SE540930C2 - Rosterstav för en rostervagn vid en sintringsmaskin och en rostervagn - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser en rosterstav och en rostervagn för en sintringsmaskin varvid i en rad placerade rosterstavar (12) bildar en gasgenomsläpplig vagnsbotten. Varje rosterstav innefattar en främre och en bakre huvudyta (12:1, 12:2), distansorgan (31A, 31B, 31C) som i sin fria ände uppvisar stöd- och kontaktpunkter, en första spalt (32:1) med bestämd bredd mellan närbelägna rosterstavar i raden, ett par hållarorgan (16) avsedda för samverkan med två långsträckta hållarorgan (19) i rostervagnen för att hålla kvar rosterstaven när rostervagnen rör sig i ett upp- och nedvänt läge i sintringsmaskinen. För att säkerställa gasflödet genom vagnsbottnen har rosterstavens (12) främre och bakre huvudyta (12:1, 12:2) givits sådan inbördes geometrisk form relativt distansorganens (31A, 31B, 31C) fria stöd- och kontaktpunkter att den första spalt (32:1) som avgränsas mellan mötande främre och bakre huvudytor hos närbelägna rosterstavar i en rad uppvisar en profil i tvärled som är V-formad och avsmalnande i riktning uppåt.

Description

Rosterstav för en rostervagn vid en sintringsmaskin och en rostervagn Föreliggande uppfinning avser en rosterstav för en rostervagn vid en sintringsmaskin enligt ingressen till patentkravet 1. Uppfinningen omfattar även en rostervagn enligt ingressen till patentkravet 8.

Vid denna typ av sintringsmaskin, för kontinuerlig bränning av agglomererat järninnehållande material, särskilt i form av råkulor för produktion av pellets, finns en rörlig eller vandrande rost med en ändlös transportör. Denna ändlösa transportör innefattar en serie av vagnar, s.k. rostervagnar, på vilka som metallplattor utformade som roststavar är monterade in en rad efter varandra för att bilda paket. Ett flertal sådana paket är arrangerade i rader efter varandra för att bilda en rost, dvs. en gasgenomsläpplig lastbärande yta eller botten i varje vagn. Under drift bär transportören vagnarna genom en värmebehandlingszon i en övre part av en bana varvid ett gasflöde av värmnings- eller värmebehandlingsgas bringas passera ned genom nämnda övre part av transportörens rörelsebana och därmed ned genom det agglomererande materialet för värmebehandling. Efter passage ut ur värmebehandlingszonen rör sig banan och därmed vagnarna nedåt varvid de sålunda uppoch nedvända vagnarna töms på sitt innehåll av pellets. Vagnarna rör sig i upp och nedvänt undre banan av transportören läge till för att slutligen röra sig uppåt till de lyfts upp av transportören till den övre nivån, vänds till sitt uppåtriktade lastbärande läge för att ånyo fyllas med råkulor som skall värmebehandlas till pellets.

För att hålla kvar rosterstavarna i det upp- och nedvända läget i vagnen är rosterstavarna, vid två från varandra vända sidokanter, försedda med hållarorgan vilka för kvarhållande samverkar med långsträckta hållarorgan i vagnen. Genom inverkan av håliarorganen är rosterstavarna förskjutbart upptagna på de långsträckta hållarorgan i ett upptagningsutrymme som avgränsas mellan nämnda långsträckta hållarorgan. Varje rosterstav är på var sida av en huvudyta försedd med distansorgan vilka skjutande ut från rosterstavens huvudyta eller plan bildar en tvärgående förlängning av denna. Dessa distansorgan har till uppgift att bilda en spalt med i förväg bestämd bredd mellan angränsande rosterstavar i varje serie av efter varandra, till paket arrangerade rosterstavar i vagnen.

Under värmebehandlingen vilar en materialbädd av järninnehållande agglomerat på rostens lastbärande yta. Ovan nämnda spalt gör det möjligt för ett gasflöde att passera genom rostervagnen och därmed också genom materialbädden. Vid kända rosterstavar uppvisar spalten mellan angränsande rosterstavar, i ett paket av en rad efter varandra arrangerade rosterstavar, en konstant eller lika bredd utefter hela spalten i vertikalled, dvs. i gasflödets rörelseriktning genom vagnens lastbärande yta och materialbädd. Stora mängder värmnings- eller värmebehandlingsgas måste passera genom spalten för att åstadkomma effektiv värmebehandling av stora kvantiteter järninnehållande agglomerat per tidsenhet.

Ett problem med hittills kända rosterstavar är att järninnehållande materialstycken, som kan bestå av partiklar eller fragment från trasiga eller splittrade agglomerat som vilar på rostens lastbärande yta kan falla ned och fastna i spalten mellan de angränsande rosterstavar vilket resulterar i att rostervagnens spalter kan täppas till och att överföring av värmnings- eller värmebehandlingsgas till materialbädden därmed väsentligen försämras. Den ständiga värmeutvidgning och kontraktion som rosterstavarna utsätts för i sintringsmaskinen resulterar i att i spalten nedfallande partiklar tenderar att ansamlas och bilda allt större stopp som sitter mycket hårt fast. I fig. 6 och 7 illustreras hur en liten pellet har kilat fast i spalten mellan angränsande rosterstavar, resulterande i att rostervagnens gasgenomsläppliga spalt i vagnsbottnen täpps till.

Ett första syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en rosterstav som löser detta problem. Ett andra syfte med uppfinningen är att åstadkomma en rostervagn som säkerställer en gott gasflöde genom materialbädden och därmed ett effektivt produktionsutbyte i sintringsmaskinen.

Detta första syfte med uppfinningen löses genom en rosterstav som erhållit de särdrag och kännetecken som anges i patentkravet 1. Nämnda andra syfte med uppfinningen åstadkommes genom en rostervagn som erhållit de särdrag och kännetecken som anges i patentkravet 8 och är utrustad med rosterstavar enligt uppfinningen.

I det följande beskrivs uppfinningen närmare med ledning av ett utföringsexempel som visas på bifogade ritningar; på vilka; Fig. 1 visar schematiskt en sidovy av sintringsmaskin varvid rörelsebanan för en serie ändlöst löpande rostervagnarna framgår.

Fig. 2A visar en vy uppifrån av en rostervagn försedd med en rost bildad av rosterstavar enligt uppfinningen, Fig. 2B visar en perspektivvy av ett parti av rostervagnen i fig. 2A, Fig.3A visar en längsnittsvy genom rostervagnen betraktad utefter linjen IIIA-IIIA i fig. 2A, Fig.3B visar en tvärsnittsvy genom rostervagnen betraktad utefter linjen IIIB-IIIB i fig. 2A, Fig. 4A-4C visar en perspektivvy, en tvärnittsvy och en planvy och av en rosterstav enligt uppfinningen, Fig. 5A-5B visar en perspektivvy, och en tvärnittsvy av en sammansatt serie av efter varandra till en rad eller paket fogade rosterstavar enligt uppfinningen, Fig. 6 och 7 illustrerar i en perspektivvy respektive en tvärsnittsvy en liten pellet som i avsaknad av uppfinningen fallit ned och fastnat i en spalt mellan angränsande rosterstavar.

I fig. 1 visas en sintringsmaskin med ett antal i en ändlös bana rörliga rostervagnar 10 varvid varje rostervagn i en pålastningszon 11 pålastas agglomererat järninnehållande material bestående av s.k. råkulor som skall sintras.

Som framgår av fig. 2A och 2B har varje vagn 10 en lastbärande botten bildad av sammanfogade rader av plattformiga rosterstavar 12. Efter att en vagn 10 passerat genom en värmebehandlingszon 13 töms vagnen på sålunda sintrat material i en avlastningszon 14. Tömning sker genom att vagnen 10 i slutet av en övre part av banan rör sig nedåt för att inta ett upp- och nedvänt läge utefter en nedre part av rörelsebanan, i nämnda avlastningszon.

I fig. 3A och 3B visas de i vagnen 10 ingående rosterstavarna 12 närmare. För att hålla kvar rosterstavarna 12 i vagnen 10 i det upp- och nedvända läget vid rörelse utefter banans nedre part, är varje rosterstav utrustad med ett par nedåtriktade skänklar 15 som bildar del av sidoriktade hållarorgan 16 för rosterstavarna i vagnen. Rosterstavens 12 sidoriktade hållarorgan 16 innefattar ett i varje skänkel 15 anordnat urtag 18 vilket gapar i riktning ut från rosterstavens centrala mitt. Urtagen 18 är avsedda att på ett kvarhållande sätt ingripa i långsträckta hållarorgan 19 i vagnens sidor på ett sådant sätt att serier av radvis arrangerade rosterstavar 12 dels är förskjutbara längs nämnda långsträckta hållarorgan i vagnen, dels hindras från att falla ut från vagnen när den rör sig längs banans nedre part. Rosterstavarna 12 är upptagna i ett utrymme 31 i vagnen som avgränsas mellan nämnda långsträckta hållarorgan 19.

Varje rostervagn 10 innefattar en allmänt rektangulär ram 20 som sträcker sig tvärs sintringsmaskinens rörelseriktning. Som visas i fig. 2A och 2B innefattar ramen 20 längsgående, i sintringsmaskinens rörelseriktning sig sträckande gavlar 21, 22 som i tvärriktningen är förenade med en främre och bakre vägg 23, 24 samt ett antal mellanliggande väggar 25 varvid nämnda gavlar och väggar är tillverkade värmebeständigt material, företrädesvis stål. Från nämnda gavlar 21, 22 sträcker sig vertikalt uppåt skyddsväggar 26 för att samla och kvarhålla materialbädden på vagnen. Gavlarna 21, 22 är vid en nedre ände försedd med hjul 27 eller liknande styrorgan som i samverkan med skenor gör det möjligt att medelst en kedjetransportör eller liknande kraftöverföringsorgan på ett spårbundet styrt sätt förflytta vagnarna längs banan.

Som nämnts ovan bildas en rost, dvs. en lastbärande gasgenomsläpplig yta på varje vagn genom att serier av rader av rosterstavar 12 är monterade på vagnen 10 där rosterstavarna i varje rad kvarhålls i vagnen genom samverkan mellan rosterstavarnas från varandra sidoriktade urtag 18 och långsträckta hållarorgan 19 i vagnen vilka hållarorgan i föreliggande exemplifierade utförande utgörs av sidoriktade flänspartier vid nämnda främre och bakre väggar 23, 24 samt nämnda mellanliggande väggar 25.

Som bäst framgår av fig. 2A är varje rosterstav 12 i monterat läge sett orienterad att sträcka sig i vagnens 10 rörelseriktning kring banan. Rosterstavarna 12 är anordnade efter varandra för att bilda rader av rosterstavar vilka rader av paket förlagda bredvid varandra. De radvis arrangerade paketen av rosterstavar sträcker sig i parallella rader efter varandra mellan vagnens 10 hjulförsedda gavlar 21, 22, tvärs vagnens transportriktning för att därvid bilda en gasgenomsläpplig materialbärande yta eller rost hos vagnen. De tvärs transportriktningen sig sträckande raderna med paket av rosterstavar är fixerade medelst fjäderspännare (ej visat) med hjälp av vilka de förskjutbara rosterstavarna i varje paket pressas mot varandra.

Som visas i fig. 4A-4C innefattar varje rosterstav 12 en vanligen gjuten eller genom smide framställd metallplatta med relativt skarpkantig form. I ett vertikalt huvudplan X-Y betraktat utefter vilken rosterstaven kan betraktas som spegelsymmetrisk innefattar metallplattan väsentligen formen av en gaffel eller ett nedåtriktat U vilken som nämnts ovan vid motstående sidor uppvisar två nedåtriktade parallella skänklar 15 och ett liv 30 som förenar de båda skänklarna i en övre ände. Nämnda liv 30 bildar en övre del av rosterstaven 12 och uppvisar en plan ovansida 30:3 vilken, orienterad parallellt med ett horisontalplan X-Z, bildar rosterstavens lastbärande yta medan de i huvudplanet parallella vertikalt nedåt sig sträckande skänklarna 15 bildar del av rosterstavens hållarorgan 16 för att hålla kvar rosterstaven i upp- och nedvänt läge i vagnen.

Rosterstaven 12 har allmänt en främre och bakre huvudyta 12:1, 12:2 som bildar mötande ytor vid angränsande roterstavar i ett paket. På liknande sätt har rosterstavens liv 30 en främre och bakre huvudyta 30:1, 30:2 samt har varje skänkel 15 en främre och bakre huvudyta 15:1, 15:2. I två av rosterstavens 12 sidoriktade kantpartier, i kortsidorna, är nämnda urtag 18 anordnade. I huvudplanet X-Y betraktat uppvisar varje urtag 18 en gaffeleller U-liknande form som väsentligen motsvarar en del av den yttre profilformen hos de två långsträckta hållarorganen 19 varvid rosterstaven på ett kvarhållande sätt kan monteras i vagnen genom att urtagen 18 inpassas på de långsträckta hållarorganen 19. Urtaget 18 avslutas vid ändarna i en övre respektive en nedre stödklack 15A, 15B med motstående planparallella stöd- och anslagsytor 16A, 16B som på ett kvarhållande sätt samverkar med två motsatta sidokanter hos det långsträckta hållarorganet 19 när vagnen 10 rör sig runt banan, vilket bör inses om detaljförstoringen fig. 3B studeras närmare.

Den övre stödklacken 15A innefattar ett från sidokanten utskjutande ändparti av livet 30 medan den nedre stödklacken 15B innefattar en utåtriktad vinkelfläns i form av ett i vinkel sidoriktat parti av skänkelns 15 nedre ände som i huvudplanet betraktat närmast uppvisar formen av ett L. Med hjälp av de övre stödklackarnas 15A plana stöd- och anslagsytor 16A vilar rosterstavarna 12 på de långsträckta hållarorgan 19 när vagnen 10 är rättvänd och förflyttande sig genom värmebehandlingszonen. När vagnen 10 orienterad i upp och nedvänt läge och förflyttar sig längs banans nedre part kvarhålls rosterstavarna 12 genom samverkan mellan de nedre stödklackarnas 15B stöd- och anslagsytor 16B och de långsträckta hållarorganen 19 i vagnen.

I fig. 4A och 5A visas hur varje rosterstav 12 på var sida av den främre och bakre huvudytan 12:1, 12:2 försedd med distansorgan 31A, 31 B, 31C vilka utskjutande i rät vinkel bildar förlängningar av nämnda huvudytor vars i en fri ände verksamma stöd- och kontaktpunkter är belägna i linje med varandra på samma nivå och i ett gemensamt plan betecknat A-A vilket illustreras i fig. 4B. I denna del bör det underförstås att det gemensamma planet A-A för distansorganens 31 A, 31 B, 31 C stöd- och kontaktpunkter är planparallellt med rosterstavens vertikala huvudplan X-Y.

För att medge värmnings- eller värmebehandlingsgas att passera genom vagnsbottnen har dessa distansorgan 31 A, 31 B, 31 C till uppgift att avgränsa en första spalt 32:1 med en i förväg bestämd bredd mellan närbelägna rosterstavar 12 i varje rad i vagnen 10. På rosterstavens 12 främre och bakre huvudytor 12:1, 12:2 är ett första distansorgan 31 A anordnat mitt på livet 30, ett andra distansorgan 31 B anordnat på varje livände i anslutning till den övre stödklacken 15A, och ett tredje distansorgan 31 C anordnat på varje nedre stödklack 15B.

Som bäst framgår av fig. 4A och 4C är i anslutning till den övre stödklacken 15A, vardera livänden försedd med ett linjärt avfasat parti 30:4 vilket är vänt uppåt och vars plan, orienterat i rät vinkel mot huvudplanet, lutar upp mot livets 30 ovansida 30:3. Det avfasade partiets 30:4 plan skär livets 30 plana ovansida 30:3 längs en linje och bildar en lutningsvinkel a1 mot nämnda ovansida som ligger i intervallet 30°-70°, företrädesvis mellan 40°-60°. Med rosterstaven 12 betraktad mot huvudplanet X-Y uppvisar den övre stödklacken 15A i huvudsak formen av en spetsvinklig kil.

För att förhindra nedfallande järninnehållande partiklar, fragment från trasiga eller splittrade agglomerat eller liknande att ansamlas och fastna i spalten 32:1 mellan angränsande rosterstavar 12 och därmed blockera gasflödet genom bädden är rosterstavarnas skänklar 15 utformade att vara avsmalnande i vertikal riktning nedåt. Det vill säga, skänklarna 15 uppvisar sin största bredd upptill och sin minsta bredd nedtill.

Som bäst framgår av fig. 4B lutar såväl skänklarnas 15 främre och bakre huvudytor 15:1, 15:2 som livets 30:1, 30:2 huvudytor mot varandra med en lutningsvinkel a2 mot rosterstavens huvudplan X-Y och vidare i riktning nedåt. Lutningsvinkeln a2 är i intervallet 1°-10°, företrädesvis mellan 4°- 6°. Det bör underförstås att huvudytorna 15:1, 15:2 resp. 30:1, 30:2 hos nämnda skänklar 15 resp. liv 30 tillsammans bildar rosterstavens 12 sammanlagda huvudytor 12:1, 12:2.

I fig. 4C visas att rosterstavens 12 båda sidoriktade urtag 18 har väsentligen linjära bottenytor 18:1, vardera definierande ett plan vilka lutar in mot varandra i riktning nedåt. Som framgår av fig. 4C är lutningsvinkeln a3 hos vart och ett av nämnda plan 18:1 i intervallet 1°10°, företrädesvis mellan 4°- 6° mot ett genom rosterstavens centrala mitt beläget vertikalplan Z-Y som är ortogonalt mot rosterstavens huvudplan X-Y.

Som antyds i fig. 4B och 4C bör det underförstås att var och en ovan nämnda begränsningsytor hos rosterstaven, dvs. skänklarnas 15 främre och bakre huvudytor 15:1, 15:2; de linjära bottenytorna 18:1 i rosterstavens 12 båda sidoriktade urtag 18 i sina förlängningar kommer att korsa eller skära varandra utefter linjer (skärningslinjer) som är belägna nedan eller under rosterstaven 12.

Om fig. 5B studeras närmare framgår att tack vare den föreliggande rosterstavens 12 valda geometrier med i en riktning nedåt inåt lutande begränsningsytor från planet A-A för distansorganens 31A, 31B, 31C stöd- och kontaktpunkter kommer spalten mellan angränsande efter varandra arrangerade rosterstavar 12, i tvärled betraktat att mellan sig bilda luckor i form av V-formade första spalter 32:1 som för att bilda en släppning eller frivinkel som hindrar nedfallande partiklar att fastna är nämnda V-formade första spalt avsmalnande i riktning uppåt varvid nämnda V-formade första spalter 32:1 avgränsas och sträcker sig kontinuerligt utefter de mötande främre och bakre huvudytornas 12:1, 12:2 hela längd hos närbelägna rosterstavar, dvs. över såväl skänklarnas 15 främre och bakre huvudytor 15:1, 15:2 som livets 30 främre och bakre huvudyta 30:1, 30:2. Det bör underförstås att V-formade första spaltens 32:1 vinkel mellan angränsande rosterstavar i ett paket motsvarar dubbla lutningsvinkeln ?2 hos varje rosterstav 12.

Om detaljförstoringen i fig. 3B studeras närmare bör det framgå att liknande i huvudsak V-formade andra spalter 32:2 som är avsmalnande i riktning uppåt avgränsas mellan de linjära bottenytorna 18:1 hos rosterstavens 12 båda sidoriktade urtag 18 och den yttre profilformen hos de två långsträckta hållarorgan 19.

Uppfinningen är inte begränsad till det ovan beskrivna och det på ritningarna visade utan kan ändras och modifieras på en rad olika sätt inom ramen för den i efterföljande patentkrav angivna uppfinningstanken.

Claims (8)

PATENTKRAV

1. Rosterstav (12) avsedd att placeras efter varandra i en rad för att bilda del av en gasgenomsläpplig botten hos en rostervagn (10) vid sintringsmaskin, vilken rosterstav innefattar en metallplatta som i ett vertikalt huvudplan (X-Y) betraktat uppvisar nedåtriktade parallella skänklar (15) och ett liv (30) som förenande de båda skänklarna i en övre ände bildar en övre del av rosterstaven, en med avseende på rostervagnens rörelsebana främre och en bakre huvudyta (12:1, 12:2) försedd med första distansorgan (31 A) som i sin fria ände uppvisar stöd- och kontaktpunkter med uppgift att avgränsa en första spalt (32:1) med en i förväg bestämd bredd mellan närbelägna rosterstavar i en rad, ett par i ett horisontalplan sidoriktade hållarorgan (16) som innefattar ett i varje skänkel (15) anordnat likaså sidoriktat urtag (18) för samverkan med två långsträckta hållarorgan (19) i rostervagnen för att hålla kvar rosterstaven när rostervagnen rör sig i ett upp- och nedvänt läge i sintringsmaskinen, kännetecknad av att såväl skänklarna (15) som livet (30) innefattar främre och bakre huvudytor (15:1, 15:2; resp. 30:1, 30:2) vilka lutar mot varandra med en lutningsvinkel (a2) som är i intervallet 1°-10° mot rosterstavens huvudplan (X-Y) och vidare i riktning nedåt, så att den sålunda bildade första spalten (32:1) uppvisar en uppåt avsmalnande V-form som sträcker sig kontinuerligt utefter de mötande främre resp. bakre mötande huvudytornas hela längd, att urtaget (18) i nämnda respektive skänkel avslutas vid ändarna i en övre respektive en nedre stödklack (15A, 15B), att andra och tredje distansorgan (31B, 31C) är anordnade på var och en av nämnda övre och nedre stödklackar (15A, 15B), och att nämnda första, andra och tredje distansorganens (31A, 31B, 31C) stöd- och kontaktpunkter ligger i ett gemensamt plan (A-A) som är planparallellt med rosterstavens vertikala huvudplan (X-Y).

2. Rosterstav enligt kravet 1, varvid de första distansorganen (31A) är anordnade mitt på livet (30), de andra distansorganen (31B) är anordnade på varje livände i anslutning till den övre stödklacken (15A), och de tredje distansorganen (31C) anordnade på varje nedre stödklack (15B).

3. Rosterstav (12) enligt något av kraven 1 - 2, varvid rosterstavens (12) båda sidoriktade urtag (18) har linjära bottenytor (18:1), vardera definierande ett plan med en lutningsvinkel (a3) vilka lutar in mot varandra i riktning nedåt på ett sådant sätt att nämnda lutningsplan i sina förlängningar korsar eller skär varandra utefter en linje som är belägen på en nivå nedan eller under rosterstaven,

4. Rosterstav (12) enligt kravet 4, varvid lutningsvinkeln (a3) hos vart och ett av nämnda plan (18:1) äri intervallet 1°-10°, företrädesvis mellan 4°- 6° mot ett genom rosterstavens centrala mitt beläget vertikalplan (Z-Y) som är ortogonalt mot rosterstavens huvudplan (X-Y).

5. Rosterstav (12) enligt något av kraven 1 - 4, varvid varje sidoriktat urtag (18) som avslutas vid ändarna i en övre respektive en nedre stödklack (15A, 15B) uppvisar motstående planparallella stöd- och anslagsytor (16A, 16B) som på ett kvarhållande sätt omväxlande samverkar med två motsatta sidokanter hos det långsträckta hållarorganet (19).

6. Rosterstav (12) enligt något av kraven 1 - 5, innefattande ett par sidoriktade avfasade partier (30:4) belägna i en respektive övre ände av rosterstaven varvid varje avfasat parti uppvisar ett plan som med en lutningsvinkel (a1) lutar upp mot en lastbärande plan ovansida (30:3) av rosterstaven.

7. Rosterstav (12) enligt kravet 6, varvid det avfasade partiets (30:4) lutningsvinkel (a1) är i intervallet 30°-70°, företrädesvis mellan 40°-60° mot rosterstavens plana ovansida (30:3).

8. Rostervagn (10) avsedd att användas i en sintringsmaskin för värmebehandling av järninnehållande agglomerat material, vilken vagn haren ram (20) en lastbärande botten bildad av sammanfogade rader av plattformiga rosterstavar (12), kännetecknad av att rosterstavarna (12) är av den typ som anges i något av patentkraven 1 - 7.