RU2816886C1 - Device and method for preheating and feeding metal charge into melting furnace - Google Patents
Device and method for preheating and feeding metal charge into melting furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816886C1 RU2816886C1 RU2023109507A RU2023109507A RU2816886C1 RU 2816886 C1 RU2816886 C1 RU 2816886C1 RU 2023109507 A RU2023109507 A RU 2023109507A RU 2023109507 A RU2023109507 A RU 2023109507A RU 2816886 C1 RU2816886 C1 RU 2816886C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- cap
- conveyor channel
- height
- tunnel
- Prior art date
Links
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 17
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 53
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 9
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 6
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 4
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 4
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000013527 convolutional neural network Methods 0.000 description 1
- 238000003066 decision tree Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012706 support-vector machine Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техники, к которой относится предлагаемое изобретениеField of technology to which the present invention relates
Предлагаемое изобретение относится к устройству для предварительного нагрева и подачи металлической шихты в плавильную печь сталелитейной установки и к соответствующему способу.The present invention relates to a device for preheating and feeding a metal charge into a melting furnace of a steel foundry plant and to a corresponding method.
Предпосылки создания предлагаемого изобретенияPrerequisites for the creation of the proposed invention
Известны установки для плавки металлического материала, которые содержат плавильную печь, например электродуговую печь, снабженную по меньшей мере одной печной камерой для плавления внутри нее металлической шихты (далее просто «шихта»).Installations for melting metallic material are known, which contain a melting furnace, for example an electric arc furnace, equipped with at least one furnace chamber for melting a metal charge inside it (hereinafter simply “charge”).
Электродуговая печь содержит также перекрытие свода с отверстиями для прохода электродов, которые введены в печную камеру для зажигания электрической дуги, и отверстие, иногда называемое «четвертым отверстием», для отвода газообразных продуктов (далее «газов»), образующихся в печи при плавлении металла.The electric arc furnace also contains a roof ceiling with holes for the passage of electrodes, which are introduced into the furnace chamber to ignite the electric arc, and a hole, sometimes called the “fourth hole,” for the removal of gaseous products (hereinafter referred to as “gases”) formed in the furnace during metal melting.
Существуют решения, которые обеспечивают подачу в печь шихты в прерывистом режиме, например, с помощью корзин, или непрерывно, например, по конвейерному каналу.There are solutions that provide the furnace with a charge intermittently, for example, using baskets, or continuously, for example, through a conveyor channel.
Во втором случае конвейерный канал является частью устройства предварительного нагрева и подачи шихты, через которое шихта, продвигаясь к печи благодаря движению конвейерного канала, предварительно нагревается в противотоке газов.In the second case, the conveyor channel is part of a device for preheating and supplying the charge, through which the charge, moving towards the furnace due to the movement of the conveyor channel, is preheated in the counterflow of gases.
В известных устройствах по меньшей мере часть конвейерного канала закрыта сверху по меньшей мере одним колпаком или неподвижной крышкой.In known devices, at least part of the conveyor channel is closed from above by at least one cap or fixed cover.
Известные устройства имеют тот недостаток, что обеспечивают адекватный нагрев только для верхнего слоя шихты, т. е. того слоя, на который непосредственно воздействует поток газов. В результате нижняя часть остается холодной или во всяком случае менее нагретой, чем верхняя. То есть, значительная часть энергии, содержащейся в газах, не используется для нагрева шихты.The known devices have the disadvantage that they provide adequate heating only for the top layer of the charge, i.e., the layer that is directly affected by the gas flow. As a result, the lower part remains cold, or at least less heated than the upper. That is, a significant part of the energy contained in the gases is not used to heat the charge.
Другим недостатком этих устройств является то, что площадь проходного сечения для газов в туннеле, то есть в пространстве между внутренней поверхностью колпака и верхней частью шихты, зависит от формы шихты и ее распределения в конвейерном канале. Это приводит к неравномерному предварительному нагреву шихты.Another disadvantage of these devices is that the flow area for gases in the tunnel, that is, in the space between the inner surface of the hood and the upper part of the charge, depends on the shape of the charge and its distribution in the conveyor channel. This leads to uneven preheating of the charge.
Таким образом, существует потребность в совершенствовании устройства и способа предварительного нагрева и подачи шихты в плавильную печь, которые могут устранить по меньшей мере один из недостатков уровня техники.Thus, there is a need to improve an apparatus and method for preheating and feeding a charge into a melting furnace that can eliminate at least one of the disadvantages of the prior art.
Одной из целей изобретения является создание устройства, способного предварительно нагревать шихту однородным образом независимо от типа шихты, ее количества и распределения по конвейерному каналу.One of the objectives of the invention is to provide a device capable of preheating the charge in a uniform manner, regardless of the type of charge, its quantity and distribution along the conveyor channel.
Другой целью изобретения является создание устройства для предварительного нагрева и подачи шихты, позволяющего оптимизировать потребление и максимально увеличить производительность плавильной печи, расположенной за ним.Another object of the invention is to provide a device for preheating and supplying the charge, making it possible to optimize consumption and maximize the productivity of the smelting furnace located behind it.
Еще одна цель изобретения состоит в усовершенствовании способа предварительного нагрева шихты однородным образом и до подходящей температуры, что позволит максимально увеличить производительность плавильной печи, расположенной за устройством.Another object of the invention is to improve the method of preheating the charge in a uniform manner and to a suitable temperature, thereby maximizing the productivity of the melting furnace located behind the device.
Для преодоления недостатков уровня техники, достижения этих и других целей и обеспечения преимуществ заявитель разработал, испытал и воплотил предлагаемое изобретение.To overcome the shortcomings of the prior art, achieve these and other goals and provide advantages, the applicant has developed, tested and implemented the proposed invention.
Краткое описание предлагаемого изобретенияBrief description of the proposed invention
Изобретение изложено и охарактеризовано в независимых пунктах формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения описывают другие характеристики или варианты основной идеи изобретения.The invention is set out and characterized in independent claims. Dependent claims describe other characteristics or variations of the basic idea of the invention.
В соответствии с вышеуказанными целями устройство для предварительного нагрева и подачи шихты в плавильную печь, выходящее за рамки известного уровня техники и устраняющее его недостатки, содержит:In accordance with the above objectives, a device for preheating and feeding a charge into a melting furnace, which goes beyond the scope of the prior art and eliminates its disadvantages, contains:
- по меньшей мере один конвейерный канал, образующий опорно-подающую поверхность для шихты, как указано выше,- at least one conveyor channel forming a support-feeding surface for the charge, as indicated above,
- по меньшей мере один колпак, расположенный над конвейерным каналом на определенной высоте относительно опорно-подающей поверхности, образующий с этим каналом туннель, по которому может проходить поток газов в противотоке к направлению продвижения шихты, чтобы ее нагреть,- at least one cap located above the conveyor channel at a certain height relative to the support-feeding surface, forming a tunnel with this channel through which a flow of gases can pass in countercurrent to the direction of advance of the charge in order to heat it,
- средство детектирования шихты, способное определять по меньшей мере профиль шихты, подаваемой по конвейерному каналу.- charge detection means capable of determining at least the profile of the charge supplied through the conveyor channel.
В одном аспекте изобретения вышеописанное устройство содержит также регулировочное средство, связанное по меньшей мере с одним колпаком для перемещения его по вертикали к опорно-подающей поверхности конвейерного канала и от нее, чтобы по мере необходимости изменять высоту колпака в зависимости по меньшей мере от обнаруженного профиля шихты.In one aspect of the invention, the above-described device also includes adjusting means associated with at least one hood to move it vertically to and from the support-feed surface of the conveyor channel to change the height of the hood as necessary depending on at least a detected batch profile .
В другом аспекте изобретения устройство содержит совокупность колпаков, последовательно соединенных друг с другом с помощью жестких механических соединений и способных перемещаться координировано.In another aspect of the invention, the device comprises a plurality of hoods connected in series to each other by rigid mechanical connections and capable of moving in a coordinated manner.
В одном из вариантов колпаки могут быть последовательно присоединены друг к другу с помощью гибких механических соединений, при этом с каждым колпаком связано соответствующее регулировочное средство для его перемещения независимо от других.In one embodiment, the caps can be sequentially connected to each other using flexible mechanical connections, with each cap associated with a corresponding adjusting means for its movement independently of the others.
Еще в одном аспекте изобретения устройство содержит уплотнительный узел, связанный с колпаком на стороне, противоположной стороне входа в печь, и выполненный с возможностью предотвращать попадание воздуха со стороны, с которой шихту подают в печь. Уплотнительный узел может быть снабжен рамой и совокупностью связанных с ней полос, например вертикальных и в процессе работы расположенных внутри туннеля.In yet another aspect of the invention, the device includes a sealing assembly associated with the hood on a side opposite the furnace inlet side, and configured to prevent air from entering from the side from which the charge is supplied to the furnace. The sealing unit can be equipped with a frame and a set of strips associated with it, for example vertical and during operation located inside the tunnel.
В одном аспекте изобретения рама является подвижной подобно движению, предусмотренному для колпака, и вертикальные полосы перемещаются как единое целое с нею.In one aspect of the invention, the frame is movable, similar to the movement provided for the hood, and the vertical strips move integrally with it.
В одном из вариантов рама зафиксирована, а вертикальные полосы подвижны в направлении к опорно-подающей поверхности конвейерного канала и от нее.In one embodiment, the frame is fixed, and the vertical strips are movable in the direction towards and away from the support-feeding surface of the conveyor channel.
В другом варианте как опорная конструкция, так и вертикальные полосы подвижны независимо друг от друга.In another embodiment, both the support structure and the vertical strips are movable independently of each other.
В некоторых вариантах предусмотрена также установка для плавки металла, содержащая плавильную печь, в которую непрерывно подают шихту, загрузочный модуль, в котором шихту можно осаждать перед подачей в плавильную печь, и устройство для предварительного нагрева и подачи шихты, как сказано выше.In some embodiments, a metal melting plant is also provided, comprising a melting furnace into which the charge is continuously fed, a charging module in which the charge can be deposited before being supplied to the melting furnace, and a device for preheating and feeding the charge, as described above.
В некоторых вариантах предусмотрен способ предварительного нагрева и подачи шихты в плавильную печь плавильной установки. Способ обеспечивает:In some embodiments, a method is provided for preheating and feeding the charge into the melting furnace of the smelter. The method provides:
- непрерывное определение как минимум профиля шихты по мере ее постепенной подачи,- continuous determination of at least the profile of the charge as it is gradually fed,
- обеспечение наличия шихты в конвейерном канале, который перемещает ее к печи, при этом во взаимодействии с конвейерным каналом имеется по меньшей мере один колпак на определенной высоте относительно опорно-подающей поверхности для шихты.- ensuring the presence of the charge in the conveyor channel, which moves it to the furnace, while in interaction with the conveyor channel there is at least one cap at a certain height relative to the supporting-feeding surface for the charge.
В одном аспекте способ обеспечивает также перемещение колпака по вертикали с помощью регулировочного средства к опорно-подающей поверхности конвейерного канала и от нее для изменения высоты колпака относительно этой поверхности в зависимости по меньшей мере от определенного профиля шихты.In one aspect, the method also allows the hood to be moved vertically by means of an adjusting means toward and away from the support-feed surface of the conveyor channel to change the height of the hood relative to this surface depending on at least a specific charge profile.
Краткое описание прилагаемых графических материаловBrief description of the attached graphic materials
Эти и другие аспекты, признаки и преимущества изобретения станут очевидны из дальнейшего описания некоторых не ограничивающих его объем вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые графические материалы (чертежи).These and other aspects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of certain non-limiting embodiments with reference to the accompanying drawings.
На фиг. 1 схематично изображена плавильная установка, в которую встроено устройство предварительного нагрева и подачи шихты в плавильную печь согласно некоторым описываемым здесь вариантам осуществления.In fig. 1 is a schematic illustration of a melting plant incorporating a device for preheating and feeding a charge into a melting furnace according to some of the embodiments described herein.
На фиг. 2 представлено схематичное изображение на виде сбоку в разрезе по сечению VI-VI (см. фиг. 6), при этом колпак находится в опущенном положении.In fig. 2 shows a schematic side view in section along section VI-VI (see Fig. 6), with the cap in the lowered position.
На фиг. 3 представлено схематичное изображение на виде сбоку в разрезе, при этом колпак находится в промежуточном положении.In fig. 3 shows a schematic cross-sectional side view with the cap in an intermediate position.
На фиг. 4 представлено схематичное изображение на виде сбоку в разрезе по сечению V-V (см. фиг. 5), при этом колпак находится в поднятом положении.In fig. 4 is a schematic cross-sectional side view along section V-V (see FIG. 5), with the cap in the raised position.
На фиг. 5 представлено в увеличенном масштабе частичное изображение устройства, проиллюстрированного на фиг. 1.In fig. 5 is an enlarged partial view of the device illustrated in FIG. 1.
На фиг. 6 представлено в увеличенном масштабе частичное изображение предлагаемого устройства, при этом колпаки находятся в опущенном положении.In fig. 6 shows an enlarged partial image of the proposed device, with the caps in the lowered position.
На фиг. 7 проиллюстрирован вариант устройства, изображенного на фиг. 1, в котором колпаки выполнены с возможностью перемещаться независимо друг от друга.In fig. 7 illustrates a variant of the device shown in FIG. 1, in which the caps are configured to move independently of each other.
На фиг. 8 в увеличенном масштабе изображен в разрезе вырыв из фиг. 1.In fig. 8 shows an enlarged sectional view of an excerpt from FIG. 1.
На фиг. 9 проиллюстрирован вариант адаптируемого уплотнительного средства, проиллюстрированного на фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4.In fig. 9 illustrates a variant of the adaptable sealing means illustrated in FIG. 2, fig. 3 and fig. 4.
На фиг. 10 схематично изображена плавильная установка, в которую встроено устройство для предварительного нагрева и подачи шихты в плавильную печь согласно другим описываемым здесь вариантам осуществления.In fig. 10 is a schematic illustration of a melting plant incorporating a device for preheating and feeding a charge into a melting furnace according to other embodiments described herein.
На фиг. 11 представлено схематичное изображение на виде сбоку в разрезе по сечению Х-Х (см. фиг. 10), при этом рама уплотнительного узла находится в полностью поднятом положении.In fig. 11 is a schematic cross-sectional side view along section X-X (see FIG. 10), with the seal assembly frame in the fully raised position.
На фиг. 12 представлено схематичное изображение на виде сбоку в разрезе, при этом рама уплотнительного узла находится в частично приподнятом положении.In fig. 12 is a schematic cross-sectional side view showing the seal assembly frame in a partially raised position.
На фиг. 13 проиллюстрирован вариант фиг. 2, содержащий лабиринтное устройство.In fig. 13 illustrates a variant of FIG. 2, containing a labyrinth device.
На фиг. 14 изображен другой вариант [устройства, проиллюстрированного на] фиг. 2.In fig. 14 shows another embodiment of [the device illustrated in] FIG. 2.
На фиг. 15 схематично изображен блок прямого охлаждения колпака.In fig. 15 schematically shows the direct cooling unit of the hood.
С целью облегчения понимания для идентичных элементов на чертежах использовались, где это возможно, одинаковые ссылочные обозначения. Должно быть понятно, что элементы и характеристики одного варианта могут быть включены в другие варианты без дополнительных пояснений.For ease of understanding, identical elements in the drawings have been given the same reference numerals where possible. It should be understood that elements and characteristics of one embodiment may be included in other embodiments without further explanation.
Подробное описание некоторых вариантов осуществления предлагаемого изобретенияDetailed description of some embodiments of the present invention
Далее будут подробно описаны варианты осуществления изобретения, которые проиллюстрированы на прилагаемых чертежах в качестве примеров, не ограничивающих объем изобретения. Используемая здесь фразеология и терминология также не являются ограничивающими объем изобретения.Embodiments of the invention will now be described in detail, which are illustrated in the accompanying drawings by way of non-limiting examples. The phraseology and terminology used herein are also not intended to limit the scope of the invention.
Некоторые описанные здесь варианты относятся к устройству 10 для предварительного нагрева и подачи шихты S.Some of the embodiments described herein relate to the device 10 for preheating and supplying the charge S.
Как можно видеть на фиг. 1, устройство 10 установлено в плавильной установке 100 известного типа и снабжено плавильной печью 110, например электродуговой печью, в которую через загрузочное отверстие 111 выполняют боковую подачу шихты S, например, лом черных металлов, горячее или холодное губчатое железо, блоки холодного чугуна и т. п.As can be seen in FIG. 1, the device 10 is installed in a melting plant 100 of a known type and is equipped with a melting furnace 110, for example an electric arc furnace, into which a charge S, for example, ferrous scrap, hot or cold sponge iron, blocks of cold cast iron, etc. . P.
Предлагаемое устройство 10 позволяет непрерывно транспортировать и предварительно нагревать шихту S перед ее введением в плавильную печь 110.The proposed device 10 allows continuous transport and preheating of the charge S before its introduction into the melting furnace 110.
Плавильная установка 100 может содержать загрузочный модуль 112, в котором может размещаться шихта S, и за которым расположено устройство 10.The melting installation 100 may include a charging module 112, in which the charge S can be placed, and behind which a device 10 is located.
Поэтому устройство 10 обычно располагается между загрузочным модулем 112 и плавильной печью 110.Therefore, the device 10 is typically located between the charging module 112 and the melting furnace 110.
Устройство 10 содержит по меньшей мере один конвейерный канал 11, по которому шихта S может продвигаться для доставки в плавильную печь 110.The device 10 includes at least one conveyor channel 11 along which the charge S can be advanced for delivery to the melting furnace 110.
Конвейерный канал 11 имеет первый конец 11а, приспособленный для взаимодействия с загрузочным модулем 112, и противоположный второй конец 11b, приспособленный для взаимодействия с загрузочным отверстием 111.The conveyor channel 11 has a first end 11a adapted to interact with the loading module 112, and an opposite second end 11b adapted to interact with the loading opening 111.
Продвижение шихты S происходит в этом случае за счет приведения конвейерного канала 11 в вибрационное или колебательное движение в продольном направлении, создаваемое вибрационно-перемещающим устройством 12 известного типа, показанным на фиг. 1 в виде прямоугольников.The advancement of the charge S occurs in this case by driving the conveyor channel 11 into vibration or oscillatory motion in the longitudinal direction, created by a vibration-moving device 12 of a known type, shown in FIG. 1 in the form of rectangles.
Устройство 10 содержит один или более колпаков 14, расположенных последовательно над конвейерным каналом 11, образуя с ним туннель 16 предварительного нагрева (см. фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4), по которому может протекать по меньшей мере часть газов F, выходящих из плавильной печи 110, чтобы попасть на шихту S.The device 10 contains one or more bells 14 arranged in series above the conveyor channel 11, forming with it a preheating tunnel 16 (see Fig. 2, Fig. 3 and Fig. 4), through which at least part of the gases F can flow, leaving the melting furnace 110 to reach the charge S.
В некоторых вариантах колпаки 14 расположены вдоль всего конвейерного канала 11. При необходимости конвейерный канал 11 может взаимодействовать с загрузочным модулем 112 для непосредственного приема шихты S.In some embodiments, the caps 14 are located along the entire conveyor channel 11. If necessary, the conveyor channel 11 can interact with the loading module 112 to directly receive the charge S.
В других возможных вариантах колпаки 14 расположены только вдоль одного сегмента конвейерного канала 11. Таким образом, конвейерный канал 11 может иметь первый сегмент на выходе из загрузочного модуля 112, открытый сверху даже только временно, например во время загрузки, и находящийся за ним второй сегмент, над которым расположены колпаки 14.In other possible embodiments, the caps 14 are located along only one segment of the conveyor channel 11. Thus, the conveyor channel 11 may have a first segment at the exit of the loading module 112, open at the top even only temporarily, for example during loading, and a second segment located behind it, above which the caps 14 are located.
В одном аспекте для изменения поперечного сечения туннеля 16 в зависимости от состояния подаваемой шихты S по меньшей мере один из колпаков 14 может быть вертикально подвижным в направлении к конвейерному каналу 11 и от него. Такой подвижный колпак 14 позволяет увеличить объем шихты S, загружаемой в плавильную печь 110, и таким образом увеличить производительность последней.In one aspect, to vary the cross-section of the tunnel 16 depending on the state of the feed charge S, at least one of the hoods 14 may be vertically movable toward and away from the conveyor channel 11. Such a movable cap 14 makes it possible to increase the volume of charge S loaded into the melting furnace 110, and thus increase the productivity of the latter.
Здесь и далее в описании под состоянием шихты S понимается хотя бы одна характеристика, выбранная из следующего перечня: профиль, распределение шихты на опорной поверхности как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, размеры шихты, тип материала, в частности химический состав, размер, форма, более или менее однородное расположение и т. п.Here and further in the description, the state of the charge S is understood as at least one characteristic selected from the following list: profile, distribution of the charge on the supporting surface both in the vertical and horizontal directions, dimensions of the charge, type of material, in particular chemical composition, size, shape, more or less uniform arrangement, etc.
В некоторых вариантах, проиллюстрированных на фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4, колпак 14 перемещаем между опущенным и поднятым положениями через возможные промежуточные положения. В частности, можно определить как минимум три положения колпака:In some embodiments illustrated in FIGS. 2, fig. 3 and fig. 4, the cap 14 is moved between the lowered and raised positions through possible intermediate positions. In particular, at least three hood positions can be defined:
- опущенное, при котором его высота H минимальна (равна H0) (см. фиг. 2),- lowered, in which its height H is minimal (equal to H0) (see Fig. 2),
- промежуточное, при котором его высота H равна промежуточному значению (H0.5) (см. фиг. 3),- intermediate, at which its height H is equal to the intermediate value (H 0.5 ) (see Fig. 3),
- поднятое, при котором его высота H максимальна (равна H1) (см. фиг. 4).- raised, at which its height H is maximum (equal to H 1 ) (see Fig. 4).
Если устройство 10 имеет один колпак 14, то его высоту H относительно конвейерного канала 11 можно регулировать так, чтобы туннель 16 имел линейно изменяющееся сечение в продольном направлении. Например, можно перемещать концы колпака 14 так, чтобы задавать его желаемый наклон.If the device 10 has one hood 14, its height H relative to the conveyor channel 11 can be adjusted so that the tunnel 16 has a linearly varying cross-section in the longitudinal direction. For example, the ends of the cap 14 can be moved to achieve a desired angle.
С другой стороны, если устройство 10 имеет более одного колпака 14, то их можно расположить и прикрепить последовательно с помощью соответствующих механических соединений 17.On the other hand, if the device 10 has more than one cap 14, then they can be arranged and attached in series using appropriate mechanical connections 17.
В некоторых вариантах см. фиг. 1, фиг. 5 и фиг. 6) механические соединения 17 являются жесткими механическими соединениями 18. В этом случае вертикальное движение колпаков 14 происходит координировано и одновременно, чтобы предотвратить напряжение и повреждение жестких механических соединений 18. Конфигурация движения по существу эквивалентна описанной для одинарного колпака 14.In some embodiments, see FIGS. 1, fig. 5 and fig. 6) the mechanical joints 17 are rigid mechanical joints 18. In this case, the vertical movement of the hoods 14 occurs in a coordinated and simultaneous manner to prevent stress and damage to the rigid mechanical joints 18. The movement configuration is substantially equivalent to that described for a single hood 14.
В других вариантах (см. фиг. 7), в которых устройство 10 имеет несколько колпаков 14, вертикальным перемещением каждого колпака 14 можно управлять независимо, чтобы регулировать высоту H колпака относительно конвейерного канала 11 таким образом, чтобы туннель 16 имел линейно изменяющееся сечение в сегментах в продольном направлении.In other embodiments (see FIG. 7), in which the device 10 has multiple hoods 14, the vertical movement of each hood 14 can be controlled independently to adjust the height H of the hood relative to the conveyor channel 11 so that the tunnel 16 has a linearly varying cross-section in segments in the longitudinal direction.
Соединение между соседними колпаками 14 и, возможно, с другими компонентами устройства 10 может быть выполнено с помощью гибких механических соединений 19, которые предотвращают нежелательный выход газов из туннеля 16, если два соседних колпака 14 отрегулированы на разную высоту H.The connection between adjacent hoods 14 and possibly other components of the device 10 can be made using flexible mechanical connections 19, which prevent unwanted gases from escaping from the tunnel 16 if two adjacent hoods 14 are adjusted to different heights H.
В частности, в варианте, иллюстрируемом на фиг. 7, гибкие механические соединения 19 являются гофрированными и изготовлены из армированного текстильного материала, стойкого к высоким температурам.In particular, in the embodiment illustrated in FIG. 7, the flexible mechanical connections 19 are corrugated and made of reinforced textile material resistant to high temperatures.
В некоторых вариантах (см. фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4) конвейерный канал 11 содержит опорно-подающую поверхность 25, образованную нижней стенкой 20, по существу горизонтальной, и двумя боковыми стенками 21, 22, которые образуют поперечное сечение, в данном случае по существу U-образное.In some embodiments (see FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4), the conveyor channel 11 includes a support-feed surface 25 formed by a bottom wall 20 that is substantially horizontal and two side walls 21, 22 that form a cross-section in this case essentially U-shaped.
Колпак 14 имеет расположенные друг напротив друга боковые стенки 23, 24 и покрывающую стенку 26, расположенную сверху.The cap 14 has side walls 23, 24 located opposite each other and a covering wall 26 located on top.
Таким образом, высотой H колпака может быть расстояние между покрывающей стенкой 26 колпака 14 и опорно-поступательной поверхностью 25 нижней стенки 20 конвейерного канала 11.Thus, the height H of the hood may be the distance between the covering wall 26 of the hood 14 and the supporting-translational surface 25 of the lower wall 20 of the conveyor channel 11.
Покрывающая стенка 26 может быть снабжена дверцами с управляемым открыванием 30, выполненными с возможностью впускать кислород в туннель 16 (см. фиг. 5 и фиг. 6).The cover wall 26 may be provided with controlled opening doors 30 configured to admit oxygen into the tunnel 16 (see FIG. 5 and FIG. 6).
В вариантах, иллюстрируемых на фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4, каждая боковая стенка 21, 22 канала связана с соответствующей боковой стенкой 23, 24 колпака с помощью адаптируемых уплотнительных средств 27, выполненных с возможностью предотвращать выход газов F из туннеля 16 в боковом направлении.In the embodiments illustrated in FIGS. 2, fig. 3 and fig. 4, each channel side wall 21, 22 is connected to a corresponding hood side wall 23, 24 by means of adaptable sealing means 27 configured to prevent gases F from escaping laterally from the tunnel 16.
Адаптируемое уплотнительное средство 27 выполнено в виде гибкого покрытия 28, которое простирается продольно параллельно конвейерному каналу 11 и колпаку 14, изготовлено из текстильного материала с металлической сетчатой сердцевиной и обладает высокой термостойкостью и сопротивлением к поперечным напряжениям.The adaptable sealing means 27 is made in the form of a flexible cover 28, which extends longitudinally parallel to the conveyor channel 11 and the hood 14, is made of a textile material with a metal mesh core and has high heat resistance and resistance to lateral stresses.
Для облегчения технического обслуживания гибкое покрытие 28 своими продольными краями крепится соответственно к боковым стенкам 21, 22 канала и соответствующим боковым стенкам 23, 24 колпака с помощью средств механического крепления разъемного типа, например болтов.To facilitate maintenance, the flexible cover 28 is secured with its longitudinal edges respectively to the side walls 21, 22 of the channel and the corresponding side walls 23, 24 of the cap using detachable type mechanical fastening means, for example bolts.
Чтобы удерживать гибкое покрытие 28 под натяжением как во время подъема колпака 14, так и во время его опускания, предотвращая сминание гибкого покрытия 28 и блокирование его движения, с гибким покрытием 28 может быть связан балласт 29. Балласт 29 может быть прикреплен, например, вдоль центральной зоны гибкого покрытия 28.To keep the flexible cover 28 under tension both during the raising of the hood 14 and during its lowering, preventing the flexible cover 28 from creasing and blocking its movement, a ballast 29 may be associated with the flexible cover 28. The ballast 29 can be attached, for example, along central zone of flexible covering 28.
В других вариантах (см. фиг. 9) адаптируемое уплотнительное средство 27 образует жидкостное уплотнение колпака 14 с конвейерным каналом 11.In other embodiments (see FIG. 9), the adaptable sealing means 27 forms a fluid seal between the hood 14 and the conveyor channel 11.
Например, как показано на фиг. 7, устройство 10 может иметь по обеим сторонам конвейерного канала 11 канал 31, содержащий жидкость L, например воду.For example, as shown in FIG. 7, the device 10 may have on both sides of the conveyor channel 11 a channel 31 containing a liquid L, for example water.
Канал 31 открыт сверху и простирается вдоль конвейерного канала 11 параллельно ему.The channel 31 is open at the top and extends along the conveyor channel 11 parallel to it.
Канал 31 расположен таким образом, чтобы вмещать как крайний конец боковой стенки 21, 22 канала, так и крайний конец боковой стенки 23, 24 колпака, так что края всегда остаются погруженными в жидкость в канале 31, в каком бы положении ни находился колпак 14.The channel 31 is positioned to accommodate both the extreme end of the channel side wall 21, 22 and the extreme end of the hood side wall 23, 24 such that the edges always remain submerged in the liquid in the channel 31, no matter what position the hood 14 is in.
В других вариантах адаптируемое уплотнительное средство 27 может содержать гибкое покрытие 28, канал 31 для создания уплотнения жидкостного типа или их комбинацию.In other embodiments, the adaptable sealing means 27 may comprise a flexible cover 28, a fluid sealing channel 31, or a combination thereof.
Независимо от типа используемого адаптируемого уплотнительного средства 27 края боковых стенок 21, 22 канала и края соответствующих боковых стенок 23, 24 колпака могут быть приспособлены для образования лабиринтного уплотнения, в дальнейшем именуемого лабиринтом 47. Наличие лабиринта 47 позволяет лучше защитить внутреннюю часть туннеля 16 от наружного воздуха и предотвратить выход газов и пыли.Regardless of the type of adaptable sealing means 27 used, the edges of the channel side walls 21, 22 and the edges of the corresponding cap side walls 23, 24 can be adapted to form a labyrinth seal, hereinafter referred to as a labyrinth 47. The presence of a labyrinth 47 allows for better protection of the inside of the tunnel 16 from the outside air and prevent the escape of gases and dust.
В частности, в варианте, иллюстрируемом на фиг. 14, боковая стенка 21 канала имеет удлинение 21a, которое расширяет боковую стенку 21 канала по вертикали предпочтительно по всей длине конвейерного канала 11.In particular, in the embodiment illustrated in FIG. 14, the channel side wall 21 has an extension 21a which extends the channel side wall 21 vertically, preferably along the entire length of the conveyor channel 11.
Это удлинение 21a может иметь продольный концевой сегмент 21a’, направленный к соответствующей боковой стенке 23 колпака.This extension 21a may have a longitudinal end segment 21a' directed towards a corresponding side wall 23 of the hood.
Боковая стенка 23 колпака может иметь продольную кромку 23a, проходящую в направлении удлинения 21a.The side wall 23 of the cap may have a longitudinal edge 23a extending in the direction of the extension 21a.
Продольная кромка 23a и продольный концевой сегмент 21a’ определяют нелинейный путь, который заставляет газы и пыль совершать дополнительное движение, чтобы достичь, например, канала 31.The longitudinal edge 23a and the longitudinal end segment 21a' define a non-linear path that causes gases and dust to undergo additional movement to reach, for example, the channel 31.
Аналогичные соображения применимы к боковой стенке 22 канала и боковой стенке 24 колпака, которые могут иметь подобную геометрию.Similar considerations apply to channel side wall 22 and hood side wall 24, which may have similar geometries.
Однако не исключены решения, в которых лабиринт 47 имеет другую форму, структуру и сложность.However, solutions are not excluded in which the labyrinth 47 has a different shape, structure and complexity.
В одним аспекте устройство 10 содержит регулировочное средство 34, связанное с колпаком 14 с одной и с другой стороны для обеспечения его контролируемого подъема и опускания.In one aspect, the device 10 includes an adjustment means 34 associated with the hood 14 on one side and the other to allow it to rise and fall in a controlled manner.
Регулировочное средство 34 может содержать опорные балки 35, 36, которые расположены параллельно конвейерному каналу 11 и колпаку 14 и на которые опирается колпак 14, например, своими боковыми стенками 23, 24.The adjusting means 34 may comprise support beams 35, 36, which are located parallel to the conveyor channel 11 and the hood 14 and on which the hood 14 rests, for example by its side walls 23, 24.
Регулировочное средство 34 также содержит по меньшей мере одно подъемное устройство 37, выбранное из следующей группы: домкрат, линейный привод, скользящие направляющие, цепные механизмы, реечные или червячные механизмы и т. п., способные поднимать опорные балки 35, 36.The adjusting means 34 also includes at least one lifting device 37 selected from the following group: a jack, a linear actuator, sliding guides, chain mechanisms, rack or worm mechanisms, etc., capable of lifting the support beams 35, 36.
В других возможных вариантах регулировочные средства 34 могут быть связаны непосредственно с колпаком 14, например, с боковыми стенками 23, 24 колпака, обходясь без опорных балок 35, 36.In other possible embodiments, the adjustment means 34 can be connected directly to the hood 14, for example, to the side walls 23, 24 of the hood, without support beams 35, 36.
В вариантах, иллюстрируемых на фиг. 5, фиг. 6 и фиг. 7, подъемные устройства 37 содержат множество гидравлических цилиндров, снабженных датчиком положения или делителем потока.In the embodiments illustrated in FIGS. 5, fig. 6 and fig. 7, the lifting devices 37 comprise a plurality of hydraulic cylinders equipped with a position sensor or flow divider.
Боковые стенки 21, 22 колпака могут быть снабжены элементами качения 32, способными создавать для колпака 14 скользящую опору на опорных балках 35, 36, которые могут быть выполнены в виде рельсов.The side walls 21, 22 of the cap can be equipped with rolling elements 32, capable of creating a sliding support for the cap 14 on support beams 35, 36, which can be made in the form of rails.
В случае нескольких колпаков 14 предусмотрена пара опорных балок 35, 36 для каждого из колпаков 14 и соответствующее количество подъемных устройств 37, связанных сбоку с каждой из опорных балок 35, 36.In the case of multiple hoods 14, there is provided a pair of support beams 35, 36 for each of the hoods 14 and a corresponding number of lifting devices 37 laterally coupled to each of the support beams 35, 36.
Регулировочное средство 34, связанное с одним колпаком 14, может быть скоординировано так, чтобы поднимать колпак 14 равномерно с обеих сторон.The adjusting means 34 associated with one cap 14 may be coordinated to raise the cap 14 evenly on both sides.
В некоторых вариантах (см. фиг. 15) с колпаками 14 или хотя бы с некоторыми из них связан охлаждающий блок 48, способный предотвращать чрезмерное нагревание в сочетании с механическими напряжениями, вызванными перемещением колпаков 14, особенно если такое движение выполняется не идеально синхронным, из-за возможности повреждения втулки колпаков 14.In some embodiments (see FIG. 15), a cooling unit 48 is associated with the caps 14, or at least some of them, capable of preventing excessive heat in combination with mechanical stresses caused by the movement of the caps 14, especially if such movement is not perfectly synchronized, from - for the possibility of damage to the hubcaps 14.
Охлаждающий блок 48 может осуществлять непрямое охлаждение и содержит множество панелей, расположенных в контакте с внешними стенками колпаков 14 и образованных змеевиками труб, по которым проходит охлаждающая жидкость.The cooling unit 48 is capable of indirect cooling and comprises a plurality of panels arranged in contact with the outer walls of the bells 14 and the coiled pipes through which the coolant passes.
В качестве альтернативы см. фиг. 15) охлаждающий блок может производить прямое охлаждение и иметь форсунки 49, предпочтительно низкого давления, способные подавать охлаждающую жидкость L, например воду, непосредственно на внешнюю поверхность колпаков 14.Alternatively, see FIG. 15) The cooling unit can produce direct cooling and have nozzles 49, preferably low pressure, capable of delivering a coolant L, such as water, directly to the outer surface of the bells 14.
В этом случае охлаждающий блок 48 может содержать контур 50 регенерации охлаждающей жидкости.In this case, the cooling block 48 may include a coolant regeneration circuit 50.
Охлаждающая жидкость L, подаваемая форсунками 49, ударяется о внешнюю поверхность колпака 14 и самотеком скользит от стенки 26 колпака по его боковым стенкам 23, 24, охлаждая гибкое покрытие 28, если оно имеется, или вливаясь в канал 31, чтобы поддерживать должный уровень его наполнения.The coolant L supplied by the nozzles 49 hits the outer surface of the cap 14 and slides by gravity from the wall 26 of the cap along its side walls 23, 24, cooling the flexible coating 28, if any, or flowing into the channel 31 to maintain the proper filling level. .
Если охлаждающая жидкость L не регенерируется в канале 31, то в дополнение к этой возможности контур регенерации 50 охлаждающей жидкости может содержать коллекторный бак (не показан), расположенный под конвейерным каналом 11, для сбора отработанной охлаждающей жидкости L. Такой бак можно расположить, например, под полом и накрыть решеткой.If coolant L is not regenerated in passage 31, then in addition to this capability, coolant regeneration circuit 50 may include a collection tank (not shown) located below conveyor passage 11 to collect waste coolant L. Such a tank may be located, for example, under the floor and cover with a grill.
Контур регенерации 50 охлаждающей жидкости может содержать также одно или более фильтровальных устройств 51 и насосных средств 52 для подачи регенерированной охлаждающей жидкости L непосредственно к форсункам 49 или в накопительный бак.The coolant regeneration circuit 50 may also include one or more filter devices 51 and pumping means 52 for supplying the regenerated coolant L directly to the injectors 49 or to a storage tank.
В некоторых вариантах колпак 14, взаимодействующий с загрузочным отверстием 111 плавильной печи 110, снабжен панелью 38, способной предотвратить выход газов F наружу, когда в плавильную печь 110 подается шихта S.In some embodiments, the cap 14 interacting with the feed opening 111 of the melting furnace 110 is provided with a panel 38 capable of preventing gases F from escaping when the charge S is supplied to the melting furnace 110.
Панель 38 особенно эффективна, когда колпак 14 находится в опущенном положении, поскольку зазор с загрузочным отверстием 111 в этом случае больше.The panel 38 is particularly effective when the hood 14 is in the lowered position, since the clearance with the loading opening 111 is greater in this case.
Панель 38 предпочтительно охлаждается жидкостью с помощью соответствующего охлаждающего контура 39 (см. фиг. 8).Panel 38 is preferably liquid-cooled via a suitable cooling circuit 39 (see FIG. 8).
Устройство 10 может содержать газовпускной канал 40, сообщающий плавильную печь 110 с туннелем 16, и газовыпускной канал 41, выполненный с возможностью выпускать газы из туннеля 16.The device 10 may include a gas inlet channel 40 communicating the melting furnace 110 with the tunnel 16, and a gas outlet channel 41 configured to release gases from the tunnel 16.
Газовпускной канал 40 целесообразно соединить с конечным участком туннеля 16, примыкающим к плавильной печи 110, а газовыпускной канал 41 можно соединить с начальным отрезком туннеля 16, примыкающим к загрузочному модулю 112.The gas inlet channel 40 is advantageously connected to the end section of the tunnel 16 adjacent to the melting furnace 110, and the gas outlet channel 41 can be connected to the initial section of the tunnel 16 adjacent to the loading module 112.
Газовпускной канал 40 может быть сообщен с последним колпаком 14, то есть с тем колпаком, который находится ближе всего к плавильной печи 110.The gas inlet channel 40 may be in communication with the last hood 14, that is, with the hood closest to the melting furnace 110.
Газовыпускной канал 41 может быть сообщен с одним из начальных колпаков 14, то есть с одним из ближайших к загрузочному модулю 112.The gas outlet channel 41 may be in communication with one of the initial caps 14, that is, with one closest to the loading module 112.
В варианте, иллюстрируемом на фиг. 10, один из первых колпаков 14 может быть предпочтительно закреплен и расположен на высоте, соответствующей максимальной высоте подвижных колпаков 14, расположенных далее, и может быть связан со следующим колпаком посредством гибкого механического соединения 19, как описано выше. Такая конфигурация избавляет от необходимости делать сегмент газовыпускного канала 41 подвижным/гибким.In the embodiment illustrated in FIG. 10, one of the first hoods 14 may preferably be fixed and positioned at a height corresponding to the maximum height of the movable hoods 14 further located, and may be connected to the next hood by means of a flexible mechanical connection 19, as described above. This configuration eliminates the need to make the gas outlet passage segment 41 movable/flexible.
Возможны варианты, в которых газовпускной канал 40 является автономным, или же он образован загрузочным отверстием 111 и концевой частью туннеля 16.Options are possible in which the gas inlet channel 40 is autonomous, or it is formed by the loading opening 111 and the end part of the tunnel 16.
С газовыпускным каналом 41 и/или газовпускным каналом 40 связаны средства перемещения 42 газов, выполненные с возможностью перемещать газы внутри туннеля 16 таким образом, чтобы они равномерно попадали на подаваемую шихту S с желаемой скоростью и температурой, и способствовать отводу газов F к фильтрующим устройствам, расположенным далее.Connected to the gas outlet channel 41 and/or the gas inlet channel 40 are gas transport means 42, configured to move the gases within the tunnel 16 so that they uniformly enter the feed charge S at the desired speed and temperature, and facilitate the removal of gases F to the filter devices, located further.
С обеспечением преимущества газы в туннеле 16 проходят в противотоке к направлению движения шихты S в конвейерном канале 11.With an advantage, the gases in the tunnel 16 flow in countercurrent to the direction of movement of the charge S in the conveyor channel 11.
Возможны варианты, в которых средство перемещения 42 газов содержит один или более вентиляторов, клапанов, фильтров, регуляторов давления и т. п.It is possible that the gas moving means 42 comprises one or more fans, valves, filters, pressure regulators, etc.
В одном из вариантов средство перемещения 42 газов газовыпускного канала 41 предпочтительно содержит циклонное устройство 53, вытягивающее газы F из туннеля 16.In one embodiment, the means for moving gases 42 of the gas outlet channel 41 preferably includes a cyclone device 53, drawing gases F from the tunnel 16.
Циклонное устройство 53 позволяет задерживать содержащуюся в газах F металлическую пыль и предотвращать ее попадание в расположенные далее фильтрующие устройства, предотвращая их повреждение.The cyclone device 53 makes it possible to retain the metal dust contained in the gases F and prevent it from entering the downstream filter devices, preventing their damage.
Металлическая пыль, осаждающаяся в циклонном устройстве 53, может быть повторно введена в конвейерный канал 11 сразу или впоследствии вместе с шихтой S, увеличивая выход. Например, в вариантах, иллюстрируемых на фиг. 1, выгрузка собранной пыли происходит непосредственно внутри загрузочного модуля 112. Однако возможны и другие решения.The metal dust deposited in the cyclone device 53 can be reintroduced into the conveyor channel 11 immediately or subsequently together with the charge S, increasing the yield. For example, in the embodiments illustrated in FIGS. 1, the collected dust is discharged directly inside the loading module 112. However, other solutions are possible.
В некоторых вариантах (см. фиг. 1) устройство 10 содержит средство детектирования 43, выполненное с возможностью определять по меньшей мере точечный профиль шихты S. Например, средство детектирования 43 может определять по меньшей мере среднюю высоту K подаваемой шихты S.In some embodiments (see FIG. 1), the device 10 includes detection means 43 configured to determine at least a point profile of the charge S. For example, the detection means 43 can determine at least the average height K of the supplied charge S.
Средство детектирования 43 может быть выполнено с возможностью определять профиль подаваемой шихты S и, следовательно, ее высоты K в конвейерном канале 11 в зависимости от положения по ширине последнего. Интеграл профиля шихты S, определяемый всеми высотами K, выявленными на одном и том же сечении, позволяет получить площадь, соответствующую сечению, занимаемому шихтой S.The detection means 43 can be configured to determine the profile of the supplied charge S and, therefore, its height K in the conveyor channel 11 depending on the width position of the latter. The integral of the charge profile S, determined by all heights K identified on the same section, allows us to obtain the area corresponding to the section occupied by the charge S.
Средство детектирования 43 может содержать лазерную систему обнаружения или рентгеновскую или радиолокационную систему обнаружения.The detection means 43 may comprise a laser detection system or an X-ray or radar detection system.
В частности, лазерная система обнаружения позволяет анализировать как пространственные, так и спектрометрические характеристики подаваемой шихты S.In particular, the laser detection system makes it possible to analyze both the spatial and spectrometric characteristics of the supplied charge S.
Средство детектирования 43 может быть расположено в зоне входа в туннель 16 или перед ним, например, в зоне, примыкающей к загрузочному модулю 112.The detection means 43 may be located in the area of the entrance to the tunnel 16 or in front of it, for example, in the area adjacent to the loading module 112.
В сочетании с рентгеновскими или радиолокационными системами обнаружения средство детектирования 43 может быть снабжено видеокамерами и/или фотокамерами для обнаружения любого нежелательного волочения шихты, вызванного чрезмерной скоростью прохождения газов F внутри туннеля 16.In combination with X-ray or radar detection systems, the detection means 43 may be equipped with video cameras and/or still cameras to detect any unwanted dragging of the charge caused by excessive flow rate of gases F inside the tunnel 16.
В некоторых вариантах (см. фиг. 10) перед первым колпаком 14, то есть между загрузочным модулем 112 и первым колпаком 14, устройство 10 содержит уплотнительный узел 54, выполненный с возможностью предотвращать попадание воздуха из зоны подачи шихты, в данном конкретном случае из загрузочного модуля 112.In some embodiments (see FIG. 10), in front of the first hood 14, that is, between the loading module 112 and the first hood 14, the device 10 includes a sealing assembly 54 configured to prevent the entry of air from the charge supply area, in this particular case from the loading module 112.
Уплотнительный узел 54 выполнен в виде крышки, сравнимой с колпаком 14, и определяет вместе с частью конвейерного канала 11, над которой он расположен, первый сегмент туннеля 16.The sealing unit 54 is designed as a cover comparable to the cap 14 and defines, together with the part of the conveyor channel 11 above which it is located, the first segment of the tunnel 16.
Как показано на фиг. 11 и фиг. 12, уплотнительный узел 54 содержит покрывающую раму 55, ограниченную верхней стенкой 56 и двумя расположенными друг напротив друга боковыми сторонами 57, 58, которые сбоку связаны с верхней стенкой 56.As shown in FIG. 11 and fig. 12, the seal assembly 54 includes a cover frame 55 defined by a top wall 56 and two opposing sides 57, 58 that are laterally connected to the top wall 56.
Уплотнительный узел 54 содержит вертикальные металлические полосы 59, расположенные рядом друг с другом, образуя один или несколько рядов, расположенных на определенном расстоянии друг от друга в направлении подачи шихты S (см. пунктирную линию на фиг. 10).The seal assembly 54 contains vertical metal strips 59 arranged adjacent to each other, forming one or more rows spaced at a certain distance from each other in the feed direction of the charge S (see the dotted line in Fig. 10).
Вертикальные полосы 59 почти по всей своей длине расположены внутри тоннеля 16.Vertical strips 59 along almost their entire length are located inside the tunnel 16.
Вертикальные полосы 59 могут быть прикреплены непосредственно к внутренней поверхности верхней стенки 56, или же к связанной с нею опорной конструкции 61 (см., например, фиг. 13). При необходимости в верхней стенке 56 могут быть выполнены пазы, в которые уложены вертикальные полосы 59.The vertical strips 59 may be attached directly to the inner surface of the top wall 56, or to an associated support structure 61 (see, for example, FIG. 13). If necessary, grooves can be made in the upper wall 56 into which vertical strips 59 are laid.
Подобно движению колпака 14, уплотнительный узел 54 может перемещаться в вертикальном направлении к конвейерному каналу 11 и от него для изменения поперечного сечения туннеля 16 в зависимости от состояния подаваемой шихты S и требуемой степени уплотнения.Similar to the movement of the hood 14, the compaction assembly 54 can move in a vertical direction to and from the conveyor channel 11 to change the cross-section of the tunnel 16 depending on the state of the feed charge S and the required degree of compaction.
Опусканию уплотнительного узла 54 или рамы 55 может соответствовать, например, необходимость сделать подаваемую шихту S однородной и лучше распределенной или уплотнить шихту S, чтобы предотвратить присутствие чрезмерных зазоров, через которые может поступать воздух из зоны загрузки (см. фиг. 12). Поднятие уплотнительного узла 54 или рамы 55 может потребоваться в том случае, если есть желание максимально увеличить поступление шихты для увеличения производительности плавильной печи 110 (см. фиг. 11).Lowering the seal assembly 54 or frame 55 may, for example, be necessary to make the feed charge S uniform and better distributed, or to compact the charge S to prevent the presence of excessive gaps through which air from the feed zone may enter (see FIG. 12). Raising the seal assembly 54 or frame 55 may be necessary if there is a desire to maximize the charge flow to increase the productivity of the melting furnace 110 (see FIG. 11).
Перемещение уплотнительного узла 54 может выполняться с помощью подходящих средств перемещения 60, по существу аналогичных регулировочным средствам 34, описанным в связи с колпаками 14.Movement of the seal assembly 54 may be accomplished by suitable movement means 60 substantially similar to the adjustment means 34 described in connection with the caps 14.
Средство перемещения 60 может быть сбоку связано с рамой 55, например, с двумя противоположными боковыми сторонами 57, 58.The moving means 60 may be laterally connected to the frame 55, for example, to two opposite sides 57, 58.
Кроме того, аналогично тому, что было описано для колпаков 14, чтобы обеспечить боковое удержание газов F и пыли, уплотнительный узел 54 может быть снабжен адаптируемым уплотнительным средством 27 с гибким покрытием 28, или же он может быть жидкостного типа (см. фиг. 11 и фиг. 12).In addition, similar to what has been described for the hoods 14, to provide lateral containment of gases F and dust, the sealing assembly 54 may be provided with an adaptable sealing means 27 with a flexible cover 28, or it may be of a liquid type (see FIG. 11 and Fig. 12).
В некоторых вариантах вертикальные полосы 59 выполнены как одно целое, то есть они могут двигаться как одно целое с рамой 55 (см. фиг. 11 и фиг. 12).In some embodiments, the vertical strips 59 are integral, that is, they can move as one piece with the frame 55 (see Fig. 11 and Fig. 12).
В варианте, иллюстрируемом на фиг. 13, рама 55 закреплена относительно конвейерного канала 11, в то время как вертикальные полосы 59 подвижны относительно рамы 55, например, относительно верхней стенки 56.In the embodiment illustrated in FIG. 13, the frame 55 is fixed relative to the conveyor channel 11, while the vertical strips 59 are movable relative to the frame 55, for example, relative to the top wall 56.
В этом случае можно откалибровать как высоту вертикальных полос 59 по отношению к поверхности нижележащей шихты S, так и сопротивление продвижению шихты S.In this case, it is possible to calibrate both the height of the vertical strips 59 in relation to the surface of the underlying charge S, and the resistance to the advance of the charge S.
В варианте, иллюстрируемом на фиг. 13, вертикальные полосы 59 связаны с опорной конструкцией 61, скользящей по направляющим 62, которые связаны с верхней стенкой 56 снаружи туннеля 16.In the embodiment illustrated in FIG. 13, the vertical strips 59 are connected to a support structure 61 sliding on guides 62 that are connected to the top wall 56 on the outside of the tunnel 16.
В другом варианте движения рамы 55 и вертикальных полос 59 обеспечены независимо друг от друга.In another embodiment, the movements of the frame 55 and the vertical strips 59 are provided independently of each other.
С уплотнительным блоком может быть связан вспомогательный всасывающий канал 63, с которым связаны средства 64 для отвода газов F, не захваченных газовыпускным каналом 41, расположенным далее, и фильтрации вошедшего воздуха между вертикальными полосами 59.Associated with the sealing block may be an auxiliary suction passage 63, to which are connected means 64 for discharging gases F not captured by the downstream gas outlet passage 41 and filtering the incoming air between the vertical strips 59.
Устройство 10 содержит также одно или несколько устройств 44 определения температуры и одно или несколько устройств 45 обнаружения угарного газа, расположенных внутри туннеля 16, предпочтительно по меньшей мере в его концевой зоне.The device 10 also includes one or more temperature detection devices 44 and one or more carbon monoxide detection devices 45 located within the tunnel 16, preferably at least in its end zone.
Устройство 10 содержит блок управления 46, выполненный с возможностью принимать по меньшей мереThe device 10 includes a control unit 46 configured to receive at least
- первый рабочий сигнал от средства детектирования 43 шихты, содержащий информацию, относящуюся к состоянию шихты S, например ее профиль,- a first operating signal from the charge detection means 43, containing information relating to the state of the charge S, for example its profile,
- второй рабочий сигнал от регулировочного средства 34, например, от связанных с ним датчиков положения, содержащий информацию, касающуюся высоты каждого колпака,- a second operating signal from the adjusting means 34, for example from position sensors associated with it, containing information regarding the height of each cap,
- третий рабочий сигнал от средства перемещения 42 газов, например, от вентилятора, содержащий информацию, касающуюся текущей скорости всасываемого потока,- a third operating signal from the gas transport means 42, for example from a fan, containing information regarding the current speed of the suction flow,
и отправлять по меньшей мереand send at least
- командный сигнал на регулировочное средство 34 для адаптации высоты колпака к требуемым рабочим условиям.- a command signal to the adjusting means 34 for adapting the height of the hood to the required operating conditions.
Кроме того, блок управления 46 может управлять перемещением уплотнительного узла 54, регулируя подъем / спуск средства перемещения 60 или непосредственно только перемещение вертикальных полос 59 на основании первого рабочего сигнала от средства детектирования 43 шихты, как указано выше.In addition, the control unit 46 can control the movement of the seal assembly 54 by adjusting the rise/lower of the movement means 60 or directly only the movement of the vertical strips 59 based on the first operating signal from the charge detection means 43, as described above.
Блок управления 46 может также управлять изменением расхода средства перемещения 42 газов и средства удаления 64 газов, а также приводом дверей 30 с управляемым открыванием.The control unit 46 can also control changes in the flow rate of the gas transfer means 42 and the gas removal means 64, as well as the drive of the doors 30 with controlled opening.
Кроме того, блок управления 46 может принимать соответствующие сигналы от одного или более устройств 44 определения температуры и от одного или более устройств 45 обнаружения угарного газа и обрабатывать содержащуюся информацию, объединяя их с параметром скорости прохождения газов.In addition, the control unit 46 can receive appropriate signals from one or more temperature detection devices 44 and from one or more carbon monoxide detection devices 45 and process the contained information by combining them with a gas flow rate parameter.
В некоторых вариантах блок управления 46 запрограммирован с помощью компьютерной программы 47. Компьютерная программа 47 содержит машинный код 48, исполняемый блоком управления 46. Выполнение блоком управления 46 машинного кода 48 заставляет блок управления 46 активировать искусственный интеллект 49.In some embodiments, control unit 46 is programmed by computer program 47. Computer program 47 includes machine code 48 that is executed by control unit 46. Control unit 46's execution of machine code 48 causes control unit 46 to activate artificial intelligence 49.
Искусственный интеллект 49 может быть нейросетью. Нейросеть может быть глубокой нейросетью или сверточной нейросетью. Также возможно, что искусственный интеллект 49 состоит из нескольких нейросетей разных типов.Artificial Intelligence 49 can be a neural network. The neural network can be a deep neural network or a convolutional neural network. It is also possible that artificial intelligence 49 consists of several neural networks of different types.
В дополнение или в качестве альтернативы, искусственный интеллект 49 может включать, по отдельности или в комбинации, машину опорных векторов, дерево решений, байесовскую сеть, самоорганизующуюся карту, рассуждения на основе прецедентов, обучение на основе экземпляров и т. п.In addition or alternatively, artificial intelligence 49 may include, individually or in combination, a support vector machine, a decision tree, a Bayesian network, a self-organizing map, case-based reasoning, instance-based learning, and the like.
В одном варианте высота H колпака 14 относительно конвейерного канала 11 может изменяться в зависимости от профиля шихты S, определяемого непрерывно или через определенные промежутки времени.In one embodiment, the height H of the cap 14 relative to the conveyor channel 11 can vary depending on the profile of the charge S, determined continuously or at certain intervals.
В другом варианте высота H колпака 14 относительно конвейерного канала 11 может изменяться в зависимости от средней высоты К шихты и, возможно, от типа шихты S.In another embodiment, the height H of the hood 14 relative to the conveyor channel 11 can vary depending on the average height K of the charge and, possibly, on the type of charge S.
Некоторыми вариантами предусмотрен способ предварительного нагрева и подачи шихты S в плавильную печь 110. Способ обеспечивает возможностьSome embodiments provide a method for preheating and feeding the charge S into the melting furnace 110. The method allows
- непрерывно или через заданные промежутки времени определять профиль шихты S по мере ее постепенной подачи,- continuously or at specified intervals, determine the profile of the charge S as it is gradually fed,
- обеспечивать наличие шихты S в конвейерном канале 11, перемещающем ее к печи 110, при наличии во взаимодействии с конвейерным каналом 11 по меньшей мере одного колпака 14 на высоте H относительно опорно-подающей поверхности 25 конвейерного канала 11.- ensure the presence of the charge S in the conveyor channel 11, moving it to the furnace 110, in the presence of at least one cap 14 in interaction with the conveyor channel 11 at a height H relative to the support-feeding surface 25 of the conveyor channel 11.
В одном аспекте способ предусматривает также перемещение с помощью регулировочного средства 34 колпака 14 по вертикали к опорно-подающей поверхности 25 и от нее для изменения высоты H колпака в зависимости по меньшей мере от определенного профиля шихты S.In one aspect, the method also involves moving, by means of an adjusting means 34, the cap 14 vertically to and from the support-feed surface 25 to change the height H of the cap depending on at least a certain profile of the charge S.
Способ также обеспечивает возможностьThe method also allows
- рассчитывать площадь каждого сечения туннеля 16 исходя из знания текущей высоты колпака H,- calculate the area of each section of the tunnel 16 based on knowledge of the current height of the cap H,
- рассчитывать площадь, соответствующую сечению, занимаемому шихтой S, на основании определенного профиля шихты S,- calculate the area corresponding to the section occupied by the charge S, based on a certain profile of the charge S,
- рассчитывать площадь проходного сечения для газов как разность площади сечения тоннеля 16 и площади [сечения] шихты S,- calculate the cross-sectional area for gases as the difference between the cross-sectional area of the tunnel 16 and the cross-sectional area of the charge S,
- рассчитывать среднюю скорость прохождения газов как отношение скорости всасывания средства перемещения 42 газов, например вытяжного вентилятора, к разнице между площадью сечения тоннеля 16 и площадью [сечения] шихты S,- calculate the average speed of passage of gases as the ratio of the suction speed of the means of moving gases 42, for example an exhaust fan, to the difference between the cross-sectional area of the tunnel 16 and the cross-sectional area of the charge S,
- сравнивать среднюю скорость прохождения газов с желаемым значением скорости их прохождения, например, обеспечивающим максимальный теплообмен,- compare the average speed of passage of gases with the desired value of the speed of their passage, for example, ensuring maximum heat transfer,
- динамически изменять высоту H колпака (колпаков) 14 для получения желаемого значения скорости прохождения газов.- dynamically change the height H of the cap (caps) 14 to obtain the desired value of the gas flow rate.
Текущая высота H колпаков 14 может быть получена измерениями, осуществляемыми датчиками положения, связанными с подъемными устройствами 37 регулировочного средства 34.The current height H of the caps 14 can be obtained by measurements taken by position sensors associated with the lifting devices 37 of the adjusting means 34.
Чем больше скорость газов, тем больше турбулентность, воздействующая на шихту S, поэтому для повышения теплообмена целесообразно поддерживать высокую скорость прохождения газов.The higher the gas velocity, the greater the turbulence affecting the charge S, therefore, to increase heat transfer, it is advisable to maintain a high gas flow rate.
Однако чрезмерно высокая скорость прохождения газов влечет за собой риск волочения кусков поверхностной шихты, что могло бы вызвать повреждения, если бы они были всосаны, например, через газовыпускной канал 41, а слишком низкая скорость прохождения газов будет препятствовать оптимальному и однородному нагреву шихты S, снижая производительность плавильной печи 110.However, an excessively high gas flow rate carries the risk of dragging pieces of the surface charge, which could cause damage if they were sucked in, for example, through the gas outlet channel 41, and a too low gas flow speed will prevent optimal and uniform heating of the charge S, reducing melting furnace productivity 110.
Динамическое движение колпака (колпаков) 14 позволяет соблюдать оптимальную / желаемую скорость прохождения газов, обеспечивая тем самым возможность увеличивать производительность плавильной печи 110 в любых условиях.The dynamic movement of the hood(s) 14 allows the optimal/desired flow rate of the gases to be maintained, thereby providing the ability to increase the productivity of the melting furnace 110 under any conditions.
В другом возможном режиме работы, учитывающем среднюю высоту К шихты,In another possible operating mode, taking into account the average height K of the charge,
- если средняя высота К шихты S приблизительно равна эталонной средней высоте лома K0, то колпак 14 переводят в опущенное положение, при котором высота H колпака равна ее минимальному значению H0 (фиг. 2). При этом открывающиеся по команде двери 30 закрыты. В этом случае рабочая цель состоит в том, чтобы свести к минимуму потребление энергии, измеряемое, например, в кВт-часах на тонну подаваемой шихты S,- if the average height K of the charge S is approximately equal to the reference average height of the scrap K 0 , then the cap 14 is moved to the lowered position, in which the height H of the cap is equal to its minimum value H 0 (Fig. 2). In this case, the doors 30 that open on command are closed. In this case, the operating goal is to minimize energy consumption, measured, for example, in kWh per tonne of batch fed S,
- если средняя высота К шихты S больше эталонной средней высоты K0, например, приблизительно на 10%, то колпак 14 перемещается в промежуточное положение, в котором его высота H равна промежуточному значению H0.5 (см. фиг. 3). При этом открывающиеся по команде двери 30 по меньшей мере частично открыты. В этом случае рабочей целью является компромисс между сокращением потребления энергии и увеличением подачи шихты S,- if the average height K of the charge S is greater than the reference average height K 0 , for example, by approximately 10%, then the cap 14 moves to an intermediate position in which its height H is equal to the intermediate value H 0.5 (see Fig. 3). In this case, the command-opening doors 30 are at least partially open. In this case, the working goal is a compromise between reducing energy consumption and increasing the charge supply S,
- если средняя высота К шихты S больше эталонной средней высоты K0, например, приблизительно на 20%, то колпак 14 перемещается в поднятое положение, при котором его высота H равна максимальному значению H1 (см. фиг. 4). При этом открывающиеся по команде двери 30 по меньшей мере частично открыты. В этом случае рабочая цель состоит в том, чтобы повысить подачу шихты S в плавильную печь 110, измеряемую, например, в тоннах подаваемой шихты S в час.- if the average height K of the charge S is greater than the reference average height K 0 , for example, by approximately 20%, then the cap 14 moves to a raised position at which its height H is equal to the maximum value H 1 (see Fig. 4). In this case, the command-opening doors 30 are at least partially open. In this case, the operating goal is to increase the charge S feed to the melting furnace 110, measured, for example, in tons of feed charge S per hour.
Если необходимо увеличить теплообмен с шихтой S, то можно опустить колпак 14, уменьшив таким образом площадь сечения для прохождения газов, увеличив тем самым скорость прохождения газов в туннеле. 16.If it is necessary to increase heat exchange with the charge S, then the cap 14 can be lowered, thus reducing the cross-sectional area for the passage of gases, thereby increasing the speed of passage of gases in the tunnel. 16.
Понятно, что в устройство и способ предварительного нагрева и подачи шихты в плавильную печь могут быть внесены изменения и/или добавлены части или стадии, как описано выше, без отклонения от области и объема изобретения, определяемого формулой изобретения.It is understood that the apparatus and method for preheating and feeding a charge into a smelting furnace may be modified and/or parts or steps added as described above without deviating from the scope and scope of the invention as defined by the claims.
В прилагаемой формуле изобретения ссылочные обозначения в скобках предназначены только для облегчения чтения. Они не должны рассматриваться как ограничивающие факторы в отношении объема правовой охраны, заявленной в конкретных пунктах формулы изобретения.In the accompanying claims, reference symbols in parentheses are intended to facilitate reading only. They should not be construed as limiting factors with respect to the scope of legal protection claimed in specific claims.
Claims (30)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102020000022990 | 2020-09-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2816886C1 true RU2816886C1 (en) | 2024-04-08 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2086869C1 (en) * | 1992-10-13 | 1997-08-10 | Текинт Компания Текника Интерназионале | Method for continuous preliminary heating of charge materials for steel melting furnace and plant for realization of this method |
| DE102008037111A1 (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-11 | Sms Siemag Aktiengesellschaft | Continuous scrap feeding into an electric melting furnace (EAF) |
| WO2012076917A1 (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | Vwn Steel Solutions Gmbh | Apparatus for pre-heating a metal charge for a melting plant and connected method |
| WO2017109657A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | Arcelormittal | Method and system for determining the mass of feedstock on a conveyor |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2086869C1 (en) * | 1992-10-13 | 1997-08-10 | Текинт Компания Текника Интерназионале | Method for continuous preliminary heating of charge materials for steel melting furnace and plant for realization of this method |
| DE102008037111A1 (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-11 | Sms Siemag Aktiengesellschaft | Continuous scrap feeding into an electric melting furnace (EAF) |
| WO2012076917A1 (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | Vwn Steel Solutions Gmbh | Apparatus for pre-heating a metal charge for a melting plant and connected method |
| RU2557039C2 (en) * | 2010-12-10 | 2015-07-20 | ДАНИЕЛИ энд К. ОФФИЧИНЕ МЕККАНИКЕ СПА | Device and method for pre-heating of metal charge for smelting unit |
| WO2017109657A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | Arcelormittal | Method and system for determining the mass of feedstock on a conveyor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2415360C2 (en) | Unit for combustion of gas escaping electric arc furnace, for preliminary heating metal scrap entering said furnace and procedure related to unit | |
| EP2649209B1 (en) | Apparatus for pre-heating a metal charge for a melting plant and connected method | |
| CN108642237A (en) | Steelmaking equipment | |
| US5588828A (en) | Vertical bright annealing furnace for continuous heat treatment of metal strips | |
| WO2014027332A1 (en) | System for continuous charging and charge preheating for furnaces | |
| JP7559231B2 (en) | Apparatus and method for feeding and preheating a metal charge in a melting furnace | |
| RU2816886C1 (en) | Device and method for preheating and feeding metal charge into melting furnace | |
| WO2009030809A1 (en) | Method and strand sintering equipment for continuous sintering and pre-reduction of pelletized mineral material | |
| US20200158435A1 (en) | Facility for longitudinal sealing up wind boxes in travelling grate facilities | |
| CN107257865A (en) | For carrying out deformation heat treatment method, furnace apparatus and system to workpiece | |
| US3393904A (en) | Travelling grate sintering apparatus and the like | |
| NL2004883C2 (en) | Annealing installation with m-shaped strip treatment tunnel. | |
| EP1869388B1 (en) | Cover for a connection conveyor for loading a metal charge into a melting furnace and relative movement device | |
| RU2662762C1 (en) | Method of emissions from converter capturing and device for emissions from converter capturing | |
| SU1765665A1 (en) | Shaft electric arc furnace | |
| PL107109B1 (en) | METHOD AND TUNNEL FURNACE FOR HEATING GAS-BASED MATERIALS | |
| EP3667221A1 (en) | Induration machine | |
| SU994572A1 (en) | Method and machine for for agglomerating ores under pressure | |
| RU2300720C2 (en) | Resistor electrical furnace | |
| SU1122880A1 (en) | Device for heating fractionated loose materials with waste gas and feeding them to electric furnace |