położeniu otwiera środkowy kanał, zasadniczo współosiowy z osią pieca szybowego tak, że strumień materiału jest uformowany poniżej górnego leja samowyładowczego w postaci ubitego strumienia materiału. Na trajektorii ubitego strumienia materiału, powyżej dolnego stożka w miejscu, w którym ogniskowanie strumienia materiału kończy się, albo kończy

179 699 się pozornie, położony jest deflektor, którego powierzchnia powoduje, że strumień materiału zogniskowany ponad dolnym stożkiem odchyla się albo ulega rozproszeniu.

Zaletą urządzenia do załadunku pieca szybowego według wynalazku jest to, że dolne zamknięcie w swoim położeniu otwartym odblokowuje środkowy kanał zasadniczo współosiowy z osią pieca. W ten sposób pomiędzy górnym lejem samowyładowczym a dolnym lejem samowyładowczym utworzony jest ubity strumień materiału, który jest mniej podatny na wpływ asymetrii jeśli chodzi o profil wsadu w górnym leju samowyładowczym niż promieniowo rozszerzony strumień. Należy zauważyć, że ten centralny strumień z górnego leja samowyładowczego powoduje, że trajektorie cząstek materiału zbiegają się wokół osi pieca szybowego i, że poprzez to zogniskowanie trajektorii cząsteczek, dąży się do zmniejszenia początkowych asymetrii w przestrzennym rozkładzie cząstek materiału. Im mniejszy kąt wierzchołkowy stożka strumienia wypływającego z górnego leja samowyładowczego tym lepsze są wyniki uzyskanego zogniskowania.

Należy zaznaczyć, że przekrój poprzeczny materiału wyładowywanego w ubitym środkowym strumieniu ma mniejszy obwód niż przekrój poprzeczny tego materiału w rozszerzonym strumieniu pierścieniowym. Obwód przekroju poprzecznego tego materiału bezpośrednio określa minimalną długość złącza pomiędzy górnym lejem samowyładowczym i dolnym zamknięciem. Innymi słowy złącze, które musi być szczelnym złączem, może być krótsze w przypadku centralnego otworu wyładowczego niż w przypadku pierścieniowego otworu wyładowczego. W tym kontekście, należy szczególnie zaznaczyć to, ze najmniejsze możliwe wymiary otworu wyładowczego muszą być koniecznie wielokrotnością (k) największego wymiaru cząsteczek, który będzie wyładowywany (D_max). W przypadku pierścieniowego otworu wyładowczego, przykładowo pomiędzy stożkiem zamykającym i dolną krawędzią górnego leja samowyładowczego, jest to szerokość tej pierścieniowej przestrzeni, która musi być co najmniej równa (k-D_max). W przypadku centralnego otworu wyładowczego, przykładowo kołowego, jest to średnica tego centralnego otworu wyładowczego, która musi być co najmniej równa (k-D_max). Z tego wynika, że przekrój poprzeczny kanału kołowego może być znacznie mniejszy niż przekrój poprzeczny kanału pierścieniowego co oznacza, że obwód przekroju poprzecznego kanału kołowego może być znacznie mniejszy niż obwód przekroju poprzecznego kanału pierścieniowego, tym samym umożliwiając lepsze rozwiązanie problemów uszczelnienia na poziomie połączenia pomiędzy dolnym lejem samowyładowczym i górnym lejem samowyładowczym.

Inną korzystną cechą urządzenia według wynalazku jest to, że dolne elementy zamknięcia, w swoim położeniu otwartym, są usytuowane na zewnątrz wymienionych kanałów osiowych, w których strumień materiału formowany jest w postaci ubitego strumienia materiału. W następstwie tego zamknięcie, a zwłaszcza powierzchnie powodujące uszczelnienie tego zamknięcia, nie są poddane zużywaniu przez ścieranie przez ubity strumień materiału wypływającego z górnego leja samowyładowczego.

Ponieważ elementy do przemieszczania w pionie dolnego stożka są również usytuowane na zewnątrz przestrzeni zajmowanej przez ubity strumień materiału, zbieżność trajektorii cząsteczek wokół osi pieca szybowego nie jest naruszana przez jakikolwiek element proponowanego urządzenia do załadowywania przed ich uderzeniem w powierzchnię deflektora. W konsekwencj i uzyskuje się zogniskowany ubity strumień, który uderza w powierzchnię deflektora usytuowaną powyżej dolnego stożka pieca. Zasadniczą funkcją deflektora jest powodowanie rozproszenia albo odchylenia zogniskowanego ubitego strumienia materiału powyżej dolnego stożka i rozdzielenie materiału z zachowaniem symetrii osiowej na tym stożku. Powierzchnia deflektora może być specjalnie przeznaczona do tych funkcji, pomijając wszystkie dodatkowe powiązania mechaniczne. Geometria tej powierzchni może być dobrana w taki sposób, aby sprzyjać, przykładowo, rozpraszaniu przy symetrii osiowej strumienia zagęszczonego materiału. Dodatkowo, mechanizmy podtrzymujące tę powierzchnię i materiały użyte do jej konstrukcji mogąbyć przystosowane do specyficznych wymogów wynikających wyłącznie z jej funkcji, bez konieczności stosowania kompromisów w odniesieniu do dodatkowych funkcji (takich jak przykładowo funkcja zamykania i uszczelniania).

179 699

Z kolei stosując złącze elastyczne uzyskuje się szczelność daleko przewyższającą szczelność, którą uzyskuje się za pomocą konwencjonalnego stożka, dla którego niezbędne jest stosowanie uszczelnienia typu metal - metal. To ulepszone uszczelnienie umożliwia pracę przy wyższych ciśnieniach w piecu szybowym, bez spowodowania zwiększenia nieszczelności w urządzeniu do załadunku. Należy dostrzec, że urządzenie do załadunku z dolnym stożkiem jest tak skonstruowane, że po raz pierwszy wprowadza komorę załadowczą mogącą być uznaną jako naprawdę odizolowaną od pieca szybowego. Takie skuteczne uszczelnienie górnego leja samowyładowczego w szczególności umożliwia kontrolę usuwania gazów. Jest to znaczącą zaletą biorąc pod uwagę coraz ściślejsze wymogi dotyczące zanieczyszczenia środowiska.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 i 2 przedstawia przekroje wzdłużne urządzenia do załadunku pieca szybowego zgodnie z wynalazkiem gdzie dwie płaszczyzny przekroju tworzą ze sobą kąt 90°, fig. 3A i 3B przedstawiajądwa schematyczne ujęcia przepływu materiału z górnego leja samowyładowczego do dolnego leja samowyładowczego, w urządzeniu do załadunku pieca szybowego zgodnie z wynalazkiem, fig. 4A i 4B przedstawiają dwa schematyczne ujęcia przepływu materiału z górnego leja samowyładowczego do dolnego leja samowyładowczego w urządzeniu zgodnie ze stanem techniki, fig. 5 jest przekrojem poprzecznym przez mechanizm mocujący deflektora w kształcie stożka, zgodnie z wynalazkiem, fig. 6 jest schematycznym przedstawieniem strumienia przepływu materiału z górnego leja samowyładowczego do dolnego leja samowyładowczego, w urządzeniu do załadunku pieca szybowego, zgodnie z wynalazkiem, wyposażonym w deflektor zgodnie z fig. 5, a fig. 7 jest przekrojem wzdłużnym urządzenia do załadunku pieca szybowego, zgodnie z wynalazkiem, które jest wyposażone w deflektor mający kształt płyty, która może być obracana wokół centralnej osi dolnego stożka.

Na figurach 112 przedstawiono urządzenie załadowcze 10, zgodnie z wynalazkiem, które zamontowane jest ponad piecem szybowym, przykładowo wielkim piecem, oznaczonym odnośnikiem 12. Urządzenie załadowcze 10 zawiera zamknięty dolny lej samowyładowczy 14. Dolny lej samowyładowczy 14 określa otwór wyładowczy 16, który usytuowany jest centryczme w osi 18 pieca szybowego 12. Otwór wyładowczy 16 może być zamknięty przez dolny stożek 20 (inaczej duży stożek 20), który jest uwidoczniony w położeniu zamkniętym, dociśnięty do obwodowej krawędzi 22 otworu wyładowczego 16 dolnego leja samowyładowczego 14. Dla wyładowania materiału zmagazynowanego w dolnym leju samowyładowczym 14 opuszcza się w pionie duży stożek 20, w celu utworzenia wraz z obwodową krawędzią 22 pierścieniowej przestrzeni o symetrii osiowej, poprzez którą dolny lej samowyładowczy 14 może być rozładowany na powierzchnię wsadu w piecu szybowym (co nie zostało pokazane na rysunku). W celu zapewnienia symetrycznego rozprowadzenia materiału na powierzchni wsadu w piecu szybowym istotne jest, aby wsad w dolnym leju samowyładowczym 14 zachowywał symetrię osiową. Innymi słowy, profil wsadu w dolnym leju samowyładowczym 14 ma bezpośredni wpływ na przestrzenny układ wsadu w piecu szybowym 12.

Dolny stożek 20 wyposażony jest w swojej górnej części w dwa poprzeczne ramiona nośne 24,26, poprzez które jest on podtrzymywany przez dwa serwomotory 28,30. Te serwomotory 28, 30 zamontowane są na górnej ramie 32 dolnego leja samowyładowczego 14. Uruchamiające pręty tych serwomotorów wsunięte są do leja samowyładowczego 14 tak, że mogą przemieszczać osiowo dolny stożek 20 z położenia zamkniętego w położenie otwarte i odwrotnie.

Powyżej dolnego leja samowyładowczego 14 usytuowany jest górny lej samowyładowczy 34, który ma kąt wierzchołkowy znacznie mniej szy niż dolny lej samowyładowczy 14. Ten górny lej samowyładowczy 34 napełniany jest w znany sposób za pomocą dwóch przenośników skipowych 36 i 36'. Z tych powodów górny lej samowyładowczy 34 wyposażony jest w górnej części w dwa otwarte zasilające zbiorniki 38 i 38', z których każdy wyposażony jest w górny zawór zamykający 40 140*. Na figurze 2 górny zawór zamykający 40 uwidoczniono w położeniu zamkniętym, w którym odizolowuje on szczelnie zamknięty górny lej samowyładowczy 34 od zbiornika zasilającego 38, podczas gdy zawór zamykający 40' uwidoczniono w położeniu otwartym na przeciwko kontrolnych drzwi 42' górnego leja samowyładowczego 34. Odnośnik 44 na fig. 1

179 699 wskazuje serwomotor, który umożliwia obrót górnego zaworu zamykającego 40 z położenia otwartego w położenie zamknięte i przyłożenie go dokładnie do jego gniazda.

Dolny koniec górnego leja samowyładowczego 34 połączony jest za pomocą zamkniętej tulei 46 z dolnym lejem samowyładowczym 14. W tej zamkniętej tulei 46, poniżej otworu wyładowczego 50, zainstalowany jest zawór zamykający 48, który utworzony jest w osi 18 pieca szybowego, przez dolną krawędź wypływowego stożka leja samowyładowczego 34. Ten zawór zamykający 48 zawiera gniazdo 52, otaczające otwór wyładowczy 50 i tworzące powierzchnię zamykającą skierowaną w stronę leja samowyładowczego 14, klapę 54, korzystnie wyposażoną w elastyczne uszczelniające złącze, ramię nośne 55 klapy 54, oraz serwomotor 56 klapy 54. Na figurze 2 przedstawiono klapę 54 w położeniu bocznym w odniesieniu do otworu wyładowczego 50. Należy zauważyć, że w tym położeniu bocznym klapa 54 i jej ramię nośne 55 całkowicie otwierają przestrzeń usytuowaną poniżej otworu wyładowczego i że klapa 54 usytuowana jest naprzeciw kontrolnych drzwi 58 w tulei zamkniętej 46. Serwomotor 56 umożliwia obrót klapy 54, oczywiście w przypadku braku strumienia materiału, poniżej otworu wyładowczego 50 i dokładne dociśnięcie wzdłuż osi 18 elastycznym złączem do powierzchni zamykającej gniazda 52.

Wewnątrz górnego leja samowyładowczego 34 zainstalowany jest stożek 60, który w swoim dolnym położeniu zamyka przekrój poprzeczny otworu w wypływowym stożku górnego leja samowyładowczego 34 powyżej gniazda 52. Na figurach 1 i 2, uwidoczniono za pomocą łmii przerywanych stożek 60 w położeniu podniesionym, w którym całkowicie odsłania przekrój poprzeczny otworu wyładowczego 50. Należy zwrócić uwagę, że w górnym położeniu stożek 60 działa tylko na strumień materiału wewnątrz leja samowyładowczego 34, powyżej wyładowczego otworu 50. Pomaga to również w zredukowaniu zjawiska segregacji materiału w odniesieniu do wielkości jego cząstek. Stożek 60 połączony jest z tuleją 62, która podwieszona jest do wałka 64 zamontowanego osiowo powyżej górnego leja samowyładowczego 34.

Poniżej otworu wyładowczego 50 usytuowany jest, z odstępem h od mego, który to odstęp jest korzystnie co najmniej takiej samej wielkości jak średnica przekroju poprzecznego otworu wyładowczego 50, deflektor 66, przykładowo w postaci stożka, który jest zorientowany tak, że jego wierzchołek skierowany jest ku otworowi wyładowczemu 50 i jest co najmniej w swoim położeniu normalnym współosiowy z centralna osią 18 pieca szybowego. Jego funkcjąjest spowodowanie, aby ubity strumień materiału spływającego z górnego leja samowyładowczego 34 został rozproszony. Deflektor 66, który ponadto może być łatwo usunięty i zmieniony, jest dlatego produkowany przy użyciu materiałów mających dobrą odporność na wstrząsy i dobrą odporność na ścieranie.

Normalnym wymogiem jest, aby rozproszenie ubitego strumienia materiału następowało z możliwie największą symetrią osiową. Z tych powodów deflektor 66 w kształcie stożka może być przykładowo wyposażony w prowadzące żebra biegnące od wierzchołka do podstawy i wyznaczające pomiędzy sobą kanały dla przepływającego materiału. Dodatkowo deflektor, mający kształt stożka może korzystnie być napędzany tak, że obraca się wokół osi 18 pieca szybowego.

W niektórych przypadkach, jednakże, może być korzystne dostarczenie większej ilości wsadu do określonego sektora kątowego dolnego leja samowyładowczego 14, dla usunięcia resztkowych asymetrii. W tym przypadku, wystarczające jest przesunięcie deflektora 66 w kształcie stożka lekko na zewnątrz od ustawienia w linii z osią 18, symetrycznie względem sektora kątowego, do którego powinien być podany wsad. Dla tych celów stożek taki może, przykładowo, być przemieszczany w płaszczyźnie prostopadłej do osi 18. Alternatywnie, możliwe jest też przechylenie osi deflektora 66 w odniesieniu do centralnej osi 18 pieca szybowego. Regulowana powierzchnia na deflektorze ponadto daje możliwość zmiany, niemal na życzenie, rozprowadzenia materiału wsadowego na powierzchni wsadu w piecu szybowym 12.

Figury 3 A, 3B i 4A, 4B umożliwiają porównanie załadowczego urządzenia według wynalazku, przedstawionego na fig. 3 A i 3B, z konwencjonalnym urządzeniem, bez obracającego się leja samowyładowczego, przedstawionym na fig. 4A, 4B. W przeciwieństwie do urządzenia według wynalazku, konwencjonalne urządzenie zawiera mały stożek 80 (inaczej górny sto

179 699 żek), który może być przesunięty poniżej otworu wyładowczego 82 górnego leja samowyładowczego 84.

Po pierwsze należy odnotować, że w konwencjonalnym urządzeniu z fig. 4A, 4B średnica otworu wyładowczego 82 jest znacznie większa niż średnica D otworu wyładowczego 50 w urządzeniu według wynalazku jak na fig. 3A, 3B. Jest to spowodowane tym, że szerokość E pierścieniowej przestrzeni pomiędzy stożkiem 80 i dolną krawędzią leja samowyładowczego 84 musi mieć minimalną wielkość, w celu zapobiegania zablokowania jej przez duże cząsteczki materiału.

Figury 3A i 4A pokazują początek wyładunku dwóch lejów samowyładowczych 34 i 84. Profil wsadu w lejach samowyładowczych 34 i 84 jest wysoce asymetryczny. Ta asymetria jest wynikiem załadowywania materiału wsadowego przez przenośniki skipowe 36, 36'. W przypadku jak na fig. 4A, mały stożek 80, który stanowi zarówno element zamykający, jak i rozpraszający materiał, odchyla trajektorię cząsteczek materiału najpierw wewnątrz leja samowyładowczego 84 tak, że powoduje ich odchylenie promieniowe względem osi 18. W przypadku jak na fig. 3 A, przepływowy stożek wyznaczony przez górny lej samowyładowczy 34 powoduje natomiast, że trajektorie cząsteczek zbiegająsię w kierunku ku osi 18 tak, że w przekroju poprzecznym wylotu wyładowczego 50 tworzy się jednorodny strumień, mający prawie idealną symetrię osiową,. Ma to miejsce tylko w odległości h od otworu wyładowczego 50, to jest wtedy, gdy został już wytworzony zagęszczony strumień materiału tak, że zogniskowany strumień jest rozpraszany przez deflektor 66 w postaci stożka.

Różnica pomiędzy dwoma urządzeniami będzie uderzająca, gdy przeanalizuje się fig. 3B i 4B, na których górny lej samowyładowczy 34, 84 jest prawie pusty. W przypadku jak na fig. 3B symetria osiowa strumienia materiału zapewniona jest dzięki zogniskowaniu strumienia materiału na wylocie z leja samowyładowczego 34. Na figurze 4B z drugiej strony, nie ma już jakiejkolwiek symetrii osiowej strumienia materiału. Należy zauważyć, że resztkowa objętość materiału zawarta w leju samowyładowczym 84 (fig. 4B) jest w dalszym ciągu bardzo duża, podczas gdy strumień zaczyna tracić swą symetrie osiową. W przypadku jak na fig. 3B, resztkowa objętość materiału zawartego w leju samowyładowczym 34 jest, w przeciwieństwie do poprzedniego przypadku, bardzo mała gdy strumień materiału zaczyna w końcu tracić swą symetrię osiową.

Figura 5 pokazuje mechanizm, który umożliwia zmianę położenia deflektora 66 (w kształcie stożka) względem dolnego stożka. Deflektor 66 prowadzony jest podczas ruchu postępowego przez ramiona nośne 24,26. Zespół 100 łączy za pomocąpręta 110 deflektor 66 z prętem 102 przechodzącym osiowo przez serwomotor 30. Gdy pręt 102 jest wprowadzany do pieca to powoduje on, że element obrotowy 104 zostaje przechylony wokół wałka 106 mocującego go na ramieniu nośnym 26. To przechylenie elementu obrotowego 104 odbywa się w kierunku strzałki 108 i dzięki pośrednictwu pręta 110 powoduje przemieszczenie deflektora 66 w kierunku strzałki 112. Przemieszczenie w kierunku przeciwnym do strzałki 112 uzyskuje się przez wycofanie pręta 102 z pieca. Identyczny mechanizm może być użyty do obrócenia, jeśli jest to konieczne, stożka wokół osi obrotu prostopadłej do płaszczyzny rysunku.

Rezultat uzyskany przez przesunięcie względem osi w płaszczyźnie poziomej deflektora 66 opisano przy wykorzystaniu fig. 6. Na figurze 6 widać, że deflektor 66 w kształcie stożka przesunięto w prawo w celu skierowania większej ilości materiału na lewo. Należy zauważyć, że przesunięcie stożka ma miejsce w płaszczyźnie pionowej, która zawiera osie dwóch otworów załadowczych górnego leja samowyładowczego (która odpowiada płaszczyźnie z fig. 2). Jak to można zaobserwować asymetria resztkowa powierzchni wsadu w leju samowyładowczym 14 jest maksymalna w płaszczyźnie z fig. 2 i minimalna w płaszczyźnie z fig. 1. Przemieszczenie względem osi deflektora 66 w kształcie stożka może być regulowane w sposób ciągły podczas rozładowywania górnego leja samowyładowczego 34. Tę regulację można, przykładowo, uzyskać bazując na testach przeprowadzonych dla różnych profili wypełnienia górnego leja samowyładowczego 34 i dla różnych materiałów wsadowych.

179 699

Figura 7 przedstawia inny wariant przykładu wykonania deflektora. W tym przykładzie wykonania, deflektor 66' ma kształt płyty, która nie ma żadnej osiowej symetrii, ale jest zawieszona powyżej dolnego stożka 20 tak, że może obracać się wokół osi 18. Zawieszenie deflektora 66' mającego kształt płyty zawiera przykładowo rolkowy pierścień 120 i uzębienie koła zębatego osadzone na tym pierścieniu, które zazębia się kołem zębatym 124, usytuowanym wewnątrz pieca, napędzanym przez silnik 122. Silnik 122 umieszczony jest na zewnątrz pieca. Mechaniczny napęd jest szczególnie prosty i może być łatwo zabezpieczony przed ciepłem panującym wewnątrz pieca. Należy zauważyć, że wprowadzenie obracającej się płyty jako deflektora umożliwia rozprowadzenie zogniskowanego strumienia materiału ponad dolnym stożkiem 20 z prawie doskonałą symetrią osiową.

179 699

179 699

179 699

179 699

179 699

Fig. 6

179 699

179 699

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do załadunku pieca szybowego, zawierające dolny lej samowyładowczy posiadający przy swoim dolnym końcu otwór wyładowczy skierowany do środka pieca szybowego, przesuwny pionowo dolny stożek skojarzony z otworem wyładowczym dolnego leja samowyładowczego, górny lej samowyładowczy usytuowany powyżej dolnego leja samowyładowczego i szczelnie z nim połączony, który to górny lej samowyładowczy posiada przy swoim dolnym końcu otwór wyładowczy, skierowany do środka dolnego leja samowyładowczego, dolne zamknięcie skojarzone z otworem wyładowczym górnego leja samowyładowczego, co najmniej jeden zbiornik zasilający górnego leja samowyładowczego, zamontowany powyżej tego leja, który to zbiornik z jednej strony połączony jest z atmosferą, a z drugiej strony z górnym lejem samowyładowczym oraz górny zawór zamykający, znamienne tym, że dolny stożek (20) zamocowany jest za pomocą pionowych serwomotorów (28,30) położonych z obu stron w stosunku do otworu wyładowczego (50) górnego leja samowyładowczego (34) oraz, że posiada deflektor (66, 66% który zamontowany jest osiowo pomiędzy dolnym stożkiem (20) i otworem wyładowczym (50) górnego leja samowyładowczego (34) a także, że dolne zamknięcie w położeniu otwartym ma środkowy kanał przechodzący przez otwór wyładowczy (50) skierowany pionowo na powierzchnię deflektora (66, 66%.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dolne zamknięcie posiada zawór zamykający (48), położony poniżej otworu wyładowczego (50) górnego leja samowyładowczego (34) oraz przesuwny pionowo stożek (60) usytuowany wewnątrz górnego leja samowyładowczego (34).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że zawór zamykający (48) zawiera klapę (54) oraz gniazdo (52) skojarzone z klapą (54), które to gniazdo (52) jest połączone szczelnie z górnym lejem samowyładowczym (34) i usytuowane dokoła otworu wyładowczego (50) górnego leja samowyładowczego (34), a także serwomotor (56), który połączony jest z klapą(54), przy czym klapa (54) w położeniu otwartym zaworu zamykającego (48) usytuowana jest z boku w stosunku do otworu wyładowczego (50) górnego leja samowyładowczego (34), zaś w położeniu zamkniętym tego zaworu klapa (54) usytuowana jest wewnątrz gniazda (52).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że zawór zamykający (48) posiada elastyczne złącze uszczelniające, usytuowane pomiędzy klapą (54) i gniazdem (52).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że w położeniu otwartym stożek (60) usytuowany jest pionowo powyżej otworu wyładowczego (50) górnego leja samowyładowczego (34).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że deflektor (66) ma kształt stożka.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że deflektor (66) w kształcie stożka zaopatrzony jest w żebra przechodzące od wierzchołka do podstawy tego stożka.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że deflektor (66) w kształcie stożka zamocowany jest powyżej dobrego stożka (20) za pomocą mechanizmu ruchu postępowego lub obrotowego.
9. 9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że posiada mechanizm obrotowy, który połączony jest z deflektorem (óó') mającym kształt płyty.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że mechanizm obrotowy zawiera rolkowy pierścień (120), który połączony jest z deflektorem (663 w kształcie płyty, uzębienie koła zębatego osadzone na pierścieniu (120) oraz koło zębate (24) usytuowane wewnątrz pieca, a także silnik napędowy (122) połączony z kołem zębatym (24) i położony na zewnątrz pieca.

    179 699