Пристрій дозованої подачі вогнетривкого порошку для смолоскипового торкретування металургійних агрегатів

Корисна модель відноситься до галузі металургії, зокрема до пристроїв для ремонту футеровки металургійних агрегатів методом смолоскипового торкретування. Відомий пристрій дозованої подачі вогнетривкого порошку, що містить герметичну камеру з розміщеним на її кришці вузлом завантаження вогнетривкого порошку, з розташованим у вихідного отвору камери відсічним клапаном; запобіжний пневмоклапан, розташований над відсічним клапаном у нижній частині камери аерувальний пристрій із спрямованими униз вертикальними отворами та інжектор для транспортування торкретсуміші в транспортний трубопровід [1]. Недоліками зазначеного пристрою є неможливість забезпечення рівномірного аерування порошку, складність регулювання концентрації твердого матеріалу в аеросуміші, що не дозволяє змінювати режими полум'яного напилювання вогнетривкого матеріалу. Подальшим розвитком зазначеного аналогу є пристрій дозованої подачі вогнетривкого порошку для смолоскипового торкретування металургійних агрегатів, який збігає з пропонованою корисною моделлю по більшості суттєвих ознак і обраний як прототип. Пристрій містить герметичну камеру з вузлом завантаження вогнетривкого порошку і вихідним отвором у її нижній конічній частині, який перекрито рухомим штоком, уздовж осі якого зроблено канал, аерувальний пристрій, що герметично з'єднуює між собою конічні частини камери і виконаний у вигляді кільцевого колектора, порожнина якого з'єднана по периметру через канали з внутрішньою порожниною камери, при цьому канал рухомого штоку і порожнина кільцевого колектора підключені до джерела стиснутого газу [2]. До недоліків прототипу відносяться: недостатня експлуатаційна надійність пристрою через періодичне засмічення запобіжного пневмоклапана, неможливість аерування усього обсягу вогнетривкого порошку; складність регулювання продуктивності пристрою шляхом зміни тиску повітря в герметичній камері ручним настроюванням запобіжного клапана; низька технологічність виготовлення пристрою. Задачею пропонованої корисної моделі є підвищення експлуатаційної надійності і продуктивності пристрою при одночасній технологічності його виготовлення. Для рішення зазначеної задачі у відомий пристрій дозованої подачі вогнетривкого порошку для смолоскипового торкретування металургійних агрегатів, що містить герметичну камеру з вузлом завантаження вогнетривкого порошку і вихідним отвором у її нижній конічній частині, який перекрито рухомим штоком, уздовж осі якого зроблено канал, аерувальний пристрій, що герметично з'єднуює між собою конічні частини камери і виконаний у вигляді кільцевого колектора, порожнина якого з'єднана по периметру через канали з внутрішньою порожниною камери, при цьому канал рухомого штоку і порожнина кільцевого колектора підключені до джерела стиснутого газу, пропонується зазначені канал рухомого штоку і порожнину кільцевого колектора підключити до джерела стиснутого газу кожний через свій додатково введений зворотний клапан і регулятор тиску. Перераховані вище суттєві ознаки корисної моделі, відмінні від прототипу, необхідні і достатні у всіх випадках, на які поширюється обсяг правової охорони корисної моделі. Підключення у відомому пристрої каналу рухомого штоку і порожнини кільцевого колектора до джерела стиснутого газу через зворотні клапани і регулятори тиску дозволяє регулювати продуктивність роботи установки, виключає несанкціонований викид у навколишнє середовище аеросуміші вогнетривкого порошку. Пропонується рухомий шток виготовляти складеним, а його кінець, що перекриває вихідний отвір камери, виконати у вигляді знімної голки відсічного клапана, канал якої менше каналу рухомого штоку і виготовлений з поперечним перерізом, що послідовно зменшується. Такий варіант виконання рухомого штоку дозволяє скоротити час на профілактику і ремонт установки, спростити технологію виготовлення рухомого штоку і підвищити швидкість витікання газу у вихідному каналі голки. Пропонуються також канали, що з'єднують порожнину кільцевого колектора з внутрішньою порожниною камери, виконати під кутом 40-50 градусів до площини кільцевого колектора, що дає можливість аерувати весь обсяг вогнетривкого порошку. Внутрішню стінку кільцевого колектора пропонується виконати з конусністю, рівною конусності стінок нижньої частини камери. Це виключає налипання порошку на стінках пристрою. Корисна модель пояснюється кресленнями, де: - на Фіг.1 показано поперечний розріз пристрою дозованої подачі вогнетривкого порошку; - на Фіг.2 - гідравлічна схема пристрою дозованої подачі вогнетривкого порошку; - на Фіг.3 - вузол І на Фіг. 1; - на Фіг.4 - конструкція рухомого штоку у зборі. Пристрій дозованої подачі вогнетривкого порошку складається з герметичної камери 1, на кришці 2 якої змонтовано пристрій завантаження 3 вогнетривкого порошку і штуцер 4, зв'язаний гнучким шлангом з кульовим вентилем 5 для скидання тиску. Нижня частина корпусу камери 1 виконана конічною з верхньою 6 і нижньою 7 частинами, герметично з'єднаними між собою кільцевим колектором 8. У кільцевому колекторі 8 зовнішнім кільцем 9 циліндричної форми і внутрішнім кільцем 10 утворена порожнина 11, яка з'єднана з внутрішньою порожниною герметичної камери 1 каналами 12, які виконані під кутом 40-50 градусів до площини кільцевого колектора 8 і перекриті пружною прокладкою 13. У зовнішньому кільці 9 установлено штуцер 14, через який порожнина 11 кільцевого колектора 8 за допомогою зворотного клапана 15, мікрорегулятора тиску 16 і кульового вентиля 17 підключена до магістралі джерела стиснутого газу 18 (у даному випадку повітря). Стінка 19 внутрішнього кільця 10 виконана тієї ж конусності, що і донні частини 6 і 7 корпусу камери 1. У нижній частині 7 виконано вихідний отвір 20, який з голкою 21 утворює відсічний клапан. Усередині корпусу камери 1 в ущільненні кришки 2 і спрямівної 22 уздовж його вертикальної осі над вихідним отвором 20 установлено складений з декількох частин рухомий шток 23 з виконаним у ньому осьовим каналом 24. Цей канал через штуцер 25, зворотний клапан 26, мікрорегулятор тиску 27 і кульовий вентиль 28 підключається до джерела стиснутого повітря 18. На одному кінці рухомого штоку 23 установлена голка 21, канал якої менше осьового каналу рухомого штоку 23 і має поперечний переріз, що послідовно зменшується. На протилежному кінці рухомого штоку 23 закріплено пневмопривід 29, приєднаний гнучкими шлангами через пневморозподільник 30 до магістралі джерела стиснутого повітря 18 через два штуцери 31 і 32. Пневмопривід 29 являє собою корпус 33, усередині якого закріплена мембрана 34, з'єднана за допомогою двох шайб 35 і гвинта 36 з рухомим штоком 23. Корпус 33 закритий кришкою 37, між якою і верхньою шайбою 35 встановлена пружина 38. Підготовка пристрою до роботи здійснюється у такий спосіб. Пристрій підключають до магістралі джерела стиснутого повітря 18 і приєднують шланг (рукав) для подачі вогнетривкого порошку (торкрет-маси) у розпилювач (на кресленні не показаний). Рухомий шток 23 установлюють у положення, коли голка 21 герметично перекриває вихідний отвір 20 і через пристрій завантаження 3 у герметичну камеру 1 засипається вогнетривкий порошок, після чого камера герметизується. Після цього відкриваються вентилі 17 і 28 для подачі стиснутого повітря в порожнину 11 кільцевого колектора 8 і в осьовий канал 24 рухомого штоку 23. Стиснене повітря з порожнини 11 по каналах 12, що під кутом 40-50 градусів, віджимає пружну прокладку 13 і надходить у шар вогнетривкого порошку, а по осьовому каналу 24 через вихідний отвір 20 надходить у розпилювач. У процесі барботування повітря просочується через вогонетривкий порошок, надходить у верхню частину герметичної камери 1, створюючи у ній тиск. Величина робочого тиску в герметичній камері 1 встановлюється у межах 0,5-1,5кгс, контролюється і регулюється мікрорегулятором тиску 16. Витрата повітря з кільцевого колектора 8 повинна відповідати обсягу торкрет-маси, яка видається у розпилювач. Робота пристрою по видачі торкрет-маси в розпилювач відбувається при відкритті голкою 21 вихідного отвору 20. Це здійснюється так. Пневморозподільником 30 здиснюється безпосереднє керування пневмоприводом 29. Стиснене повітря надавлює на мембрану 34, пружина 38 стискується і рухомий шток 23 разом з голкою 21 піднімаються вгору, створюючи кільцевий зазор між голкою 21 і вихідним отвором 20. Стиснене повітря, надходячи з осьового каналу 24 у канал перемінного перетину голки 21, збільшує швидкість і створює в кільцевому зазорі зону зниженого тиску, куди засмоктується торкрет-маса, що транспортується по рукаву у розпилювач. Крім цього, на рух часток торкрет-маси в зону усмоктування діють сили ваги і перепаду тиску між верхньою частиною корпусу камери 1 і зоною розрядження. Після запалення торкрет-маси від температури кладки печі маса наноситься на футерівку переміщенням розпилювача уздовж місця ушкодження. Показником повного вироблення торкрет-маси у пристрої служить припинення горіння смолоскипа. Відключення пристрою здійснюється у наступній послідовності. Виконується продувка рукавів і розпилювача. Здійснюється скидання тиску в герметичній камері 1 відкриттям кульового вентилю 5. Після завершення продувки і повного скидання тиску перекривається подача з магістралі джерела стиснутого повітря 18 до пристрою. Пропонований пристрій дозованої подачі вогнетривкого порошку для смолоскипового торкретування металургійних агрегатів виключає злежування вогнетривкого порошку в камері за рахунок постійного барботування усього його обсягу; забезпечує регулювання концентрації твердого матеріалу в аеросуміші за рахунок зміни величини кільцевої щілини у відсічному клапані; дозволяє змінювати продуктивність пристрою за рахунок зміни тиску повітря в камері й осьовому каналі рухомого штоку. Джерела інформації: 1 .Патент Великобританії №1158210, кл. F27D1/16, 1969. 2. Патент Російської Федерації №1049300, кл. F27D1/16, 1995 (прототип).