Загрузочное устройство шахтной печи

Изобретение относится к шахтной печи для обжига извести. Шахтная печь содержит шахту печи с размещенным в ней загрузочным устройством, при этом загрузочное устройство содержит воронку, верхний и нижний колокола, уравновешенные противовесами, размещенными на одной направляющей на расстоянии друг от друга не менее хода верхнего колокола, причем противовес нижнего колокола соединен тросом с верхним колоколом, два счетчика газов и четыре вентиля, при этом вход первого счетчика газов через первый вентиль соединен с атмосферой, выход первого счетчика газов соединен с внутренней полостью воронки, вход второго счетчика газов подключен к внутренней полости воронки, выход второго счетчика газов через второй вентиль подключен к внутренней полости шахты печи, третий вентиль подключен параллельно первому газовому счетчику и первому вентилю и четвертый вентиль подключен параллельно второму газовому счетчику и второму вентилю. Обеспечивается повышение эффективности работы шахтной печи за счет уменьшения потерь тепловой энергии газов из печи в окружающую среду при входе холодного воздуха из атмосферы в шахтную печь через негерметичные сопряжения верхнего и нижнего колоколов с воронкой и осуществления контроля герметичности по утечкам газов сопряжений верхний колокол - воронка верхним клапаном при нижнем положении верхнего колокола и нижний колокол - воронка нижним клапаном при верхнем положении нижнего колокола. 2 ил.

 

Изобретение относится к отрасли строительных материалов и применяется на шахтных печах обжига извести.

Известно загрузочное устройство шахтной печи (авторское свидетельство СССР № 435431, кл. F27B1/00, опубл. 05.-7.1974), содержащее воронку, верхний и нижний колоколы, уравновешенные противовесами, которые размещены на одной направляющей на расстоянии друг от друга не менее хода верхнего колокола, причем противовес нижнего колокола соединен тросом с верхним колоколом.

Однако это загрузочное устройство шахтной печь для обжига сыпучего материала, например, извести, не позволяет осуществлять контроль герметичности по утечкам газов сопряжений верхний колокол - воронка (верхний клапан) при нижнем положении верхнего колокола и нижний колокол - воронка (нижний клапан) при верхнем положении нижнего колокола.

Технический результат изобретения - выполнение контроля герметичности по утечкам газов сопряжений верхний колокол - воронка (верхний клапан) при нижнем положении верхнего колокола и нижний колокол - воронка (нижний клапан) при верхнем положении нижнего колокола, который позволяет повысить эффективность работы шахтной печи за счет уменьшения потерь тепловой энергии газов из печи в окружающую среду при входе холодного воздуха из атмосферы в шахтную печь через негерметичные сопряжения верхнего и нижнего колоколов с воронкой.

Поставленная задача решается тем, что к шахтной печи подключены два счетчика газов и четыре вентиля, вход первого счетчика газов через первый вентиль соединен с атмосферой, выход первого счетчика газов соединен с внутренней полостью воронки, вход второго счетчика газов подключен к внутренней полости воронки, выход второго счетчика газов через второй вентиль подключен к внутренней полости шахты печи, третий вентиль подключен параллельно первому газовому счетчику и первому вентилю и четвертый вентиль подключен параллельно второму газовому счетчику и второму вентилю.

На фигуре 1 показано положение загрузочного устройства в момент загрузки шахтной чаши загрузочного устройства (нижний колокол закрыт, а верхний открыт), а на фигуре 2 - промежуточное положение загрузочного устройства (верхний и нижний колоколы закрыты).

Загрузочное устройство содержит приемную чашу 1, размещенную в верхней части шахтной известеобжиговой печи 2, воронку 3, верхний 4 и нижний 5 колоколы.

Устройство работает следующим образом: нижний колокол через тросовую систему 6 и блоки 7 и 8 прижимается противовесом 9 к воронке 3. Противовес заключен в направляющие 10. Верхний колокол 4 через тросовую систему 11 и блочок 12 подвешен к противовесу 13, который заключен в направляющие и расположен несколько ниже противовеса нижнего колокола. Расстояние от верхней плоскости противовеса верхнего колокола до нижней точки плоскости противовеса нижнего колокола должно быть равным или несколько большим ходя верхнего колокола.

Для подъема и опускания противовесов предусмотрена лебедка 14, трос которой закреплен к противовесу 13. Для осуществления автоматического режима работы загрузочного устройства предусмотрены конечные выключатели 15, 16 и 17. Заполнение чаши 1 шихтой осуществляется ковшом 18 скипового подъемника 19. Для постоянного натяжения троса предусмотрен дополнительный груз 20.

В чашу 1 ковшом 18 скипового подъемника 19 засыпается шихта. Так как верхний колокол 4 постоянно открыт, то шихта попадает в воронку 3 на нижний колокол 5. При опускании ковша последний воздействует на конечный выключатель 15, установленный в верхней части рамы скипового подъемника 19. Выключатель 15 дает команду на выключение лебедки 14, трос которой, закрепленный к противовесу 13 верхнего колокола, будет его приподнимать.

После перекрытия верхним колоколом чаши 1, противовес 13 поднимает противовес 9 нижнего колокола 5, что приводит к опусканию последнего и выгрузке шихты из чаши в печь.

Опускание нижнего колокола продолжается до тех пор, пока его противовес 9 не воздействует на конечный выключатель 16, который дает команду на переключение лебедки 14 с подъема на опускание противовесов. Так как противовесы 9 и 13 тяжелее колоколов, при опускании троса лебедки противовесы также опускаются. Когда увлекаемый противовесом 9 нижний колокол 5 поднимается, то верхний колокол 4 находится в закрытом состоянии, так как опускание противовеса 13 компенсируется за счет петли на тросе 11, созданной грузом 20. Длина петли равна длине хода нижнего колокола.

Как только нижний колокол 5 перекроет воронку 3, петля на тросе 11 выбьется и дальнейшее опускание противовеса 13 приведет к подъему верхнего колокола 4. Подъем верхнего колокола продолжается до воздействия противовеса 13 на конечный выключатель 17, который дает команду на выключение лебедки 14, чем и заканчивается цикл загрузки печи.

По технической сущности колоколы 4 и 5 - это два затворы, которые совместно с седлами в виде верхнего и нижнего торцов воронки 3 образуют два клапаны: верхний и нижний клапаны загрузочного устройства шахтной печи.

В работе загрузочного устройства шахтной печи выделяется четыре

такта:

1 такт - верхний колокол 4 и нижний колокол 5 находятся в верхних положениях, шихта из ковша 18 высыпается в воронку 3 и заполняет почти полностью воронку, то есть, верхний клапан (колокол 4) открыт, а нижний клапан (колокол 5) закрыт (фигура 1).

2 такт - верхний колокол 4 находится в нижнем положении (верхний клапан закрыт), а нижний колокол 5 - в верхнем положении (нижний клапан закрыт) и шихта находится в воронке 3, то есть, верхний и нижний клапаны закрыты и шихта находится в воронке (фигура 2).

3 такт - верхний колокол 4 находится в нижнем положении, а нижний колокол 5 - в нижнем положении и шихта поступает из воронки 3 в печь 2, то есть, верхний клапан закрыт и нижний клапан открыт.

4 такт - верхний колокол 4 находится в нижнем положении, а нижний колокол 5 - в верхнем положении, то есть, верхний и нижний клапаны закрыты. После такта 4 цикл повторяется и начинается первый такт.

При эксплуатации шахтной печи необходимо на такте 2 знать герметичность по утечкам газа верхнего клапана при закрытом положении потому, что на следующем третьем такте будет открытие нижнего клапана, и в печь будет проходить холодный воздух из атмосферы через верхний клапан. Заметим, что шахтная печь работает обычно при разрежении внутри шахты печи, равном 1,9 - 3,5 кПа (190 -350 миллиметров водного столба) относительно окружающего печь атмосферного воздуха. На четвертом и первом такте нижний клапан должен быть герметично закрытым потому, что из атмосферы в печь будет проходить холодный воздух.

Утечки газов через закрытый верхний клапан (на втором такте) при полностью заполненной воронке 3 шихтой и закрытом нижнем клапане определяются следующим образом (фигура 2). Открывается вентиль 26 и в воронке 3 устанавливается разрежение равное разрежению в шахтной печи 2. На нижнем клапане (колокол 5) устанавливается разность разрежений, равная нулю, а поэтому расход газов через этот клапан равен нулю. Верхний клапан (колокол 4) закрыт, но этот клапан находится под полным перепадом разрежений между разрежением в печи (и воронке) и атмосферным давлением и поэтому через верхний клапан будет проходить воздух в печь. Так как нижний клапан закрыт, находится под перепадом разрежений равным нулю и расходе газов через него равным нулю, а также учитывая то, что воронка 3 полностью заполнена шихтой, которая закрывает имеющиеся микрощели в нижнем клапане, считается, что в этот момент нижний клапан герметичен и утечки газов через него равны нулю. Закрывают вентиль 26, берут первый отсчет показаний по счетчику газов 23, открывают вентиль 25 и проводят измерение герметичности верхнего клапана (колокол 4) на протяжении установленного промежутка времени (5-30 секунд). В этом случае воздух из атмосферы проходит через верхний клапан (колокол 4), счетчик газов 23, вентиль 25 в шахту 2 печи. После истечения заданного промежутка времени закрывают вентиль 25 и берут второй отсчет по счетчику газов 23. По разности показаний счетчика газов 23 за установленный промежуток времени определяют утечки газов через верхний клапан (колокол 4 - втулка 3) ΔVверхнего клапана и делают заключение о герметичности верхнего клапана.

На третьем такте нижний клапан (колокол 5) открывается и шихта из воронки 3 поступает в печь 2, а на четвертом такте нижний клапан (колокол 5) закрывается. Верхний клапан (колокол 4) при выгрузке шихты в печь оставался в неизменном положении, поэтому его герметичность по утечкам газов, определенная на втором такте, остается такой же и равной ΔVверхнего клапана.

Для определения герметичности по утечкам газов нижнего клапана (колокол 5) на четвертом такте открывают вентиль 24 и выравнивают давление в воронке 3 с атмосферным давлением. Закрывают вентиль 24, берут первый отсчет показаний по счетчику газов 21, открывают вентиль 22 и проводят измерение утечек газов через нижний клапан (колокол 5) на протяжении установленного промежутка времени (5 - 30 секунд). В этом случае воздух из атмосферы проходит через вентиль 22, счетчик газов 23, воронку 3, нижний клапан (колокол 5) и в внутреннее пространство печи 2. С другой стороны воздух из атмосферы проходит через верхний клапан (колокол 4), воронку 3, нижний клапан (колокол 5) во внутреннее пространство печи.

После истечения заданного промежутка времени закрывают вентиль 22, берут второй отсчет по счетчику газов 21 и определяют разность показаний по счетчику 21 -ΔVсчетчика 21. Утечки газов через нижний клапан (колокол 5) ΔV1 нижнего клапана определяется по формуле

где ΔV1 нижнего клапана - утечки газов через нижний клапана (колокол 5 - втулка 3), определенные на четвертом такте работы шахтной печи, м3;

ΔVверхнего клапана – утечки газов через верхний клапан (колокол 4 - втулка 3), определенные на втором такте работы шахтной печи, м3;

ΔVсчетчика 21 - разность показаний счетчика газов 21 за время измерения герметичности нижнего клапана (колокол 5 - втулка 3) на четвертом такте работы шахтной печи, м3.

Если разность показаний счетчика 21 ΔVсчетчика 21 равна нулю, то есть, утечки газов через нижний клапан (колокол 5) меньше или равны утечкам газов через верхний клапан (колокол 4) при определении герметичности нижнего клапана (колокол 5), тогда необходимо использовать счетчик газов 23 и следующею очередность измерений.

Открывается вентиль 26 и в воронке 3 устанавливается разрежение равное разрежению в шахтной печи 2. Закрывают вентиль 26, берут первый отсчет показаний по счетчику газов 23, открывают вентиль 25 и проводят измерения на протяжении установленного промежутка времени (5-30 секунд). В этом случае воздух из атмосферы проходит через верхний клапан (колокол 4), счетчик газов 23, вентиль 25 в шахту 2 печи. После истечения заданного промежутка времени закрывают вентиль 25 и берут второй отсчет по счетчику газов 23. По разности показаний счетчика газов 23 за установленный промежуток времени определяют утечки газов по счетчику газов 23 - ΔVсчетчика 23. Определяют утечки газов через нижний клапан (колокол 5) ΔV2 нижнего клапана за установленный промежуток времени по формуле

где ΔV2 нижнего клапана - утечки газов через нижний клапана (колокол 5 - втулка 3), определенные на четвертом такте работы шахтной печи, м3;

ΔVверхнего клапана - утечки газов через верхний клапан (колокол 4 - втулка 3), определенные на втором такте работы шахтной печи, м3;

ΔVсчетчика 23 - разность показаний счетчика газов 23 за время измерения герметичности нижнего клапана (колокол 5 - втулка 3) на четвертом такте работы шахтной печи, м3.

По значениям утечек газов ΔV1 нижнего клапана и ΔV2 нижнего клапана через нижний клапан (колокол 5) делают заключение о герметичности нижнего клапана.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемое загрузочное устройство шахтной печи позволяет выполнять контроль герметичности по утечкам газов сопряжений верхний колокол - воронка (верхний клапан) при нижнем положении верхнего колокола и нижний колокол - воронка при верхнем положении нижнего колокола (нижний клапан), который позволяет повысить эффективность работы шахтной печи за счет уменьшения потерь тепловой энергии газов из печи в окружающую среду при входе холодного воздуха из атмосферы в шахтную печь через негерметичные сопряжения верхнего и нижнего колоколов с воронкой.

Шахтная печь для обжига извести, содержащая шахту печи с размещенным в ней загрузочным устройством, при этом загрузочное устройство содержит воронку, верхний и нижний колокола, уравновешенные противовесами, которые размещены на одной направляющей на расстоянии друг от друга не менее хода верхнего колокола, причем противовес нижнего колокола соединен тросом с верхним колоколом, отличающаяся тем, что она снабжена двумя счетчиками газов и четырьмя вентилями, при этом вход первого счетчика газов через первый вентиль соединен с атмосферой, выход первого счетчика газов соединен с внутренней полостью воронки, вход второго счетчика газов подключен к внутренней полости воронки, выход второго счетчика газов через второй вентиль подключен к внутренней полости шахты печи, третий вентиль подключен параллельно первому газовому счетчику и первому вентилю и четвертый вентиль подключен параллельно второму газовому счетчику и второму вентилю.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к тепловой обработке материалов, используемых в качестве заполнителей при строительстве. В способе получения частиц пористого заполнителя, основанном на перемещении гранул концентрата по направлению от верхней секции к нижней секции шахтной печи частиц концентрата и их нагреве до температуры 400-1300°С продуктами горения потока струй газа в потоке струй воздуха с получением частиц пористого заполнителя, упомянутые продукты горения выводят совместно с частицами пористого заполнителя из нижней секции шахтной печи, при этом упомянутая печь включает первую верхнюю секцию, в которой получают продукты горения путем ввода аксиальных потоков газа через форсунки коллектора узла подачи и ввода первых радиальных потоков воздуха через перфорации кожуха, а затем уменьшают аксиальную скорость упомянутых частиц путем ввода дополнительных аксиальных струй потока газа через форсунки коллектора дополнительного узла подачи и ввода вторых радиальных потоков воздуха через перфорации кожуха второй нижней секции.

Изобретение относится к металлургической печи, выполненной с возможностью работы с широким диапазоном исходных материалов и видов топлива, включая имеющие высокие уровни содержания примесей.

Изобретение относится к установке для дозированной загрузки шихтовых материалов в ванные плавильные печи для плавки цветных металлов. Установка содержит передвижную платформу с закрепленной на ней технологической тарой, снабженную электрическим приводом ее перемещения по рельсам.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для определения топографии поверхности шихты в шахтной печи. Устройство содержит радарное устройство, сканирующее поверхность шихты, с антенным устройством и установлено в области крышки печи, при этом антенное устройство установлено на оси вращения, имеющей угол α наклона относительно вертикальной оси шахтной печи, и выполнено с возможностью поворота вокруг этой оси вращения посредством приводного устройства таким образом, чтобы веер излучения радара антенного устройства проходил вдоль профильной линии на поверхности шихты и при повороте антенного устройства охватывал поверхность шихты.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для предварительного нагрева реактора плазменной газификации. Устройство содержит фурму, плазменное факельное устройство, установленное для инжектирования горячего газа в фурму, множество сопел, выполненных с возможностью инжектирования горючего материала в фурму для сгорания горючего материала в фурме, и первую камеру повышенного давления, установленную вокруг по меньшей мере участка фурмы и сообщающуюся по текучей среде с множеством сопел, при этом сопла подают горючий материал ниже по потоку от плазменного факела, создаваемого факельным устройством, обеспечивая в результате сопловое смешивание и сгорание воздуха и горючего материала с помощью плазменного факела.

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано при проведении процессов синтеза и спекания для получения тугоплавких материалов из группы нитридов.

Изобретение относится к измерительной технике. Технический результат – повышение точности измерения.

Изобретение относится к разгрузочным устройствам шахтных печей для обжига карбонатных материалов и может найти применение в металлургической, строительной, химической и других отраслях промышленности, где требуется получение гашеной извести.

Изобретение относится к способам обжига карбонатного сырья и устройствам для его осуществления и может быть использовано в металлургической и химической промышленности, в сахарной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройству для выгрузки керамических изделий из шахтной печи. Устройство содержит устройство фиксации садки, механизм вертикального перемещения устройства фиксации, механизм снижения садки и эвакуатор.

Изобретение относится к шахтной печи для обжига извести. Шахтная печь содержит шахту печи с размещенным в ней загрузочным устройством, при этом загрузочное устройство содержит воронку, верхний и нижний колокола, уравновешенные противовесами, размещенными на одной направляющей на расстоянии друг от друга не менее хода верхнего колокола, причем противовес нижнего колокола соединен тросом с верхним колоколом, два счетчика газов и четыре вентиля, при этом вход первого счетчика газов через первый вентиль соединен с атмосферой, выход первого счетчика газов соединен с внутренней полостью воронки, вход второго счетчика газов подключен к внутренней полости воронки, выход второго счетчика газов через второй вентиль подключен к внутренней полости шахты печи, третий вентиль подключен параллельно первому газовому счетчику и первому вентилю и четвертый вентиль подключен параллельно второму газовому счетчику и второму вентилю. Обеспечивается повышение эффективности работы шахтной печи за счет уменьшения потерь тепловой энергии газов из печи в окружающую среду при входе холодного воздуха из атмосферы в шахтную печь через негерметичные сопряжения верхнего и нижнего колоколов с воронкой и осуществления контроля герметичности по утечкам газов сопряжений верхний колокол - воронка верхним клапаном при нижнем положении верхнего колокола и нижний колокол - воронка нижним клапаном при верхнем положении нижнего колокола. 2 ил.

Наверх