RU146193U1 - Загрузчик шихты в печь - Google Patents

Abstract

1. Загрузчик шихты в печь, включающий основание, установленные на этом основании бункер, загрузочную трубу с расположенным в ней толкателем и приводной механизм возвратно-поступательного действия, при этом загрузочная труба снабжена рубашкой водяного охлаждения, приемной горловиной и отверстием выдачи шихты, расположенном на одном конце загрузочной трубы, а толкатель связан с приводным механизмом возвратно-поступательного действия через другой конец загрузочной трубы с возможностью возвратно-поступательного движения толкателя, отличающийся тем, что дополнительно включает дозирующее и взвешивающее устройства, установленные между бункером и приемной горловиной, при этом приемная горловина дополнительно снабжена подвижной заслонкой, толкатель выполнен в виде поршня, приводной механизм возвратно-поступательного действия выполнен в виде пневматического цилиндра, снабженного штоком и средством установки величины максимального выхода штока, а связь толкателя с приводным механизмом возвратно-поступательного действия выполнена в виде соединения толкателя со штоком пневматического цилиндра.2. Загрузчик по п. 1, отличающийся тем, что пневматический цилиндр расположен с возможностью достижения толкателем отверстия выдачи шихты в его возвратно-поступательном движении при номинальной величине максимального выхода штока, при этом установлена величина максимального выхода штока, уменьшенная относительно его номинальной величины настолько, чтобы толкатель не мог достичь отверстия выдачи шихты в его возвратно-поступательном движении.3. Загрузчик по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно снабже�

Description

Полезная модель относится к области производства волокон из термопластичного материала, а именно к загрузчикам шихты для плавильной печи, и может быть использована при производстве непрерывного базальтового волокна.

Известен аналог предлагаемой полезной модели - устройство для производства непрерывных волокон из базальтовых пород, содержащее загрузчик-дозатор шихты (базальтового щебня), подающий шихту с возможностью ее предварительного нагрева горячим воздухом, за счет соединения загрузчика-дозатора патрубком рекуператора с подсводовым пространством печи (патент РФ на изобретение №2421408; МПК: C03B 37/09; заявка 2009143247/03 от 23.11.2009). Устройство-аналог обеспечивает предварительный нагрев базальта до 250°C - 400°C перед его попаданием в ванну печи. Наличие зоны предварительного нагрева шихты в конструкции этого аналога является признаком, присущим также и предлагаемому устройству. Недостатком устройства-аналога является громоздкость конструкции, обеспечивающей подведение горячего воздуха из печи к загрузчику-дозатору. Кроме того, в частном случае происходит интенсивное разрушение огнеупоров в зоне загрузки, так как загрузка шихты происходит сверху через загрузчик, объединенный в частном случае с кольцевой горелкой. Также не обеспечена возможность регулировать вес порций загрузки.

Известен аналог предлагаемой полезной модели - загрузчик шихты в ванную печь, содержащий смонтированные на откатной платформе воронку, привод, шнековый питатель, заключенный в цилиндрический корпус и имеющий на выходе водоохлаждаемый пустотелый короб (патент РФ на изобретение №2059573; МПК: C03B 3/00; заявка 93033288/33 от 24.06.1993). Общими признаками с предлагаемым техническим решением являются наличие платформы с воронкой, приводом и питателем, а также системы водоохлаждения на выходе питателя в виде пустотелого короба. Недостатками данной конструкции-аналога при использовании ее для загрузки базальтовой шихты являются регулярное заклинивание шнека в случае если подаваемый кусковой материал характеризуется широким диапазоном крупности, коррозия и разрушение элементов шнекового загрузчика из-за постоянного нахождения шнека в зоне повышенных температур печи. Кроме того, так как печи работают при положительном давлении, происходит значительное снижение температур в зоне загрузки, что приводит к повышенному расходу теплоносителя, загазованности и запыленности в зоне загрузки.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков является загрузчик шихты в" печь, содержащий «смонтированные на платформе воронку, расположенный под ней направляющий короб с мундштуком на конце, выполненным в виде наклонного короба с водоохлаждаемыми стенками, двухступенчатый толкатель с направляющими, выполненными в виде клети с двумя рядами горизонтально расположенных роликов, кривошипно-шатунным механизмом и приводом» (патент РФ на изобретение №1057441; МПК: C03B 3/00; заявка 3476400/29-33 от 30.07.1982). Признаки наиболее близкого аналога, общие с признаками предлагаемого технического решения, можно выразить так: наличие основания (т.е. «платформы»), приемной горловины (т.е. «воронки»), загрузочной трубы (т.е. «направляющего короба с мундштуком на конце»), рубашки водяного охлаждения (т.е. «с водоохлаждаемыми стенками»), толкателя шихты и приводного механизма возвратно-поступательного действия (т.е. «привода» с «кривошипно-шатунным механизмом»). Недостатками конструкции ближайшего аналога являются громоздкость, отсутствие возможности подогрева шихты и невозможность точной дозировки шихты, что особенно важно для малогабаритных печей. Недостатками, обусловленными конструкцией ближайшего аналога и проявляющимися при использовании ее для загрузки базальтовой шихты, являются запыленность при загрузке и повышенный расход теплоносителя.

Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании загрузчика шихты в печь, позволяющего обеспечить точное дозирование шихты (что особенно важно для малогабаритных печей), снизить тепловые потери при подаче в печь порций шихты, производить предварительный нагрев шихты до температуры 250°C - 350°C, изменять количество (расход) подаваемой в печь шихты в зависимости от уровня расплава в печи, а также увеличить срок эксплуатации толкателя шихты.

Указанная задача решается тем, что предлагаемый загрузчик шихты в печь включает основание и установленные на этом основании бункер, загрузочную трубу с расположенным в ней толкателем и приводной механизм возвратно-поступательного действия. При этом загрузочная труба снабжена рубашкой водяного охлаждения, приемной горловиной и отверстием выдачи шихты, расположенным на одном конце загрузочной трубы. Толкатель связан с приводным механизмом возвратно-поступательного действия через другой конец загрузочной трубы с возможностью возвратно-поступательного движения толкателя. Кроме того, предлагаемый загрузчик шихты в печь дополнительно включает дозирующее и взвешивающее устройства, установленные между бункером и приемной горловиной. При этом приемная горловина дополнительно снабжена подвижной заслонкой, толкатель выполнен в виде поршня, приводной механизм возвратно-поступательного действия выполнен в виде пневматического цилиндра, снабженного штоком и средством установки величины максимального выхода штока. Связь толкателя с приводным механизмом возвратно-поступательного действия выполнена в виде соединения толкателя со штоком пневматического цилиндра.

Предлагаемый загрузчик шихты в печь во всех исполнениях, подобно его ближайшему аналогу, включает основание и установленные на этом основании бункер, загрузочную трубу с расположенным в ней толкателем и приводной механизм возвратно-поступательного действия, при этом загрузочная труба снабжена рубашкой водяного охлаждения, приемной горловиной и отверстием выдачи шихты, расположенным на одном конце загрузочной трубы, а толкатель связан с приводным механизмом возвратно-поступательного действия через другой конец загрузочной трубы с возможностью возвратно-поступательного движения толкателя.

Предлагаемый загрузчик шихты в печь во всех исполнениях отличается от ближайшего аналога тем, что дополнительно включает дозирующее и взвешивающее устройства, установленные между бункером и приемной горловиной, при этом приемная горловина дополнительно снабжена подвижной заслонкой, толкатель выполнен в виде поршня, приводной механизм возвратно-поступательного действия выполнен в виде пневматического цилиндра, снабженного штоком и средством установки величины максимального выхода штока, а связь толкателя с приводным механизмом возвратно-поступательного действия выполнена в виде соединения толкателя со штоком пневматического цилиндра.

В частном случае исполнения предлагаемого загрузчика указанная задача дополнительно решается тем, что пневматический цилиндр расположен с возможностью достижения толкателем отверстия выдачи шихты в его возвратно-поступательном движении при номинальной величине максимального выхода штока, при этом установлена величина максимального выхода штока, уменьшенная относительно его номинальной величины настолько, чтобы толкатель не мог достичь отверстия выдачи шихты в его возвратно-поступательном движении.

В частном случае исполнения предлагаемого загрузчика указанная задача дополнительно решается тем, что он дополнительно снабжен пультом управления с линиями связи, взвешивающее устройство выполнено в виде ковша, снабженного открывающимся днищем с приводом днища и тензометрическим датчиком, установленного над приемной горловиной, дозирующее устройство выполнено в виде виброконвейера с приводом виброконвейера, установленного между бункером и ковшом, заслонка снабжена приводом заслонки, пневматический цилиндра снабжен автоматическими клапанами, средство установки величины максимального выхода штока пневматического цилиндра выполнено в виде герконового датчика, связанного с автоматическим клапаном пневматического цилиндра, причем пульт управления связан линиями связи с указанными приводами, клапанами и датчиками.

В развитие частного случая исполнения предлагаемого загрузчика указанная задача дополнительно решается тем, что пульт управления выполнен с возможностью подключения к нему датчика уровня расплава в печи и с возможностью автоматического включения и выключения приводного механизма возвратно-поступательного действия в зависимости от значения сигнала датчика уровня расплава в печи.

В развитие частного случая исполнения предлагаемого загрузчика указанная задача дополнительно решается тем, что виброконвейер выполнен с возможностью изменения скорости дозирования.

В развитие частного случая исполнения предлагаемого загрузчика указанная задача дополнительно решается тем, что виброконвейер выполнен с возможностью изменения частоты вибрации.

В развитие частного случая исполнения предлагаемого загрузчика указанная задача дополнительно решается тем, что виброконвейер снабжен вибромотором с эксцентриком и выполнен с возможностью изменения скорости вращения эксцентрика.

Основание предлагаемого загрузчика служит для обеспечения постоянства взаимного расположения бункера, загрузочной трубы и приводной механизм возвратно-поступательного действия. Бункер, загрузочную трубу с расположенным в ней толкателем и приводной механизм возвратно-поступательного действия необходимы для реализации назначения загрузчика. Бункер служит для хранения запаса расходуемого материала - шихты (например, базальтового щебня, крошки). Загрузочная труба предназначена для соединения с внутренним объемом плавильной печи и служит каналом перемещения шихты. Толкатель служит органом, перемещающим шихту по загрузочной трубе. Приводной механизм возвратно-поступательного действия обеспечивает движение толкателя. Рубашка водяного охлаждения предотвращает перегрев загрузочной трубы и ее разрушение вследствие перегрева. Приемная горловина используется для приема в загрузочную трубу шихты, передаваемой из бункера. Отверстие выдачи шихты на одном конце загрузочной трубы служит для выдачи шихты из загрузочной трубы в ванну печи. Поступательным движением толкателя от другого конца загрузочной трубы в направлении отверстия выдачи шихты обеспечивается перемещение шихты по загрузочной трубе. Возвратное движение толкателя обеспечивает возврат толкателя к другому концу загрузочной трубы. Связь толкателя с приводным механизмом возвратно-поступательного действия через другой конец загрузочной трубы обеспечивает простоту выполнения такой связи, исключает возможные дополнительные механические звенья такой связи.

Дозирующее устройство обеспечивает постепенность передачи шихты из бункера в загрузочную трубу. Взвешивающее устройство в условиях постепенности передачи шихты из бункера позволяет формировать точные по весу порции для передачи в загрузочную трубу. Точность веса порции шихты (наряду с частотой загрузки порций) важна для поддержания постоянного уровня расплава в ванне печи, т.к. от этого уровня зависит скорость истечения расплава из фильер, качество волокон и вероятность обрыва волокон. Также точностью веса порций базальтовой шихты и регулярностью их загрузки в печь обеспечивается постоянный градиент температуры в зоне плавления базальтовой шихты, и, соответственно, снижение количества обрывов при вытяжке базальтового волокна. Приемная горловина служит для приема в загрузочную трубу порций шихты, поступающих из взвешивающего устройства. Снабжение приемной горловины подвижной заслонкой позволяет перекрывать приемную горловину в промежутках между приемами порций шихты из взвешивающего устройства. Этим предотвращается подсос через приемную горловину холодного воздуха в печное пространство, который нарушает установившийся температурный режим печи. Таким образом, наличие подвижной заслонки позволяет снизить энергетические затраты при плавке базальтового щебня. Наличие заслонки на приемной горловине загрузочной трубе полностью устраняет пыление в процессе работы загрузчика, если его загрузочная труба встроена в стенку печи герметично.

Выполнение толкателя в виде поршня позволяет выполнить его с постоянным поперечным сечением, соответствующим поперечному сечению загрузочной трубы, вследствие чего снижается вероятность заклинивания толкателя.

Выполнение приводного механизма возвратно-поступательного действия в виде пневматического цилиндра, снабженного штоком, обеспечивает удобство и точность управления движением толкателя, в отличие от иных известных видов приводных механизмов возвратно-поступательного действия, например, кривошипно-шатунных, которым либо свойственны такие недостатки как постоянная скорость вращения кривошипа, постоянный крутящий момент, либо они имеют сложную конструкцию; вследствие этих недостатков аналогам предлагаемого загрузчика, оснащенным кривошипно-шатунными механизмами привода толкателя, свойственны отказы в работе с шихтой, имеющей широкий интервал фракционного состава. Напротив, пневматический цилиндр, в зависимости от конструкции, может обеспечивать управление скоростью движения штока и развиваемым усилием, вследствие чего снижается вероятность отказов в работе, заклинивания толкателя. Использование прямолинейного движения штока пневматического цилиндра вместо криволинейного движения кривошипно-шатунного механизма позволяет регулировать величину рабочего хода штока, связанного с толкателем. Выполнение связи толкателя с приводным механизмом возвратно-поступательного действия в виде соединения толкателя со штоком пневматического цилиндра обеспечивает синхронность движения штока пневматического цилиндра и движения толкателя, и, следовательно, позволяет задавать определенную величину перемещения толкателя путем перемещения штока пневматического цилиндра на равную величину.

Снабжение пневматического цилиндра средством установки величины максимального выхода штока обеспечивает возможность путем уменьшения этой величины получить равное уменьшение максимального перемещения толкателя в направлении отверстия выдачи шихты в его возвратно-поступательном движении в загрузочной трубе, т.е. «недоход» толкателя до отверстия выдачи шихты. Вследствие этого порция шихты, поступившая в загрузочную трубу, не будет выдана в ванну печи либо будет выдана не полностью, и останется, по меньшей мере, частично в загрузочной трубе до тех пор, пока она не будет вытеснена из загрузочной трубы следующей очередной порцией шихты. В результате шихта, поступающая в ванну печи, уже имеет высокую температуру (250°C - 350°C), так как она, по меньшей мере, частично подвергается нагреву газами и излучением печи, находясь в загрузочной трубе вблизи отверстия выдачи, и, следовательно, в меньшей степени возмущает температурное поле в расплаве. Таким образом, средство установки величины максимального выхода штока предоставляет оператору печи возможность более точно поддерживать постоянный градиент температуры в зоне плавления шихты путем уменьшения величины максимального выхода штока. Предварительный нагрев порции шихты также способствует снижению энергетических затрат на ее плавление в печи. Кроме этого, при «недоходе» толкателя снижается тепловая нагрузка на него и увеличивается срок его службы вследствие его экранирования от внутреннего объема печи шихтой, находящейся вблизи отверстия выдачи шихты. При эксплуатации величина максимального выхода штока пневматического цилиндра может меняться оператором печи в зависимости от подаваемого в печь объема шихты; чем больше порция шихты, тем больше должен быть «недоход» толкателя до отверстия выдачи шихты загрузочной трубы.

Указанная в предыдущем абзаце возможность обеспечить повышенное постоянство градиента температуры расплава реализована как эксплуатационная характеристика в частном исполнении предлагаемого загрузчика, отличающегося тем, что пневматический цилиндр расположен с возможностью достижения толкателем отверстия выдачи шихты в его возвратно-поступательном движении при номинальной величине максимального выхода штока, при этом установлена величина максимального выхода штока, уменьшенная относительно его номинальной величины настолько, чтобы толкатель не мог достичь отверстия выдачи шихты в его возвратно-поступательном движении. В этом частном исполнении пневматический цилиндр может характеризоваться избыточной номинальной максимальной величиной выхода штока, так как она может быть легко скомпенсирована с помощью средства установки величины максимального выхода штока.

Выполнение взвешивающего устройства в виде ковша, снабженного открывающимся днищем с приводом днища и тензометрическим датчиком, обеспечивает возможность дистанционного считывания информации о весе порции шихты и дистанционного управления процессом подачи порции шихты из взвешивающего устройства в приемную горловину загрузочной печи, в том числе автоматически с помощью известных вычислительных устройств. Выполнение дозирующего устройства в виде виброконвейера с приводом виброконвейера, установленного между бункером и ковшом, обеспечивает возможность дистанционного управления процессом постепенной подачи шихты из бункера во взвешивающее устройство, в том числе автоматически с помощью известных вычислительных устройств. Снабжение заслонки приводом заслонки обеспечивает возможность дистанционного управления открытием и закрытием заслонки, в том числе автоматически с помощью известных вычислительных устройств. Снабжение пневматического цилиндра автоматическими клапанами в совокупности с выполнением средства установки величины максимального выхода штока пневматического цилиндра в виде герконового датчика, связанного с автоматическим клапаном пневматического цилиндра, обеспечивает возможность дистанционного управления работой пневматического цилиндра, в том числе автоматически с помощью известных вычислительных устройств, а также возможность ручной установки величины максимального выхода штока пневматического цилиндра путем перемещения герконового датчика вдоль его направляющей.

Снабжение предлагаемого загрузчика пультом управления и линиями связи пульта управления с приводами, клапанами и датчиками обеспечивает повышенную точность соблюдения оптимального режима загрузки шихты в печь, облегчает работу оператора печи.

Выполнение пульта управления с возможностью подключения к нему датчика уровня расплава в печи и с возможностью автоматического включения и выключения приводного механизма возвратно-поступательного действия в зависимости от значения сигнала датчика уровня расплава в печи обеспечивает возможность дополнительного повышения постоянства уровня расплава в автоматическом режиме (при условии установки в печи известного датчика уровня расплава и подключения этого датчика к пульту управления).

Выполнение виброконвейера с возможностью изменения скорости дозирования дополнительно обеспечивает повышение производительности и точности предлагаемого загрузчика, так как более высокая скорость дозирования (грубый «режим насыпки») используется, пока вес шихты во взвешивающем устройстве не достигнет первой заранее заданной величины, после чего используется менее высокая скорость дозирования (тонкий «режим досыпки»), чем обеспечивается возможность своевременной приостановки дозирующего устройства при достижении весом шихты во взвешивающем устройстве второй заранее заданной величины.

Скорость дозирования может изменяться, например, путем изменения частоты вибрации, путем изменения амплитуды вибрации, путем изменения наклона виброконвейера.

Изменение скорости дозирования путем изменения частоты вибрации обеспечивает наибольшую точность «режима досыпки».

Снабжение виброконвейера вибромотором с эксцентриком и выполнение его с возможностью изменения скорости вращения эксцентрика упрощает изготовление предлагаемого загрузчика и повышает его надежность, так как вибромоторы с эксцентриками являются простыми и надежными устройствами.

Устройство предлагаемого загрузчика и порядок его работы поясняются следующими рисунками.

Фиг. 1. Загрузчик шихты в печь. Вид сбоку и вид со стороны отверстия выдачи шихты.

Фиг. 2. Загрузчик шихты в печь. Общий вид.

Фиг. 3. Схема алгоритма работы загрузчика шихты в печь по программе пульта управления.

На фиг. 1 слева представлен загрузчик 1 в виде сбоку в условиях эксплуатации с печью 2. На фиг. 1 справа этот же загрузчик 1 показан в виде со стороны отверстия выдачи шихты (печь не показана). Загрузчик 1 содержит: основание 3, выполненное в виде рамы, изготовленной из стальных профилей; бункер 4; дозирующее устройство, выполненное в виде виброконвейера (вибрационного лотка) 5 с приводом виброконвейера - вибромотором 6, установленное на основании 3 под нижним отверстием бункера; взвешивающее устройство 7, выполненное в виде ковша (лотка) с откидным днищем 8, снабженное тензометрическим датчиком (не показан) и приводом днища 9, установленное на основании 3 под выходным краем 10 виброконвейера; загрузочную трубу 11 с расположенным в ней толкателем 12, установленную на основании 3; приводной механизм возвратно-поступательного действия 13, установленный на основании 3 и выполненный в виде пневматического цилиндра 14, снабженного штоком 15 и средством установки величины максимального выхода штока, выполненным в виде герконового датчика 16 (показан условно), соединенного с клапаном (не показан) пневматического цилиндра. Загрузочная труба снабжена рубашкой водяного охлаждения 17, приемной горловиной 18 и отверстием выдачи шихты 19. В данном исполнении отверстием выдачи шихты служит открытый конец 20 загрузочной трубы (на фиг. 2 загрузчик изображен с загрузочной трубой, выполненной составной; водоохлаждаемая часть 11 в загрузочной трубы 11 удалена). Толкатель, выполненный в виде поршня, соединен со штоком 15 через открытый конец 21 загрузочной трубы. В данном исполнении приемная горловина содержит направляющий раструб 22. Приемная горловина расположена под днищем взвешивающего устройства. Приемная горловина снабжена подвижной заслонкой 23 с приводом 24. Загрузочная труба вмурована в отверстие 25 стенки 26 печи 2. На фиг. 1 слева толкатель изображен в положении, соответствующем установленной величине «H» максимального выхода штока пневматического цилиндра. Между отверстием выдачи шихты 19 и толкателем 12 расположена зона 27 «недохода» толкателя, размер «L» которой регулируется установкой величины максимального выхода штока пневматического цилиндра путем перемещения герконового датчика по направляющей 28 (показана условно) пневматического цилиндра. В конструкции загрузчика использованы промышленно выпускаемые изделия, в частности, пневматический цилиндр с герконовыми датчиками (см., например, в Интернете сайты поставщиков пневматических цилиндров: http://www.camozzi.ru; http://www.avir-pnevmo.ru), тензометрический датчик, вибромотор. Контактные группы датчиков и приводов (не показаны) могут быть подсоединены к системе управления. Система управления может быть выполнена, например, в виде средств наблюдения и органов ручного управления (дисплеи, индикаторы, выключатели), или, например, в виде вычислительного устройства. В представленном исполнении загрузчик снабжен пультом управления 29, выполненным на известных микросхемах (процессорах) и обеспечивающим автоматическое управление работой загрузчика. Пульт управления 29 связан линиями связи (не показаны; выполнены в виде электрических кабелей; могут быть выполнены в виде каналов радиосвязи и т.п.) с приводами виброконвейера, днища взвешивающего устройства, подвижной заслонки приемной горловины, клапанами пневматического цилиндра, с тензометрическим датчиком взвешивающего устройства, с датчиком 30 (показан условно) уровня расплава 31 в ванне печи (устройства замера уровня расплава в представленном исполнении загрузчика не входят непосредственно в конструкцию загрузчика, но могут входить в конструкцию печи, для загрузки которой используется предлагаемый загрузчик).

Предлагаемый загрузчик, в отличие от аналогов, не требует оснащения его основания колесами, полозьями или установки на мобильную платформу. Загрузчик обеспечивает возможность работы при неподвижной установке его основания относительно печи.

Загрузчик шихты в печь 1 работает следующим образом. В бункер 4, объемом до 90 литров, засыпается шихта 32, например, базальтовый щебень с фракционным составом от 5 мм до 40 мм. В соответствии с требуемой программой загрузки шихты в печь по виброконвейеру (вибрационному лотку) 5 базальтовый щебень перемещается к взвешивающему устройству 7, выполненному в виде ковша, и ссыпается в ковш, что отражается на дисплее пульта управления 29. При наборе заданного оператором веса базальтового щебня, в интервале от 10 г до 1500 г, виброконвейер 5 отключается. Ковш снабжен тензометрическим датчиком, отражающим вес содержимого ковша. В этом случае аналоговый сигнал датчика преобразуется в цифровой сигнал, сравнивается в пульте управления 29 с заданным значением, и при достижении требуемого веса порции щихты виброконвейер 5 автоматически отключается. Если вес недостаточен, то виброконвейер 5 переходит в «режим досыпки» с уменьшением скорости подачи шихты. Затем по сигналу с пульта управления 29 с помощью приводов 24, 9 последовательно открываются заслонка 23 на приемной горловине загрузочной трубы и откидное днище 8 ковша, расположенного над приемной горловиной. Базальтовый щебень через приемную горловину 18 попадает в загрузочную трубу 11 и накапливается там под приемной горловиной 18 перед толкателем 12, который в этот момент расположен у открытого конца 21 загрузочной трубы 11. После этого заслонка 23 приемной горловины 18 закрывается, препятствуя как подсосу холодного воздуха в печное пространство, так и истечению горячего газа из печи. Толкатель 12 совершает поступательное движение по загрузочной трубе при помощи пневматического цилиндра 14 в направлении открытого конца 20 загрузочной трубы, установленного в отверстие 25 в стенке 26 печи 2, и передвигает порцию базальтового щебня по загрузочной трубе. Затем толкатель возвращается в исходное положение, оставляя порцию 32 базальтового щебня в зоне 27 «недохода» толкателя. Затем в заданное оператором или автоматическим пультом управления время через приемную горловину поступает следующая порция шихты, и толкатель, движимый штоком пневматического цилиндра, по времени, заданному оператором или пультом управления, передвигает следующую порцию шихты по загрузочной трубе. Например, величина «H» установленного максимального выхода штока (рабочий ход штока) пневматического цилиндра для данного примера загрузчика составляет 725 мм, при этом величина «L» «недохода» толкателя 12 до открытого конца (торца) 20 загрузочной трубы 11 составляет 100 мм и равна размеру «G» горловины 18, измеренному вдоль загрузочной трубы (т.е., в данном примере, диаметру горловины 18). При минимальном весе порции шихты 50 г оператор перемещением герконового датчика 16 по направляющей 28 увеличивает на 50 мм до значения 775 мм величину «H» максимального выхода штока 15 пневматического цилиндра 14; в этом случае толкатель 12 не доходит 50 мм до открытого конца 20 загрузочной трубы 11 (т.е. величина «L» составляет 50 мм), тем самым оставляя порцию базальтового щебня на краю, но не выгружая в печь. При максимальном весе порции шихты 1500 г толкатель 12 не доходит 150 мм до открытого конца 20 загрузочной трубы 11 (т.е. величина «L» составляет 150 мм). Порция 33 шихты прогревается горячим воздухом из печи 2 до температуры 250°C - 350°C. Далее цикл повторяется в соответствии с промежутком времени, установленным оператором. Дозируется и взвешивается следующая порция базальтового щебня, подается в загрузочную трубу, затем толкателем (поршнем) 12 перемещается к ее краю, при перемещении происходит выталкивание уже прогретой порции базальтового щебня в печное пространство и ее замещение этой новой порцией. При этом часть 11 в загрузочной трубы 11, установленная в отверстие (загрузочный карман) 25 печи 2 охлаждается водой, циркулирующей в рубашке водяного охлаждения 17, поршень 12 не контактирует с высокотемпературной средой печи, вследствие чего замедляется его коррозия и разрушение.

Предлагаемый загрузчик шихты в печь может найти применение на существующих предприятиях, производящих базальтовое волокно. При изготовлении загрузчика могут быть использованы промышленно выпускаемые изделия, в частности, пневматический цилиндр, тензометрический датчик, вибромотор, микросхемы для пульта управления. Такие узлы как основание, бункер, лоток виброконвейера, ковш взвешивающего устройства, загрузочная труба, приемная горловина с заслонкой могут быть изготовлены в условиях производственных мастерских. Программа управления для пульта управления разрабатывается специалистом (программистом) непосредственно для конкретного печного агрегата и учитывает конструктивные особенности печи, часовую производительность по расплаву, алгоритм загрузки.

Claims (7)

1. Загрузчик шихты в печь, включающий основание, установленные на этом основании бункер, загрузочную трубу с расположенным в ней толкателем и приводной механизм возвратно-поступательного действия, при этом загрузочная труба снабжена рубашкой водяного охлаждения, приемной горловиной и отверстием выдачи шихты, расположенном на одном конце загрузочной трубы, а толкатель связан с приводным механизмом возвратно-поступательного действия через другой конец загрузочной трубы с возможностью возвратно-поступательного движения толкателя, отличающийся тем, что дополнительно включает дозирующее и взвешивающее устройства, установленные между бункером и приемной горловиной, при этом приемная горловина дополнительно снабжена подвижной заслонкой, толкатель выполнен в виде поршня, приводной механизм возвратно-поступательного действия выполнен в виде пневматического цилиндра, снабженного штоком и средством установки величины максимального выхода штока, а связь толкателя с приводным механизмом возвратно-поступательного действия выполнена в виде соединения толкателя со штоком пневматического цилиндра.

2. Загрузчик по п. 1, отличающийся тем, что пневматический цилиндр расположен с возможностью достижения толкателем отверстия выдачи шихты в его возвратно-поступательном движении при номинальной величине максимального выхода штока, при этом установлена величина максимального выхода штока, уменьшенная относительно его номинальной величины настолько, чтобы толкатель не мог достичь отверстия выдачи шихты в его возвратно-поступательном движении.

3. Загрузчик по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен пультом управления с линиями связи, взвешивающее устройство выполнено в виде ковша, снабженного открывающимся днищем с приводом днища и тензометрическим датчиком, установленного над приемной горловиной, дозирующее устройство выполнено в виде виброконвейера с приводом виброконвейера, установленного между бункером и ковшом, заслонка снабжена приводом заслонки, пневматический цилиндра снабжен автоматическими клапанами, средство установки величины максимального выхода штока пневматического цилиндра выполнено в виде герконового датчика, связанного с автоматическим клапаном пневматического цилиндра, причем пульт управления связан линиями связи с указанными приводами, клапанами и датчиками.

4. Загрузчик по п. 3, отличающийся тем, что пульт управления выполнен с возможностью подключения к нему датчика уровня расплава в печи и с возможностью автоматического включения и выключения приводного механизма\возвратно-поступательного действия в зависимости от значения сигнала датчика уровня расплава в печи.

5. Загрузчик по п. 3, отличающийся тем, что виброконвейер выполнен с возможностью изменения скорости дозирования.

6. Загрузчик по п. 5, отличающийся тем, что виброконвейер выполнен с возможностью изменения частоты вибрации.

7. Загрузчик по п. 6, отличающийся тем, что виброконвейер снабжен вибромотором с эксцентриком и выполнен с возможностью изменения скорости вращения эксцентрика.

Images