RU2374326C2

RU2374326C2 - Device for distribution of loaded bulk material

Info

Publication number: RU2374326C2
Application number: RU2007146322/02A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Алымов (UA); Геннадий Иванович Алымов; Анатолий Михайлович Левченко (UA); Анатолий Михайлович Левченко; Денис Васильевич Полишкевич (UA); Денис Васильевич Полишкевич
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа (АОЗТ) "Днепрогидромаш"
Priority date: 2007-11-12
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2009-11-27
Also published as: UA85329C2; RU2007146322A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: inventions refer to metallurgy field, particularly to distributors of charge of non-tapered load devices of shaft, mainly blast furnaces. Device contains bearing structure, suspended to it rotor, allowing ability of rotation around vertical axis with loading channel in its centre for feeding of bulk material to tray. Tray is suspended in rotor with ability of rotation around horizontal axis of its suspension for changing of angle of slope by means of swiveling device. Additional tray is located symmetrically relative to vertical plane passing through pivot pin of rotor. Trays are installed and fixed by quick disconnect in locating block which are by top parts are jointly suspended to rotor and connected to swiveling device with ability of jointly changing of angle of slope and rotation. In loading channel it is installed buncher of flow of loaded material implemented in the form of two flanges.

EFFECT: use of this invention provides increasing of reliability of structure in whole.

5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к распределителям шихты бесконусных загрузочных устройств шахтных, преимущественно, доменных печей.The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to charge distributors of coneless loading devices for mine, mainly blast furnaces.

Известен распределитель шихты загрузочного устройства доменной печи, содержащий съемные желоба различной длины радиально расположенные на приводной несущей станине, подвешенной на штанге с возможностью вращения [авторское свидетельство СССР №1337415, кл. С21В 7/20, 1985 г.].Known distributor of the charge of the loading device of the blast furnace, containing removable gutters of various lengths radially located on the drive base frame, suspended on the rod with the possibility of rotation [USSR copyright certificate No. 1337415, class. C21B 7/20, 1985].

В этом устройстве использованы лотки различной длины с постоянным углом наклона. Шихта из односкатной воронки поочередно выгружается на один из лотков, что приводит к несимметричной загруженности распределителя шихты по массе, а также к возникновению и действию динамических нагрузок на несущую конструкцию и штангу. Все это снижает надежность всей конструкции.This device uses trays of various lengths with a constant angle of inclination. The mixture from a single-slope funnel is alternately unloaded onto one of the trays, which leads to an asymmetric load distribution of the charge distributor by mass, as well as to the emergence and effect of dynamic loads on the supporting structure and rod. All this reduces the reliability of the entire structure.

Известно устройство (прототип) для распределения загружаемых сыпучих материалов вращающимся лотком с переменным углом наклона. В устройстве такого типа имеется несущая конструкция с подвешенным в ней ротором, который может вращаться вокруг вертикальной оси. К ротору подвешен лоток, который может с помощью механизма поворота поворачиваться вокруг горизонтальной оси своей подвески. Наличие механизма поворота позволяет менять угол наклона лотка в процессе его вращения. Внутри ротора вдоль оси его вращения проходит загрузочный канал, через который загружаемый сыпучий материал поступает на вращающийся лоток и распределяется внутри шахтной печи [патент РФ №2224799, кл. С21В 7/20, F27B 1/20 (прототип)].A device (prototype) for the distribution of loaded bulk materials by a rotating tray with a variable angle. This type of device has a supporting structure with a rotor suspended in it, which can rotate around a vertical axis. A tray is suspended from the rotor, which can be rotated around the horizontal axis of its suspension using the rotation mechanism. The presence of the rotation mechanism allows you to change the angle of inclination of the tray during its rotation. Inside the rotor, along the axis of rotation, there is a feed channel through which the loaded bulk material enters the rotating tray and is distributed inside the shaft furnace [RF patent No. 2224799, cl. C21B 7/20, F27B 1/20 (prototype)].

К недостаткам известной конструкции устройства следует отнести то, что при консольной подвеске лотка во время работы возникают ассиметричные центробежные силы, которые негативно воздействуют на несущую конструкцию и привод поворота лотка. Снижается надежность конструкции. Из-за этого также ограничена скорость вращения лотка, ускорить процесс загрузки не представляется возможным. К тому же не устраняется неравномерность загрузки сыпучего материала по окружности.The disadvantages of the known design of the device include the fact that when the cantilever suspension of the tray during operation, asymmetric centrifugal forces arise that adversely affect the supporting structure and the drive rotation of the tray. The reliability of the design is reduced. Because of this, the speed of rotation of the tray is also limited, it is not possible to accelerate the loading process. In addition, the uneven loading of bulk material around the circumference is not eliminated.

В основу изобретения поставлена задача разработать конструкцию загрузочного устройства, в котором бы за счет обеспечения симметричного распределения загружаемого материала относительно вертикальной оси вращения ротора сбалансировать нагрузки на несущую конструкцию, на привод поворота лотка и повысить надежность конструкции в целом. Одновременно уменьшить время загрузки печи.The basis of the invention is the task to develop the design of the loading device, which would, by providing a symmetrical distribution of the loaded material relative to the vertical axis of rotation of the rotor, balance the load on the supporting structure, on the drive turning the tray and increase the reliability of the structure as a whole. Simultaneously reduce furnace loading time.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для распределения загружаемого материала, содержащем несущую конструкцию, подвешенный в ней ротор, имеющий возможность вращения вокруг вертикальной оси и проходящий через ротор загрузочный канал для подачи сыпучего материала в лоток, который подвешен в роторе с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и поворота вокруг горизонтальной оси своей подвески для изменения угла наклона с помощью механизма поворота, согласно изобретению устройство снабжено дополнительным лотком, установленным симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось ротора, и оба лотка установлены в ложементы, которые верхними частями шарнирно прикреплены к ротору с возможностью вращения и связаны с механизмом поворота с возможностью совместного синхронного поворота относительно горизонтальной оси их шарнирной подвески, проходящей через вертикальную ось устройства, причем лотки закреплены в ложементах при помощи быстроразъемных соединений, при этом в загрузочном канале установлен группирователь потока сыпучего материала, выполненный, преимущественно, в виде двух полок, в которых центры площади верхних поверхностей размещены в вертикальной плоскости симметрии лотков диаметрально противоположно со смещением по высоте и с наклоном этих поверхностей по направлению загрузки так, что проходное отверстие между кромками полок больше сечения сводообразования сыпучего материала, а также установлен делитель потока, закрепленный к ротору в вертикальной плоскости над осью подвески ложементов.The problem is solved in that in the device for distributing the feed material containing the supporting structure, a rotor suspended therein having a rotation possibility about a vertical axis and passing through a rotor a feed channel for supplying bulk material to a tray that is suspended in a rotor rotationally around a vertical axis and rotation around the horizontal axis of its suspension to change the angle using the rotation mechanism, according to the invention, the device is equipped with an additional tray, installed symmetrically with respect to the vertical plane passing through the axis of the rotor, and both trays are mounted in lodges, which are pivotally mounted to the rotor with the upper parts and are connected to the rotation mechanism with the possibility of joint synchronous rotation about the horizontal axis of their articulated suspension passing through the vertical axis of the device moreover, the trays are fixed in the lodges with the help of quick-disconnect connections, while in the loading channel there is a flow collector of a loose mat The series, made mainly in the form of two shelves, in which the centers of the area of the upper surfaces are placed in the vertical plane of symmetry of the trays is diametrically opposite with a shift in height and with an inclination of these surfaces in the direction of loading so that the passage opening between the edges of the shelves is larger than the cross section for the compilation of bulk material and also installed a flow divider, fixed to the rotor in a vertical plane above the axis of the suspension of the lodgements.

Устройство также снабжено вставкой в виде кольца, установленной в несущей конструкции над группирователем потока с возможностью регулировки ее поворота и фиксации относительно несущей конструкции, при этом выходное отверстие вставки со стороны группирователя выполнено в виде эллипса.The device is also equipped with an insert in the form of a ring mounted in the supporting structure above the flow grouper with the possibility of adjusting its rotation and fixing relative to the supporting structure, while the outlet outlet of the insert from the grouping side is made in the form of an ellipse.

Кроме того, полки выполнены в виде полуколец.In addition, the shelves are made in the form of half rings.

Угол наклона верхних поверхностей полок группирователя равен 15-35°.The angle of inclination of the upper surfaces of the grouping shelves is 15-35 °.

Делитель выполнен в виде плиты с клиновидным поперечным сечением.The divider is made in the form of a plate with a wedge-shaped cross section.

Предложенное устройство представлено на чертежах.The proposed device is presented in the drawings.

На фиг.1 - общий вид устройства;Figure 1 - General view of the device;

на фиг.2 - вид сверху;figure 2 is a top view;

на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2;figure 3 is a section aa in figure 2;

на фиг.4 - аксонометрическая проекция устройства с вырывом.figure 4 - axonometric projection of the device with a breakout.

Устройство содержит несущую конструкцию 1, подвешенный в ней ротор 2 с вертикальной осью 3 его вращения, проходящий через ротор загрузочный канал 4, лотки 5, 6, установленные в ложементах 7, 8 соответственно и подвешенные, в данном примере конструкции, на полувалах 9 в роторе 2, механизм 10 поворота лотков вокруг горизонтальной оси 11 их подвески, быстроразъемное соединение 12 для крепления лотков в ложементах, каналы 13 для подачи охладителя в ложементы, группирователь потока сыпучего материала в виде полок 14 и 15 с наклонными (отражательными) поверхностями 16 и 17 соответственно, между кромками полок образовано проходное отверстие «С» для потока загружаемого материала. Над лотками вдоль оси их подвески установлен делитель 18 потока. Над группирователем в канале ротора установлена вставка 19 с эллипсовидным выходным отверстием 20. В корпусе ротора 2 выполнены люки 21 и 22, через которые производится замена полок 14 и 15 группирователя, делителя 18 и лотков 5 и 6.The device comprises a supporting structure 1, a rotor 2 suspended in it with a vertical axis 3 of rotation, passing through the rotor of the loading channel 4, trays 5, 6, installed in the lodgment 7, 8, respectively, and suspended, in this example design, on the shafts 9 in the rotor 2, a mechanism 10 for turning the trays around the horizontal axis 11 of their suspension, a quick-connect 12 for fastening the trays in the tool holders, channels 13 for supplying a cooler to the tool holders, a grouper of the flow of bulk material in the form of shelves 14 and 15 with inclined (reflective) over awns 16 and 17, respectively, between the edges of the shelves is formed by a through hole "C" to feed material flow. Above the trays along the axis of their suspension, a flow divider 18 is installed. An insert 19 with an ellipsoidal outlet hole 20 is installed above the grouper in the rotor channel. Hatches 21 and 22 are made in the rotor housing 2, through which the shelves 14 and 15 of the grouper, divider 18, and trays 5 and 6 are replaced.

Выполнение распределителя с дополнительным лотком, т.е. 2 лотковой конструкции, позволяет подавать сыпучий материал через загрузочный канал 4 сразу на оба лотка 5 и 6, равномерно распределять нагрузку между двумя лотками и сбалансировать конструкцию по массе относительно вертикальной оси 3 вращения ротора 2 и повысить надежность устройства. Одновременно такая конструкция позволяет уменьшить время загрузки при обеспечении равномерности распределения материалов по поверхности засыпки.The execution of the dispenser with an additional tray, i.e. 2 tray structure, allows you to feed bulk material through the feed channel 4 immediately to both trays 5 and 6, evenly distribute the load between the two trays and balance the structure by weight relative to the vertical axis 3 of rotation of the rotor 2 and to increase the reliability of the device. At the same time, this design allows to reduce loading time while ensuring uniform distribution of materials on the surface of the backfill.

Снабжение ложементов 7 и 8, которые подвешены в роторе 2, системой каналов 13 для подачи охладителя обеспечивает надежную защиту лотков 5 и 6 от температурных воздействий со стороны печи, повышает надежность конструкции.The supply of lodges 7 and 8, which are suspended in the rotor 2, by a system of channels 13 for supplying a cooler provides reliable protection of the trays 5 and 6 from temperature effects from the furnace side, increases the reliability of the design.

Крепление лотков в ложементах при помощи быстроразъемных соединений 12 обеспечивает надежность конструкции, а также простую и быструю замену лотков, например, через люки 21 и 22, выполненные в роторе 2.The fastening of the trays in the lodgements using quick-release couplings 12 ensures the reliability of the design, as well as simple and quick replacement of the trays, for example, through hatches 21 and 22, made in the rotor 2.

Размещение в загрузочном канале 4 ротора 2 группирователя потока в виде расположенных на разной высоте полок 14 и 15 позволяет смещать центр потока сыпучего материала сначала в одну, а потом в противоположную сторону, обеспечивая, таким образом, группирование сыпучего материала, что способствует симметричному распределению сыпучего материала относительно оси устройства и снижению нагрузок, повышению надежности устройства.The placement in the feed channel 4 of the rotor 2 of the flow grouper in the form of shelves 14 and 15 located at different heights allows the center of the flow of bulk material to be shifted first to one and then to the opposite side, thus ensuring the grouping of bulk material, which contributes to a symmetrical distribution of bulk material relative to the axis of the device and reduce loads, increase the reliability of the device.

Наличие делителя 18 потока и его установка над осью 9 подвески лотков 5 и 6 обеспечит равномерную загрузку сыпучего материала на лотки и, соответственно, сбалансировать нагрузки на несущую конструкцию 1 и динамику привода вращения, повысит надежность устройства.The presence of the flow divider 18 and its installation over the suspension axis 9 of the trays 5 and 6 will ensure uniform loading of bulk material on the trays and, accordingly, balance the load on the supporting structure 1 and the dynamics of the rotation drive, will increase the reliability of the device.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Загружаемый сыпучий материал с заданным расчетным расходом поступает в загрузочный канал 4 ротора 2 и делится наклонной полкой 14 группирователя на периферийную и основную части потока. К периферийной части относится поток, который попадает на полку 14, а к основному - поток, который проходит мимо полки. Попадая на верхнюю наклонную плоскость полки, поток зеркально отражается от ее поверхности и движется в сторону основной части потока. В результате столкновения этих потоков весь поток несколько притормаживается и отклоняется в сторону полки 15, где снова делится на периферийную и основную части потока. В данном примере полки выполнены в виде полуколец. Так как весь поток движется под некоторым углом к оси вращения ротора 2, то периферийная часть потока отражается от наклонной поверхности полки 15 под меньшим углом и, таким образом, больше притормаживает и отклоняет основной поток в противоположную сторону. Таким образом, происходит группирование всего потока с отклонением от оси 3 ротора 4 и уменьшением разброса всего потока. Экспериментально были определены оптимальные углы наклона верхних плоскостей полок 14 и 15 группирователя, которые равны 15-35°. В этих пределах обеспечивается наибольший эффект группирования потока сыпучего материала.Loaded bulk material with a given estimated flow rate enters the feed channel 4 of the rotor 2 and is divided by an inclined grouper shelf 14 into the peripheral and main part of the flow. To the peripheral part is the stream that enters the shelf 14, and to the main part is the stream that passes by the shelf. Getting on the upper inclined plane of the shelf, the flow is mirrored from its surface and moves towards the main part of the flow. As a result of the collision of these flows, the entire flow somewhat slows down and deviates towards the flange 15, where it is again divided into peripheral and main parts of the flow. In this example, the shelves are made in the form of half rings. Since the entire flow moves at an angle to the axis of rotation of the rotor 2, the peripheral part of the flow is reflected from the inclined surface of the shelf 15 at a smaller angle and, thus, slows down and deflects the main flow in the opposite direction. Thus, the whole flow is grouped with a deviation from the axis 3 of the rotor 4 and a decrease in the spread of the entire flow. The optimal tilt angles of the upper planes of the shelves 14 and 15 of the grouper, which are equal to 15-35 °, were experimentally determined. Within these limits, the greatest effect of grouping the flow of bulk material is provided.

Для повышения эффекта группирования потока материала относительно оси устройства над группирователем в несущей конструкции 1 установлена кольцевая вставка 19 с эллипсовидным выходным отверстием 20, положение которого можно регулировать поворотом относительно оси 3 устройства. Происходит предварительное группирование потока загружаемого материала по оси устройства и замедление его скорости, что обеспечит повышение надежности устройства.To increase the effect of grouping the material flow relative to the axis of the device, a ring insert 19 with an ellipse outlet 20 is installed in the supporting structure 1 above the grouper, the position of which can be adjusted by rotation relative to the axis 3 of the device. There is a preliminary grouping of the flow of the loaded material along the axis of the device and the deceleration of its speed, which will increase the reliability of the device.

Следует отметить, что подобная система выполнения группирования потока материала может успешно использоваться в любом устройстве для распределения загружаемых сыпучих материалов с вращающимся лотком.It should be noted that such a system for grouping the flow of material can be successfully used in any device for the distribution of loaded bulk materials with a rotating tray.

Далее сгруппированный поток материала попадает на делитель 18, который в данном примере выполнен в виде плиты с клиновидным поперечным сечением, где делится, практически, на две равные части и, таким образом, выполняется равномерная загрузка на два лотка 5 и 6, а также снижается скорость потока сыпучего материала.Next, the grouped material flow enters the divider 18, which in this example is made in the form of a plate with a wedge-shaped cross section, where it is divided into almost two equal parts and, thus, uniform loading onto two trays 5 and 6 is performed, and the speed is also reduced bulk material flow.

Только при синхронном совместном вращении конструктивно связанных между собой группирователя (полки 15 и 16), делителя 18 и лотков 5 и 6 достигается симметричное распределение загружаемого материала относительно оси устройства и снижение нагрузок на несущую конструкцию 1.Only with synchronous joint rotation of the grouper structurally interconnected (shelves 15 and 16), the divider 18 and the trays 5 and 6, a symmetrical distribution of the loaded material relative to the axis of the device is achieved and the load on the supporting structure 1 is reduced.

Во время загрузки печи синхронное изменение угла наклона ложементов 7 и 8, подвешенных в роторе 4 на горизонтальной оси подвески 9, с лотками 5 и 6 относительно вертикальной плоскости симметрии лотков не вызывает отклоняющих сил от оси вращения устройства при падении материала на лотки и уменьшает нагрузки на несущую конструкцию 1 и приводы, что в целом повышает надежность всего устройства.During the loading of the furnace, a synchronous change in the angle of inclination of the lodgment 7 and 8 suspended in the rotor 4 on the horizontal axis of the suspension 9, with trays 5 and 6 relative to the vertical plane of symmetry of the trays does not cause deflecting forces from the axis of rotation of the device when the material falls on the trays and reduces the load on supporting structure 1 and drives, which generally increases the reliability of the entire device.

Использование в безконусных загрузочных устройствах доменных печей предлагаемого изобретения позволит обеспечить симметричное распределение загружаемых сыпучих материалов относительно вертикальной оси вращения ротора и за счет этого сбалансировать нагрузки на несущую конструкцию, приводы и повысить надежность устройства.The use of blast furnaces of the present invention in coneless loading devices will allow for a symmetric distribution of the loaded bulk materials relative to the vertical axis of rotation of the rotor and thereby balance the load on the supporting structure, drives and increase the reliability of the device.

Такое конструктивное решение позволит также расширить технологические возможности устройства.Such a constructive solution will also allow to expand the technological capabilities of the device.

Claims

1. A device for distributing loadable bulk materials, comprising a supporting structure, a rotor suspended therein, which is rotatable about a vertical axis, and a feed channel passing through the rotor to supply bulk material to a tray that is suspended in a rotor, rotatable about a vertical axis and rotate around the horizontal axis of its suspension for changing the angle of inclination using the rotation mechanism, characterized in that the device is equipped with an additional tray installed symmetrically relates with respect to the vertical plane passing through the axis of the rotor, and both trays are installed in the cradles, which are pivotally attached to the rotor with the upper parts and are connected to the rotation mechanism with the possibility of joint synchronous rotation about the horizontal axis of their articulated suspension passing through the vertical axis of the device, the trays are fixed in the lodgements using quick-disconnect connections, while in the feed channel there is a bulk material flow grouper, made mainly Actually, in the form of two shelves in which the centers of the area of the upper surfaces are placed in the vertical plane of symmetry of the trays diametrically opposite with a shift in height and with an inclination of these surfaces in the direction of loading so that the passage opening between the edges of the shelves is larger than the cross section for the compilation of bulk material, and also installed a flow divider fixed to the rotor in a vertical plane above the axle suspension axis.

2. The device according to claim 1, characterized in that the device is equipped with an insert in the form of a ring mounted in a supporting structure above the flow grouper with the possibility of adjusting its rotation and fixing relative to the supporting structure, while the outlet opening of the insert from the grouping side is made in the form of an ellipse.

3. The device according to claim 1, characterized in that the shelves are made in the form of half rings.

4. The device according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the upper surfaces of the shelves of the grouper is 15-35 °.

5. The device according to claim 1, characterized in that the divider is made in the form of a plate with a wedge-shaped cross-section.