Opis wyclMo ??ll% POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY iibliotekA Urzedu Pif- »egj fac Nr 47870.KI.KI. 18 a', 6/04. internat. C 21 b Akademia Górniczo-Hutnicza*) (Katedra Maszyn Hutniczych) Kraków, Polska Urzadzenie zasypowe ze stozkiem cykloidalnym do obslugi duzych jednostek wielkopiecowych, pracujacych na podwyzszonym lub wysokim cisnieniu Patent trwa od dnia 20 pazdziernika 1962^r;:^ Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie zasy¬ powe ze stozkiem cykloidalnym do obslugi du¬ zych jednostek wielkopiecowych pracujacych na podwyzszonym lub wysokim cisnieniu gazów.Pod okresleniem „duze jednostki wielkopieco¬ we" rozumie sie tu jednostki o pojemnosci uzy¬ tecznej równej lub wiekszej od V = 1000 m3, pod okresleniem zas „podwyzszone lub wysokie ci¬ snienie" rozumie sie wielkosci parametrów ci¬ snienia gazów w gardzieli pieca, oznaczane w specjalistycznej literaturze wielkopiecowej i w praktyce jako podwyzszone lub wysokie.Urzadzenie zasypowe wielkiego pieca wedlug wynalazku charakteryzuje sie w porównaniu ze znanymi wspólczesnymi urzadzeniami zasypo- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest mgr inz. Jerzy Lukawski. ._ i wymi, odmienna konstrukcja duzego stozka i mi¬ sy duzego stozka. Dzieki temu usuwa ono wady konstrukcyjne znanych urzadzen, polegajace na koniecznosci stosowania nadmiernie rozbudo¬ wanych gabarytów zarówno duzego stozka jak i misy, bedacych konsekwencja stosowania przy¬ jetych wspólzaleznosci wymiarowych pomiedzy wielkoscia pieca a urzadzeniem zasypowym w ukladach konwencjonalnych.Tradycyjny ksztalt i gabaryt duzego stfiSto zastapiono w urzadzeniu wedlug wynalazku in¬ nym, szczególnym typem stozka o odmiennym ksztalcie i zmniejszonej srednicy podstawy o okolo 35% w stosunku do urzadzenia trady¬ cyjnego. Skutkiem tego szczególny typ stozka w urzadzeniu wedlug wynalazku wymaga za¬ stosowania odmiennego ksztaltu misy glównej i kierujacej przez co cale urzadzenie, to jest du-zy stozek, misa glówna i misa*teierujaea tworza oryginalne rozwiazanie konstrukcyjne.Istota urzadzenia wedlug wynalazku polega na zmianie ksztaltu tworzacej duzego stozka, która w znanych stozkach jest dotychczas pro¬ sta oraz na doborze takiej krzywizny tworzacej, która umozliwia znaczne zmniejszenie gabary¬ tów urzadzania przy równoczesnym zachowaniu prawidlowego rozkladu naboju na poziomie za¬ sypu.Do opracowania konstrukcji stozka w urza¬ dzeniu wedlug wynalazku wykorzystano twier¬ dzenie o brachistochronie z rachunku wariacyj¬ nego, które rozszerzono na ruch punktu wazkie¬ go po cykloidzie chropowatej.W mysl twierdzenia o brachistochronie, spo¬ sród wszystkich krzywych laczacych dwa pun¬ kty lezace na jednej plaszczyznie pionowej, cy- kloida wyróznia sie ta wlasnoscia, ze zsuwanie sie punktu wazkiego wzdluz niej odbywa sie w najkrótszym czasie. Punktem wyjscia jest tutaj uzyskanie analogicznego sredniego obszaru i in¬ tensywnosci odbicia spadajacych tworzyw od scian gardzieli pieca, jak to ma miejsce przy zastosowaniu typowego duzego stozka. Wyko¬ rzystujac fakt otrzymania zwiekszonej predko¬ sci i odpowiedniego kierunku predkosci stru¬ mienia tworzyw opuszczajacych duzy stozek, po¬ wiazano tory paraboidalnego spadku tworzyw z odpowiednim gabarytem stozka o tworzacej typu cykloidalnego, uzyskujac przez to jak po¬ dano wyzej, sredni obszar i intensywnosc odbi¬ cia spadajacych tworzyw, analogiczna jak przy zastosowaniu typowego stozka. Spadek tworzyw po krzywiznie tworzacej, typu cykloidalnego ma charakter ruchu o wlasnosciach tautochronicz- nych. W zwiazku z powyzszym, celem optymal¬ nego wykorzystania pelnego toru spadku two¬ rzyw po stozku urzadzenie wedlug wynalazku jest zaopatrzone w mise kierujaca, o kacie po¬ chylenia wiekszym od kata tarcia odniesionego do zsypywanych tworzyw oraz w odpowiednio wyksztalcona mise glówna. Misa glówna jest zaopatrzona u dolu w pierscien stanowiacy dol¬ ne jej zamkniecie. Pierscien ten zapewnia z je¬ dnej strony trwala prace w trudnych warun¬ kach na skutek zupelnego unikniecia kontaktu z zasypywanymi tworzywami, z drugiej zas stro¬ ny zapewnia duza szczelnosc na skutek zastoso¬ wania uszczelnienia komorowego.Na rysunku fig. 1 przedstawia urzadzenie we¬ dlug wynalazku w iprzekroju podluznym, a fig. 2 — szczegól zamkniecia. Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z duzego stozka A o krzy¬ wiznie tworzacej typu cykloidalnego, wykona¬ nego w calosci jako odlew z plaszczyzna zew¬ netrzna podlegajaca obróbce. Misa glówna B jest zlozona z segmentów, spietych pierscieniem górnym C i pierscieniem dolnym D, który jest wymienny i stanowi zarazem element zamknie¬ cia misy B. Pierscienie C i D maja za zadanie dodatkowe usztywnienie ukladu misy B, której segmenty sa laczone miedzy soba niezaleznie od pierscieni. Pierscien D, stanowiac zamkniecie misy B posiada odpowiednio uksztaltowana plaszczyzne styku, której odpowiednikiem jest plaszczyzna styku duzego stozka A, znajdujaca sie u jego podstawy i stanowiaca z nim inte¬ gralna calosc. Obie plaszczyzny styku maja uszczelnienie typu komorowego. Wewnatrz mi¬ sy glównej B jest umieszczona misa klarujaca E, zlozona z segmentów o odpowiednim kacie pochylenia i takim ustawieniu w stosunku do tworzacej duzego stozka A, które umozliwia przy jego pelnym otwarciu calkowite wykorzy¬ stanie krzywizny tworzacej, podczas zsypywa¬ nia sie strumienia tworzyw do pieca.W takim ustawieniu misa E eliminuje równo¬ czesnie jakakolwiek mozliwosc styku zsypywa¬ nych tworzyw z zamknieciem misy glównej B, a w szczególnosci z jej pierscieniem dolnym D.Segmenty misy kierujacej E sa podparte wspor¬ nikiem F od strony misy glównej B. Czesci mi¬ sy B oraz segmenty misy E, które stykaja sie z tworzywem posiadaja wylozenie wzglednie sa wykonane ze stali odpornej na scieranie. Pozo¬ stale elementy urzadzenia zasypowego oraz na¬ ped duzego stozka moga stanowic jedno ze zna¬ nych, konwencjonalnych rozwiazan.Urzadzenie zasypowe wielkiego pieca wyko¬ nane wedlug wynalazku daje powazna oszczed¬ nosc na materiale (surowcu), wynoszaca 35 — 50%, zmniejsza zapotrzebowanie mocy o okolo 8% na ruch urzadzenia w szczególnosci wycia¬ garki, eliminuje koniecznosc stosowania droz¬ szego systemu przymusowego opuszczania duze¬ go stozka w piecach pracujacych na podwyzszo¬ nym cisnieniu dmuchu nawet w najwiekszych jednostkach oraz zapewnia osiagniecie duzej szczelnosci urzadzenia, poprzez odpowiednio skonstruowane styki duzego stozka z misa glów¬ na. Ponadto urzadzenie wedlug wynalazku skra¬ ca czasy przestojów poprzez zastosowanie szere¬ gu elementów wymiennych oraz pozwala na przyspieszenie wykonania, prac montazowych elementów urzadzenia na gardzieli wielkiego pieca. Rozklad tworzyw na gardzieli pieca nie ulega zadnym zasadniczym odchyleniom, któremoglyby spowodowac zaburzenia rezimu tech¬ nologicznego pieca. W warunkach modernizacji i stosowania wsadu sortowanego uzyskany roz¬ klad tworzyw jest korzystniejszy. PL