Zariadenie na rozdeľovanie kusového sypkého materiálu a rozptyľovací mechanizmus, výhodne na použitie v zariadení

Číslo patentu: 287155

Dátum: 28.12.2009

Autori: Kepplinger Leopold-werner, Berner Franz, Wurm Johann

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Riešenie sa týka zariadenia na rozdeľovanie kusového sypkého materiálu, najmä železnej huby, z toku sypkého materiálu na rozľahlú plochu, najmä na pevné lôžko, pričom táto plocha sa nachádza v reaktore na technológiu fyzikálnych alebo chemických procesov, najmä v reaktore hutného zariadenia na výrobu surového železa alebo oceľových predvýrobkov, výhodne v taviacom a splynovacom zariadení, pričom kusový sypký materiál sa plní prostredníctvom plniaceho zariadenia, ktoré obsahuje najmenej dva sklzy, výhodne rotačne súmerné. Plniace zariadenie obsahuje rozptyľovací mechanizmus, ktorý je priradený najmenej jednému so sklzov (8, 10) na rozširovanie toku sypkého materiálu a na rozdeľovanie aspoň časti sypkého materiálu v radiálnom a/alebo tangenciálnom smere, pri pohľade zhora, pričom rozptyľovací mechanizmus obsahuje reťaz (13), výhodne reťaz s okrúhlymi článkami. Rozptyľovací mechanizmus obsahuje niekoľko reťazí (13), na každej z nich je uložených viacej uzlov, pričom vedľa seba ležiace uzly sú uložené vo výhodne vzájomne rozdielnych vzdialenostiach.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka spôsobu a zariadenia na rozdeľovanie kusového sypkého materiálu, najmä železnej huby,zprúdu sypkého materiálu na rozľahlú plochu, najmä na pevné lôžko, pričom táto plocha sa nachádza v reaktore na technológiu fyzikálnych alebo chemických procesov, najmä v reaktore hutného zariadenia na výrobu surového železa alebo oceľových predvýrobkov, výhodne v taviacom a splynovacom zariadeni, príčom kusový sypký materiál sa plní prostredníctvom plniaceho zariadenia, ktoré obsahuje najmenej dva sklzy(vsypné vedenia), výhodne rotačne súmemé. Vynález sa tiež týka nových rozptyľovacích mechanizmov.Rozdeľovaníe kusového sypkého materiálu na rozľahlú plochu predstavuje problém, ktorý je známy v konštrukcii zariadenia a v technológii výrobných procesov. Najmä v prípade reaktorov používaných v technológii chemických a fyzikálnych procesov bolo vyvinuté rozsiahle úsilie na dosiahnutie miery rozdeľovania sypkého materiálu, ktoré je optimalizované na určitý proces. Nesprávne naplnenie reaktora tohto typu môže viesť k zníženiu kvality vyrábaného produktu a tiež k značne vyššej miere znečistenia prostredia, napríklad spôsobeného vyššími prachovými ernisiamí. Dôsledkom je, že produktivita zariadenia tohto typu je negatívne ovplyvnená.Patentový spis US-A-4 497 609 opisuje zariadenie, pomocou ktorého môže byť prúd sypkého materiálu kontinuálne plnený do šachtovej pece. S týmto cieľom sa sypký materiál plní na obvod šachtovej pece prostredníctvom viacerých sklzov.Vo FR 1 197 358 je už opísané otáčajúce sa zariadenie na plnenie pece sypkým materiálom. Pritom je na zavádzanie sypkého materiálu použitých niekoľko krnitavých prvkov.FR l 197 391 navrhuje zariadenie na plnenie pece sypkým materiálom. S týmto cieľom je sypký materiál plnený viacerými sklzami na obvode šachtovej pece.Pri vychádzaní zo stavu techniky si kladie vynález za úlohu ďalej vyvinúť zariadenie podľa predvýznakovej časti patentového nároku 1, ktorým by sa dosiahlo zlepšenie vedenia procesu vzhľadom na stav techniky a ekonomickejšie usporiadanie zariadenia.Tento ciel sa dosiahne podľa vynálezu zariadením podľa Význakovej časti patentového nároku l.Ďalej si vynález kladie za úlohu rozvinúť rozptyľovací mechanizmus podľa predvýznakovej časti patentového nároku 8. Tento cieľ sa dosiahne zodpovedajúcimi rozptyľovacimi mechanizmami podľa nároku S.Vynález sa ukazuje ako predovšetkým výhodný, ak je použitý v taviacom a splynovacom zariadení (Einschmelzvergaser, melter gasifrer) a je podrobnejšie dokumentovaný v tejto súvislosti. Použitie vynálezu sa však neobmedzuje na toto uskutočnenie a opis pochodov, ku ktorým dochádza v taviacom a splynovacom zariadení, predstavuje iba vysvetlenie uvádzané ako príklad. Použitie vynálezu v iných metalurgických jednotkách, najmä v šachtovej peci, tvorí ďalšie konkrétne uskutočnenie vynálezu.Taviace a splynovacie zariadenie je jednotka na výrobu surového železa alebo oceľových predvýrobkov,aká je dlhodobo známa v stave techniky. Taviace a splynovacie zariadenie, ako je opísanć v stave techniky,sa používa na tavenie železnej rudy, ktorá je v rozsiahlej miere predredukovaná (DRI), ana vyvíjanie redukčného plynu z nosičov redukčného plynu, prednostné kusového uhlia. Uhlíe a predredukovaná železná ruda (DRI) sa spravidla privádzajú do taviaceho a splynovacieho zariadenia cez jeho klenbu, pričom sa ukazalo ako vhodné, aby uhlie bolo privádzané stredovo. Predredukovaná železná ruda (DRI) sa tak privádza do taviaceho a splynovacieho zariadenia cez jeden alebo viacero mimostredových otvorov v klenbe taviaceho a splynovacieho zariadenia.Pri spôsobe rozdeľovania kusového sypkého materiálu, najmä železnej rudy, ktorá bola aspoň čiastočne predredukovaná, na rozľahlú plochu, najmä na pevné lôžko, ktoré sa nachádza v reaktore alebo nádrži na technológiu fyzikálnych alebo chemických procesov, najmä v reaktore hutného zariadenia na výrobu surového železa alebo oceľových predvýrobkov, pričom sa kusový sypký materiál plní prostredníctvom najmenej jedného plniaceho zariadenia, ktoré obsahuje najmenej dva sldzy, najmä rotačne súmemé, ktoré sú výhodne usporiadané V rovnakej vzdialenosti od zvislej osi reaktora, pričom sa aspoň časť sypkého materiálu rozdeľuje na rozptyľovacom mechanizme v radiálnom a/ alebo tangenciálnom smere, pri pohľade zhora.Sypký materiál sa rozdeľuje na rozptyľovacom mechanizme aspoň čiastočne vnútri sklzu.Výsypné oblasti susedných sklzov sa aspoň čiastočne vzájorrme prekrývajú pred dosialmutím pevného lôžka.Celkový obrazec rozptylu všetkých sklzov je, pri pohľade zhora, v podstate sústredný prstenec.Vynález dáva ďalej zariadenie na rozdeľovanie kusového sypkého materiálu, najmä železnej huby, z prúdu sypkého materiálu na rozľahlú plochu, najmä na pevné lôžko, pričom táto plocha sa nachádza v reaktore na technológiu fyzikálnych alebo chemických procesov, najmä v reaktore hutného zariadenia na výrobu surového železa alebo oceľových predvýrobkov, výhodne v taviacom a splynovacom zariadeni, pričom kusový sypký materiál sa plní prostredníctvom plniaceho zariadenia, ktoré obsahuje najmenej dva sklzy, výhodne rotačne súmerné, pričom plniace zariadenie podľa vynálezu obsahuje rozptyľovací mechanizmus, ktorý je priradený najmenej jednému zo sklzov, na rozširovanie prúdu sypkého materiálu a na rozdeľovanie aspoň časti sypkého materiálu v radiálnom a/alebo tangenciálnom smere, pri pohľade zhora, pričom rozptyľovací mechanizmus obsahuje reťaz, výhodne reťaz s okrúhlymi článkami.Rozdeľovanie sypkého materiálu prostredníctvom viacerých sklzov alebo naklonených nírok je dlhší čas známe v technológii výrobných procesov, najmä v metalurgickej technológii. Prídavné opatrenie podľa vynálezu spočíva V tom, že sypký materiál, keď zostupuje zo sklzov na plochu, je prídavné rozptyľovaný, alebo prúdy sypkého materiálu vytvorené týmto spôsobom sú rozširované.Podľa zvlášť výhodného uskutočnenia vynálezu sa rozširované prúdy sypkého materiálu vzájomne presahujú. To zaisťuje, že aj v prípade zlyhania jedného sklzu, napnklad tým, že sa upchá, dostáva pevné lôžko v podstate rowiomemý prísun sypkého materiálu.Na dosiahnutie toho, aby rozptyľovanie bolo čo možno najrovnomernejšie, je rozdeľovanie v radiálnom a tangenciálnom smere, pri pohľade zhora, predovšetkým výhodné, aj keď tak radiálne, ako aj tangenciálne rozdeľovanie, jednotlivo použité, tiež vedie k tomu, že sa rozširovaný prúd sypkého materiálu rozptyľuj e, aj keď v obmedzenej miere.Podľa jedného znaku vynálezu sú sklzy usporiadané v rovnakej vzdialenosti od pozdĺžnej osi reaktora.Najmä výhodne je v tomto prípade sypký materiál vysypávaný na pevné lôžko vo viacerých bodoch podľa myslenej kružnice alebo prstenca, pričom v tomto pripade sa podľa prednostného uskutočnenia jednotlivé prúdy kusového materiálu, priradené ku sklzom, vzájomne pretínajú. Týmto spôsobom je možné kompenzavať zlyhanie jedného z viacerých sklzov v priebehu plnenia pevného lôžka.Podľa jedného znaku vynálezu je rozptyľovací mechanizmus uložený nehybne.Najmä pri vyšších teplotách sa pohyblivý mechanizmus, napríklad v príslušných reaktoroch používaných v metalurgíckej technológii, ukázal ako málo spoľahlivý. Je potrebné urobiť konkrétne ochranné opatrenia(pokiaľ ide o teplotu a opotrebenie), ktoré vyvolávajú značné náklady. Nepohyblivé zariadenie, t. j. nehybné,je naopak lacné a spoľahlivé.Podľa ďalšieho znaku vynálezu je rozptyľovací mechanizmus usporiadaný tak, že je pohyblivý, ale bez mechanického pohonu, najmä bez akéhokoľvek pohonu. V tomto prípade je podľa tohto uskutočnenia vynálezu rozptyľovací mechanizmus upevnený nehybne.Podľa jedného znaku vynálezu je rozptyľovací mechanizmus uložený vnútri sklzu. To zaisťuje, že nie je vystavený vysokej teplote taviaceho a splynovacieho zariadenia. Najmä je potrebné v tomto pripade zobrať ohľad na veľké sálavé teplo v plynovom priestore, aké vzniká v taviacom a splynovacom zariadení, ktoré spôsobuje vysoké zaťaženie na všetkýchvnútorných zariadeniach v plynovej komore. Uloženie rozptyľovacieho mechanizmu vnútri sklzu znamená, že rozptyľovací mechanizmus je účinne chránený proti týmto tepelným alebo terrnomechanickým zaťaženiam a dosahuje sa jeho dlhá životnosť.Podľa ďalšieho znaku vynálezu obsahuje rozptyľovací mechanizmus väčší počet výstupkov, ktoré sú usporiadané na vnútornej strane sklzu. Výstupky spôsobujú, že materiál v sklze je spomaľovaný a najmä sa ukladá na pevné lôžko podľa kruhového prstenca vo vopred určenej vzdialenosti od stredu splynovača. Podľa prednostného uskutočnenia sú Výstupky, odolné proti opotrebeniu, uložené v dolnej časti sklzu.Podľa vynálezu obsahuje rozptyľovací mechanizmus reťaz, výhodne reťaz s okrúhlyrni článkami. Reťaz predstavuje jednoduchú a lacnú alternatívu, umožňujúcu spomaľovanie materiálu v sklze alebo naklonenej rúrke a umožňuje tak požadované ukladanie podľa kruhového prstenca. Reťaz je v tomto prípade vytvorená z materiálu odolného proti teplu a opotrebovaniu.Podľa ďalšieho prídavného znaku je reťaz vybavená vo vopred určených intervaloch, ktoré sa výhodne líšia jeden od druhého, viacerými rozptyľovacími prvkami, napríklad uzlami. To zaisťuje dosiahnutie najmä rovnomerného rozptyľovania.Vynález ďalej navrhuje rozptyľovací mechanizmus podľa patentového nároku 8. Rozptyľovací mechanizmus obsahuje viaceré reťaze, z ktorých na každej je usporiadaných viac vedľa seba uložených uzlov, pričom vedľa seba ležíace uzly sú uložené výhodne vzájomne rozdielnych vzdialenostiach.Rozptyľovací mechanizmus podľa vynálezu pôsobí, že sypký materiál je brzdený a rozptyľovaný, čo má za následok, že výsledný prúd sypkého nlateriálu, ktorý naráža na pevné lôžko, sa rozširuje.Prehľad obrázkov na výkresochVynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom opise na príkladoch uskutočnenia, neobmedzujúcich jeho rozsah, s odvolaním sa na pripojené výkresy, v ktorých znázorňuje obr. l schému rozdeľovania predredukovanej železnej rudy (DRI) V taviacom a splynovacom zariadení, obr. 2 príkladné uskutočnenie mechanizmu na kombinované vedenie a rozptyľovanie s výstupkami na vnútornej strane sklzu a obr. 3 príkladné uskutočnenie rozptyľovacieho mechanizmu.Rozdeľovanie predredukovanej železnej rudy (DRI) v taviacom a splynovacom zariadení je schematicky vyznačené na obr. l. V tomto prípade má taviace a splynovacie zariadenie prívod 1 uhlia, prívod 6 predredukovanej železnej rudy (DRI), prívod 2 prachu, prívod 3 kyslíka, ako aj výpust 4 na odber trosky a surového železa a vypúšťacie potrubie 5 na vypúšťanie redukčného plynu. Tak uhlie, ako aj predredukovaná železná ruda sú do taviaceho a splynovacieho zariadenia privádzanć kontinuálne. Prívod 6 predredukovanej železnej rudy má šesť otvorov v klenbe taviaceho a splynovacieho zariadenia, ktoré sú rozmiestnené V rovnakých vzdialenostiach od prívodného prostriedku uhlia, orientovaného pozdĺž pozdĺžnej osi a ktoré sú vybavené vsypnými sklzmi alebo naklonenýrni prívodnými rúrkami. Pre názomosť je na obr. 1 znázornený jeden prívod 6 na predredukovanú železnú rudu.Predredukovaná železná ruda (DRI) prechádza šiestimi sklzmi, ktoré sú všetky upevnené ku klenbe taviaceho a splynovacieho zariadenia v zodpovedajúcom otvore, pričom každý sklz má na svojom vnútornom povrchu výstupky, ktoré sú použité na rozptyľovanie predredukovanej železnej rudy.Predredukovaná železná ruda (DRI) je rozdeľovaná po myslenej kružníci alebo prstenci na lôžko taviaceho a splynovacieho zariadenia, bez toho, aby bola plnená do stredu. Rozdeľovanie predredukovanej železnej rudy je schematicky znázomené na obr. 1, kde je schematicky vykreslené rozdelenie 7 predredukovanej železnej rudy na pevnom lôžku. Rozptyľovanie predredukovanej železnej rudy v sklzoch má v porovnaní so stavom techniky za následok vzrast polomeru rozptylu predredukovanej železnej rudy na pevnom lôžku, pričom jednotlivé výsypné plochy sa čiastočne vzájomne prekrývajú. Rozptyľovanie podľa vynálezu vedie k rovnomernému rozdeľovaniu a najmä k zlepšenému zmiešavaniu predredukovanej železnej rudy s privádzaným uhlím.Obr. 2 schematicky znázorňuje zariadenie na vedenie a rozptyľovanie predredukovaniej železnej rudy(DRI). Toto zariadenie je sklz 8, na ktorého vnútornom povrchu je usporiadaný väčší počet výstupkov 9. Ak prechádza predredukovaná železná ruda týmto sklzom 8, je vychyľovaná a spomaľovaná výstupkami 9.Všetky časti zariadenia, tu ukazované, musia byt prispôsobené prevládajúcim podmienkam v konkrétnej oblasti ich použitia. Keď sú použité v taviacom a splynovacom zariadení, použijú sa v prevažnej miere materiály odolávajúce vysokým teplotám. Ďalej sa môže uvažovať opatriť tie časti, ktoré sú vystavené zvlášť vysokým teplotám, žiaruvzdorným obložením.Tie časti zariadenia, ktoré sú podľa skúseností vystavené zvlášť vysokým úrovniam opotrebovania, sú prídavne chránené opancierovanírn, napríklad navarenými doskarni.Obr. 3 znázorňuje uskutočnenie rozptyľovacieho mechanizmu, aké je použité v taviacom a splynovacom zariadení na prívod predredukovanej železnej rudy (DRI) na pevné lôžko. V tomto prípade je uložených v sklze 10 jedna alebo viac reťazí 13, a to pomocou vhodných upevňovacích prostriedkov 11 v ochrannej rúrke 12.Podľa prednostného uskutočnenia majú reťaze viac uzlov. Vzdialenosti medzi uzlami sa v tomto prípade výhodne rôznia. Sypký materiál, ktorý je zavádzaný do sklzu 10 prívodným potrubím 14, je spomaľovaný a rozptyľovaný reťazami a/alebo uzlami reťazí.1. Zariadenie na rozdeľovanie kusového sypkého materiálu, najmä železnej huby, z toku sypkého materiálu na rozľahlú plochu, predovšetkým na pevné lôžko, pričom táto plocha sa nachádza v reaktore na technológiu fyzikálnych alebo chemických procesov, najmä v reaktore hutného zariadenia na výrobu surového železa alebo oceľových predvýrobkov, výhodne v taviacom a splynovacom zariadení, pričom kusový sypký materiál sa plni prostredníctvom plniaceho zariadenia, ktoré obsahuje najmenej dva sklzy, výhodne rotačne súmerné, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že plniace zariadenie obsahuje rozptyľovací mechanizmus, ktorýje priradený najmenej jednému zo sklzov (8, 10), na rozširovanie toku sypkého materiálu a na rozdeľovanieaspoň časti sypkého materiálu v radiálnom a/alebo tangenciálnom smere, pri pohľade zhora, pričom rozptyľovací mechanizmus obsahuje reťaz (13), výhodne reťaz s okrúhlymi článkami.2. Zariadenie podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že rozptyľovaci mechanizmus je uložený v sklze (8, 10).3. Zariadenie podľa nároku 1 alebo 2, v y z n a č uj ú c e s a t ý m , že sklzy (8, 10) sú umiestnené v rovnakej vzdialenosti od zvislej pozdĺžnej osi reaktora.4. Zariadenie podľa akéhokoľvek z nárokov 1 až 3, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že rozptyľovací mechanizmus je uložený napevno.5. Zariadenie podľa akéhokoľvek z nárokov 1 až 4, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že rozptyľovaci mechanizmus je vytvorený ako pohyblivý, ale bez mechanického pohonu.6. Zariadenie podľa akéhokoľvek z nárokov 1 až 5, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že rozptyľovací mechanizmus obsahuje väčší počet výstupkov (9), ktoré sú uložené na vnútomej strane sklzu (8).7. Zariadenie podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že reťaz (13) obsahuje vo vopred určených vzdialenostiach, ktoré sú vzájomne od seba rôzne, viacej rozptyľovacích prvkov, najmä uzlov.8. Rozptyľovaci mechanizmus, výhodne na použitie v zariadení podľa akéhokoľvek z nárokov l až 7,V y z n a č u j ú c i s a t ý m , že obsahuje niekoľko reťazi (13), na každej z nichje uložených viacej uzlov, pričom vedľa seba ležiace uzly sú uložené výhodne vo vzájomne rozdielnych vzdialenostiach.

MPK / Značky

MPK: C21B 7/00

Značky: zariadení, kusového, rozdeľovanie, materiálů, použitie, mechanizmus, sypkého, výhodné, zariadenie, rozptyľovací

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/8-287155-zariadenie-na-rozdelovanie-kusoveho-sypkeho-materialu-a-rozptylovaci-mechanizmus-vyhodne-na-pouzitie-v-zariadeni.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zariadenie na rozdeľovanie kusového sypkého materiálu a rozptyľovací mechanizmus, výhodne na použitie v zariadení</a>

Podobne patenty