PL192919B1 - Urządzenie wsadowe do zasilania pieca szybowego - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie wsadowe do zasilania szybowego pieca z co najmniej jednego zbiornika z obrotowa zsuwnia, które ma cylindryczny glówny korpus napedzany obrotowo wokól pierwszej, zasadniczo pionowo przebiegajacej osi obrotu oraz ma dolaczona trwale do wylotu korpusu glównego wsadowa zsuwnie, przy czym ta zsuwnia ma wzdluzna górna czesc pochylona wzgledem pierwszej osi obrotu oraz dolaczona do niej dolna czesc, która jest zamocowana obrotowo wokól drugiej, zasadniczo pionowej osi obrotu, usytuowanej w odstepie od pierwszej osi obrotu, przy czym glównemu korpusowi ipolaczonej trwale z nim górnej czesci wsadowej zsuwni przyporzadkowany jest pierwszy napedowy zespól, a dolnej czesci wsadowej zsuwni przypo- rzadkowany jest drugi napedowy zespól, a ponadto górna czesc i dolna czesc zsuwni wsadowej sa uksztaltowane rurowo tak, ze wsadowa zsuwnia tworzy dwuczesciowa rure dolaczona ukosnie do wylotu glównego korpusu, zna- mienne tym, ze pierwszy zespól napedowy (119, 121) jest polaczony napedowo (123, 125) z korpusem glównym (107; 307) lub z polaczona z nim trwale górna czescia (113, 313) wsadowej zsuwni (111, 311) w ten sposób, ze naped (121) jest poprzez zebnik (123) sprzegniety z zebatym wiencem (125) polaczonym z glównym korpusem (107, 307), a drugi zespól napedowy (127, 127', 129 ) jest polaczony napedo- wo (131, 133, 133') z dolna czescia (115, 315) wsadowej zsuwni (111, 311) w ten sposób, ze naped (129) jest po- przez zebnik (131) sprzegniety z ulozyskowanym na glów- nym korpusie (107, 307) lub górnej czesci (113, 313) . . . . . PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie wsadowe do zasilania pieca szybowego, posiadające co najmniej jeden zasobnik, jedną obrotową zsuwnię, która posiada cylindryczny korpus zamocowany obrotowo wokół pierwszej, w zasadzie pionowo usytuowanej osi obrotu połączony z napędem i zsuwnią wsadową trwale połączoną z wylotem korpusu i obracającą się z tym korpusem.

Do załadunku (zasypywania) pieców szybowych znanych jest wiele różnego rodzaju urządzeń wsadowych. Aby materiał wsadowy rozdzielić równomiernie w obszarze przekroju szybu, w ostatnich dziesięcioleciach stosowane były obrotowe pomosty załadowcze z obrotowymi rozdzielaczami, umieszczonymi mimośrodowo względem osi pieca. Za pomocą tego rodzaju urządzenia wsadowego, w którym ujście rozdzielacza jest prowadzone na dwóch pokrywających się wzajemnie okręgach przekroju szybu, można uzyskać daleko idące, równomierne załadowanie bez tworzenia się wyraźnych stożków zasypowych.

Nieco inny układ, znany z opisu DE 295 15 419 U1, posiada obrotową zsuwnię z obrotowo napędzaną cylindryczną obudową, przyłączonymi do niej wieloma zsuwniami wsadowymi o różnych promieniowych wysięgach oraz umieszczoną w obudowie zsuwnię rozdzielającą, której koniec wchodzi do zsuwni wsadowej i obraca się razem z obudową, przy czym zsuwnia rozdzielająca jest przestawiana wewnątrz obudowy, a przyporządkowanie do poszczególnych zsuwni wsadowych odbywa się według wyboru. Za pomocą tego układu proces załadowania może być nastawiany docelowo, jednak wykonanie tego urządzenia wymaga poniesienia znacznych nakładów na konstrukcję i materiały.

Z opisu DE-PS 868 913 znane są różne urządzenia załadowcze do wielkich pieców, których zasadniczymi elementami jest pierwszy lej ze zwężonym wylotem, który doprowadza materiał na obrzeże pieca, oraz drugi lej z wylotem prostopadłym, który materiał wsadowy prowadzi do środkowego obszaru tego pieca. Także ten układ wymaga znacznych nakładów materiałowych, przy czym umożliwia on jedynie bardzo ograniczone docelowo nastawienie profilu załadowczego dla różnych materiałów wsadowych.

Dalsze znane z DE-AS 1169 474 obrotowe urządzenie zasypowe posiada wiele rozstawionych na obwodzie okręgu zsuwni rozdzielających jak również jedną znajdującą się w pobliżu centrum i jedną zewnętrzną zsuwnię rozdzielającą, które są napełniane za pomocą odpowiednio prowadzonej zsuwni w kształcie leja. W tym układzie nie jest możliwe swobodne, według wyboru, nastawianie wylotu na dowolny punkt w obszarze przekroju szybu oraz wymagane są również znaczne nakłady na konstrukcję i materiały.

Z opisu DE 28 25 718 C2 jak również z dalszych patentów tego samego zgłaszającego znane jest urządzenie wsadowe do pieców szybowych, w którym podstawowym elementem jest przestawiana kątowo względem osi pieca zsuwnia rozdzielająca zawieszona na uniwersalnym przegubie, która przy pomocy odpowiedniego mechanizmu nastawczego jest umieszczona obrotowo-wychylnie wokół dwóch wzajemnie prostopadłych osi. Urządzenie to umożliwia dokładne wprowadzanie materiału wsadowego do ustalonych wstępnie miejsc w obszarze przekroju szybu, posiada jednak kosztowny napęd i potrzebuje dużo miejsca.

W patencie japońskim 02022409 A przedstawiono urządzenie do zasilania wielkiego pieca z trzema zbiornikami różnych surowców, które odprowadzane są do dwóch zsuwni, jednej pionowej ustawionej osiowo i drugiej ustawionej z boku pod kątem i zamocowanej obrotowo wokół własnej osi iz ruchem postępowym wokół wielkiego pieca.

Patent rosyjski SU 1678844 A1 opisuje urządzenie załadowcze wielkiego pieca z dwoma zbiornikami surowców odprowadzanych do pionowej zsuwni, której wylot wchodzi pionowo do ustawionej pod kątem obrotowej zsuwni napędzanej centralnym wałem przechodzącym przez zsuwnię pionową.

Inny rosyjski patent nr 1669988 A1 przedstawia urządzenie zsypowe z dwoma rozstawionymi w kształcie litery V zsuwniami od których końców odchodzą zamocowane obrotowo zsuwnie zsypowe, które są napędzane dwoma pionowymi wałami. W rozwiązaniu tym zsuwnie usypują w wielkim piecu dwa stożki.

W patencie niemieckim nr 738 584 pokazano obrotową zsuwnię, której zsyp jest ustawiony pod kątem, a ponadto zsuwnia jest zamocowana przesuwnie wzdłuż średnicy wielkiego pieca. Rozwiązanie to umożliwia w miarę równe napełnienie wielkiego pieca surowcem jednak jego wykonanie wymaga poniesienia znacznych nakładów.

PL 192 919 B1

W patenie czechosłowackim 191111 opisano urządzenie załadowcze z dwoma zbiornikami surowców i jedną obrotową zsuwnią napędzaną z dwóch przeciwległych stron kołami zębatymi, której dolny odcinek jest ustawiony pod kątem i zamocowany obrotowo wokół osi.

Patent japoński 63096205 opisuje zsuwnię zsypową wielkiego pieca, której lej zsypowy jest ustawiony na zewnątrz pod kątem. Zsuwnia jest zamocowana obrotowo tak, że z tą samą szybkością wykonuje ruch postępowy i obrotowy dookoła własnej osi, co zapobiega rozdzieleniu różnej wielkości ziaren ładowanego surowca.

Celem wynalazku jest opracowanie ulepszonego urządzenia wsadowego w rodzaju podanym na wstępie, które zajmuje mało miejsca i jest oszczędne pod względem materiałowym.

Cel ten osiągnięto dzięki rozwiązaniu konstrukcyjnemu urządzenia wsadowego do pieca szybowego według niniejszego wynalazku, w którym urządzenie wsadowe do zasilania szybowego pieca z co najmniej jednego zbiornika z obrotową zsuwnią ma cylindryczny główny korpus napędzany obrotowo wokół pierwszej, zasadniczo pionowo przebiegającej osi obrotu, oraz ma dołączoną trwale do wylotu korpusu głównego wsadową zsuwnię, przy czym ta zsuwnia ma wzdłużną górną część pochyloną względem pierwszej osi obrotu oraz dołączoną do niej dolną część, która jest zamocowana obrotowo wokół drugiej, zasadniczo pionowej osi obrotu, usytuowanej w odstępie od pierwszej osi obrotu, przy czym głównemu korpusowi i połączonej trwale z nim górnej części wsadowej zsuwni przyporządkowany jest pierwszy napędowy zespół, a dolnej części wsadowej zsuwni przyporządkowany jest drugi napędowy zespół, a ponadto górna część i dolna część zsuwni wsadowej są ukształtowane rurowo tak, że wsadowa zsuwnia tworzy dwuczęściową rurę dołączoną ukośnie do wylotu głównego korpusu, charakteryzuje się tym, że pierwszy zespół napędowy jest połączony napędowo z korpusem głównym lub z połączoną z nim trwale górną częścią wsadowej zsuwni w ten sposób, że pierwszy napęd jest poprzez zębnik sprzęgnięty z pierwszym zębatym wieńcem tego głównego korpusu, a drugi zespół napędowy jest połączony napędowo z dolną częścią tej wsadowej zsuwni w ten sposób, że drugi napęd jest poprzez zębnik sprzęgnięty z ułożyskowanym na głównym korpusie lub na połączonej z nim górnej części wsadowej zsuwni, zamocowanym obrotowo drugim zębatym wieńcem, który jest połączony funkcjonalnie, poprzez dalsze mechanizmy przenoszenia ruchu obrotowego, z dolną częścią tej zsuwni.

Drugi wieniec zębaty poprzez zębniki, wał i wieniec zębaty zsuwni, korzystnie jest połączony z dolną częścią wsadowej zsuwni w ten sposób, że zazębiony z drugim wieńcem zębnik jest poprzez wał napędowy połączony z zębnikiem, który jest sprzężony z dolną częścią wieńca zębatego połączonego z dolną częścią zsuwni.

Wieniec zębaty korpusu korzystnie jest połączony poprzez zespół drągów napędowych sprzężonych z dolną częścią wsadowej zsuwni w ten sposób, że dwa drągi napędowe swoimi górnymi końcami są połączone przegubowo z dolną stroną tego wieńca zębatego, zaś swoimi dolnymi końcami są połączone przegubowo z dolną częścią zsuwni.

Górna i dolne części zsuwni wsadowej korzystnie są wykonane zasadniczo cylindrycznie o przekroju kołowym lub eliptycznym.

Górna i dolna część zsuwni wsadowej w płaszczyźnie przecinanej zasadniczo prostopadle przez pierwszą i drugą oś obrotu korzystnie są ze sobą połączone za pomocą obudowy łożyskowej.

Główny korpus z górną częścią zsuwni oraz jej dolna część, korzystnie są zamocowane obrotowo w zakresie kąta 360°.

Z głównym korpusem korzystnie jest połączony przepływowo co najmniej pierwszy i drugi zbiornik na pierwszy i drugi materiał wsadowy, przy czym zespół napędu klap zamykających lub otwierających połączenie przepływowe pomiędzy pierwszym i drugim zbiornikiem a głównym korpusem korzystnie jest połączony z wyjściem urządzenia sterującego ładowaniem do którego od strony wejściowej dołączone są czujniki położenia kątowego górnej części i dolnej części zsuwni, przy czym urządzenie sterujące ładowaniem jest połączone z komputerem.

Z komputerem tym korzystnie jest połączona jednostka sterująca pierwszego i drugiego zespołu napędowego synchronicznie lub asynchronicznie względem siebie.

Pomiędzy zbiornikiem lub zbiornikami korzystnie jest umieszczony podzespół zaworowy z przynajmniej jedną pierwszą klapą zaworową sterowania przepływem materiału i pierwszą gazoszczelną klapą odcinającą.

Pomiędzy zbiornikiem lub zbiornikami a podzespołem zaworowym korzystnie jest umieszczony lej zasypowy, przy którego wylocie umieszczona jest klapa zaworowa sterowania przepływem materiału.

PL 192 919 B1

Przy wylocie co najmniej jednego zbiornika w każdym leju zasypowym korzystnie jest umieszczona druga gazoszczelna klapa odcinająca.

Podzespół zaworowy posiadający klapy zaworowe sterowania przepływem materiału wraz z przyporządkowanymi zespołami napędowymi tych klap zaworowych korzystnie jest zamocowany przesuwnie względem pieca szybowego i zbiornika lub zbiorników.

Podzespół zaworowy z kołnierzem korzystnie jest dociskowe nałożony na kołnierz wlotowy pieca szybowego, przy czym ten podzespół zaworowy korzystnie ma dociskowe urządzenia hydrauliczne lub termostatyczne elementy dociskowe.

Według wynalazku przewidziana jest tylko jedna zsuwnia wsadowa o niewielkiej stosunkowo długości całkowitej i dlatego jest ona oszczędna materiałowo. Również ze względu na to, że nie jest tutaj potrzebny ani wysoko obciążony mechanicznie a tym samym odpowiednio stabilny mechanizm obrotowy ani dodatkowe, obrotowe urządzenie rozdzielające, to nakłady na konstrukcję i zapotrzebowanie miejsca są stosunkowo niewielkie.

Łatwo zauważyć można z geometrycznych zależności, że oś obrotu części dolnej przebiega równolegle do pionowej osi korpusu, a obydwie osie obrotu przechodzą prostopadle przez płaszczyznę rozdzielającą między górną i dolną częścią (w której następuje prowadzenie części dolnej względem części górnej).

Jak opisano powyżej napęd składa się z silnika elektrycznego i przekładni zębnik-wieniec zębaty, przy czym wieniec zębaty, zazębiony z zębnikiem napędowego silnika elektrycznego jest połączony trwale (nieobrotowo) z korpusem. Także napęd części dolnej zsuwni posiada według korzystnej postaci wykonania układ zębnik-wieniec zębaty, przy czym przynależny do niego wieniec zębaty jest umieszczony obrotowo na wylocie korpusu. Na tym ostatnim wieńcu zębatym jest według pierwszej korzystnej postaci wykonania umieszczony zespół przesuwanych drągów, które obydwoma końcami są połączone za pomocą przegubów. Według alternatywnej postaci wykonania napęd dolnej części zsuwni wsadowej posiada wał napędowy, na którego dolnym końcu, sąsiadującym z częścią dolną, osadzony jest zębnik, współpracujący z wieńcem zębatym, osadzonym trwale (nieobrotowo) na części dolnej.

Z uwagi na profil załadunku pieca, proponowane rozwiązanie jest szczególnie korzystne przy wykonaniu z co najmniej dwoma zasobnikami dla pierwszego i drugiego materiału wsadowego, które wchodzą do korpusu urządzenia wsadowego i są w nim według wyboru opróżniane. Przez otwierane klapy materiałowych zasobników, zależnie od położenia obrotowej części górnej i dolnej zsuwni wsadowej, może być doprowadzony docelowo jeden lub drugi materiał wsadowy w określonej wstępnie ilości (lub w danym przypadku dalsze materiały wsadowe) do uprzednio wyznaczonych punktów w obszarze przekroju szybu.

Według szczególnie korzystnej postaci wykonania wynalazku urządzenie posiada wsadową jednostkę sterującą, z którą są połączone od strony wejściowej pierwsze i drugie czujniki kąta obrotu, wyznaczające kątowe pozycje obrotu części górnej i części dolnej (a tym samym pozycję aktualnego punktu zasilenia) oraz od strony wyjściowej napędy klap do otworzenia lub przerwania ciągłego połączenia pomiędzy pierwszym i drugim zasobnikiem oraz korpusem.

Według dalszej korzystnej postaci wykonania urządzenia wsadowego według wynalazku, znajdujący się między zasobnikiem lub zasobnikami podzespół zaworowy z zaworem sterującym przepływem materiału lub wszystkimi zaworami sterującymi przepływami materiałów, oraz z pierwszym zaworem odcinającym lub wszystkimi pierwszymi zaworami odcinającymi a także każdorazowo przynależnymi napędami zaworowymi, stanowi jako całość jednostkę regulującą zasilanie pieca szybowego z zasobnika wzgl. zasobników.

Zgodnie z wynalazkiem kołnierz wlotowy pieca szybowego jest uszczelniony za pomocą przylegającego do niego kołnierza podzespołu zaworowego, zwłaszcza przy zastosowaniu urządzenia dociskowego do wyrównywania wydłużeń termicznych oraz przy użyciu kompensatora. Takie rozwiązanie stanowić mogą hydrauliczne urządzenie dociskowe, lub też - znane na przykład z EP 0 609 406 B1 -termodynamiczne elementy dociskowe.

Następnie korzystne jest umieszczenie leja zasypowego między zasobnikiem lub każdym z zasobników a podzespołem zaworowym. Na wylocie leja zasypowego umieszczony jest zawór sterujący przepływem materiału, przynależny do wspomnianego wyżej podzespołu zaworowego, podczas gdy na wylocie każdego zasobnika w przyporządkowanym do niego leju jest umieszczony dalszy gazoszczelny zawór odcinający, który przy napełnianiu materiałem pozwala na uniknięcie kontaktu z uszczelniającymi powierzchniami tego zaworu.

PL 192 919 B1

Cel i zalety wynalazku wynikają z opisanych poniżej dwóch korzystnych przykładów jego wykonania pokazanych na rysunku, na którym fig. 1a, 1b i 1c przedstawiają pierwszą postać wykonania urządzenia wsadowego według wynalazku do pieca szybowego w częściowym przekroju wzdłużnym, w częściowym przekroju poprzecznym jak również w postaci powiększonego wycinka z częściowego przekroju wzdłużnego, fig. 2a, 2b i 2c przedstawiają drugą postać wykonania urządzenia wsadowego według wynalazku do pieca szybowego w częściowym przekroju wzdłużnym, w częściowym przekroju poprzecznym jak również w postaci powiększonego wycinka z częściowego przekroju wzdłużnego, fig. 3 przedstawia schematyczne ujęcie sterowania urządzeniem wsadowym według jednego z przykładów wykonania w postaci funkcyjnego schematu blokowego, zaś fig. 4a, 4b i 4c przedstawiają trzecią postać wykonania urządzenia wsadowego według wynalazku do pieca szybowego w dwóch schematycznych ujęciach przekrojów wzdłużnych dwóch wzajemnie prostopadle umieszczonych płaszczyzn jak również uproszczony widok z góry na piec szybowy.

Figury 1a do 1c pokazują w różnych widokach urządzenie wsadowe 100 dla wielkiego pieca 101 według pierwszej postaci wykonania wynalazku. Powyżej urządzenia wsadowego 100 są umieszczone pierwszy i drugi zasobnik 103, 105 dla pierwszego i drugiego materiału wsadowego, z których każdy posiada rurę wylotową 103a, 105a, która za pomocą zaworowej klapy 103b, 105b może być według wyboru zamknięta lub otwarta. Rury wylotowe 103a, 105a wchodzą, jedna względem drugiej pod kątem prostym, do leja załadowczego 106 korpusu 107 urządzenia wsadowego, w którym jest umieszczona obrotowo gazoszczelna klapa 109, przyporządkowana do jednej z rur wylotowych 103a, 105a. Na dolnej czołowej stronie korpusu 107, u jego wylotu 107a, jest zamocowana za pomocą kołnierza zsuwnia wsadowa 111.

Zsuwnia wsadowa 111 obejmuje rurową część górną 113, zamocowaną ukośnie na wylocie i również rurową część dolną 115 o tej samej średnicy co część górna 113. Płaszczyzna rozdzielająca pomiędzy częścią górną 113 i częścią dolną 115 jest równoległa do płaszczyzny wylotu 107a, a oś wzdłużna (i jednocześnie oś obrotu) A1 korpusu 107 przechodzi przez tę płaszczyznę prostopadle. W tej płaszczyźnie rozdzielającej, są ze sobą połączone obrotowo część górna 113 i część dolna 115 zsuwni wsadowej 111 za pośrednictwem obudowy łożyskowej 117. Połączenie to jest wykonane wtaki sposób, że część dolna 115 może się obracać wokół pochylonej względem jej osi wzdłużnej osi obrotu A2, oddalonej jednak od pierwszej osi obrotu A1 i do niej równoległej. Na figurze 1a jest pokazana za pomocą linii przerywanej (kropka-kropka-kreska) druga pozycja obrotowa zsuwni wsadowej 111, w której część dolna 115 ma inny kąt obrotu względem górnej części 113 niż w pozycji, oznaczonej liniami ciągłymi (dla przejrzystości rysunku elementy w tej drugiej pozycji nie są oznaczone cyframi odniesienia).

Do korpusu 107 jest przyporządkowany pierwszy napęd 119, który obejmuje pierwszy silnik elektryczny 121 z pierwszym zębnikiem napędowym 123 jak również wieniec zębaty 125, połączony trwale ze ścianą korpusu 107. Do zsuwni wsadowej 111 jest przyporządkowany drugi napęd 127, który posiada drugi silnik elektryczny 129, drugi zębnik napędowy 131 i drugi wieniec zębaty 133, ułożyskowany obrotowo względem korpusu 107. Następnie do drugiego napędu 127 przynależy zazębiający się poprzez dalszy zębnik 135 z wieńcem zębatym 133 wał napędowy 137, który na swoim dolnym końcu umieszczonym w dolnej części 115, posiada dalszy zębnik 139, który z kolei jest zazębiony z wieńcem zębatym 141, zamocowanym trwale do dolnej części 115 zsuwni wsadowej. Wał napędowy 137 ma tuleję łożyskową 137a zamocowaną do poprzeczki 113a, umieszczonej na górnej części 113 zsuwni wsadowej.

Po otwarciu jednej lub obydwóch klap zaworowych 103b, 105b, znajdujący się w zasobnikach 103, 105 materiał wsadowy zsypuje się przez lej załadowczy 106, korpus 107 i zsuwnię wsadową 111 do wielkiego pieca 107, w którym odpowiednie miejsce zsypu jest określone przez położenie kątowe korpusu 107 i zamocowanej na nim górnej części 113 zsuwni wsadowej oraz przez położenie kątowe dolnej części 115 zsuwni wsadowej względem górnej części 115, jak to zostało wyjaśnione na fig. 1b, przy pomocy zestawionych kilku możliwych położeń. Przez uruchomienie napędów 119 wzgl. 127 (sterowanie zostanie poniżej objaśnione dokładniej) położenie kątowe korpusu 107, a tym samym górnej części 113, ustawia się wokół osi obrotu A1, a położenie kątowe dolnej części 115 ustawia się wokół osi obrotu A2. Napędy 119, 127 mogą być uruchamiane pojedynczo - to znaczy każdorazowo podczas postoju drugiego napędu - lub mogą pracować też razem, synchronicznie lub też asynchronicznie jeden względem drugiego, przez co powstaje wiele możliwości sterowania doprowadzeniem ilości pierwszego i/lub drugiego materiału wsadowego do ustalonych wstępnie miejsc we wnętrzu wielkiego pieca 101.

PL 192 919 B1

Na figurach 2a do 2c jest przedstawiona druga postać wykonania urządzenia wsadowego 100', zmodyfikowana odnośnie napędu w stosunku do pierwszej postaci wykonania. Przeważająca część elementów składowych urządzenia jest taka sama jak pokazano na fig. 1a do 1c i jest oznaczona takimi samymi cyframi odniesienia w związku z czym nie będzie poniżej jeszcze raz objaśniana.

Istotna różnica między urządzeniem wsadowym 100' i urządzeniem według fig. 1a do 1c polega na modyfikacji napędu 127' dolnej części 115 zsuwni wsadowej. Napęd ten posiada tak samo jak napęd 127 według 1a do 1c silnik elektryczny 129, połączony z nim zębnik napędowy 131 i wieniec zębaty 133, ułożyskowany obrotowo wokół korpusu 107, jednak przeniesienie napędu we wnętrzu wielkiego pieca 100 do dolnej części 115 zsuwni jest rozwiązane inaczej. Jest ono tutaj wykonane za pomocą układu dwóch przesuwanych drągów 141, 143, które górnymi końcami są zamocowane przegubowo do dolnej strony zębatego wieńca 133, a dolnymi końcami zamocowane są przegubowo do uchwytów 145, które z kolei są przymocowane do dolnej części 115 zsuwni. W wyniku wyeliminowania zębnika wału napędowego uzyskuje się także inne ukształtowanie obudowy łożyskowej 117' (bez wieńca zębatego na dolnej części 115). Sposób działania układu drągów 141, 143 pokazano na fig. 2b, która zawiera przekrój wzdłuż płaszczyzny A-A z fig. 2a. Także tu pokazane są (analogicznie do fig. 1b) dwa różne położenia górnej części 113 zsuwni wsadowej, jednak tutaj w każdym położeniu tej górnej części przedstawiona jest tylko jedna pozycja części dolnej. Należy rozumieć, że ujście dolnej części 115 może być obracane każdorazowo - to znaczy w każdym położeniu górnej części 113 - o 360° wokół drugiej osi obrotu A2 za pomocą silnika 119 i przesuwanych drągów 143, 145.

Na figurze 3 jest pokazany schemat blokowy sterowania urządzeniem wsadowym według opisanej wyżej pierwszej lub drugiej postaci wykonania.

Układ sterujący 200 posiada komputer 201 z przyporządkowaną pamięcią roboczą 203 i pamięcią programową 205, za pomocą której prowadzone jest sterowanie całego procesu wielkiego pieca przy dostępie do wstępnie zapamiętanych zespołów danych i przebiegów programowych jak również sygnałów z (nie pokazanych) czujników odbiorczych wartości pomiarowych wielkiego pieca 101 (patrz poprzednie figury). Z komputerem sterującym 201 jest połączona napędowa jednostka sterująca 207 i urządzenie sterujące ładowaniem 209.

Napędowa jednostka sterująca 207 ustala, poprzez odpowiednie sterowanie silnikami 121, 129 do napędu części górnej wzgl. części dolnej zsuwni wsadowej, położenie otworu wylotowego zsuwni wsadowej na przestrzeni przekroju wielkiego pieca. Położenia kątowe części górnej wzgl. części dolnej zsuwni zostają oznaczone przez każdy z czujników położenia kątowego 211a, 211b i przekazane do wsadowej jednostki sterującej 209, gdzie są one przetwarzane razem z sygnałami sterującymi z komputera 201 na sygnały sterujące dla silników (nie pokazanych na poprzednich figurach) uruchamiających zaworowy klap 103b, 105b jak również gazoszczelną klapę 109, aby sterować doprowadzaniem do zsuwni wsadowej pierwszego i/lub drugiego materiału wsadowego w zależności od jej aktualnego położenia i profilu załadowczego, ustalonego wstępnie przez komputer. Zamiast sygnałów z czujników położenia kątowego 211a, 211b lub dodatkowo do nich, sygnały sterujące z napędowej jednostki sterującej 207 (które na przykład mogą dotyczyć prędkości obrotowej obydwóch napędów) mogą być także przekazane bezpośrednio do sterującej jednostki wsadowej 209, co na rysunku jest pokazane strzałką kreskowaną.

Na figurach 4a do 4c przedstawiono w uproszczonych ujęciach trzecią postać wykonania urządzenia wsadowego 300, w której pokazano bardziej szczegółowo tylko niektóre istotne elementy konstrukcyjne, zaś poniżej zostaną opisane różnice w stosunku do pierwszej i drugiej postaci wykonania.

Urządzenie wsadowe 300 służy do załadowania wielkiego pieca 301 z pierwszego i drugiego zasobnika 303, 305 przez przynależny lej załadowczy 304, 306. Na wylocie każdego zasobnika 303, 305, w przynależnych lejach załadowczych 304, 306 jest umieszczona gazoszczelna klapa obrotowa (zawór odcinający) 308, 309.

Na rurach wylotowych 303a, 305a lejów 304, 306 jest umieszczony każdorazowo zawór 303b, 305b sterujący strumieniem materiału (klapa zaworowa) z przyporządkowanym (nie oznaczonym oddzielnie) napędem zaworowym. Pod nimi w obszarze wylotowym lejów 304, 306 jest umieszczony każdorazowo gazoszczelny zawór odcinający (klapa) 309a, 309b z przynależnym napędem (także nie pokazano).

Zawory 303b, 305b i 309a, 309b razem z przynależnymi napędami są zestawione jako całość do postaci zwartego podzespołu zaworowego 312, umieszczonego przesuwnie na górnej stronie wielkiego pieca 301. Dolny kołnierz 312a zespołu zaworowego 312 w korpusie 307, przylegający płasko do górnego kołnierza 301a wielkiego pieca 301, jest względem niego uszczelniony za pomocą

PL 192 919 B1 (nie pokazanych na rysunku) termodynamicznych elementów dociskowych w taki sposób, że zapewnia wyrównanie wydłużeń termicznych. Powyżej napędów 314 podzespołów zaworowych umieszczonymi przesuwnie na górnej stronie wielkiego pieca 301 podzespół zaworowy 312, co umożliwia wykonywanie prac konserwacyjnych przy zaworach, jak również przy wspomnianych (poniżej) elementach zsuwni wsadowej, lub też ich wymianę. Na figurze 4c pokazano linią ciągłą podzespół zaworowy 312 w pozycji roboczej nad wielkim piecem 301, a linią przerywaną (kreska-dwa punkty) ten sam podzespół przesunięty w bok.

Konstrukcja zsuwni wsadowej 311 z górną częścią 313 i dolną częścią 315 oraz łączącą je obudową łożyskową 317 jak również odpowiednimi napędami, odpowiada zasadniczo konstrukcji pierwszej i drugiej postaci wykonania, stąd też nie zostanie tu dokładniej opisana. Napędy obejmują (na fig. 4c pokazane jedynie symbolicznie) uruchamiane silnikami elektrycznymi przekładnie 319 wzgl. 327, górna zsuwnia wsadowa wzgl. górna część 313 jest napędzana bezpośrednio kołem zębatym 331, podczas gdy część dolna wzgl. dolna zsuwnia jest napędzana poprzez swobodnie obracające się, podwójnie uzębione koło 333, wał napędowy 337 i dalsze koło zębate wzgl. zębnik 339.

Claims (15)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie wsadowe do zasilania szybowego pieca z co najmniej jednego zbiornika z obrotową zsuwnią, które ma cylindryczny główny korpus napędzany obrotowo wokół pierwszej, zasadniczo pionowo przebiegającej osi obrotu oraz ma dołączoną trwale do wylotu korpusu głównego wsadową zsuwnię, przy czym ta zsuwnia ma wzdłużną górną część pochyloną względem pierwszej osi obrotu oraz dołączoną do niej dolną część, która jest zamocowana obrotowo wokół drugiej, zasadniczo pionowej osi obrotu, usytuowanej w odstępie od pierwszej osi obrotu, przy czym głównemu korpusowi i połączonej trwale z nim górnej części wsadowej zsuwni przyporządkowany jest pierwszy napędowy zespół, a dolnej części wsadowej zsuwni przyporządkowany jest drugi napędowy zespół, a ponadto górna część i dolna część zsuwni wsadowej są ukształtowane rurowo tak, że wsadowa zsuwnia tworzy dwuczęściową rurę dołączoną ukośnie do wylotu głównego korpusu, znamienne tym, że pierwszy zespół napędowy (119, 121) jest połączony napędowo (123, 125) z korpusem głównym (107; 307) lub z połączoną z nim trwale górną częścią (113, 313) wsadowej zsuwni (111, 311) w ten sposób, że napęd (121) jest poprzez zębnik (123) sprzęgnięty z zębatym wieńcem (125) połączonym z głównym korpusem (107, 307), a drugi zespół napędowy (127, 127', 129 ) jest połączony napędowo (131, 133, 133') z dolną częścią (115, 315) wsadowej zsuwni (111, 311) w ten sposób, że napęd (129) jest poprzez zębnik (131) sprzęgnięty z ułożyskowanym na głównym korpusie (107, 307) lub górnej części (113, 313) wsadowej zsuwni (111, 113), zamocowanym obrotowo drugim zębatym wieńcem (133, 133'), który jest połączony funkcjonalnie, poprzez dalsze mechanizmy przenoszenia ruchu obrotowego, z dolną częścią (115, 315) zsuwni.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wieniec zębaty (133) poprzez zębniki (135, 139), wał (137) i wieniec zębaty (140) jest połączony z dolną częścią (115, 315) wsadowej zsuwni (111, 311) w ten sposób, że zazębiony z wieńcem (133) zębnik (135) jest poprzez wał napędowy (137) połączony z zębnikiem (139), który jest sprzężony z dolną częścią wieńca zębatego (140), połączonego z dolna częścią (115, 315) zsuwni.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wieniec zębaty (133') jest połączony poprzez zespół drągów napędowych (141, 143) sprzężonych z dolną częścią (115, 315) wsadowej zsuwni (111, 311) w ten sposób, że dwa drągi napędowe (141, 143) swoimi górnymi końcami są połączone przegubowo z dolną stroną wieńca zębatego (133'), zaś swoimi dolnymi końcami są połączone przegubowo z dolną częścią (115, 315) zsuwni.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że górna i dolne część (113, 115, 313, 315) zsuwni wsadowej są wykonane zasadniczo cylindrycznie o przekroju kołowym lub eliptycznym.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że górna i dolna część (113, 115, 313, 315) zsuwni wsadowej w płaszczyźnie przecinanej zasadniczo prostopadle przez pierwszą i drugą oś obrotu są ze sobą połączone za pomocą obudowy łożyskowej (117, 117', 317).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że główny korpus (107) z górną częścią (113) oraz dolna część (115), są zamocowane obrotowo w zakresie kąta 360°.

   PL 192 919 B1
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że z głównym korpusem (107, 307) jest połączony przepływowo co najmniej pierwszy i drugi zbiornik (103, 105, 303, 305) na pierwszy i drugi materiał wsadowy.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że zespół napędu klap zamykających lub otwierających połączenie przepływowe pomiędzy pierwszym i drugim zbiornikiem (103, 105) a głównym korpusem (107) jest połączony z wyjściem urządzenia sterującego ładowaniem (209), do którego od strony wejściowej dołączone są czujniki (211a, 211b) położenia kątowego górnej części (113) i dolnej części (115) zsuwni, przy czym urządzenie sterujące ładowaniem (209) jest połączone z komputerem (201).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że z komputerem (201) jest połączona jednostka sterująca (207) pierwszego i drugiego zespołu napędowego (119, 127, 127') synchronicznie lub asynchronicznie względem siebie.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że pomiędzy zbiornikiem lub zbiornikami (103, 105, 303, 305) umieszczony jest podzespół zaworowy z przynajmniej jedną pierwszą klapą zaworową (103b, 105b, 303b, 305b) sterowania przepływem materiału i pierwszą gazoszczelną klapą odcinającą (109, 309a, 309b).
11. 11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że pomiędzy zbiornikiem lub zbiornikami (303, 305) a podzespołem zaworowym (312) umieszczony jest lej zasypowy (304, 306), przy którego wylocie umieszczona jest klapa zaworowa (303b, 305b) sterowania przepływem materiału.
12. 12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że przy wylocie co najmniej jednego zbiornika (303, 305) w każdym leju zasypowym (304, 306) umieszczona jest druga gazoszczelna klapa odcinająca (308, 310).
13. 13. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że podzespół zaworowy (312) posiadający klapy zaworowe (303b, 305b) sterowania przepływem materiału wraz z przyporządkowanymi zespołami napędowymi tych klap zaworowych jest zamocowany przesuwnie względem pieca szybowego i zbiornika lub zbiorników (303, 305).
14. 14. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że podzespół zaworowy (312) z kołnierzem (312a) jest dociskowo nałożony na kołnierz wlotowy (301a) pieca szybowego (301).
15. 15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że podzespół zaworowy (312) ma dociskowe urządzenia hydrauliczne lub termostatyczne elementy dociskowe.