CZ287912B6 - Dopravní zařízení pro dávkované dopravování sypkého materiálu - Google Patents

Abstract

Zařízení je opatřeno dopravním kanálem (6), ve kterém je uložen dopravní šnek (11). Dopravní šnek (11) je opatřen šnekovým chodem (16) tvořeným lopatkami (19) umístěným u koncové oblasti dopravního šneku (11), která ční do vnitřku (10) první metalurgické nádoby. Na druhém konci je dopravní šnek (11) opatřen nepřerušovanou šnekovicí (18). Nepřerušovaná šnekovice (18) má délku alespoň polovinu závitu a maximálně dva závity. Konec šnekovice (18) je uspořádán v oblasti výstupního otvoru (12) pro dopravovaný sypký materiál. Výstupní otvor (12) je obklopen dolů směřujícím hrdlem (13), přičemž hrdlo (13) vede ke druhé metalurgické nádobě. Šnekovicí (18) opatřená koncová oblast dopravního šneku (11) je pomocí uložení (9) uložena na konci dopravního kanálu (6).ŕ

Description

Dopravní zařízení pro dávkované dopravování sypkého materiálu

Oblast techniky

Vynález se týká dopravního zařízení pro dávkované dopravování sypkého materiálu, s dopravním kanálem, majícím vstupní otvor a výstupní otvor, a v dopravním kanálu navrženým, alespoň od vstupního otvoru dopravního kanálu až k výstupnímu otvoru sahajícím dopravním šnekem, který má jak lopatkami tvořený šnekový chod, tak i na něj navazující další šnekový chod, který je uspořádán na konci, který je přiřazen výstupnímu otvoru dopravního kanálu, a který je tvořen nepřerušovanou šnekovicí.

Dosavadní stav techniky

Vynález tohoto druhuje známý z US-A-3 823 920. Toto zařízení je opatřeno dopravním šnekem, který má jak lopatkami, tak i nepřerušovanou šnekovicí tvořený šnekový chod. Toto známé zařízení v první řadě slouží k míchání materiálu užívaného k výrobě skla, přičemž jde o to, aby se písek s vápencem a jinými přísadami pro výrobu skla dobře promíchaly, provlhčily a přivedly do taviči vany. Z tohoto důvodu je dopravní zařízení podle US-A-3 823 920 uspořádané příliš dlouhé a rovněž opatřeno příliš dlouhým dopravním šnekem, u kterého se šnekový chod, tvořený jak nepřerušovanou šnekovicí, tak i lopatkami, rozprostírá po velké délce.

Zařízení k dopravování částic železné houby ze šachtové pece s přímou redukcí do tavícího zplyňovače je známé z EP-B-0 048 008. Šnekový chod tohoto známého dopravního zařízení je zcela vytvořen ze za sebou uspořádaných jednotlivých lopatek, přičemž mezi sousedními lopatkami je vytvořen volný prostor, kterým může sypký materiál propadávat.

Šneky takového druhu, tak zvané lopatkové šneky, se osvědčily pokud je sypký materiál lopatkami stále znovu roztrháván, takže se v dopravním kanálu nemůže spékat, což v případě použití jednodílného dopravního šneku, tedy jedné průběžné šnekovice, může vést k tvoření trubky ve vnitřku dopravního kanálu, přičemž materiál, který má být dopravován, pevně sedí kolem šneku a šnek probíhá naprázdno. Další podstatnou výhodu lopatkového šneku je možno spatřovat v tom, že výroba je podstatně jednodušší a méně nákladná, zejména při velkých průměrech dopravních šneků, např. 1 m, než u šneku se šnekovým chodem tvořeným nepřerušovanou šnekovicí.

Lopatkové šneky mají však také nevýhody, tak např. je třeba upravit dopravní kanál přes určitou délku, což je drahé a při letmo uloženém dopravním šneku konstrukčně náročné, neboť při krátkém dopravním kanálu může dojít k nekontrolovatelnému výtoku sypkého materiálu výstupním otvorem dopravního kanálu, neboť sypký materiál postupuje, jak výše uvedeno, skrz mezi lopatkami vytvořenými volnými prostory v sypném úhlu odpovídajícím sypkému materiálu. Aby se zabránilo uváznutí sypkého materiálu mezi obvodem lopatek a vnitřním vyložením dopravního kanálu, který je u lopatkového šneku téměř zcela zaplněn sypkým materiálem, a umožnila se dostačující možnost vybočení pro částice sypkého materiálu, je potřebné vytvořit relativně velkou štěrbinu mezi vnějším obvodem lopatek a vnitřním vyložením dopravního kanálu. Tato štěrbina je zpravidla podstatně větší než maximální průřez zrna sypkého materiálu, kteiý se má dopravovat. Tím je však také daná vysoká průchodnost plynu.

Jsme-li z konstrukčních důvodů nuceni vytvořit dopravní kanál obzvláště krátký, vyvstává při použití lopatkového šneku nutnost opatřit výstupní otvor vlastním uzavíracím zařízením, které zabrání samovolnému vytékání sypkého materiálu během klidového stavu dopravního šneku.

-1 CZ 287912 B6

Podstata vynálezu

Vynález směřuje k zamezení těchto nevýhod a potíží a klade si za úkol vytvořit dopravní zařízení v úvodu popsaného druhu, jehož výroba vyžaduje v podstatě stejné náklady jako výroba lopatkového šneku a u kterého je spolehlivě zabráněno shora zmíněnému vytváření trubky ve vnitřku dopravního kanálu a otáčení šneku naprázdno, přičemž však se zvláště krátkým dopravním kanálem a tím s velmi krátkým dopravním šnekem je docíleno zkrácení bez toho, aniž by bylo potřeba vytvářet na výstupním otvoru vlastní uzavírací zařízení. Dále má mít dopravní zařízení podle vynálezu zvýšený odpor proti proudění plynu skrz dopravní kanál.

Tento úkol je podle vynálezu řešen tím, že k dopravě sypkého materiálu, jako rudy, uhlí, železné houby atd., od první metalurgické nádoby do druhé je šnekový chod tvořený lopatkami uspořádán u koncové oblasti dopravního šneku, která ční do vnitřku první metalurgické nádoby a že se šnekovice rozprostírá alespoň přes polovinu závitu a maximálně přes dva závity a konec šnekovice je uspořádán v oblasti výstupního otvoru pro dopravovaný sypký materiál, kterýžto výstupní otvor je obklopen dolů směřujícím hrdlem, přičemž hrdlo vede ke druhé metalurgické nádobě, a přičemž dále šnekovicí opatřená koncová oblast dopravního šneku je přes uložení na příslušném konci dopravního kanálu uložena na konci dopravního kanálu.

Obzvláště vyšší odpor při proudění proti průtoku plynu je podle přednostního tvarového uspořádání dosažen tím, že šnekový chod tvořený nepřerušovanou šnekovicí má větší vnější průměr než v prodloužení šnekového chodu lopatkami tvořený šnekový chod, přičemž nebezpečí lepení sypkého materiálu ve štěrbině mezi vnějším obvodem dopravního šneku a vnitřní stěnou dopravního kanálu je odstraněno tím, že šnekový chod v části, ve které je tvořen nepřerušovanou šnekovicí, už není následkem neexistujícího meziprostoru, který by ulehčil tečení sypkého materiálu, tímto sypkým materiálem zcela zaplněn.

Podle jednoho přednostního tvarového provedení mezi vnějším obvodem nepřerušované šnekovice a vnitřní stěnou dopravního kanálu je vytvořena prstencová štěrbina, jejíž šířka odpovídá přibližně maximálnímu průměru zrn dopravovaného sypkého materiálu.

Velmi krátkým dopravním kanálem je docíleno zkrácení, pokud se nepřerušovaná šnekovice rozprostírá přes celou délku dopravního kanálu od jeho vstupního otvoru až k výstupnímu otvoru. Toto přednostní tvarové uspořádání zaručuje také velký odpor proti protékání plynu a spolehlivě zabraňuje samovolnému průtoku sypkého materiálu k výstupnímu otvoru při klidovém stavu dopravního šneku v každém jeho postavení.

Zároveň se nepřerušovaná šnekovice rozprostírá přes alespoň 3/4 závitu, zejména přes jeden a půl až dva závity.

Když je třeba dopravovat sypký materiál, u kterého může vzniknout nalepováním zrn velké opotřebení, rozprostírá se přednostně lopatkami tvořený šnekový chod až do vnitřku dopravního kanálu, zejména 1/2 závitu až 1 1/4 závitu (obr. 2, 3). Lopatkami, tzn. jejich meziprostory, je uvnitř dopravního kanálu umožněno vybočení zrn sypkého materiálu blízko vstupního otvoru, kde je šnekový chod zcela vyplněn následkem dotékání sypkého materiálu, takže je zabráněno nalepování zrn mezi vnějším obvodem šneku a vnitřní stěnou dopravního kanálu.

Pomocí vynálezu je možné vystačit se zvláště krátkým dopravním kanálem, přičemž délka dopravního kanálu je od vstupního otvoru až k výstupnímu otvoru zejména stejná nebo větší jako, resp. než

a) na osu otáčení šnekového dopravníku směřující projekce nepřerušované šnekovice plus

-2 CZ 287912 B6

b) projekce přímky na osu otáčení dopravního šneku, která je položena pod sypným úhlem sypkého materiálu skrz blíže u vstupního otvoru ležící konec šnekovice, přičemž se přímka rozprostírá nahoru až k jejímu průsečíku s nej vyšší tvořící přímkou dopravního kanálu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen pomocí více na obrázcích znázorněných tvarových uspořádání, přičemž obr. 1 až 4 názorně vysvětlují axiální podélný řez dopravním zařízením podle variantních provedení.

Příklady provedení vynálezu

V přibližně vertikální bočnici 1 šachtové pece s přímou redukcí, která je tvořena ohnivzdornou vyzdívkou 2 a jí obklopujícím ocelovým pláštěm 3, je navrženo v pravém úhlu k bočnici 1 uspořádané dopravní zařízení 4. Dopravní zařízení 4 má ocelovým vnitřním vyložením 5 (nebo vyložením ze zdivá) opancéřovaný dopravní kanál 6 s kruhovým příčným průřezem, jehož střední osa 7 se rozprostírá přibližně pravoúhle k bočnici 2. Vnitřní vyložení 5 je obklopeno ohnivzdorným materiálem 2, který je opět obklopen ocelovým pláštěm 8.

Na vnějším volném konci dopravního kanálu 6 je uložení 9 a neznázoměný pohon pro dopravní šnek 11, který volně ční dopravním kanálem 6 do vnitřku 10 šachtové pece s přímou redukcí.

V podlaze dopravního kanálu 6 je navržen výstupní otvor 12 pro dopravovaný sypký materiál, který je obklopen vertikálním, dolu směřujícím hrdlem 13, na které je přírubovým spojem připojena odpadní trubka 14.

Dopravní šnek 11 ční svým šnekovým hřídelem 15 ve směru ke středu šachtové pece s přímou redukcí a má šnekový chod 16, 16', který je od vstupního otvoru 17, to je vtok dopravního kanálu 6 do vnitřku 10 šachtové pece s přímou redukcí, k volnému konci šnekového hřídele 15 vytvořen kónicky zúžený, aby zajistil přes plochu příčného průřezu šachtové pece s přímou redukcí stejný odběr sypkého materiálu.

Podle vynálezu je šnekový chod 16, 16' dopravního šneku 11 přes délku dopravního šneku 11 vytvořen rozdílně, a sice šnekový chod 16' je na konci dopravního šneku 11, který je přiřazen výstupnímu otvoru 12 dopravního kanálu 6, tvořen nepřerušovanou šnekovicí 18, tzn. ocelovým plechem, vytvarovaným do šroubové plochy z jednoho kusu, jež se podle na obr. 1 znázorněného tvarového provedení rozprostírá až k vstupnímu otvoru 17 přes 1 3/4 závitu. Návazně na tuto nepřerušovanou šnekovici 18 je šnekový chod 16 vytvořen ze za sebou šroubovité propletených lopatek 19, přičemž sousední lopatky 19 uzavírají meziprostor 20. Lopatka 20 se rozprostírá přes asi čtvrtinu závitu. Mohla by však mít také menší obvodový rozsah a rozprostírat se například jen přes šestinu závitu.

Lopatky 19 neleží svými plochami přesně na ideální šroubové ploše, nýbrž se od ní nepatrně odchylují, čímž lopatky 19 roztrhávají sypký materiál, který leží ve vnitřku 10 šachtové pece s přímou redukcí, a zabraňují připečení sypkého materiálu k lopatkám 19. popř. pevnému ulpění sypkého materiálu ve šnekovém chodu 16.

Jak ukazuje obr. 1, vniká sypký materiál na vstupním otvoru 17 do šnekového chodu 16' vytvořeného nepřerušovanou šnekovicí 18 tak, že je úplně zaplněn pouze na svém začátku, tedy v bezprostřední blízkosti vstupního otvoru Π. Na průtoku od vstupního otvoru 17 k výstupnímu otvoru 12 je sypký materiál - při klidovém stavu dopravního šneku 11 fixován nepřerušovanou šnekovicí 18. Nepřerušovaná šnekovice 18 tvoří svým vnějším obvodem směrem k vnitřní stěně, tzn. k vnitřnímu vyložení 5 dopravního kanálu 6, prstencovou štěrbinu 21, jejíž šířka 21'

-3CZ 287912 B6 odpovídá přibližně největší velikosti zrna sypkého materiálu, který má být dopravován. Touto poměrně úzkou prstencovou štěrbinou 21 je vytvořen relativně velký odpor proti protékání plynu.

Podle obr. 2 se nepřerušovaná šnekovice 18 nerozprostírá úplně až ke vstupnímu otvoru 17, nýbrž končí od něj po 1 1/2 závitu, takže se lopatkami 19 tvořený šnekový chod 16 rozprostírá přibližně 3/4 závitu do vnitřku dopravního kanálu 6. Proto u tohoto tvarového provedení už není šnekový chod 16' zcela vyplněn, a sice následkem vytvářejícího se kužele sypkého materiálu, který je naznačen přímkou 22 se sypným úhlem a sypkého materiálu.

Tímto uspořádáním je podstatně odstraněno nebezpečí přilepení sypkého materiálu mezi vnitřním obvodem dopravního šneku 11 a vnitřním vyložením 5 dopravního kanálu 6 a tím opotřebování dopravního šneku 6, neboť šnekový chod 16 je zcela vyplněn jen blízko vstupního otvoru 17 a je možné vybočení zrn meziprostoiy 20 mezi lopatkami 19. Vnější průměr lopatkami 19 vytvořeného šnekového chodu 16 je méně omezen než vnější průměr nepřerušovanou šnekovicí vytvořeného šnekového chodu 16', čímž může být rovněž odstraněno opotřebování lopatek 19.

Jak je seznatelné z obr. 2, má dopravní kanál 6 mezi vstupním otvorem 17 a výstupním otvorem 12 délku 23, která odpovídá projekci 24 nepřerušované šnekovice 18 na osu 7 otáčení plus projekci 25 přímky 22. která se rozprostírá pod sypným úhlem a sypkého materiálu z nejvyššího místa 26 vstupního otvoru 17 dopravního kanálu 6 až ke konci šnekovice 18 ležícímu blíže vstupnímu otvoru 17. To je nejmenší délka, která je účelná pro nezávadnou funkci dopravního zařízení 4. Tato délka může být také překročena, čemuž by však podle možnosti z důvodů nákladů mělo být zabráněno.

Podle na obr. 3 znázorněného tvarového uspořádání je nepřerušovaná šnekovice 18 dimenzována trochu kratší než podle tvarového uspořádání na obr. 2, což má výhodu jednodušší výroby. To je významné při větších rozměrech dopravního šneku 11 (např. průměru šnekového hřídele 15 asi 0,5 m, průměru dopravního kanálu 6 asi 1 m, délce dopravního šneku 11 asi 8 m, tloušťce ocelového plechu tvořícího nepřerušovanou šnekovici 18 asi 4 cm).

Na obr. 4 je znázorněno další tvarové provedení, u kterého se nepřerušovaná šnekovice 18 rozprostírá jen více přes polovinu závitu. U této varianty je sypký materiál při samovolném průtoku od vstupního otvoru 17 k výstupnímu otvoru 12 zafixován jen tehdy, když se šnekovice 18 nachází v na obr. 4 znázorněné pozici, tedy ve své nejspodnější poloze. Po otočení z této pozice teče kužel sypkého materiálu, který se tvoří zde na vstupním otvoru 17, a který je znázorněn přímkou 22 a sahá až přes výstupní otvor 12, samovolně od vstupního otvoru 17 k odpadní trubce 14 aniž by se sám dopravní šnek 11 musel nacházet v otáčivém pohybu. Šnekovice 18 funguje u tohoto tvarového uspořádání jako uzavírací orgán.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Dopravní zařízení (4) pro dávkované dopravování sypkého materiálu, s dopravním kanálem (6), majícím vstupní otvor (17) a výstupní otvor (12), a v dopravním kanálu (6) umístěným, alespoň od vstupního otvoru (17) dopravního kanálu (6) až k výstupnímu otvoru (12) sahajícím dopravním šnekem (11), který má lopatkami (19) tvořený šnekový chod (16), a na něj navazující další šnekový chod (16'), který je uspořádán na konci, kteiý je přiřazen výstupnímu otvoru (12) dopravního kanálu (6), a který je tvořen nepřerušovanou šnekovicí (18), vyznačující se t í m , že k dopravě sypkého materiálu, jako rudy, uhlí, železné houby atd., od první metalurgické nádoby do druhé je šnekový chod (16) tvořený lopatkami (19) uspořádán u koncové oblasti dopravního šneku (11), která ční do vnitřku (10) první metalurgické nádoby a šnekovice (18) se rozprostírá alespoň přes polovinu závitu a maximálně přes dva závity a konec šnekovice (18) je uspořádán v oblasti výstupního otvoru (12) pro dopravovaný sypký materiál, výstupní otvor (12) je obklopen dolů směřujícím hrdlem (13), přičemž hrdlo (13) vede ke druhé metalurgické nádobě, a přičemž šnekovicí (18) opatřená koncová oblast dopravního šneku (11) je přes uložení (9) u příslušného konce dopravního kanálu (6) uložena na konci dopravního kanálu (9).
2. 2. Dopravní zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že šnekový chod (16') tvořený nepřerušovanou šnekovicí (18) má větší vnější průměr než šnekový chod (16) tvořený v pokračování šnekového chodu (16') lopatkami (19).
3. 3. Dopravní zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že mezi vnějším obvodem nepřerušované šnekovice (18) a vnitřní stěnou dopravního kanálu (6) je vytvořena prstencová štěrbina (21), jejíž šířka (2Γ) odpovídá maximálnímu průměru zrn dopravovaného sypkého materiálu.
4. 4. Dopravní zařízení podle jednoho nebo více z nároků laž3, vyznačující se tím, že se nepřerušovaná šnekovice (18) rozprostírá přes celou délku dopravního kanálu (6) od vstupního otvoru (17) až k výstupnímu otvoru (12).
5. 5. Dopravní zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že se nepřerušovaná šnekovice (18) rozprostírá přes alespoň 3/4 závitu, zejména přes jeden a půl až dva závity.
6. 6. Dopravní zařízení podle jednoho nebo více z nároků laž3, vyznačující se tím, že lopatkami (19) tvořený šnekový chod (16) zasahuje až do vnitřku dopravního kanálu (6), zejména 1/2 závitu až 1 1/4 závitu.
7. 7. Dopravní zařízení podle jednoho nebo více z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že délka dopravního kanálu (6) je od vstupního otvoru (17) až k výstupnímu otvoru (12) stejná nebo větší než na osu (7) otáčení šnekového dopravníku směřující projekce (24) nepřerušované šnekovice (18) plus projekce (25) přímky (22) na osu (7) otáčení šnekového dopravníku, přičemž přímka (22) pod sypným úhlem (a) prochází blíže u vstupního otvoru (17) ležícím, koncem šnekovice (18), a zasahuje nahoru až k průsečíku s nejvýše položenou tvořící přímkou dopravního kanálu (6).