устройство для разделения агломерата по фракциям

Формула изобретения

1. Устройство для разделения агломерата по фракциям, содержащее механизм загрузки, цилиндрический вращающийся барабан с подвижно закрепленными на нем колосниками, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным цилиндрическим вращающимся барабаном и расположенной между цилиндрическими барабанами разделительной перегородкой, представляющей собой, в поперечном сечении, равнобедренный треугольник с вершиной, обращенной вверх, при этом цилиндрические барабаны установлены под углом к горизонтальной плоскости с возможностью вращения в противоположные стороны относительно друг друга, а колосники расположены вдоль барабанов с образованием продольных щелей и закреплены на торцевых дисках цилиндрических барабанов посредством осей с возможностью поворота вокруг них на угол, ограниченный поверхностями торцевых дисков.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что углы у основания равнобедренного треугольника поперечного сечения разделительной перегородки превышают угол естественного откоса агломерата.

3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что ширина щелей между колосниками, находящимися в верхней части вращающихся барабанов, при повороте барабанов на угол от 0° до 140° от основания разделительной перегородки, является минимальной, соответствующей крупности отсеваемой фракции агломерата, а ширина щелей между колосниками, находящимися в нижней части цилиндрических барабанов, при дальнейшем вращении имеет возможность увеличения до максимальной в точке, соответствующей углу поворота барабана, равному приблизительно 270°.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии, а конкретно к агломерационному производству.

Известно устройство для разделения сыпучих материалов по фракциям, где более мелкая фракция выводится из потока материала за счет просыпания через отверстия в сите при поступательном движении потока обрабатываемого материала вдоль оси устройства (SU 1148868 А, кл. С 21 В 7/20 от 07.04.85).

Данное устройство имеет невысокую эффективность разделения материала на крупные и мелкие фракции в связи с тем, что с поверхностью сита взаимодействует, в основном, только нижний, тонкий слой материала. Плюс к этому часть материала застревает в отверстиях сита, уменьшает его проходное сечение и тем самым снижает эффективность его работы.

В качестве наиболее близкого аналога известно устройство для разделения агломерата по фракциям, содержащее механизм загрузки, цилиндрический вращающийся барабан с подвижно закрепленными на нем колосниками (А.С. 360979, кл. В 07 В 1/22 от 07.12.72). С конвейера агломерат потоком поступает на поверхность вращающегося барабана, образованную вогнутыми, расположенными перпендикулярно оси вращения барабана, закрепленными шарнирно одним концом на продольных балках колосниками. При вращении барабана происходит разделение поступающего агломерата на крупную и мелкую фракции. Мелкая фракция попадает в лоток, расположенный под барабаном, а крупная, по инерции, поступает в бункер.

В известном устройстве ось цилиндрического вращающегося барабана с колосниками расположена перпендикулярно потоку поступающего на него с конвейера агломерата, поэтому производительность устройства ограничивается шириной потока агломерата, а ширина потока, в свою очередь, зависит от ширины ленты конвейера. Эффективность отсева мелочи данным устройством сильно зависит от его производительности и при увеличении нагрузки исходного продукта на барабан или при увеличении скорости вращения барабана резко падает.

Техническим результатом настоящего изобретения является уменьшение удельного расхода кокса и увеличение производительности доменной печи в результате заметного снижения количества мелочи в скиповом агломерате, которое обеспечивается высокой эффективностью грохочения предлагаемого устройства.

Технический результат достигается тем, что устройство для разделения агломерата по фракциям, содержащее механизм загрузки и цилиндрический вращающийся барабан с подвижно закрепленными на нем колосниками, снабжено дополнительным цилиндрическим вращающимся барабаном и расположенной между цилиндрическими барабанами разделительной перегородкой, представляющей собой, в поперечном сечении, равнобедренный треугольник с вершиной, обращенной вверх, при этом цилиндрические барабаны установлены под углом к горизонтальной плоскости с возможностью вращения в противоположные стороны друг относительно друга, а колосники расположены вдоль барабанов с образованием продольных щелей и закреплены на торцевых дисках цилиндрических барабанов посредством осей с возможностью поворота вокруг них на угол, ограниченный поверхностями торцевых дисков. Углы у основания поперечного сечения разделительной перегородки превышают угол естественного откоса агломерата. Ширина щелей между колосниками, находящимися в верхней части вращающихся барабанов, при повороте барабанов на угол от 0 до 140° от основания разделительной перегородки является минимальной, соответствующей крупности отсеваемой фракции агломерата, а ширина щелей между колосниками, находящимися в нижней части цилиндрических барабанов, при дальнейшем вращении имеет возможность увеличения до максимальной в точке, соответствующей углу поворота барабана, равному приблизительно 270°.

Наличие двух вращающихся в противоположные стороны барабанов, с закрепленными на них колосниками, позволяет увеличить производительность и эффективность работы устройства.

Расположенная между двумя барабанами разделительная перегородка, имеющая в поперечном сечении вид треугольника с вершиной, обращенной вверх, увеличивает площадь поперечного сечения потока агломерата и тем самым способствует увеличению производительности.

Форма (профиль) перегородки, представляющая собой в поперечном сечении треугольник с углами у основания, превышающими естественный угол откоса агломерата, создает условия для перемешивания потока агломерата колосниками вращающихся барабанов, что способствует увеличению эффективности разделения агломерата по фракциям (отсева мелочи).

Высокой эффективности работы устройства способствует также возможность увеличения ширины щелей между колосниками при их опрокидывании после поворота цилиндрической поверхности барабанов на 140° от нижней кромки перегородки, позволяющая сохранить эффективную площадь сечения щелей между колосниками путем их самоочищения.

Изобретение поясняется следующими чертежами:

Фиг.1 - Общий вид устройства.

Фиг.2 - Поперечное сечение устройства, Фиг.2а - Вид А.

Фиг.3 - Продольное сечение устройства, Фиг.3а - Вид А, Фиг.3б - Вид Б, Фиг.3В - Вид В.

Устройство для разделения агломерата по фракциям включает в себя:

- механизм загрузки, состоящий из бункера 1 и питателя 2, обеспечивающий равномерное поступление материала в загрузочную зону устройства, образованную наружными цилиндрическими поверхностями барабанов 3 и разделительной перегородкой 7, и регулировку высоты слоя при изменении скорости вращения барабанов;

- цилиндрические барабаны 3, установленные на опорах 10 под углом 16 к горизонтальной поверхности, образованные торцевыми дисками 9 и подвижно закрепленными на них колосниками 4, вращающиеся в противоположные стороны на валах 8, осуществляющие, собственно, разделение агломерата по фракциям;

- колосники 4, шарнирно закрепленные при помощи пластин 5 и осей 6 на торцевых дисках 9, имеющие возможность поворота вокруг оси 6, благодаря чему происходит их самоочистка;

- разделительную перегородку 7, представляющую собой, в поперечном сечении, равнобедренный треугольник 17, имеющий углы 18 у основания, превышающие угол естественного откоса агломерата, что повышает эффективность работы устройства;

- зацепы 11, обеспечивающие возможность увеличения ширины щели 19 между колосниками 4 в нижней части барабанов 3, что способствует более эффективному удалению мелкой, отсеянной фракции из внутренней части барабанов 3;

- течку 12 и конвейер 14, предназначенные для транспортировки мелкой фракции агломерата;

- течку 13 и конвейер 15, предназначенные для транспортировки крупной фракции агломерата.

Устройство работает следующим образом.

Агломерат из бункера 1 при помощи питателя 2 поступает в загрузочную зону, образуемую наружными цилиндрическими поверхностями барабанов 3 и разделительной перегородкой 7. При вращении барабанов 3 в противоположные стороны прилегающий к цилиндрической поверхности слой агломерата захватывается колосниками 4 и поднимается вверх. Мелкая фракция просыпается в щели 19 между колосниками 4, а крупная фракция скатывается обратно, на поверхность слоя. Часть мелкой фракции просыпается через зазоры 20, образуемые разделительной перегородкой 7 и цилиндрической поверхностью барабанов 3. Благодаря тому, что барабаны 3 установлены под углом 16 к горизонтальной плоскости, при их вращении происходит поступательно-винтовое перемещение потока агломерата вдоль оси 21, к разгрузочному концу. Таким образом, за время продвижения агломерата от загрузочной зоны до разгрузочного конца агломерат многократно перемешивается, пересыпаясь по поверхности цилиндров. Режим перемешивания в большой степени зависит от разделительной перегородки 7 и определяется углами ее поперечного сечения. Перемешивание потока агломерата положительно сказывается на эффективности отсева мелкой фракции и заметно ее улучшает.

Колосники 4 крепятся на дисках 9 шарнирно, поэтому при повороте барабанов 3 на угол, приблизительно равный 140° от нижней кромки перегородки 7, происходит опрокидывание колосников 4, достигших этой точки, под собственным весом. При этом колосники 4 ударяются о диск 9 и образуется широкая щель 19. Все застрявшие случайно кусочки агломерата проваливаются в эту щель 19 и происходит полная очистка колосников 4, что также повышает эффективность отсева мелкой фракции.

При дальнейшем вращении барабанов размер щелей 19 между колосниками 4, находящимися в нижней части барабанов 3, увеличивается. Колосники 4, благодаря шарнирному соединению с дисками 9, оказываются свободно висящими на осях 6 крепления и не препятствуют удалению мелкой фракции агломерата из внутренней части барабанов. Зацепы 11 (Фиг.3) обеспечивают наличие широкой щели 19 между колосниками 4 в нижней части барабанов, создавая тем самым идеальные условия для удаления из внутренней части барабана не только мелкой фракции агломерата, но и случайно попавших внутрь более крупных предметов.

Предлагаемое устройство, имеющее высокую эффективность грохочения, позволит заметно снизить количество мелочи в скиповом агломерате.

Согласно справочным данным, подтвержденным практикой, снижение количества мелочи в скиповом агломерате на 1% дает снижение удельного расхода кокса от 0,4 до 0,7% и повышает производительность доменной печи на 0,4-0,7%. Приняв, что количество мелочи в скиповом агломерате на металлургических комбинатах находится в пределах 10-20% и использование предлагаемого устройства позволит снизить его в два раза, ожидаемый экономический эффект составит от 2,5 до 5,0% снижение удельного расхода кокса и на 2,5-5,0% увеличение производительности доменной печи.