УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА В ПЕЧЬ С ПОДВИЖНЫМ ПОДОМ

Предлагаемое техническое решение относится к загрузке сыпучего материала в печь с подвижным подом и может быть использовано, например в производстве металлизированного продукта посредством нагрева слоя материала, содержащего оксид металла и углеродистый восстановитель, например железа.
Важной технологической операцией, при использовании в процессе печи с подвижным подом, является загрузка сыпучего материала на под. Как правило, материал должен быть загружен слоем определенной толщины и равномерно по поверхности пода.
Известна кольцевая печь для пирометаллургической обработки железных руд (А.с. СССР №117734, 18а, 1959 г., [1]), выполненная в виде кольцевого туннеля с вращающимся внутри подом, выполненным из несущей металлической рамы, сверху которой располагается подина, изготавливаемая из керамики или жаропрочных сплавов. Печь также содержит загрузочное устройство в виде вибрирующего желоба с челночным передвижением, водоохлаждаемый перемешиватель шихты, приспособления для подсыпки на подину инертных материалов и водоохлаждаемую барабанную фрезу для выгрузки материала.
Использование для загрузки вибрирующего желоба с челночным передвижением возможно при небольшой ширине пода и при невысоких скоростях вращения пода. Однако при увеличении ширины пода и повышении скорости движения пода равномерная загрузка материала слоем определенной толщины с помощью данного устройства практически невозможна.
Известен способ и устройство для загрузки сыпучего материала в печь с вращающимся подом (патент РФ №2146793, F27B 21/10, 2000 г., [2]), содержащее средство для подвода материала, снабженное движущейся конвейерной лентой, транспортирующее устройство, снабженное ограничителем высоты слоя сыпучего материала, разравнивающее устройство в виде валка с лопастями по наружному периметру.
Известное устройство за счет регулирования скоростей конвейерных лент, на которых перемещается сыпучий материал, и за счет регулирования положения сбрасывания материала на ленту транспортирующего устройства регулированием горизонтального перемещения лент обеспечивает подвод постоянного количества материала. Использование разравнивающего приспособления обеспечивает получение слоя загружаемого материала определенной толщины, а регулирование соотношения между скоростью конвейерной ленты печи и скоростью транспортирующего устройства определяет постоянство слоя материала по всей ширине конвейерной ленты печи.
По назначению, по технической сущности, наличию сходных признаков данное устройство для загрузки сыпучего материала в печь с вращающимся подом принято в качестве ближайшего аналога.
Основные недостатки известного решения:
- сложное конструктивное исполнение устройства (наличие нескольких конвейерных лент, механизмов регулирования скоростей их движения и перемещения) повышает стоимость оборудования и снижает его надежность;
- необходимость синхронизации движения и перемещения конвейерных лент усложняет эксплуатацию устройства;
- предварительное разравнивание материала, а затем его конвейерная подача на под печи не гарантирует получение слоя загружаемого материала определенной толщины по всей ширине пода.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение технико-экономических показателей технологического процесса и работы печи с подвижным подом.
Техническим результатом является получение слоя загружаемого материала определенной толщины по всей ширине пода печи.
Поставленный технический результат достигается тем, что в устройстве для загрузки сыпучего материала в печь с подвижным подом, содержащем средство для подвода материала, снабженное движущейся конвейерной лентой, транспортирующее устройство, снабженное ограничителем высоты слоя сыпучего материала, разравнивающее устройство в виде валка с лопастями по наружному периметру, средство для подвода материала выполнено в виде бункера, снабженного устройством регулирования подачи материала на конвейерную ленту, транспортирующее устройство выполнено в виде короба с наклонными стенками в нижней части которого установлен с возможностью перемещения шнек, который выполнен в виде разнонаправленных от середины винтов, а на выходе из короба установлена наклонная плита, снабженная продольными параллельными пластинами.
Кроме того, шнек может быть снабжен приводом с устройством регулирования скорости вращения шнека, коаксиально шнеку может быть установлена пластина, закрепленная на верхней стенке короба с возможностью перемещения, и устройство для загрузки сыпучего материала может быть снабжено регулятором высоты слоя сыпучего материала на поде печи, который выполнен в виде вертикально установленной пластины, закрепленной внутри печи с возможностью перемещения.
Сравнительный анализ предлагаемого технического решения с решением, выбранным в качестве ближайшего аналога, показывает следующее.
Предлагаемое решение и решение по ближайшему аналогу характеризуются сходными признаками.
Известное устройство и предлагаемое содержат:
- средство для подвода материала;
- - средство для подвода материала снабжено движущейся конвейерной лентой;
- транспортирующее устройство;
- - транспортирующее устройство снабжено ограничителем высоты слоя сыпучего материала;
- разравнивающее устройство в виде валка с лопастями по наружному периметру.
Предлагаемое устройство также характеризуется признаками, отличными от признаков, характеризующих решение по ближайшему аналогу:
- средство для подвода материала выполнено в виде бункера;
- - бункер снабжен устройством регулирования подачи материала на конвейерную ленту;
- транспортирующее устройство выполнено в виде короба с наклонными стенками;
- в нижней части короба установлен с возможностью перемещения шнек;
- - шнек выполнен в виде разнонаправленных от середины винтов;
- на выходе из короба установлена наклонная плита;
- - наклонная плита снабжена продольными параллельными пластинами.
Кроме того, шнек может быть снабжен приводом с устройством регулирования скорости вращения шнека, коаксиально шнеку может быть установлена пластина, закрепленная на верхней стенке короба с возможностью перемещения, и устройство для загрузки сыпучего материала может быть снабжено регулятором высоты слоя сыпучего материала на поде печи, который выполнен в виде вертикально установленной пластины, закрепленной внутри печи с возможностью перемещения.
Наличие в предлагаемом решении признаков, отличных от признаков, характеризующих решение по ближайшему аналогу, позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения условию патентоспособности полезной модели «новизна».
Техническая сущность предлагаемого решения заключается в следующем. Эффективность любого технологического процесса, реализуемого в печи с подвижным подом, в значительной степени зависит от гарантированного получения слоя загружаемого материала определенной толщины по всей ширине пода печи, что обеспечивает необходимый температурный режим обработки материала и получения качественного товарного продукта.
В предлагаемом решении задача получения на поде печи слоя материала необходимой толщины (высоты), необходимого поперечного сечения достигается тем, что формирование такого слоя осуществляется непосредственно перед поступлением материала на подвижный под. Реализуется такое формирование установкой в нижней части раздаточного короба шнека, который выполнен в виде разнонаправленных от середины винтов, установлен с возможностью перемещения. А на выходе из раздаточного короба, после шнека, установлена наклонная плита, снабженная продольными параллельными пластинами. Шнек с разнонаправленными от середины винтами обеспечивает равномерное распределение загружаемого материала, а наклонная плита, снабженная продольными параллельными пластинами, обеспечивает сохранение достигнутого распределения до поступления материала на подвижный под. Продольные пластины параллельны движению потока материала и предотвращают объединение его в один поток и изменения предварительно сформированного слоя материала. Для гарантированного распределения материала в раздаточном коробе коаксиально шнеку может быть установлена пластина, закрепленная на верхней стенке короба с возможностью перемещения. В зависимости от технологических потребностей и свойств загружаемого материала необходимый слой формируется перемещением шнека, а для предотвращения «переброса» материала над шнеком может быть установлена пластина, коаксиально шнеку и также с возможностью перемещения. Кроме того, при необходимости формирования по ширине пода слоя материала переменного сечения, выполнения рельефной поверхности, устройство может быть снабжено регулятором высоты слоя сыпучего материала на поде печи, который выполнен в виде вертикально установленной пластины, закрепленной внутри печи с возможностью перемещения.
Расход загружаемого материала определяется шириной пода, толщиной слоя загруженного материала, скоростью движения пода. В предлагаемом решении расход материала регулируется устройством регулирования подачи материала на конвейерную ленту из бункера, скоростью движения этой конвейерной ленты, скоростью вращения шнека. Устройство может быть настроено на подачу материалов различной крупности с различными расходами на подвижные поды печей различного конструктивного исполнения.
Предлагаемое устройство (фиг.1) для загрузки сыпучего материала 1, в печь 2 с подвижным подом 3, содержит бункер 4, снабженный устройством регулирования подачи материала 5 на конвейерную ленту 6, транспортирующий (раздаточный) короб 7, в нижней части которого установлен шнек 8, выполненный с разнонаправленными от середины винтами, пластину 9, установленную коаксиально шнеку 8, наклонную плиту 10, установленную на выходе из короба 7, снабженную продольными параллельными пластинами 11, регулятор высоты слоя 12 сыпучего материала 1 на поде 3, установленный внутри печи 2 с возможностью вертикального перемещения.
Устройство для загрузки работает следующим образом.
Загружаемый сыпучий материал 1 из бункера 4 через устройство регулирования подачи 5 поступает на конвейерную ленту 6 и затем в короб 7, где материал 1 шнеком 8 распределяется по всей ширине в виде слоя равной толщины, который движется по наклонной плите 10, разделенный на потоки продольными параллельными пластинами 11, и поступает на подвижный под 3 печи 2. Пересыпания материала 1 через шнек 8 предотвращает пластина 9, а необходимое регулирование толщины слоя материала (формирование поверхности) уже поступившего на под 3 осуществляется, установленной в печи 2 с возможностью перемещения, вертикальной пластиной 12.
Предлагаемое устройство для загрузки сыпучего материала в печь с подвижным подом несложно в конструктивном исполнении, не требует дополнительных устройств и приспособлений для регулирования и синхронизации работы узлов. Устройство надежно и просто в эксплуатации.
ИНФОРМАЦИЯ
1. А.с. СССР №117734, 18а, 1959 г.
2. Патент РФ №2146793, F27B 21/10, 2000 г.