Колошниковый затвор для шахтных печей
Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству колошникового затвора для загрузки доменной печи. Колошниковый затвор, содержащий неподвижную входную воронку, загрузочную трубу, желободержатель с приводом вращения, спускной желоб с приводными средствами. Приводные средства выполнены в виде невращающейся подъемной рамы, подъемного кольца, расположенного относительно подъемной рамы с возможностью вращения, и передаточных средств, соединенных со спускным желобом для его поворота, а зубчатый венец выполнен с возможностью зацепления с зубчатыми колесами по меньшей мере двух винтов, которые прочно установлены на корпусе по периферии колошникового затвора и нагружают невращающуюся подъемную раму. При использовании изобретения уменьшается износ, а перекос и заклинивание становятся невозможными. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к колошниковому затвору для шахтных печей, в частности доменных печей, содержащему входную воронку с загрузочной трубой, вращающийся желободержатель с приводом вращения и поворотный спускной желоб внутри печи с внешними приводными средствами.
Колошниковый затвор указанного типа описан в заявке ФРГ 19709329.9. Он представляет собой бесколпаковый колошниковый затвор, причем приводы для движения вращения и опрокидывания желободержателя и спускного желоба работают независимо друг от друга и не связаны с печной камерой. Установленный в шаровом вращательном соединении желободержатель имеет привод вращения, состоящий из электродвигателя, шестерни и зубчатого венца. В качестве приводного средства для движения опрокидывания раскрыт вращающийся вместе с желободержателем напорный гидроцилиндр.
Это совместное ведение привода опрокидывания на вращающемся желободержателе обладает в практическом выполнении тем недостатком, что необходима сложная, дорогая и подверженная сбоям передача энергии на вращающуюся деталь, например посредством контактных колец.
Из OS 2404647 известно устройство для привода или движения аппарата для загрузки доменной печи сырьем. При этом распределительный засыпной лоток или спускной желоб соединен с нижними концами внутреннего и наружного цилиндров, установленных одновременно с возможностью вращения, осевого перемещения по отношению друг к другу и независимо друг от друга. Распределительный засыпной лоток установлен с возможностью вращения одновременно с внутренним и наружным цилиндрами, а при вертикальном движении внутреннего цилиндра - с возможностью опрокидывания относительно наружного цилиндра. Вертикальное движение осуществляется несколькими напорными цилиндрами. Распределительный засыпной лоток установлен на нижнем конце внутреннего цилиндра с возможностью поворота посредством вращающихся пальцев и соединен с нижним концом наружного цилиндра шарнирами. Распределительный засыпной лоток поворачивается при вертикальном движении наружного цилиндра относительно внутреннего цилиндра. Описанный привод обеспечивает наложение движений вращения и опрокидывания спускного желоба.
Из GB-A-2027860 известно загрузочное устройство для шахтных печей с вращающейся гильзой и опрокидывающимся спускным желобом. Для этого движения опрокидывания используется сочлененная с задней частью спускного желоба исполнительная штанга, за счет чего спускной желоб поворачивается вокруг своих горизонтальных подвесных опор. Эта исполнительная штанга вращается вместе с вращающейся гильзой.
В основе изобретения лежит задача создания менее подверженного сбоям, малоизнашивающегося, а также экономичного колошникового затвора вышеуказанного типа.
Эта задача решается посредством колошникового затвора с признаками п.1 формулы. Предпочтительные выполнения раскрыты в зависимых пунктах формулы.
Для решения задачи предложено, что приводные средства для поворотного движения спускного желоба включают в себя, по меньшей мере, один двигатель, который через соответственно одну шестерню приводит зубчатый венец, причем зубчатый венец входит в зацепление с зубчатыми колесами, по меньшей мере, двух винтов, распределенных по периферии колошникового затвора вне вращающегося желободержателя, для создания движения подъема и опускания винтов, а также средства для передачи этого вертикального движения винтов на проходящие через внутреннюю стенку корпуса опрокидывающиеся валы, к которым подвешен спускной желоб, для создания движения его поворота или опрокидывания.
Таким образом, можно помимо достижения преимуществ раздельного расположения обоих приводов движений вращения и опрокидывания спускного желоба устранить недостатки совместно вращающегося привода движения опрокидывания спускного желоба. По сравнению с известным из заявки №19709329.9 решением собственно приводные средства для создания движения опрокидывания спускного желоба больше совместно не вращаются. Винты прочно расположены на колошниковом затворе. Вращаются только части менее подверженных сбоям средств передачи движения.
По сравнению с решением по OS 2404647 достигается, согласно изобретению, точный синхронный ход подъемного устройства, а перекос или заклинивание становятся невозможными.
Средства передачи движения между винтами и спускным желобом представляют собой подъемную раму и подъемное кольцо, причем при вертикальном движении маточной гайки происходят подхват подъемной рамы и подхват подъемного кольца в соответствии с вертикальным движением подъемной рамы. На подъемном кольце закреплены шарниры, которые за счет эксцентричного воздействия на опрокидывающиеся валы преобразуют движение подъема и опускания подъемного кольца в соответствующее вращательное движение опрокидывающихся валов. Для этого опрокидывающиеся валы содержат на своем первом конце средства для подвешивания спускного желоба, а на своем втором конце - проходящий под прямым углом к оси валов участок для соединения с шарнирами.
У особенно предпочтительной формы выполнения предусмотрены три винта, обеспечивающие особенно свободный от перекосов привод. Расположение приводных средств, согласно изобретению, а также выбор приводов обеспечивают абсолютно синхронный ход подъемных винтов и, тем самым, абсолютно равномерные, без перекосов подъем и опускание подъемного кольца, а также небольшую подверженность сбоям.
Для уменьшения износа предложено герметизировать приводные средства для движений вращения и поворота желободержателя или спускного желоба крышкой, надеваемой на корпус. Образующееся внутреннее пространство заполняют преимущественно азотом.
Таким образом, приводные элементы не запыляются, что благоприятно сказывается на их сроке службы. Хотя доступ к приводным элементам уменьшается, однако используемые уплотнения подвержены воздействию не полной разности давления газа на головке печи и атмосферного давления, а только небольшой, предварительно выбранной разности давлений. Благодаря решению с крышкой можно создать внутри корпуса с помощью азота давление газа, которое немного выше давления внутри печи. Давление может быть автоматически подрегулировано. В этом случае уплотнения, известные из заявки №19709329.9, могут быть выполнены менее сложными. Возможные повреждения уплотнений приводят к возрастанию обычно очень низкого расхода азота и сразу же стали бы заметны.
Другие подробности изобретения приведены в нижеследующем описании с использованием чертежей.
На фиг.1 показан вид сбоку колошникового затвора;
фиг.2 - вид спереди колошникового затвора.
На фиг.1 изображен колошниковый затвор с установленным с возможностью вращения и опрокидывания спускным желобом 1 для загрузки доменной печи. Шихту подают из загрузочного бункера в находящуюся под ней входную воронку (показана схематично). Из входной воронки шихта попадает по загрузочной трубе 2 на установленный внутри желободержателя с возможностью вращения и опрокидывания спускной желоб 1, а оттуда - в верхнюю часть доменной печи.
Желободержатель 3 со спускным желобом приводится во вращение приводом вращения, состоящим из электродвигателя 4, шестерни 5 и зубчатого венца 6.
Для движения опрокидывания предусмотрен дополнительный электродвигатель 7, приводящий через шестерню 8 зубчатый венец 9. Приводные элементы опираются на подшипник 10. Зубчатый венец 9 приводит соответствующее зубчатое колесо 11 трех винтов 13, распределенных по периферии корпуса 12 колошникового затвора. За счет вращательного движения маточная гайка поднимается и опускается, подхватывая при этом расположенную по соседству с ней подъемную раму 14. Рядом с подъемной рамой расположено подъемное кольцо 15. Вертикальное движение подъемной рамы 14 передается на подъемное кольцо 15, тогда как расположенный сбоку под подъемным кольцом подшипник 16 воспринимает вращательное движение подъемного кольца. На подъемном кольце 15 своим первым концом 18 разъемно закреплены и опираются на него с помощью опор (19) шарниры 17. Второй конец 20 шарниров 17 разъемно закреплен на соединительной детали 21 опрокидывающихся валов 22. Воздействие шарниров 17 на соединительную деталь 21 опрокидывающихся валов 22 происходит эксцентрично, так что вертикальное движение подъемного кольца 15 преобразуется во вращательное движение опрокидывающихся валов 22. Опрокидывающиеся валы 22 опираются на подшипники 23. Они газоплотно проходят через внутреннюю стенку 24 желободержателя 3. Направленный внутрь конец 28 опрокидывающихся валов 22 выполнен с возможностью подвешивания вращающегося спускного желоба 1. При этом по причинам безопасности спускной желоб 1 может быть блокирован цилиндром 25 с коротким ходом. Поз. 26 и 27 обозначены верхнее и нижнее кольцеобразные уплотнения.
Корпус 12 и приводные средства выполнены газоплотными благодаря возможности закрывания крышкой 29. Внутреннее давление можно контролировать путем заполнения азотом.
Формула изобретения
1. Колошниковый затвор для шахтной печи, содержащий неподвижную входную воронку, загрузочную трубу, желободержатель, имеющий возможность вращения посредством привода и соединенный с желободержателем спускной желоб, привод поворота которого включает в себя расположенный вне неподвижного корпуса электродвигатель для привода через шестерню зубчатого венца, вызывающий через зубчатое колесо вращательное движение винта и, тем самым, движение подъема и опускания маточной гайки, которая предназначена для поворота спускного желоба посредством подъемно-опускных передаточных средств, отличающийся тем, что подъемно-опускные передаточные средства выполнены в виде невращающейся подъемной рамы, подъемного кольца, расположенного относительно подъемной рамы с возможностью вращения, и передаточных средств, соединенных со спускным желобом для его поворота, а зубчатый венец выполнен с возможностью зацепления с зубчатыми колесами, по меньшей мере, двух винтов, которые прочно установлены на корпусе по периферии колошникового затвора и нагружают невращающуюся подъемную раму.
2. Колошниковый затвор по п.1, отличающийся тем, что он предназначен для загрузки доменной печи.
3. Колошниковый затвор по п.1, отличающийся тем, что желободержатель имеет внутреннюю стенку, через которую проходят опрокидывающиеся валы, выполненные с возможностью подвешивания спускного желоба.
4. Колошниковый затвор по п.3, отличающийся тем, что передаточные средства снабжены шарнирами, которые закреплены на подъемном кольце и за счет эксцентричного воздействия на опрокидывающиеся валы преобразуют движение подъема и опускания подъемного кольца в соответствующее вращательное движение опрокидывающихся валов.
5. Колошниковый затвор по любому из пп.3 и 4, отличающийся тем, что опрокидывающиеся валы содержат на своем первом конце средства для подвешивания спускного желоба, а на своем втором конце - проходящий под прямым углом к оси валов участок для соединения с шарнирами.
6. Колошниковый затвор по п.5, отличающийся тем, что для блокировки подвешенного к опрокидывающимся валам вращающегося спускного желоба предусмотрены гидроцилиндры.
7. Колошниковый затвор по любому из пп.1, 3, 4, отличающийся тем, что приводные средства для движений вращения и поворота желободержателя или спускного желоба выполнены с возможностью герметизации крышкой, а образующееся внутреннее пространство может быть заполнено газом, давление которого автоматически поддерживается всегда выше давления в камере печи.
8. Колошниковый затвор по п.1, отличающийся тем, что предусмотрены три винта.
9. Колошниковый затвор по п.1, отличающийся тем, что сбоку под подъемным кольцом расположен подшипник, воспринимающий вращательное движение подъемного кольца.
10. Колошниковый затвор по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что привод вращения состоит из электродвигателя, шестерни и зубчатого венца.
PC4A - Регистрация договора об уступке патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
Прежний патентообладатель:СМС Демаг АГ (DE)
(73) Патентообладатель:Поль Вурт С.А. (LU)
Договор № РД0043516 зарегистрирован 19.11.2008
Извещение опубликовано: 27.12.2008 БИ: 36/2008
