SU1489578A3

SU1489578A3 - Apparatus for crushing sinter cake

Info

Publication number: SU1489578A3
Application number: SU823427350A
Authority: SU
Inventors: Enrike Ramon Martinez-Vera; Gilberto Guerra-Garsia
Original assignee: Hylsa Sa
Priority date: 1981-04-15
Filing date: 1982-04-14
Publication date: 1989-06-23
Also published as: JPS57181311A; JPS607684B2

Description

Изобретение относится к устройству для дробления на частицы агломерированного материала, в частности для фракционирования агломерированного губчатого железа в восстановительном реакторе.The invention relates to a device for crushing particles of agglomerated material, in particular for fractionation of agglomerated sponge iron in a reduction reactor.

Цель изобретения - сохранение постоянства потока массы губчатого железа и увеличение срока службы.The purpose of the invention is to maintain the constancy of the flow of mass of spongy iron and increase the service life.

На фиг.1 показан конический выпускной канал для реактора с вертикальным валом с движущимся слоем и двумя смещенными по оси убирающимися узлами дробилки, вид сбоку, фытянутое положение штырей показано пунктирными линиями); на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг,4 - пробковый кран, установленный в трубе для штыря и предназначенный для отсечки узла дробилки от давления в реакторе; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.З; на фиг.6 - уплотнительный узел вокруг доступа для штыря дробилки, проходящего в реактор, находящийся под давлением; на фиг.7 - сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.8 - сечение Д-Д на фиг.6.Figure 1 shows a conical outlet channel for a reactor with a vertical shaft with a moving bed and two axially displaced retractable crusher units, side view, pulled position of the pins is shown by dashed lines); figure 2 section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 2; in Fig. 4 - plug valve installed in the pipe for the pin and designed to cut off the crusher assembly from the pressure in the reactor; figure 5 - section bb in fig.Z; figure 6 - sealing unit around the access for the pin of the crusher passing into the reactor under pressure; in Fig.7 is a section GG in Fig.6; in Fig.8 is a section DD in Fig.6.

Устройство для дробления агломератов содержит реактор 1 с вертикальным валом и движущимся слоем и имеет выпускной канал 2, из которого восстановленная руда в виде губчатого железа выходит из реактора 1. Реактор 1 имеет зоны первичного восстановления и охлаждения. Корпус 3 высокого давления прикреплен к наружной части реактора 1 посредством опорной плиты 4, приваренной снаружи к выпускной части вблизи выпускного канала 2. Показан также второй корпус 5 высокого давления.A device for crushing agglomerates contains a reactor 1 with a vertical shaft and a moving layer and has an outlet channel 2 from which the reduced ore in the form of sponge iron leaves the reactor 1. The reactor 1 has zones of primary reduction and cooling. A high pressure housing 3 is attached to the outside of the reactor 1 by means of a support plate 4 welded externally to the exhaust portion near the outlet channel 2. A second high pressure housing 5 is also shown.

В нижнем конце корпуса 3 предусмотрена труба 6 для штыря, проходящая вниз от корпуса 3 через стенку раз-» грузочной части и сваренная с внутренней поверхностью стенки этой части с образованием канала 7 для штыря 8.A pipe 6 for a pin is provided at the lower end of the housing 3, extending downward from the housing 3 through the wall of the unloading part and welded to the inner surface of the wall of this part to form a channel 7 for the pin 8.

Штырь 8 проходит вниз от нижнего конца корпуса 3 в соосности с трубой 6 внутри нее. Штырь 8 выдвигается в разгрузочную часть реактора 1 через канал 7, Штырь 8 установлен под углом < , который является острым относительно направления потока массы частиц внутри реактора. Приводным средством (фиг.З) является гидравлический цилиндр 9, который закреплен с возможностью съема внутри корпуса 3 высокого давления, Гидравлический цилиндр 9 имеет поршневой вал 10, на конце которого закреплен штырь 8. Поршневой вал 10 выдвигается вниз вовнутрь загрузочной части вблизи выпускного канала 2 при срабатывании гидравлического цилиндра 9 от системы 11 гидравлического давления.The pin 8 extends downward from the lower end of the housing 3 in alignment with the pipe 6 inside it. The pin 8 extends into the discharge part of the reactor 1 through the channel 7, the pin 8 is installed at an angle <, which is sharp relative to the direction of the mass flow of particles inside the reactor. The driving means (FIG. 3) is a hydraulic cylinder 9, which is removably fixed inside the high-pressure housing 3, the hydraulic cylinder 9 has a piston shaft 10, at the end of which a pin 8 is fixed. The piston shaft 10 extends downward into the loading part near the outlet channel 2 when the hydraulic cylinder 9 is activated from the hydraulic pressure system 11.

Диаметр трубы 6 для штыря следует выбирать таким, чтобы предотвратить заполнение частицами пространства между внутренней стенкой трубы 6 и штырем 8. В частности, разница между относительными диаметрами штыря 8 и трубы 6 должна быть достаточно большой с тем, чтобы при раздроблении материала штырем при его вхождении в реактор 1 обеспечить свободное падение частиц обратно, в разгрузоч. ную часть и. исключить возможное заклинивание внутри участка между ш-ть-рем 8 и трубой 6 (когда штырь возвращается в исходное положение). Этот зазор должен превышать средний размер наибольших частиц (например, для губчатого железа разница между радиусами штыря 8 и трубы 6 должна составлять около двух дюймов и более).The diameter of the pipe 6 for the pin should be chosen so as to prevent particles from filling the space between the inner wall of the pipe 6 and pin 8. In particular, the difference between the relative diameters of the pin 8 and pipe 6 should be large enough so that when crushing the material with the pin when it enters in the reactor 1 to ensure the free fall of particles back into the discharge. part and. exclude possible jamming inside the section between sh-bel-8 and pipe 6 (when the pin returns to its original position). This gap should exceed the average size of the largest particles (for example, for sponge iron, the difference between the radii of pin 8 and pipe 6 should be about two inches or more).

Аналогичным образом, выбор угла трубы 6 относительно угла стенки разгрузочной части и направления потока массы частиц основан на необходимости в поддержании достаточно открытых зазоров для обеспечения обратного возвращения твердых частиц в слой вследствие силы тяжести. 15Similarly, the choice of the angle of the pipe 6 relative to the angle of the wall of the discharge part and the direction of the mass flow of particles is based on the need to maintain sufficiently open gaps to ensure the return of solid particles into the layer due to gravity. fifteen

Кроме того, труба 6 должна иметь размеры, обеспечивающие хорошую конструкционную опору.In addition, the pipe 6 must be dimensioned to provide good structural support.

Корпус 3 высокого давления (фиг.З и 5) может поддерживаться под тем же 20 давлением, что и внутренняя часть реактора 1. Это особенно необходимо в реакторе 1, в котором железная руда восстанавливается под давлением в несколько атмосфер (например 2 - 25The high-pressure housing 3 (FIGS. 3 and 5) can be maintained under the same pressure 20 as the inside of the reactor 1. This is especially necessary in the reactor 1, in which iron ore is reduced under pressure of several atmospheres (for example, 2 - 25

5,6 кг/см²). Для осуществления этого в конструкции используются крепежные средства в виде узла 12, содержащего первую поршневую плиту 13 (прикрепленную к концу гидравлического дви- 30 гателя 9 на его конце с противоположной стороны штыря 8) и вторую плиту 14 корпуса (приваренную к внутренней стенке корпуса 5 высокого давления). Плита 14 имеет ряд направленных внутрь лап 15 (четыре), которые являются дополнительными к форме поршневой плиты 13 и к ее соответствующим лапам. Плита 13 прикреплена к плите 14 (и тем самым к корпусу 3) дд болтами 16.5.6 kg / cm ² ). To accomplish this, fasteners are used in the design in the form of an assembly 12 containing a first piston plate 13 (attached to the end of a hydraulic motor 9 at its end from the opposite side of pin 8) and a second housing plate 14 (welded to the inner wall of the high housing 5 pressure). Plate 14 has a series of inwardly directed paws 15 (four), which are complementary to the shape of the piston plate 13 and to its corresponding paws. The plate 13 is attached to the plate 14 (and thereby to the housing 3) dd bolts 16.

При работе гидравлический цилиндр 9 и взаимодействующая с ним поршневая плита 13 опускаются в корпус 3 так, что плита 13 располагается ниже 45 уровня плиты 14 корпуса. Передний конец гидравлического цилиндра 9 сцентрирован в трубе 6 и входит в посадочный узел, выполненный с углублением 17. Углубление может иметь отверстие с фасками для облегчения направления цилиндра 9 в положение посадки, В устройстве с круглым углублением 17 и квадратным концом корпуса 3 спереди последнего при- $$ крепляется круглый фланец 18 для облегчения посадки последнего в углуб-. ление 17. Передняя наружная кромка фланца предусматривается с- фасками для дополнительного облегчения посадки названного корпуса.In operation, the hydraulic cylinder 9 and the piston plate 13 interacting with it are lowered into the housing 3 so that the plate 13 is located below level 45 of the housing plate 14. The front end of the hydraulic cylinder 9 is centered in the pipe 6 and enters the landing unit made with a recess 17. The recess may have a hole with chamfers to facilitate the direction of the cylinder 9 in the landing position, In a device with a circular recess 17 and the square end of the housing 3 in front of the last $$ fastens round flange 18 to facilitate the latter to fit into the recess. Line 17. The front outer edge of the flange is provided with chamfers to further facilitate the fitment of the named housing.

При посадке корпуса гидравлический цилиндр 9 и взаимодействующая с ним поршневая плита 33 заворачиваются на 45 . На фиг.5 пунктиром показана лапа 15 (во вставленном положении). Та же лапа 15 показана после поворота на 45 в направлении стрелки. После этого плита 14 корпуса прикрепляется к поршневой плите 13 посредством гаек и болтов 16.When landing, the hydraulic cylinder 9 and the piston plate 33 interacting with it are wrapped by 45. 5, the dotted line shows the paw 15 (in the inserted position). The same paw 15 is shown after turning 45 in the direction of the arrow. After that, the plate 14 of the housing is attached to the piston plate 13 by means of nuts and bolts 16.

Поверх свободного конца корпуса 3 болтами закрепляется фланцевая крышка 19. В корпусе 3 может поддерживаться давление реактора и крышка 19 подвержена воздействию только . этого давления. Создаваемая сила, прилагаемая к гидравлическому цилиндру 9, поглощается плитой 14 (приваренной непосредственно к корпусу 3), а не уплотнением или крышкой 19.A flange cover 19 is bolted over the free end of the casing 3. The pressure of the reactor can be maintained in the casing 3 and the lid 19 is only affected. this pressure. The generated force applied to the hydraulic cylinder 9 is absorbed by the plate 14 (welded directly to the housing 3), and not the seal or cover 19.

К каждому крепежному узлу 20 (фиг.З) может быть прикреплена пара роликов 21, расположенных в продольном совмещении с гидравлическим цилиндром 9. Ролики 21 способствуют извлечению цилиндра 9 при ремонте и при последующем выравнивании при входе в посадочный узел.A pair of rollers 21 located in longitudinal alignment with the hydraulic cylinder 9 can be attached to each mounting unit 20 (Fig. H). The rollers 21 help to remove the cylinder 9 during repair and subsequent alignment at the entrance to the landing unit.

На фиг.1 и 2 показана пространственная . взаимосвязь между двумя штырями 8 при входе каждого из них в разгрузочную часть реактора 1.Figures 1 and 2 show spatial. the relationship between the two pins 8 at the entrance of each of them to the discharge part of the reactor 1.

Гранулы губчатого железа стекают в нижнюю часть реактора 1. В зависимости от скорости, с которой загружается реактор, устанавливается скорость выхода потока из выпускного отверстия 2. Скорость потока начинает уменьшаться, что является следствием агломерации твердых частиц губчатого железа, которая нарушает правильный поток частиц через реактор. При обнаружении этого замедления движения частиц в слое, обычно на выходе, один или несколько оттягиваемых штырей гидравлическими средствами вводятся в слой частиц и выводятся из него при его движении через реактор смежно с выпускным каналом 2. При расположении штыря 22 во взаимодействии с нижней частью вертикальной массы частиц (предпочтительней в направлении к противоположной стенке части, которая раздробляет частицы) штыри эффективно раздробляют скопле5 1489578 6 ния или агломераты губчатого железа на выходе из выпускной части.Sponge iron granules flow into the lower part of reactor 1. Depending on the speed at which the reactor is loaded, the flow rate from the outlet 2 is set. The flow rate begins to decrease, which is a consequence of agglomeration of solid sponge iron particles, which disrupts the correct particle flow through the reactor . When this slowdown in the movement of particles in the layer is detected, usually at the exit, one or more drawn pins are hydraulically inserted into the particle layer and removed from it when it moves through the reactor adjacent to the outlet channel 2. When the pin 22 is located in interaction with the lower part of the vertical mass particles (preferably in the direction to the opposite wall of the part that crushes the particles), the pins effectively crush the sponge iron aggregates or agglomerates at the outlet of the outlet part.

Хотя в комбинации с реактором с вертикальным валом и движущимся слоем описывается два штыревых узла, в зависимости от применения можно использовать только один узел. В зависимости от потока массы и состава руды, а также используемого процесса по периферии реактора на различных высотах и в различных положениях можно использовать два, три,'четыре или более штыревых узлов так, чтобы к скоплению губчатого Железа можно было бы подойти в любом месте по всему поперечному сечению реактора.Although two pin assemblies are described in combination with a vertical shaft reactor and a moving bed, only one assembly can be used depending on the application. Depending on the mass flow and ore composition, as well as the process used around the periphery of the reactor at different heights and in different positions, two, three, four or more pin assemblies can be used so that the accumulation of sponge iron can be approached anywhere the entire cross section of the reactor.

Более того, при работе реактора под давлением между стенкой реактора и гидравлическим цилиндром может быть предусмотрен запорный кран 22 для герметизации отверстия реактора в канале 7 при ремонте гидравлического цилиндра 9 без потери рабочего · давления в реакторе 1.Moreover, when the reactor is operating under pressure between the wall of the reactor and the hydraulic cylinder, a shut-off valve 22 may be provided to seal the reactor openings in channel 7 when repairing the hydraulic cylinder 9 without losing operating pressure in the reactor 1.

Устройство может приводиться вручную или быть чувствительным к устройству обратной связи, которым измеряется скорость выходящего потока массы частиц. Кроме того, даже при использовании нескольких штыревых узлов в реакторе они могут приводиться независимо друг от друга или последовательно.The device can be driven manually or be sensitive to a feedback device that measures the velocity of the outgoing particle mass flow. In addition, even when using several pin assemblies in the reactor, they can be driven independently of each other or sequentially.

Штыри 8 можно установить под определенным углом для поддержания направления потока частиц вниз и во взаимодействий с противоположной стенкой части при раздроблении скоплений частиц. Штыри располагаются в нижней ₄θ части реактора, где губчатое железо имеет наиболее низкую температуру.The pins 8 can be installed at a certain angle to maintain the direction of particle flow down and in interactions with the opposite wall of the part when fragmenting clusters of particles. The pins are located in the lower ₄ θ of the reactor, where the sponge iron has the lowest temperature.

Этой конструкцией обеспечивается раздробление скоплений без отключения реактора и без создания преград ₄₅однородности потока, проходящего через реактор, Этим повышается эффективность и снижается содержание мелких частиц в продукте.This design ensures the fragmentation of clusters without shutting down the reactor and without creating barriers _{45 to the} uniformity of the flow passing through the reactor. This increases the efficiency and reduces the content of small particles in the product.

Предлагаемое устройство надежно, ₅₀просто по конструкции и не требует частого ремонта.The proposed device is reliable, _{50 is} simple in design and does not require frequent repairs.

Штырь 8 имеет коническую форму, позволяющую избегать воздействия поперечных сил при работе, которые 55 могут возникать в результате использования клинообразной формы и повреждения гидравлического цилиндра 9 и опорной конструкции. Эти поперечные силы могут служить полезным целям, содействуя раздроблению скоплений, однако это не является необходимым и поэтому усиленная конструкция при повышенных затратах вообще себя не оправдывает.The pin 8 has a conical shape, which avoids the action of transverse forces during operation, which 55 may result from the use of a wedge-shaped shape and damage to the hydraulic cylinder 9 and the supporting structure. These transverse forces can serve useful purposes, contributing to the fragmentation of clusters, however, this is not necessary and therefore the reinforced structure at higher costs does not justify itself at all.

Для облегчения извлечения и замены штыря 8 последний имеет четыре мелких плоских канавки 23 (фиг.4 и 6) прорезанные на окружности штыря 8 через 90 друг от друга. Эти прорези имеют размеры, соответствующие размерам губок ключа.To facilitate removal and replacement of the pin 8, the latter has four small flat grooves 23 (FIGS. 4 and 6) cut through the circumference of the pin 8 through 90 from each other. These slots have dimensions corresponding to the dimensions of the key lips.

Корпус высокого давления снабжен спускной пробкой 24 для облегчения спуска гидравлической среды, которая может накопиться.The high pressure housing is provided with a drain plug 24 to facilitate the descent of the hydraulic medium that may accumulate.

Угол с/ , который штырь 8 состав20 ляет с направлением потока массы частиц через реактор 10, составляет 10 - 50° и в широком диапазоне может изменяться от 10 до 90°. Если бы угол <4 превышал 90° штырь дей25 ствовал бы против направления потока частиц через реактор. Углы, превышающие 90°, не ялляются предпочтительными. Стенка реактора при определенных обстоятельствах может быть расположена вертикально в точке установки штыря в реакторе, в результате чего может быть приемлем угол в 10 .The angle c /, which pin 8 makes up with the direction of the mass flow of particles through the reactor 10, is 10-50 ° and can vary from 10 to 90 ° in a wide range. If the angle <4 exceeded 90 °, the pin would act against the direction of particle flow through the reactor. Angles in excess of 90 ° are not preferred. Under certain circumstances, the wall of the reactor may be positioned vertically at the pin position in the reactor, whereby an angle of 10 may be acceptable.

Аналогичным образом, угол 0 меж25 ду штырем и смежной стенкой реактора обычно может составлять по крайней мере 10.⁹ для достижения определенных целей и изменяется от 15 до 35°.Similarly, the angle 0 between 25 of the pin and adjacent wall of the reactor can usually be at least 10. ⁹ to achieve certain goals and varies from 15 to 35 °.

II

Доступ штыря вовнутрь реактора 1 под давлением осуществляется через уплотнительные муфты 25 и 26 (фиг.68). Гидравлический цилиндр 9 установлен не внутри корпуса 3. Вместо этого внутренний фланец 27 стыкуется с фланцем 28 корпуса 29 штыря с образованием наружного конца корпуса 3 дробилки. Фланцы 27 и 28 уплотня7 ются прокладкой 30.The access of the pin inside the reactor 1 under pressure is through the sealing couplings 25 and 26 (Fig). The hydraulic cylinder 9 is not mounted inside the casing 3. Instead, the inner flange 27 fits into the flange 28 of the pin body 29 to form the outer end of the crusher body 3. Flanges 27 and 28 are sealed by gasket 30.

Штырь 8, установленный на одном конце поршневого вала 10 показан в выдвинутом в реактор положении около разгрузочного канала 2. Показан также пунктиром конический конец штыря 8 в оттянутом положении (фиг.6, внутри сильфонного соединения 31),A pin 8 mounted on one end of the piston shaft 10 is shown in the position extended in the reactor near the discharge channel 2. The conical end of the pin 8 is also shown in dashed lines in the extended position (Fig. 6, inside the bellows connection 31),

Корпус 29 штыря и цилиндр 9 связаны стяжной скобой 32 и закреплены ' в виде соосного узла с разгрузочной частью стенки реактора посредством внутренней 33.и наружной 34 опор.The pin body 29 and the cylinder 9 are connected by a clamp bracket 32 and fixed 'in the form of a coaxial assembly with the discharge part of the reactor wall by means of an internal 33. and external 34 supports.

Таким образом, весь узел дробилки $ включает в себя гидравлический цилиндр 9, корпус 29 и крепежный узел 32, совмещенные с трубой 6 и краном 35 через металлический сильфон 31, которым облегчается регулирование ιθ при монтаже. Кран 35 обеспечивает уплотнение внутренней части реактора с возможностью извлечения гидравлического цилиндра 9 со штырем 8.Thus, the entire crusher assembly $ includes a hydraulic cylinder 9, a housing 29 and a fixing assembly 32, combined with the pipe 6 and the valve 35 through a metal bellows 31, which facilitates the regulation of ιθ during installation. The crane 35 provides a seal on the inside of the reactor with the possibility of extracting a hydraulic cylinder 9 with a pin 8.

Муфты 25 и 26 служат в качестве 15 подшипников для опоры вытянутого штыря 8 в качестве уплотнений, действующих как преграда для предотвращения прохода частиц и мусора от загрузки в корпус 29 штыря и гидрав- 20 лического цилиндра 9. Наружный конец уплотнения 25 имеет небольшую фаску для облегчения центрирования и выравнивания проходящего через него штыря 8. 25The couplings 25 and 26 serve as 15 bearings to support the elongated pin 8 as seals, acting as a barrier to prevent particles and debris from entering the pin body 29 and hydraulic cylinder 9 into the housing 29. The outer end of the seal 25 has a small bevel to facilitate centering and aligning pin 8 passing through it. 25

С целью обеспечения надлежащей опоры силам реакции, прилагаемых гидравлическим цилиндром 9 без создания нежелательного напряжения на корпусе штыря и фланцах 27 и 28, к цилиндру 30 9 одним концом прикреплен крепежный узел 32, связанный другим своим концом (с корпусом 28) с опорой 4. Крепежный узел 32 содержит серьгу 36. с цапфами 37, в которые входит $$ пара параллельных болтов 38 с ушками, служащих в качестве стяжек, на резьбовые концы которых навинчиваются гайки 39 для прикрепления к крепежной скобе. Крепежная скоба содержит дд параллельные плиты 40 и 41, усиленные радиальными плитами 42, прикрепленными к корпусу штыря. Опора 4 усилена ребрами 43-45.In order to provide proper support to the reaction forces applied by the hydraulic cylinder 9 without creating undesirable voltage on the pin body and flanges 27 and 28, a fastening assembly 32 is attached to the cylinder 30 9 at one end and connected with its other end (with the housing 28) to the support 4. Fixing the assembly 32 contains an earring 36. with trunnions 37, which include a $$ pair of parallel bolts 38 with ears that serve as ties, onto the threaded ends of which are screwed nuts 39 for attachment to the mounting bracket. The mounting bracket contains dd parallel plates 40 and 41, reinforced with radial plates 42 attached to the pin body. The support 4 is reinforced with ribs 43-45.

Изобретение может быть испольэовано. для раздробления других различных типов материалов, кроме губчатого железа, которые состояит из частиц, способных агломерироваться., . _е 50The invention may be used. for crushing various types of materials other than sponge iron, which consists of particles capable of agglomeration.,. _e 50

Claims

Claim,

1. A device for crushing agglomerates in a material in the form of particles passing through a reactor, containing a vertically arranged vessel having a downward converging outlet to an open channel and a working element, characterized in that, for the purpose of maintaining a constant flow of sponge iron mass and increasing service life , the working element is made in the form of a pin located in the pipe and fastened to the outer side of the housing at an acute angle, preferably 10-90 °, the device has a high-pressure housing that connects through the pipe in hney part thereof, and a hydraulic motor, the piston of which is connected to said pin.

2. The device according to claim 1, characterized in that it has an additional working element similar to the main element, located at the same angle of inclination from the opposite side of the housing.

3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that said casing with high pressure is designed in the form of an elongated cylinder and has fastening means for a hydraulic motor inside it and means of access to the casing and extraction of the hydraulic motor.

4. The device according to p. 3, characterized in that the said fastening means comprise a landing unit with a shape that provides landing and support of the front end of the hydraulic motor in alignment with and adjacent to the pipe, the first plate attached to the rear of the hydraulic motor, and a second plate attached to the inside of the housing directly behind the first plate and partially overlapping said first plate, the plates being fastened together so as to be separable.

5. The device according to claims 3 and 4, characterized in that the fastening means include leveling means having front and rear legs extending downward from the hydraulic motor.

6. The device according to claim 3, wherein the access means is made in the form of a sealing cover installed by means of a hinge, and a valve is provided between the pipe for the pin and the high-pressure housing. ·.

L-l

FIG. 2

6-6 'Reese. 3

Fig. B β ~ Β

FIG. 5

Ph. In yr

Fi g. 8