поточная линия для сепарации и сортирования отвальных металлургических и литейных шлаков

Формула изобретения

ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ СЕПАРАЦИИ И СОРТИРОВАНИЯ ОТВАЛЬНЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ И ЛИТЕЙНЫХ ШЛАКОВ, включающая электромагнитные сепараторы, дробилку, установку для отсева, бункеры-накопители отсортированного шлака с дозаторами, транспортные приспособления, устройство для дробления и грохочения, выполненное в виде приемного бункера, виброгрохота и расположенной над ним установки для дробления шлака, выполненной из трехстенной камеры, рамы с кареткой и дробящими приспособлениями и привода перемещения рамы, приемник для шлака, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности разлома кусков шлака и отделения его от металлов, а также механизации разгрузки и выбивки шлака из приемника для шлака, она снабжена кантователем, состоящим из буфера, рамы кантователя, стрелы с размещенными на раме кантователя опорами и приводом поворота, тележки, состоящей из рамы тележки с установленными на ней приводными и неприводными катками и захватами для приемника шлака с расположенным на раме кантователя приводом их разжима, причем тележка имеет размещенные на стреле привод перемещения, подвижные и неподвижные пути перемещения и гравитационные упоры, при этом установка для дробления шлака выполнена с телескопической тягой, наружная часть которой соединена с приводом перемещения рамы и имеет ось с расположенными на ней скобообразными боковыми стенками с выполненными в них крюками и упирающейся в наружную часть телескопической тяги поперечной стенкой, образующими защелку, имеющую рычаг, расположенный под углом в сторону смещения центра тяжести защелки, при этом на внутренней части телескопической тяги расположена дополнительная ось, в наружной части телескопической тяги выполнены пазы, причем на дополнительной оси размещены ролики, выступающие из пазов наружной части телескопической тяги, а крюки установлены с возможностью контакта с роликами, при этом для опоры каретки рамы установлены пружины, а защелка выполнена с приводом и упорным роликом, установленным в верхней части трехстенной камеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, а именно к линиям дробления, грохочения, сепарации и сортирования отвальных металлургических и литейных шлаков.

Известна поточная линия для сепарации и сортирования отвальных металлургических шлаков, включающая загрузочное приспособление, выполненное в виде приемного бункера-накопителя, вибрационные грохоты, размещенные над приемными бункерами, электромагнитные сепараторы, холодильные камеры с загрузочными люками и форсунками, барабанные грохоты [1].

Недостатками этой линии являются ее сложность и низкая эффективность в отделении шлака от металла на грохоте и на линии в целом, отсутствует устройство для разгрузки шлаков. Кроме того, на полотне грохота остается шлак, который необходимо дополнительно перерабатывать.

Наиболее близкой к предлагаемой по выполняемой функции и достигаемому результату является поточная линия для дробления, сепарации и сортирования металлургических и литейных шлаков, включающая устройство для грохочения и дробления материала, выполненное в виде приемного бункера, установленный над ним вибрационный грохот, установку для дробления шлака, электромагнитные сепараторы, дробилку, установку для отсева, бункеры-накопители отсортированного шлака с дозаторами и транспортные устройства [2].

Недостатками этой линии являются сложность разгрузки шлака из шлаковин на виброгрохот, невозможность его выемки, если шлак прикипел, а металл, входящий в его состав, приварился к внутренней поверхности шлаковин. Недостаточно эффективно происходит разлом кусков шлака и отделение его от металла на полотне грохота.

Цель изобретения - повышение эффективности разлома кусков шлака и отделение его от металла, а также механизация разгрузки и выбивки шлака из шлаковен.

Указанная цель достигается тем, что поточная линия для сепарации и сортирования отвальных металлургических и литейных шлаков, включающая электромагнитные сепараторы, дробилку, установку для отсева, бункеры-накопители отсортированного шлака с дозаторами, транспортные приспособления, устройство для дробления и грохочения, выполненное в виде приемного бункера, виброгрохота и расположенной над ним установки для дробления шлака, включающий трехстенную камеру, раму с дробящими приспособлениями и привод перемещения рамы, снабжена кантователем, состоящим из буфера, рамы кантователя, стрелы с размещенными на раме опорами и приводом поворота, тележки, состоящей из рамы с установленными на ней приводными и неприводными катками и захватами для приемника шлака с расположенным на раме кантователя приводом их разжима, причем тележка имеет размещенные на стреле привод перемещения, подвижные и неподвижные пути перемещения и упоры. Установка для дробления шлака дополнительно содержит телескопическую тягу, наружная часть которой соединена с приводом перемещения рамы и имеет ось с расположенным на ней боковыми стенками скобообразного сечения крюком-защелкой, упирающейся в наружную часть тяги поперечной стенкой, причем хвостовая часть крюка-защелки выполнена в виде рычага, смещенного под углом в сторону смещения центра тяжести крюка, а крюковая часть выполнена в боковых стенках, расположена зевом в сторону, противоположную от расположения рычага хвостовой части, и контактирует с роликами, выступающими из пазов наружной части тяги и расположенными на оси внутренней части тяги, которая шарнирно соединена с рамой дробящих приспособлений. При этом в нижней части трехстенной камеры установлены амортизационные пружины, а в верхней части - привод крюка-защелки и упорный ролик.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что данная поточная линия дополнительно содержит кантователь для разгрузки и выбивки приемников для шлака, а установка для дробления шлака снабжена телескопической тягой, крюком-защелкой, амортизационными пружинами, установленными в нижней части трехстенной камеры, приводом крюка-защелки и упорным роликом, установленным в верхней части трехстенной камеры.

Таким образом, заявляемая линия соответствует критерию "новизна".

Заявленная совокупность отличительных признаков соответствует критерию "существенные отличия", так как их наличие позволяет повысить эффективность разлома кусков шлака и отделение его от металла, а также механизировать разгрузку и выбивку шлака из приемников.

На фиг. 1 показана поточная линия, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (положение телескопической тяги рамы с дробящими приспособлениями установки для дробления шлака в безударном режиме); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 (положение телескопической тяги после удара дробящих приспособлений по шлаку и исходное положение кантователя); на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1 (кантователь в положении выбивки приемника для шлака и установка для дробления шлака в исходном положении; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 6 - узел I на фиг. 2; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 6; на фиг. 8 - узел II на фиг. 2; на фиг. 9 - узел III на фиг. 4 (момент движения тележки кантователя назад и подъема при этом ее неприводными катками путей перемещения тележки вперед); на фиг. 10 - узел IV на фиг. 5.

Поточная линия состоит из вибрационного грохота 1, установленного над бункером 2 и соединенного ленточным конвейером 3 с вибродробилкой 4, которая соединена ленточным конвейером 5 с виброситом 6. Последнее ленточным конвейером 7 соединено с накопительным бункером 8 и склизом 9 с накопительным бункером 10. Накопительные бункеры 8 и 10 имеют дозаторы 11.

Над ленточными конвейерами 3 и 5 расположены электромагнитные сепараторы 12 и 13, которые сбрасывают металл в накопительные тары 14 и 15. У грохота 1 установлен кантователь 16 для разгрузки и вибрации приемника 17 для шлака. Кантователь 16 состоит из буфера 18 и рамы 19, на которой размещены опоры 20 стрелы, привод 21 поворота стрелы, привод 22 разжима захватов приемника для шлака и стрела 23 с приводом перемещения тележки 24. Цепь 25 привода перемещения тележки 24 огибает передние холостые звездочки 26 и задние приводные звездочки 27. Нижние ветви 28 цепей 25 закреплены на задних катках 29 тележки 24. Кроме того, на стреле 23 расположены путь 30 перемещения тележки 24, путь 31 перемещения тележки вперед, один конец которого закреплен на осях в опорах 32, а другой лежит на пути 33 перемещения тележки назад, гравитационные упоры 34, опоры 20 и цапфы 35 привода 21 стрелы.

Приемник 17 для шлака установлен на тележке 24, которая состоит из рамы 36 с расположенными на ней задними приводными катками 29, передними неприводными катками 37 и двумя захватами 38 приемника для шлака. Захват 38 приемника 17 содержит рычаг 39, установленный на оси 40, верхняя часть которого имеет переднюю поверхность 41, контактирующую с приемником 17, и заднюю поверхность 42, контактирующую с клином 43. Нижняя часть рычага имеет ось 44 с расположенной на ней головкой 45 штока 46, который входит в отверстие упора 47, установленного на цапфах 48, закрепленных на раме 36, на которой надета пружина 49, верхней частью упирающаяся в головку штока 46, а нижней - в упор 47.

Клиновая поверхность 50 клина 43 контактирует с рычагом 39, а поверхность 51 - с рамой 36. Клин 43 имеет тягу 52, на которой расположена пружина 53, нижней частью упирающаяся в шайбу 54 тяги 52, а верхней - в раму 36 тележки 24.

Над вибрационным грохотом 1 размещена передвижная установка 55 для дробления шлака. Установка 55 содержит телескопическую тягу 56, наружная часть 57 которой соединена с приводом 58 перемещения рамы 59. В последней свободно установлены дробящие приспособления 60. Наружная часть 57 тяги 56 имеет ось 61, на которой боковыми стенками 62 скобообразного сечения расположен крюк-защелка 63, упирающийся в наружную часть 57 тяги 56 поперечной стенкой 64. Хвостовая часть крюка-защелки 63 выполнена в виде рычага 65, смещенного под углом в сторону смещения центра тяжести (ЦТ) крюка-защелки 63 и контактирующего с роликом 66 привода 67 крюка, закрепленного на трехстенной камере 68. Камера 68 имеет привод 69 перемещения и установлена на рельсах 70 колесами 71. Крюковая часть выполнена в боковых стенках 62, размещена зевом 72 в сторону, противоположную от расположения хвостовой части рычага 65, и контактирует с роликами 73. Ролики 73 выступают из пазов 74 наружной части 57 тяги и расположены на оси 75 внутренней части 76 тяги, которая соединена через шарнир 77 с рамой 59. На уровне привода 67 крюка-защелки 63 с противоположной от него стороны на трехстенной камере 68 закреплен упорный ролик 78, который контактирует с наружной частью 57 тяги.

В нижней части трехстенной камеры 68 для опоры каретки 79 рамы 59 в нижнем положении установлены амортизационные пружины 80. Рядом с вибрационным грохотом 1 расположена неподвижная стена 81 с вентиляционным отводом 82. На рельсах 83 над вибрационным грохотом 1 расположен кран 84 с магнитной шайбой 85.

Поточная линия работает следующим образом.

Приемник 17 с охлажденным естественным способом шлаком 86 устанавливают с помощью крана в тележку 24 кантователя 16. Штоки приводов 22 разжима захватов приемника 17 опускаются и освобождают тяги 52 клиньев 43. Сжатые пружины 53, упираясь верхней частью в раму 36, а нижней - в шайбу 54, с помощью тяг 52 перемещают клинья 43 вниз, которые, упираясь поверхностью 51 в раму 36, клиновой поверхностью 50 взаимодействуют с задней поверхностью 42 верхней части рычагов 39, поворачивают их на осях 40 до контакта их передней поверхности 41 с приемником 17. При этом нижние части рычагов 39 через оси 44 и головки 45, поворачиваясь, поворачивают и перемещают штоки 46 в отверстиях упоров 47, вращающихся на цапфах 48 в раме, и сжимают пружины 49. Таким образом происходит зажим приемника 17 захватами 38. После этого приводом 21 через цапфы 35 поворачивают в опорах 20 стрелу 23 на 90^о. При этом гравитационные упоры 34 под действием силы тяжести откидываются и упираются в буфер 18. Вместе со стрелкой 23 поворачивается и находящаяся на ней тележка 24 с приемником 17. Затем включается привод перемещения тележки и задние приводные звездочки 27, вращаясь, перемещают цепи 25, которые вращают передние холостые звездочки 26. Нижние ветви 28 цепей 25, перемещаясь вперед, через задние катки 29 тележки 24 перемещают раму 36 вместе с закрепленным на ней приемником 17 на задних приводных катках 29 и на передних неприводных катках 37 по путям 30 и 31. Дойдя до конца путей 31, катки 37 срываются со стрелы 23 и рама 36 с приемником 17 под действием силы тяжести с ускорением начинает вращаться вокруг оси находящихся на путях 31 катков 29 до удара приемника 17 о буфер 18. Импульс удара передается на шлак, который отрывается от приемника 17 и падает на полотно вибрационного грохота 1.

После выбивки приемника 17 привод перемещения тележки 24 включается назад и нижние ветви 28 цепей 25 через катки 29 перемещают раму 36 с выбитым приемником 17 в исходное положение. При этом катки 29 перекатываются по путям 31 и 30, а катки 37 после соскакивания приемника 17 с буфера 18 перекатываются по путям 33 и приподнимают в процессе перемещения путь 31, который поворачивается на осях в опорах 32, проходят под ним и выкатываются на путь 30, а путь 31 под действием силы тяжести возвращается в исходное положение.

После возвращения тележки 24 с приемником 17 в начальное положение привод 21 поворота стрелы через цапфы 35 поворачивает в опорах 20 стрелу 23 в исходное положение, при этом гравитационные упоры 34 под действием силы тяжести возвращаются на место. Затем штоки привода 22 разжима захватов приемника 17 поднимаются и поднимают через тяги 52 клинья 43, сжимая пружины 53 через шайбы 54. По мере перемещения клиновой поверхности 50 вверх задняя поверхность 42 верхней части рычагов 39 освобождается и рычаги 39 под действием разжимающих пружин 49, упирающихся в упоры 47, которые вращаются на цапфах 48 в раме 36, через головки 45 штоков 46, оси 44, установленные в нижней части рычагов 39, поворачивают их на осях 40 и таким образом передние поверхности верхней части 41 рычагов 39 отходят от приемника 17 и освобождают его.

После этого пустой приемник 17 снимают с кантователя 16 и ставят новый со шлаком. Затем трехстенная камера 68, перемещаясь по рельсам 70 приводом 69 на колесах 71, прижимается к неподвижной стене 81. После остановки камеры 68 включается вибрационный грохот 1 и вентиляция, связанная трубопроводом с отводом 82. Привод 58 опускает раму 59 с дробящими приспособлениями 60 до контакта каретки 79 с амортизационными пружинами 80 и контакта дробящих приспособлений 60 со шлаком. Если под действием вибрационных сил и веса дробящих приспособлений слиток шлака рассыпается на куски плохо, привод 58 с помощью телескопической тяги 56 поднимает раму 59 до расположения рычага 65 хвостовой части крюка-защелки 63 напротив ролика 66 привода 67 крюка. После остановки ролик 66 упирается в рычаг 65 и поворачивает крюк-защелку 63 на угол, достаточный для расцепления зева 72 крюковой части с роликами 73. Освобожденная часть 76 тяги вместе с рамой 59 и дробящими приспособлениями 60 под действием силы тяжести падает с ускорением. Дробящие приспособления 60 при этом ударяют по шлаку, а удар каретки 79 с рамой 59 гасится амортизационными пружинами 80. При этом суммарная сила удара дробящих приспособлений 60 не должна превышать грузоподъемность вибрационного грохота 1, а амортизация пружин 80 должна быть достаточной для гашения удара каретки с рамой и для получения минимального зазора между дробящими приспособлениями 60 и полотном грохота 1. При давлении ролика 66 на рычаг 65 крюка-защелки 63 ролик 78, упираясь в часть 57 тяги, исключает ее отклонение.

После отхода ролика 66 в исходное положение крюк-защелка 63 под действием смещенного центра тяжести проворачивается на оси 61 и упирается поперечной стенкой 62 в тягу, центр оси 61 при этом совпадает с центром оси зева 72. При опускании части 57 тяги приводом 58 боковые стенки 62 крюка-защелки 63 упираются нижней частью в ролики 73, отклоняются ими в сторону от оси, а при их прохождении возвращаются на место и ролики 73 оказываются внутри зева 72 крюка-защелки 63. При этом опускание тяги 56 прекращается и она готова для очередного подъема части 76 тяги совместно с соединенной с ней через шарнир 77 рамой 59 с дробящими приспособлениями 60 и кареткой 79. При падении части 76 тяги и опускании части 57 тяги. Ролики 73 перемещаются в пазах 74 части 57 тяги, а часть 76 внутри части 57 и тяги.

После удара или серии ударов привод 58 поднимает тягу 56, а через нее и раму 59 с дробящими приспособлениями 60 и с кареткой 79 в исходное положение.

Под действием вибрационных сил, ударов и веса дробящих приспособлений слиток шлака pассыпается на куски шлака и металла, заключенного в нем. Весь шлак и металл размером меньше ячейки полотна проходят сквозь полотно грохота 1 через бункер 2 и попадают на полотно ленточного конвейера 3, где электромагнитным сепаратором 12 металл отделяется в накопительную тару 14. Затем смесь шлака с металлом дробится на вибродробилке 4 и поступает на ленточный конвейер 5, откуда сепаратором 13 металл сбрасывается на накопительную тару 15. Мелкая фракция просеивается на вибросите 6 и ленточным конвейером 7 транспортируется в накопительный бункер 8, а крупная по склизу 9 поступает в накопительный бункер 10. Из накопительных бункеров 8 и 10 дозаторами 11 шлак загружают в машины или вагоны.

После подъема рамы 59 с дробящими приспособлениями 60 в исходное положение грохотом 1 останавливается, вентиляция отключается и привод 69 отводит трехстенную камеру 68 в начальное положение. Оставшийся на полотне грохота 1 металл краном 84 при помощи магнитной шайбы 85 забирают и транспортируют на шихтовый двор. Туда же поступает и металл в накопительных тарах 14 и 15.

Предлагаемая поточная линия для сепарации и сортирования отвальных металлургических и литейных шлаков по сравнению с известными техническими решениями позволяет решить проблему с выбивкой приемников для шлака и более эффективно отделять шлак от металла.

Использование поточной линии на литейном заводе КАМАЗа позволяет выкидываемый в настоящее время шлак использовать в народном хозяйстве, а металл, находящийся в шлаке, возвращать в производство.