Способ и устройство для загрузки сыпучего материала в металлургическую емкость

1 Изобретение относится к способу загрузки сыпучего материала в металлургическую емкость, в частности загрузки скрапа в дуговую печь, содержащую, по меньшей мере, один электрод, расположенный в центре газоплотно закрытой крышкой верхней части, а также к соответствующему устройству для его осуществления. Металлургические емкости заполняют обычно периодически, а дуговые печи загружают, как правило, посредством скрапных корзин. Так, из ЕР 0646652 В 1 известна сталеплавильная установка с закрытой опрокидываемой дуговой печью, содержащей загрузочное устройство, по меньшей мере, с двумя контейнерами. Эти контейнеры, расположенные с обеих сторон электродной консоли, закрепляют на цеховой платформе. Контейнеры содержат удаляемое во время загрузки дно. С помощью этих контейнеров невозможна непрерывная загрузка металлоприемника печи. Из DE 19753184 А 1 известна установка с плавильной печью для расплавления металлов,у которой коаксиально главной оси печи предусмотрена центральная труба, в которой расположен, по меньшей мере, один электрод и в которой на головной части печи устанавливают контейнер. В этом контейнере над закрытым крышкой металлоприемником печи временно хранят шихту, которая при открывании крышки печи падает во внутреннее пространство последней. Это известное устройство также не обеспечивает непрерывную загрузку печи. Из DE 4407861 С 1 известно загрузочное устройство для дуговых печей, у которого на своде печи расположена кольцевая камера, причем в кольцевой камере предусмотрено передвижное устройство, на котором подвешены включаемые грузовые магниты. Сбоку в металлоприемник печи входит, по меньшей мере,один материалоподвод, на котором предусмотрены закрепленные на передвижном устройстве грузовые магниты, обеспечивающие магнитный захват материала шихты и сбрасывающие его в любом месте внутри печи. Подача материала к печи происходит по бесконечным ленточным транспортерам. Это не соответствует периодическому режиму работы посредством независимых контейнеров для сыпучего материала. Задачей изобретения является создание способа и устройства для загрузки сыпучего материала в металлургическую емкость, с помощью которых простыми конструктивными средствами с высокой эксплуатационной надежностью можно транспортировать сыпучий материал порциями к головной части емкости и обеспечить непрерывную загрузку сыпучего материала в верхнюю часть емкости. Изобретение решает эту задачу посредством признаков п.1 формулы на способ и п.4 формулы на устройство. 2 Согласно изобретению для подачи к металлургической емкости используют независимые друг от друга узлы, например известные в сталеплавильном производстве спускные желоба, находящие применение в производстве бессемеровской стали. Крышка, закрывающая верхнюю часть металлургической емкости, выполнена с возможностью вращения и имеет, по меньшей мере,одно отверстие. В зоне отверстия предусмотрено стыковочное устройство, соединяемое с заполненным скрапом контейнером. Сыпучий материал выгружают из контейнера при одновременном повороте крышки. Благодаря этому способу на кольцеобразном участке глубины достигается любая произвольная точка шихты,находящейся в верхней части печи. Сыпучий материал выгружают из контейнера с управлением, а именно, либо путем выталкивания толкателем, транспортировкой ленточным транспортером, или путем опрокидывания всего контейнера. Благодаря использованию независимых спускных желобов повышается эксплуатационная надежность и уменьшаются требования к скрапному двору. Кроме того, при выходе из строя одного контейнера с транспортируемым материалом во время его использования на головной части печи его функцию может выполнять другой контейнер. При этом другой контейнер может быть включен в режим загрузки вместо вышедшего из строя. В этом случае возможные дефекты контейнера, в частности привода транспортирующего устройства, могут быть устранены в отдельном ремонтном цеху. В качестве транспортирующего устройства помимо толкателя, приводимого электро- или гидродвигателем, находят применение также ленточные транспортеры, а также качающиеся желоба с любым приводом. Согласно предпочтительному выполнению контейнер для сыпучего материала устанавливают в держателе, который вызывает изменение угла сыпучего материала в вертикальном и, при необходимости, в горизонтальном положении. За счет этого опрокидывающего и/или поворотного узла контейнер для сыпучего материала можно отрегулировать для обеспечения загрузки сыпучим материалом даже труднодоступных участков в верхней части печи. Сам контейнер для сыпучего материала имеет при этом простую конструкцию. В одном особом выполнении в головной части печи предусмотрено измерительнорегулирующее устройство для определения уровня заполнения, причем с помощью вычислительной установки происходит управление как поворотом крышки, так и скоростью выгрузки транспортирующим устройством. Контейнеры для сыпучего материала устанавливают в стыковочных устройствах, которые через пригнанные уплотнительные планки обеспечивают экологичную загрузку металлур 3 гического сосуда. В одном предпочтительном усовершенствовании изобретения эта уплотнительная планка установлена подпружиненно. Отдельные контейнеры для сыпучего материала могут быть согласно изобретению пристыкованы к крышке в любом положении. В первом выполнении контейнер для сыпучего материала устанавливают на кругообразной крышке по диагонали, причем во время загрузки он не выступает за край крышки. Во втором выполнении только носики контейнеров для сыпучего материала направлены к крышке, тогда как большая поверхность контейнеров выступает за край крышки. В таком выполнении к головной части печи может быть пристыковано более одного контейнера. Здесь могут находиться, по меньшей мере, два стыковочных узла, поскольку таким образом возможна непрерывная загрузка. В другом предпочтительном выполнении предусмотрена стыковка с головной частью печи, по меньшей мере, трех контейнеров для сыпучего материала, причем отдельные контейнеры располагают по линии, которая проходит по касательной к средней линии загрузочных отверстий. Таким образом, отдельные контейнеры почти не выступают за край крышки, но, тем не менее, обеспечивают непрерывную загрузку металлургической емкости даже при выходе из строя одного контейнера. Пример изобретения схематично изображен на прилагаемых чертежах, где на фиг. 1 изображен металлоприемник печи с установленным на поворотной крышке контейнером для сыпучего материала; фиг. 2 - печь с двумя выступающими наружу контейнерами для сыпучего материала; фиг. 3 - электродуговая печь со стыковочным узлом; фиг. 4 а-4 с - уменьшенные виды сверху на металлоприемники печи с контейнерами для сыпучего материала. На фиг. 1-3 изображены металлургические емкости, здесь в виде дуговых печей с нижней частью 12 и закрытой крышкой 15 верхней частью. Крышка 15 или кольцеобразная часть 16 крышки установлена с возможностью поворота посредством роликов 19 на устье верхней части 11 емкости и приводится приводом 51 поворота крышки. На фиг. 1 и 2 концентрично верхней части 11 емкости расположена гильза 13, в которой расположен электрод 21. На фиг. 1 электрод находится в гильзе 13,запираемой относительно устья верхней части 11 емкости, причем электрод 21 присоединен через электрододержатель 22 к консоли 23, которая соединена с несущей стойкой 24, установленной с возможностью вертикального перемещения приводом 57 электрода. Гильза 13 закреплена на верхней части 11 емкости через гильзодержатель 14. 4 На устье гильзы 13, а также на устье верхней части 11 емкости с возможностью поворота на опорах 19 крышки установлена кольцеобразная часть 16 крышки. Часть 16 крышки имеет загрузочное отверстие 17. В этой зоне находится стыковочный узел 31 с запираемой, выполненной здесь в виде откидной створки стенкой 32. К стыковочному узлу 31 пристыковывают контейнер 41 для сыпучего материала. Во избежание выхода пылесодержащего газа в стыковочном узле 31 в направлении контейнера 41 предусмотрена уплотнительная планка 34. На контейнере 41 для сыпучего материала снаружи установлен двигатель 52, который взаимодействует с приводной тягой 45, присоединенной к толкателю 42. С помощью этого толкателя 42 сыпучий материал можно перемещать заданным порядком в направлении устья контейнера 41 и непрерывно транспортировать в загрузочное пространство 18 верхней части 11 емкости. На фиг. 2 электрод удерживается на наклоненном к нижней части 12 печи устье гильзы 13 посредством электрододержателя 22. Кольцеобразное загрузочное пространство 18 закрыто на своем устье кольцеобразной частью 16 крышки. Кольцеобразная часть 16 крышки выполнена с возможностью поворота на опоре 19 крышки посредством привода 51. В кольцеобразной части 16 крышки предусмотрены загрузочные отверстия 17. В правой части загрузочное отверстие 17 закрыто стыковочной частью 31, имеющей запираемую стенку (жалюзи 32). Контейнер 41 для сыпучего материала устанавливают в опрокидывающе-подающем устройстве 44, которое опрокидывает контейнер 41 либо посредством привода 53 опрокидывания,либо поворачивает контейнер посредством привода 56 поворота относительно горизонтальной ориентации. Как при опрокидывании, так и при повороте запираемая стенка 32 содержит фасонные элементы 33, которые обеспечивают газоплотную герметизацию между стыковочной частью 31 и передней частью контейнера 41. С левой стороны контейнер 41 содержит в зоне дна транспортирующе-подающий узел 43,приводимый двигателем 54 ленточного транспортера. Нижняя ветвь ленточного транспортера расположена вне выполненного здесь в виде спускного желоба контейнера 41. Транспортирующе-подающий узел 43 связан через измерительно-регулирующий блок 62 с предусмотренным в верхней части 11 емкости устройством 61 для измерения уровня заполнения. Далее контейнер 41 закрыт в данном случае колпаком 47. Колпак 47 выступает по величине загрузочного отверстия 17 кольцеобразной части 16 крышки за носок контейнера 41. 5 В изображенном здесь выполнении контейнера 41 стыковочный узел выполнен в виде простого загрузочного отверстия 17, запираемого крышкой 35. На фиг. 2 оба контейнера 41 заметно выступают за часть 16 крышки. Требуемая при этом опора в сталелитейном цеху подробно не показана. На фиг. 3 электрод 21 закреплен посредством держателя 22 на консоли 23, вертикально перемещаемой приводом 57. У представленной здесь электродуговой печи вся крышка 15 установлена на опоре 19 и приводится приводом 51. В правой верхней части изображен вид спереди стыковочного узла 31 с передвижной стенкой 32, здесь жалюзи, перемещаемой приводом 55. На фиг. 3 хорошо видно, что стыковочный узел 31 имеет определенную высоту, так что стыковочный узел 31 и, при необходимости,пристыкованный контейнер 41 могут быть беспрепятственно пропущены под консолью 23. На фиг. 4 а-4 с изображены виды сверху на крышку 15. При этом на фиг. 4 а изображен контейнер 41 для сыпучего материала, который,будучи расположен поперек крышки 15, пристыкован к стыковочному узлу 31 над гильзой 13. На фиг. 4b изображены два стыковочных узла 31 с контейнером 41 каждый. В правой части фиг. 4b видно, что контейнер может быть не только вдвинут и выдвинут и при этом пристыкован к стыковочному узлу 31, но и повернут и опрокинут. На фиг. 4 с отдельные контейнеры 41 соединены со стыковочным узлом таким образом,что контейнеры 41 расположены посередине прямой G, причем прямая G проходит по касательной к средней линии М, проходящей через загрузочные отверстия 17. Перечень позиций 10 - металлургическая емкость печи 11 - верхняя часть емкости 12 - нижняя часть емкости 13 - гильза 14 - гильзодержатель 15 - крышка 16 - кольцеобразная часть крышки 17 - загрузочное отверстие 18 - загрузочное пространство 19 - опора крышки/ролики Электрика 21 - электрод 22 - электрододержатель 23 - консоль 24 - несущая стойка Стыковка 31 - стыковочный узел 32 - запираемая стенка/жалюзи 33 - фасонный элемент 34 - уплотнительная планка 35 - загрузочное отверстие крышки 6 Транспортировка 41 - контейнер для сыпучего материала 42 - толкательно-транспортирующий узел/ толкатель 43 - транспортирующе-подающий узел 44 - опрокидывающе-подающий узел 45 - приводная тяга 46 - опрокидывающий и/или поворотный узел 47 - закрывающий колпак М - средняя линияG - прямая Приводы 51 - привод вращения крышки 52 - двигатель привода толкателя для контейнера 53 - привод опрокидывания для контейнера 54 - двигатель ленточного транспортера контейнера для сыпучего материала 55 - двигатель жалюзи 56 - привод поворота контейнера для сыпучего материала 57 - привод электрода Высота заполнения 61 - устройство для измерения высоты заполнения 62 - измерительно-регулирующий блок ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ загрузки сыпучего материала в металлургическую емкость (10), в частности скрапа в дуговую печь, содержащую, по меньшей мере, один электрод (21), расположенный в центре газоплотно закрытой крышкой (15) верхней части емкости, причем сыпучий материал в отдельных контейнерах (41), имеющих устьевые части, транспортируют к головной части металлургической емкости (10) и устьевую часть контейнера для сыпучего материала соединяют со стыковочными частями (31) крышки (15), отличающийся тем, что посредством соединенных с контейнерами для сыпучего материала транспортирующих узлов (42, 43, 44),которые перемещают сыпучий материал заданным порядком в направлении устьевой части контейнера (41), сыпучий материал выгружают из контейнера (41), при этом сыпучий материал загружают через загрузочные отверстия (17) в крышке (15), закрытые стыковочными частями(31), в металлургическую емкость (10) при одновременном повороте, по меньшей мере, одной кольцеобразной части (16) крышки (15). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сыпучий материал выталкивают из контейнера. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что угол транспортируемого в металлургическую емкость сыпучего материала задают путем управления положением контейнеров. 4. Устройство для загрузки сыпучего материала в металлургическую емкость (10), в частности скрапа в дуговую печь, содержащую, по меньшей мере, один электрод (21), расположен 7 ный в центре закрытой крышкой (15) верхней части емкости, причем к стыковочной части (31) пристыковывают заполняемый сыпучим материалом контейнер (41), отличающееся тем, что,по меньшей мере, одна кольцеобразная часть(16) крышки (15) соединена в плоскости крышки с возможностью поворота с приводом (51) крышки, поворачивающаяся часть (16) крышки имеет, по меньшей мере, одно загрузочное отверстие (17) для подачи сыпучего материала в верхнюю часть (11) емкости, загрузочные отверстия (17) закрыты стыковочными частями(31), имеющими запираемую стенку (32), при этом контейнер (41) для сыпучего материала соединен с транспортирующим узлом (42, 43,44) для подачи сыпучего материала в верхнюю часть (11) металлургической емкости через загрузочные отверстия (17) крышки (15). 5. Устройство по п.4, отличающееся тем,что транспортирующий узел содержит толкающий узел (43), соответствующий форме сечения контейнера (41) для сыпучего материала, приводимый через приводную тягу (45) двигателем(52). 6. Устройство по п.5, отличающееся тем,что привод (52) толкателя представляет собой электро- или гидродвигатель. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем,что привод (52) толкателя закреплен на контейнере (41) для сыпучего материала. 8. Устройство по п.4, отличающееся тем,что контейнер (41) для сыпучего материала имеет со стороны торца форму, соответствующую запираемой стенке (32) стыковочной части(31). 9. Устройство по п.8, отличающееся тем,что стыковочная часть (31) содержит фасонный элемент (33), который обеспечивает заданное горизонтальное и/или вертикальное положение пристыкованного контейнера (41) для сыпучего материала. 8 10. Устройство по любому из пп.4-9, отличающееся тем, что на части (16) крышки предусмотрен опрокидывающий и/или поворотный узел (46), посредством которого контейнер (41) для сыпучего материала имеет возможность перемещения горизонтально и вертикально. 11. Устройство по любому из пп.4-10, отличающееся тем, что стенка стыковочной части(31) и/или торец контейнера (41) для сыпучего материала содержит уплотнительные планки(34). 12. Устройство по п.11, отличающееся тем,что уплотнительная планка (34) установлена подпружиненно. 13. Устройство по п.4, отличающееся тем,что транспортирующий узел (42, 43, 44) через измерительно-регулирующий блок (62) связан с расположенным в верхней части (11) емкости устройством (61) для измерения уровня заполнения. 14. Устройство по п.4, отличающееся тем,что металлургическая емкость представляет собой дуговую печь, которая через гильзу (13),расположенную концентрично боковой поверхности верхней части емкости (11) печи, содержит кольцеобразное загрузочное пространство(18), при этом в теневой зоне загрузочного пространства (18) кольцеобразная часть (16) крышки выполнена с возможностью поворота вокруг гильзы (13). 15. Устройство по п.14, отличающееся тем,что кольцеобразная часть (10) крышки имеет, по меньшей мере, два загрузочных отверстия (17),при этом контейнеры (41) для сыпучего материала имеют возможность устанавливаться и отводиться по прямой (G), проходящей по касательной к линии, проходящей через центр (М) загрузочных отверстий (17).