ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ШАХТНОЙ ПЕЧИ

Полезная модель относится к промышленности строительных материалов, а именно к шахтным печам для обжига кусковых материалов.
Известно загрузочное устройство шахтной печи, содержащее загрузочную воронку, распределитель шихты, малый конус и большой конус, закрепленные на соответствующих штоках, сопряженных с механизмом вертикального перемещения, чашу и скиповый подъемник с ковшом (см. Тарасов В.П. Загрузочные устройства шахтных печей. М., «Металлургия», 1974, с.17-18).
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, обусловленная высоким избыточным давлением, присущим доменному производству, низкая ремонтопригодность и сложность обслуживания. Кроме того, уплотнение загрузочной полости, осуществляемое контактом «металл по металлу» между поверхностями конусных затворов, не обеспечивает достаточной газоплотности вследствие газоабразивного износа контактных поверхностей.
Известно также 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. чертеж 1927.20.000.1.0 СБ «Устройство загрузочное», разработчик ОАО «Волгоцеммаш»).
Данное устройство принято за прототип.
К недостаткам прототипа 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 конус и приемная воронка подвержены влиянию атмосферных осадков и других вредностей, что снижает срок их службы.
Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является совершенствование конструкции загрузочных устройств шахтных печей, используемых в промышленности строительных материалов.
Поставленная задача решается тем, что в загрузочном устройстве шахтной печи, содержащем скиповый подъемник с ковшом, шарнирно закрепленным на траверсе, корпус с коническим днищем и приемной воронкой, смещенной в сторону скипового подъемника, и биконический затвор, установленный соосно вертикальной оси шахтной печи и сопряженный с тягой, имеющей возможность вертикального перемещения, особенность состоит в том, что оно снабжено накопителем, сопряженным с коническим днищем корпуса, корпус снабжен верхней плитой, замыкающей его полость, траверса скипового подъемника снабжена роликами, установленными на ее ригеле симметрично продольной оси ковша, а приемная воронка снабжена 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 верхнем основании корпуса, а второй контактирует с роликами траверсы скипового подъемника.
Кроме того, приемная воронка снабжена ножами, установленными по контуру ее входного отверстия, а поверхность крышки, контактирующая с ножами, снабжена термостойким уплотнением.
Кроме того, крышка сопряжена с рычагом посредством самоустанавливающейся шаровой опоры.
Кроме того, направляющая тяги биконического затвора установлена на верхней плите корпуса с возможностью радиального перемещения и снабжена центрирующими элементами.
Кроме того, узел уплотнения биконического затвора выполнен легкосъемным.
Заявляемая совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат.
Снабжение устройства накопителем, сопряженным с коническим днищем корпуса, повышает стабильность работы печи, поскольку с его помощью поддерживается постоянный уровень обжигаемого материала в печи. Кроме того, накопитель в данном случае является гидрозатвором и с его помощью поддерживается постоянное давление в рабочем пространстве печи. Переполнение накопителя в случае образования, например, свара или свода в шахте, сигнализирует о нарушении режима работы печи.
Снабжение корпуса верхней плитой, замыкающей его полость, а также снабжение приемной воронки газоуплотнительным клапаном, выполненным в виде крышки, контактирующей с входным отверстием приемной воронки, обеспечивает высокую газоплотность газового затвора и предохраняет рабочее пространство печи от попадания атмосферных осадков и других вредностей. Замена верхнего конуса на газоуплотнительный клапан, выполненный в виде крышки, открываемой только в момент загрузки, повышает срок службы устройства, его ремонтопригодность.
Установка крышки с возможностью качания на рычаге, один конец которого шарнирно закреплен на верхней плите корпуса, а второй контактирует с роликами, установленными на ригеле траверсы скипового подъемника симметрично продольной оси ковша, обеспечивает постоянную кинематическую связь крышки с траверсой ковша, что способствует своевременному и плавному открыванию крышки.
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.
Установка направляющей тяги биконического затвора на верхней плите корпуса с возможностью радиального перемещения и снабжение ее центрирующими элементами также способствует повышению газоплотности газового затвора.
Выполнение узла уплотнения биконического затвора легкосъемным повышает ремонтопригодность устройства.
На фиг.1 изображено загрузочное устройство шахтной печи, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 - вид Г на фиг.1.
Загрузочное устройство шахтной печи установлено на куполе печи и содержит скиповый подъемник 1 с ковшом 2, шарнирно закрепленным на траверсе 3, а также расположенные последовательно по вертикальной оси печи корпус 4 с коническим днищем 5, верхней плитой 6, замыкающей полость корпуса 4, и приемной воронкой 7, а также накопитель 8, сопряженный с коническим днищем 5 и сообщающийся с корпусом 4 посредством биконического затвора 9. Приемная воронка 7 смещена в сторону скипового подъемника 1 и снабжена газоуплотнительным клапаном, выполненным в виде крышки 10, контактирующей с входным отверстием воронки 7. Крышка 10 установлена с возможностью качания на рычаге 11 и выполняет роль верхнего затвора. Конец 12 рычага 11 шарнирно закреплен на оси 13 кронштейна 14, установленного на верхней плите 6 корпуса 4. Конец 15 рычага 11 контактирует с роликами 16, установленными на ригеле 17 траверсы 3 скипового подъемника 1 симметрично продольной оси ковша 2.
Биконический затвор 9 представляет собой конус 18, с уплотняющим узлом 19, контактирующим с конической поверхностью днища 5 корпуса 4. Конус 18 жестко закреплен на тяге 20, вертикально перемещаемой в направляющей 21 приводом 22. Контактные поверхности узла 19 и днища 5 имеют наплавку из твердого сплава, например сормайта. Уплотняющий узел 19 выполнен легкосъемным, что сокращает время замены изношенных деталей.
Направляющая 21 установлена на верхней плите 6 корпуса 4 с возможностью радиального перемещения в подшипниках скольжения 23 и снабжена центрирующими болтами 24.
Приемная воронка 7 по контуру входного отверстия снабжена ножами 25, а по контуру крышки 10 установлено термостойкое уплотнение 26, с которым сопрягаются ножи 25 во время контакта с крышкой 10, обеспечивая при этом герметичность полости корпуса 4.
Сопряжение крышки 10 с рычагом 11 выполнено в виде сферической самоустанавливающейся шаровой опоры 27, снабженной ограничителями 28.
Устройство работает следующим образом.
При подъеме ковша 2 подъемника 1 до уровня приемной воронки 7 ролики 16 воздействуют на рычаг 11. При этом рычаг 11, вращаясь вокруг оси 13, поднимает крышку 10 и входное отверстие воронки 7 открывается. Загружаемый материал из ковша 2 пересыпается в полость 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 вниз, закрывая крышкой 10 входное отверстие воронки 7. При достижении ковшом 2 нижнего положения дается команда на срабатывание привода 22, который посредством тяги 20 поднимает затвор 9. Загружаемый материал ссыпается в накопитель. В этом случае верхним газовым затвором служит крышка 10, плотно закрывающая приемную воронку, а роль нижнего затвора выполняет столб материала в накопителе 8.
При использовании предлагаемого загрузочного устройства исключаются недостатки, присущие конусным затворам известных устройств в плане газоплотности, а также повышается стабильность работы печи, ее ремонтопригодность и упрощается техническое обслуживание.