ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ШАХТНОЙ ГАЗОВОЙ ПЕЧИ

Полезная модель относится к загрузочным устройствам шахтных печей для обжига кусковых материалов, используемых в различных отраслях промышленности.
Известно загрузочное устройство шахтной печи, содержащее корпус с коническим днищем и приемной воронкой, биконический затвор, установленный соосно вертикальной оси шахтной печи и сопряженный с тягой, имеющей возможность вертикального перемещения, а также скиповый подъемник с ковшом, шарнирно закрепленным на траверсе (см. Монастырев А.В., Галиахметов Р.Ф. Печи для производства извести, Справочник, - Воронеж, «Истоки», 2011 г.с.28-33).
К недостаткам известного устройства следует отнести недостаточную стабильность работы печи, поскольку отсутствует возможность поддерживать постоянным уровень материала в шахте печи, а также низкую газоплотность газового затвора, вызываемую отсутствием центровки конусов и канатной системой их подъема и опускания, не обеспечивающей плавности срабатывания уплотняющих элементов. Уплотнение, осуществляемое путем контакта между металлическими поверхностями конусов и их посадочных мест, также уменьшает газоплотность затвора. Кроме того, верхний ярус и приемная воронка подвержены влиянию атмосферных осадков и других вредностей, что снижает срок их службы.
Известно загрузочное устройство шахтной печи, содержащее скиповый подъемник с ковшом, шарнирно закрепленным на траверсе, снабженной роликами, установленными на ригеле траверсы симметрично продольной оси ковша, корпус, снабженный верхней плитой, замыкающей его полость, с коническим днищем и приемной воронкой, смещенной в сторону скипового подъемника, снабженной газоуплотнительным клапаном, выполненным в виде крышки, контактирующей с входным отверстием приемной воронки и установленной с возможностью качания на рычаге, один конец которого шарнирно закреплен на основании корпуса, а второй контактирует с роликами траверсы скипового подъемника, биконический затвор, установленный соосно вертикальной оси шахтной печи и сопряженный с тягой, имеющей возможность вертикального перемещения, и накопитель, сопряженный с коническим днищем корпуса. Кроме этого, приемная воронка может быть снабжена ножами, установленными по контуру ее входного отверстия, а поверхность крышки, контактирующая с ножами, снабжена термостойким уплотнением. Также крышка может быть сопряжена с рычагом посредством самоустанавливающейся шаровой опоры. Кроме того, направляющую тяги биконического затвора возможно установить на верхней плите корпуса с возможностью радиального перемещения и снабдить центрирующими элементами. Кроме того, узел уплотнения биконического затвора может быть выполнен легкосъемным (см. патент RU 84523, F27B 1/20, 2009). Данное устройство принято за прототип.
Однако прототип обладает рядом недостатков. Неравномерность подачи кускового материала на биконический затвор из-за смещения выгрузочного отверстия приемной воронки к оси скипа вызывает неравномерную задачу материала в печь (сегрегацию), что нарушает газодинамику печи, приводящую к повышению удельного расхода топлива на обжиг и снижению качества обожженного кускового материала. Конус биконического затвора в процессе эксплуатации может смещаться относительно центра отверстия в корпусе, что приводит к нарушению газоплотности печи. Лебедка привода перемещения затвора в процессе эксплуатации требует частого обслуживания и внимательного отношения, так как в случае несрабатывания датчиков крайнего положения подъема-опускания затвора, происходит перемотка троса на барабан лебедки, приводящая к аварии. Выгрузка известняка из ковша скипового подъемника при малом угле наклона ковша приводит к неполному опорожнению ковша, а также одностороннему заполнению приемной воронки, что сказывается на неравномерности загрузки затвора материалом, и в дальнейшем, при подъеме затвора, неравномерной загрузке печи.
Задачей, на решение которой направлено данное техническое решение, является повышение эффективности работы шахтных газовых печей путем совершенствования конструкции их загрузочных устройств.
Поставленная задача решается тем, что в загрузочном устройстве шахтной газовой печи, содержащем скиповый подъемник с ковшом, шарнирно закрепленным на траверсе, снабженной направляющей и роликами, установленными на ригеле траверсы симметрично продольной оси ковша, корпус с коническим днищем, снабженный верхней плитой, замыкающей полость корпуса, приемную воронку со смещенным в сторону скипового подъемника входным отверстием, снабженную газоуплотнительным клапаном, выполненным в виде крышки,. контактирующей с входным отверстием приемной воронки и установленной с возможностью качания на рычаге, шарнирно закрепленным одним концом и контактирующим другим концом с роликами траверсы, биконический затвор с уплотняющим узлом, установленный соосно вертикальной оси шахтной печи и сопряженный с тягой, имеющей возможность вертикального перемещения посредством привода в направляющей, а также накопитель, сопряженный с коническим днищем корпуса, особенность состоит в том, что приемная воронка установлена на верхней плите, при этом ее выгрузное отверстие смещено к центру печи, шарнирное закрепление конца рычага выполнено на верхней части приемной воронки, нижняя часть направляющей тяги биконического затвора раскреплена в корпусе тремя центрирующими растяжками, в качестве привода тяги биконического затвора использован прямоходовой приводной механизм, а направляющая траверсы выполнена радиально относительно оси рычага крышки.
Особенность и в том, что приемная воронка преимущественно снабжена ножами, установленными по контуру ее входного отверстия, а поверхность крышки, контактирующая с ножами, снабжена термостойким уплотнением. Кроме этого, крышка желательно сопряжена с рычагом посредством самоустанавливающейся шаровой опоры.
Направляющая тяги биконического затвора может быть установлена на стенке приемной воронки с возможностью радиального перемещения и снабжена центрирующими элементами.
Узел уплотнения биконического затвора предпочтительно выполнен легкосъемным.
Также особенность и в том, что центрирующие растяжки направляющей тяги биконического затвора смещены относительно друг друга желательно на 120 градусов.
Заявленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат.
Смещение выгрузного отверстия приемной воронки к центру печи повышает равномерное заполнение загрузочного устройства над затвором материалом, а впоследствии, после подъема биконического затвора, равномерную загрузку материала в печь, что положительно сказывается на газодинамике печи.
Установка направляющей тяги биконического затвора на стенке приемной воронки и снабжение ее нижней части тремя растяжками, смещенными относительно друг друга на 120 градусов, позволяет центрировать конус относительно конического днища корпуса загрузочного устройства, что обеспечивает улучшение газоплотности печи.
Использование привода перемещения конуса с прямоходовым механизмом позволяет исключить аварийные ситуации и негазоплотность затвора.
Исполнение направляющей траверсы радиально относительно оси рычага крышки позволит равномерно заполнять приемную воронку и пространство над затвором, а также полнее разгружать ковш скипа.
Снабжение приемной воронки ножами, установленными по контуру ее входного отверстия, а поверхностей крышки, контактирующих с ножами, термостойким уплотнением, также повышает газоплотность устройства.
Сопряжение крышки с рычагом посредством самоустанавливающейся шаровой опоры обеспечивает плотное и равномерное прилегание крышки к ножам.
Выполнение узла уплотнения биконического затвора легкосъемным повышает ремонтопригодность устройства.
Все эти конструктивные изменения загрузочного устройства шахтной газовой печи в комплексе приводят к повышению надежности работы печи, снижению удельного расхода топлива на обжиг, увеличению качества обожженного кускового материала, увеличению производительности печи, а, следовательно, повышается эффективность ее работы.
На фиг.1 изображено загрузочное устройство шахтной газовой печи, общий вид; на фиг.2 - вид А фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.1; на фиг.7 - вид Е на фиг.6; на фиг.8 - разрез Ж-Ж на фиг.2; на фиг.9 - разрез И-И на фиг.1.
Загрузочное устройство шахтной газовой печи установлено на куполе печи и содержит скиповый подъемник 1 с ковшом 2, шарнирно закрепленным на траверсе 3, а также расположенный по вертикальной оси печи корпус 4 с коническим днищем 5 и замыкающей полость корпуса 4 верхней плитой 6, на которой установлена приемная воронка 7, а также накопитель 8, сопряженный с коническим днищем 5 и сообщающийся с корпусом 4 посредством биконического затвора 9.
Приемная воронка 7 выполнена со смещенным в сторону скипового подъемника 1 входным отверстием (не указано), а ее выгрузное отверстие (не указано) смещено от скипового подъемника 1 к центру печи. Приемная воронка 7 снабжена газоуплотнительным клапаном, выполненным в виде крышки 10, контактирующей с ее входным отверстием. Крышка 10 установлена с возможностью качания на рычаге 11 и выполняет роль верхнего затвора.
Один конец (не указано) рычага 11 шарнирно закреплен на верхней части приемной воронки 7 в подшипниках скольжения 12 на осях 13, а его другой конец (не указано) контактирует с роликами 14, установленными на ригеле (не указано) траверсы 3 скипового подъемника 1 симметрично продольной оси ковша 2. Траверса 3 снабжена направляющей (не указано).
Биконический затвор 9 представляет собой конус 15 с уплотняющим узлом 16, контактирующим с поверхностью днища 5 корпуса 4. Конус 15 жестко закреплен на тяге 17, вертикально перемещаемой в направляющей 18 приводом 19.
Контактные поверхности узла 16 и днища 5 имеют наплавку из твердого сплава, например сормайта. Уплотняющий узел 16 выполнен легкосъемным, что сокращает время замены изношенных деталей.
Направляющая 18 установлена на стенке приемной воронки 7 с возможностью радиального перемещения в отверстии направляющей 18 и снабжена центрирующими болтами (не указано).
Приемная воронка 7 по контуру входного отверстия снабжена ножами 20, а по контуру крышки 10 установлено термостойкое уплотнение 21, с которым сопрягаются ножи 20 во время контакта с крышкой 10, обеспечивая при этом герметичность полости корпуса 4 и приемной воронки 7.
Сопряжение крышки 10 с рычагом 11 выполнено в виде самоустанавливающейся шаровой опоры 22, снабженной ограничителями 23. Нижняя часть направляющей 18 раскреплена в корпусе 4 тремя растяжками 24, предназначенными для центрирования конуса 15 относительно конического днища 5 корпуса 4.
Устройство работает следующим образом.
На подъеме ковша 2 до уровня приемной воронки 7 ролики 14 воздействуют на рычаг 11. При этом рычаг 11 вращаясь вокруг оси 13, поднимает крышку 10 и входное отверстие приемной воронки 7 открывается. При дальнейшем подъеме ковша 2, загружаемый материал из ковша 2 пересыпается в полости приемной воронки 7 и корпуса 4. В это время затвор 9 закрыт и выполняет функцию нижнего газового затвора. При движении ковша 2 вниз рычаг 11 под действием силы тяжести опускается и закрывает крышкой 10 входное отверстие приемной воронки 7. При достижении ковшом 2 нижнего положения подается команда на срабатывание привода 19, который посредством цепи 25 поднимает тягу 17 и нижний затвор 9. Загружаемый материал ссыпается в накопитель 8. В этом случае верхним газовым затвором служит крышка 10, плотно закрывающая приемную воронку 7, а роль нижнего затвора выполняет столб материала, находящегося в накопителе 8. Направляющая 18 тяги 17 нижнего затвора 9 имеет три растяжки 24, смещенные относительно друг друга, в частности на 120 градусов, для исключения смещения осей затвора 9 относительно отверстия конического днища 5 в корпусе 4.
При использовании предлагаемого загрузочного устройства исключаются недостатки, присущие конусным затворам известных устройств в плане герметичности, а также повышается стабильность работы печи, ее ремонтопригодность и упрощается техническое обслуживание.