BRPI1010065B1

BRPI1010065B1 - "loading device"

Info

Publication number: BRPI1010065B1
Application number: BRPI1010065-2A
Authority: BR
Inventors: Tomisaki Shin
Original assignee: Nippon Steel & Sumikin Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2017-10-31
Also published as: PL2487440T3; CN102472578A; ES2665032T3; WO2011043454A1; US20120181140A1; US8701856B2; KR20120066620A; JPWO2011043454A1; CN104034173B; EP2487440A1; JP5547742B2; BRPI1010065A2; CN104034173A; EP2487440A4; EP2487440B1; CN102472578B; EP2487440B8; KR101779470B1

Description

"DISPOSITIVO DE CARREGAMENTO" CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se a um dispositivo de carregamento, para distribuição de material em um recipiente tal como um alto-forno.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

Tais dispositivos de carregamento tem sido usados como um dispositivo para distribuição de material a alto-fornos para produção de ferro.

Tais dispositivos de carregamento também tem sido usados para o carregamento inicial de material para outros recipientes tais como fornos de reação, torres de reação e contêineres de catalisador.

Em tal dispositivo de carregamento, é necessário distribuir o material em uma configuração desejada, tal como mesmo uma distribuição planar dentro de um recipiente. Para tanto, o dispositivo de carregamento deve ser capaz de controlar livremente a direção e a condição do material carregado. Para essa finalidade, vários mecanismos de distribuição foram desenvolvidos.

No dispositivo da literatura de patente 1, uma calha de distribuição em formato de tubo de drenagem ou cilíndrico é instalada inclinada. Através da rotação da calha de distribuição em torno de um eixo de rotação vertical, o material é distribuído para dentro do alto-forno em um formato anular através de uma ponta da calha de distribuição. Além disso, através do ajuste do ângulo de inclinação da calha de distribuição em relação ao eixo de rotação, a área na qual chega o material descarregado a partir da calha de distribuição é mudada, controlando assim a posição da distribuição. 0 dispositivo da literatura de patente 2 controla de modo similar a posição da distribuição pela rotação de uma calha de distribuição conforme acima descrito. Porém, o dispositivo não apresenta mecanismo para girar a calha de distribuição em torno do eixo de rotação. Ao invés disso a função de rotação é obtida pelas ações de oscilação dos dois mecanismos de pivotamento. Correspondentemente, os dois mecanismos de suporte de pivotamento da calha de distribuição são instalados de forma que os eixos de pivotamento dos respectivos mecanismos de suporte de pivotamento cruzam entre si e dois cilindros de acionamento que correspondem a cada direção, são cooperativamente operados.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO 0 Documento 1 de patente açima descrito implica nos seguintes problemas. 0 mecanismo e a fonte de acionamento para inclinação da calha de distribuição precisa ser uniformemente girado. Correspondentemente, a estrutural como a porção giratória se torna complicada e o custo aumenta em relação ao equipamento. Além disso, para manter tal mecanismo complicado girando é bem problemático.

Por outro lado, o documento de patente acima descrito 2 implica nos seguintes problemas: Uma vez que dos dois mecanismos de pivotamento precisam ser cooperativamente operados, a operação é complicada e é difícil aumentar a precisão da distribuição do material.

Um objeto da invenção é prover um dispositivo de carregamento capaz de mover uma calha de distribuição de estrutura simples e controle preciso.

MEIOS PARA SOLUCIONAR OS PROBLEMAS

Um dispositivo de carregamento, de acordo com um aspecto da invenção inclui: uma estrutura; um eixo de rotação instalado na estrutura; um rotor suportado pela estrutura e que é giratório em torno do eixo de rotação; um eixo de ajuste instalado no rotor e intersecção com o eixo de rotação em um primeira ângulo; um suporte sustentado pelo rotor e que é giratório em torno do eixo de ajuste; uma calha de distribuição fixada no suporte e que se estende em uma direção que cruza com o eixo de ajuste em uma segunda direção; um motor de acionamento de rotação fixado na estrutura e que gira o rotor contra a estrutura em torno do eixo de rotação; uma engrenagem cônica do lado de transmissão suportada pela estrutura e que é giratória em torno do eixo de rotação; uma engrenagem cônica no lado do suporte fixada no suporte e que é engrenada com a engrenagem cônica no lado da transmissão; e um motor de acionamento de ajuste fixado na estrutura e que gira o suporte contra o rotor mediante rotação da engrenagem cônica no lado de transmissão. O dispositivo de carregamento de acordo com o aspecto acima da invenção pode ser disposto de tal forma que o motor de acionamento de rotação gira o rotor através de uma rota de transmissão tal como um trem de engrenagens e o motor de acionamento de ajuste gira a engrenagem cônica no lado de transmissão através de uma rota de transmissão tal como um trem de engrenagens. Alternativamente, como o dispositivo da literatura de patente 1, o dispositivo de carregamento de acordo com o aspecto acima da invenção pode ser disposto de forma que o motor de acionamento de rotação gira o rotor através de um mecanismo de transmissão tal como uma engrenagem cônica no lado da transmissão através de um trem de engrenagens que inclui uma engrenagem planetária, e um motor de acionamento de ajuste que gira a engrenagem cônica no lado de transmissão através de uma rota de transmissão que inclui uma engrenagem planetária.

No aspecto acima da invenção, a estrutura suporta o rotor, o rotor sustenta o suporte, e a calha de distribuição é fixada no suporte. 0 motor de acionamento de rotação gira o rotor em torno do eixo de rotação. 0 motor de acionamento de ajuste gira o suporte contra o rotor e ajusta o ângulo de inclinação da calha de distribuição com relação ao eixo de rotação.

Em outras palavras, desde que o eixo de ajuste cruza com o eixo de rotação no primeiro ângulo da calha de distribuição que cruza com o eixo de ajuste no Segundo ângulo, quando o suporte e o rotor são relativamente girados, o ângulo de inclinação da calha de distribuição com relação ao eixo de rotação muda em uma faixa de uma diferença (um valor mínimo) entre o primeiro ângulo e o segundo ângulo para uma soma (um valor máximo) do primeiro ângulo e o segundo ângulo. Conseqüentemente, o ângulo da calha de distribuição com relação à estrutura e rotor pode ser selecionado em uma faixa do valor máximo ao valor mínimo, conforme necessário.

No aspecto da invenção, a engrenagem cônica no lado do suporte e a engrenagem cônica no lado de transmissão são constantemente engrenadas entre si mesmo quando o rotor estiver girando em torno do eixo de rotação. Através da rotação da engrenagem cônica no lado de transmissão em torno do eixo de rotação, o suporte pode ser girado em torno do eixo de ajuste contra o rotor. Uma vez que a engrenagem cônica no lado de transmissão gira em torno do eixo de rotação, a força de acionamento pode ser transmitida a partir do motor de acionamento de ajuste fixado na estrutura através de uma rota de transmissão tal como um trem de engrenagens.

No aspecto da invenção, o método de controle para ajuste do ângulo de inclinação da calha de distribuição depende de como o motor de acionamento de rotação e o motor de acionamento de ajuste são dispostos.

Quando o motor de acionamento de rotação gira o rotor independentemente e o motor de acionamento de ajuste gira a engrenagem cônica no lado de transmissão independentemente, em outras palavras, quando o acionamento do rotor através do motor de acionamento de rotação e o acionamento da engrenagem cônica no lado de transmissão através do motor de acionamento de ajuste são independentes entre si, a velocidade de rotação do motor de acionamento de ajuste é controlada com base na velocidade de rotação do motor de acionamento de rotação como um valor de entrada.

Em situação normal, através do controle da velocidade de rotação do rotor e da engrenagem cônica no lado de transmissão para a mesma velocidade de rotação, o rotor, o suporte e a calha de distribuição são girados com um ângulo constante de inclinação da calha de distribuição. Por outro lado, em situação de ajuste, através do controle da velocidade de rotação do motor de acionamento de ajuste de forma o rotor e a engrenagem cônica no lado de transmissão girem em diferentes velocidades de rotação, a fase da engrenagem cônica no lado de transmissão com relação ao rotor é alterada e uma força de acionamento é transmitida à engrenagem cônica no lado de suporte para girar o suporte em torno do eixo de rotação contra o rotor, e o ângulo de inclinação da calha de distribuição com relação ao eixo de rotação muda. O dispositivo de carregamento de acordo com o aspecto da invenção pode ser disposto de tal forma que o motor de acionamento de rotação gira o rotor, a engrenagem planetária é interposta na rota de transmissão para o rotor, e o trem de engrenagens que inclui a engrenagem planetária, é interposto entre o motor de acionamento de ajuste e a engrenagem cônica no lado de transmissão.

No aspecto da invenção, em situação normal, o rotor e a engrenagem cônica no lado de transmissão são sincronicamente girados pelo motor de acionamento de rotação.

Por outro lado, na situação de ajuste, através da ativação do motor de acionamento de ajuste, a velocidade de rotação do rotor é acelerada ou desacelerada através da engrenagem planetária e a fase da engrenagem cônica no lado de transmissão com relação ao rotor é mudada. Desse modo, uma força de acionamento é transmitida à engrenagem cônica no lado de suportee o suporte gira em torno do eixo de ajuste contra o rotor, e o ângulo de inclinação da calha de distribuição com relação ao eixo de rotação é mudado.

Desse modo, no aspecto da invenção,o movimento de distribuição básico é executado quando o motor de acionamento de rotação gira a calha de distribuição. Também através do ajuste da fase entre o rotor e a engrenagem cônica no lado de transmissão com o motor de acionamento de ajuste, o ângulo de inclinação da calha de distribuição com relação ao eixo de rotação, i.e., o ângulo do suporte e da calha de distribuição com relação à estrutura e rotor, pode ser ajustado, sendo que o raio do anel no qual o material é distribuído pode ser ajustado.

No aspecto da invenção, uma vez que o ângulo da calha de distribuição pode ser ajustado enquanto continua a rotação básica, o controle do dispositivo é bastante simplificado. Além disso, o rotor, o suporte, a estrutura de suporte e a rota de transmissão a partir do motor de acionamento de rotação para o rotor são uma estrutura funcionalmente simples, evitando assim complicações do mecanismo. A rota de transmissão a partir do motor de acionamento de ajuste para o suporte também é provida de maneira simples utilizando-se a engrenagem cônica acima descrita, evitando assim complicações do mecanismo.

No dispositivo de carregamento de acordo com o aspecto acima da invenção, é desejável que o primeiro ângulo seja igual ao segundo ângulo.

Com esse arranjo, conforme acima descrito, o ângulo de inclinação do eixo central da calha de distribuição com relação ao eixo de rotação muda em uma faixa de diferença (o valor mínimo) entre o primeiro ângulo e o segundo ângulo para a soma (o valor máximo) do primeiro ângulo e o segundo ângulo.

Correspondentemente, através da equalização do primeiro ângulo e o Segundo ângulo, o valor mínimo em relação ao eixo de rotação vai para 0 grau (o eixo central da calha de distribuição aponta verticalmente para baixo).

No dispositivo de carregamento de acordo com o aspecto da invenção, quando um ângulo formado pelo eixo central da calha de distribuição e uma superfície interna da calha de distribuição é definida como um terceiro ângulo, é desejável que a soma do primeiro ângulo, do segundo ângulo e do terceiro ângulo seja definida no ângulo de inclinação máxima exigido para a calha de distribuição.

Com este arranjo, conforme acima descrito, o ângulo de inclinação da calha de distribuição com relação ao eixo de rotação muda em uma faixa desde a diferença (o valor mínimo) entre o primeiro ângulo e o segundo ângulo para a soma (o valor máximo) do primeiro ângulo, do segundo ângulo e do terceiro ângulo.

Correspondentemente, o valor máximo definido como a somado primeiro ângulo, do segundo ângulo e do terceiro ângulo pode ser definido de acordo com o ângulo de inclinação máxima exigido para a calha de distribuição.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 é uma vista de seção transversal vertical que mostra uma concretização a título de exemplo da invenção. A figura 2é uma vista em perspectiva parcialmente em recorte que mostra a concretização a título de exemplo acima. A figura 3 é uma vista em perspectiva que mostra uma caixa superior de um rotor da concretização acima a título de exemplo. A figura 4é uma vista em perspectiva de lado superior que mostra uma caixa inferior do rotor da concretização acima a titulo de exemplo. A figura5 é uma vista em perspectiva de lado inferior que mostra a caixa inferior do rotor da concretização acima a titulo de exemplo. A figura 6 é uma vista em perspectiva que mostra um suporte da concretização acima a titulo de exemplo. A figura 7é uma vista em perspectiva que mostra o suporte e uma calha de distribuição da concretização acima a titulo de exemplo. A figura 8 é uma vista esquemática que mostra um mecanismo de acionamento de rotação e um mecanismo de acionamento de ajuste da concretização acima a titulo de exemplo. A figura 9uma vista em plano que mostra um movimento de rotação no ângulo máximo de distribuição na concretização acima a titulo de exemplo. A figura 10 é uma vista lateral que mostra o movimento de rotação no ângulo máximo de distribuição na concretização acima a titulo de exemplo.A figura llé uma vista em plano que mostra um movimento de rotação em um ângulo intermediário de distribuição na concretização acima a titulo de exemplo.A figura 12 é uma vista lateral que mostra o movimento de rotação no ângulo de distribuição intermediário na concretização acima a titulo de exemplo. A figura 13 é uma vista em plano que mostra um movimento de rotação no ângulo de distribuição mínimo na concretização acima a título de exemplo. A figura 14 é uma vista lateral que mostra o movimento de rotação no ângulo mínimo de distribuição na concretização acima a título de exemplo. A figura 15 é uma vista em seção transversal vertical que mostra outra concretização a título de exemplo da invenção. A figura 16 é uma vista em seção transversal vertical que mostra ainda outra concretização a título de exemplo da invenção. A figura 17 é uma vista em seção transversal vertical que mostra ainda outra concretização a título de exemplo da invenção. A figural8 é uma vista em seção transversal vertical que mostra o ângulo máximo de distribuição da calha de distribuição em uma outra concretização a título de exemplo da invenção. A figura 19 é uma vista em seção transversal vertical que mostra o ângulo de distribuição mínimo da calha de distribuição na concretização a título de exemplo da invenção mostrada na figura 18.

DESCRIÇÃO DA CONCRETIZAÇÃO A TÍTULO DE EXEMPLO

Uma concretização a título de exemplo da invenção será descrita abaixo com referência aos desenhos anexos.

Nas figurasl e 2, um dispositivo de carregamento 1 desta concretização a título de exemplo é colocado no topo do alto-forno 2 a e distribui material, tal como minérios de ferro e carvão, no alto-forno. 0 topo do alto-forno 2 é um cone truncado circular. Uma estrutura 3 é colocada na abertura superior do topo do alto-forno. A estrutura 3 suporta um rotor 4. O rotor 4 sustenta um suporte 5. 0 suporte sustenta uma calha de distribuição 6.

No dispositivo de carregamento 1 da concretização a titulo de exemplo, são colocados um eixo de rotação Dl, um eixo de ajuste D2, e um eixo central de calha de distribuição D3. A estrutura 3, rotor 4, suporte 5 e calha de distribuição 6 são respectivamente posicionados de acordo com os três eixos. 0 eixo de rotação Dl é um eixo vertical e coincide com o eixo central do alto-forno 2. 0 eixo de ajuste D2 cruza com o eixo de rotação Dl em um ponto de intersecção O,onde um ângulo de intersecção ali entre eles é definido como um primeiro ângulo Al. 0 eixo central de calha de distribuição D3 cruza com o eixo de ajuste D2 no ponto de intersecção 0,onde o ângulo de intersecção ali entre eles é definido como um segundo ângulo A2. 0 eixo central de distribuição D3 define uma direção na qual o material é distribuído a partir da calha de distribuição 6 para o alto-forno. A direção é tipicamente a direção do fundo da calha de distribuição 6 conformada como um cone truncado circular.

Nesta concretização a título de exemplo, o formato da calha de distribuição 6 é basicamente um cone truncado circular com o eixo central de calha de distribuição D3 como o eixo central com uma inclinação de ângulo A3. Uma vez que uma parte superior de uma base da calha de distribuição 6(i.e., uma parte com um diâmetro amplo suportada pelo suporte 5) não define a direção de distribuição do material, o formato de cone truncado circular é parcialmente cortado fora de forma a não interferir com a estrutura 3.

Correspondentemente, na concretização a titulo de exemplo, a direção na qual o material é distribuído a partir da calha de distribuição 6, é a direção do fundo da calha de distribuição 6, i.e., uma direção D31 do fundo da calha de distribuição 6, sendo que a direção D31 é posicionada em um ângulo de inclinação A3 com relação ao eixo central de calha de distribuição D3. 0 suporte 5 é girado com relação ao rotor 4 em torno do eixo de ajuste D2, conforme descrito detalhadamente a seguir. Com uma tal rotação do suporte 5 com relação ao rotor 4, 0 eixo central da calha de distribuição D3 é girado em torno do eixo de ajuste D2 enquanto mantém o segundo ângulo A2 com relação ao eixo de ajuste D2.

Com esta rotação, um ponto P na abertura da ponta da calha de distribuição 6 gira ao longo de um ponto em curva de diagrama L2 da figura 1.

Com esta rotação, o ângulo do eixo central da calha de distribuição D3com relação ao eixo de rotação Dl (i.e., a direção com relação à estrutura 3) é mudada.

Especificamente, o eixo central D3 oscila para a esquerda a partir da posição da linha de cadeia indicada na figura 1 em torno do ponto de intersecção 0. 0 suporte 5 e o rotor 4 são girados em torno do eixo de rotação Dl contra a estrutura 3, conforme descrito detalhadamente a seguir. Com esta rotação do rotor 4 e o suporte 5, o ponto P na ponta da calha de distribuição 6 é girado ao longo do ponto e curva de diagrama LI. Na figurai, o eixo central da calha de distribuição D3 forma o ângulo máximo com relação ao eixo de rotação Dl, no qual o ponto em curva de diagrama LI é o mais amplo. Neste caso, através de rotação do suporte 5 contra o rotor 4, i.e., que gira o eixo central da calha de distribuição D3 em torno do eixo de ajuste D2, o ângulo do eixo central da calha de distribuição D3 em relação ao eixo central Dl se torna menor, sendo que o ponto em curva de diagrama LI se torna gradualmente menor. Desse modo, a distribuição rotacional de material e o ajuste do raio de distribuição se tornam possíveis.

Na concretização a título de exemplo, o primeiro ângulo Al no qual o eixo de rotação Dl 5 e o eixo de ajuste D2 cruzam entre si, é definido como, por exemplo, 20 graus. O Segundo ângulo A2 no qual, o eixo de ajuste D2e o eixo central da calha de distribuição D3 cruzam entre si é definido como, por exemplo, 20 graus. Em suma, o segundo ângulo A2 é o mesmo que o primeiro ângulo Al. Com este arranjo, quando o suporte 5 gira e o eixo central da calha de distribuição D3 vai para o lado esquerdo distante na figura 1, o 10 eixo central da calha de distribuição D3 coincide com o eixo central Dl, sendo que o raio do ponto em curva de diagrama LI se torna 0.

Com referência ao eixo de rotação acima Dl,o eixo de ajuste D2 e o eixo central da calha de distribuição D3, a estrutura 3, o rotor 4, o suporte 5 e a calha de distribuição 6, assim como mecanismos de acionamento destes são a seguir descritos .

Nas figuras 1 e 2, a estrutura 3 inclui uma carcaça cilíndrica plana 30, uma placa superior 31 que cobre uma superfície superior da carcaça 30, e uma placa inferior 32 que cobre uma superfície inferior da carcaça 30. Um conduto de alimentação 33 é provido no centro da placa superior 31. O material fornecido a partir do conduto de alimentação 33 é transferido para a calha de distribuição 6 e é descarregado da calha de distribuição 6 para o alto-forno 2. Uma abertura 34é formada no centro da placa inferior 32. O rotor 4 fica retido na abertura 34. Cada um dos componentes acima da estrutura 3 é simetricamente formado em torno do eixo de rotação Dl.

Nas figuras 1 e 2, o rotor 4 inclui uma carcaça superior 41 que apresenta uma porção cilíndrica que circunda o conduto de alimentação 33, uma carcaça inferior 42 conectada a um lado inferior da carcaça superior 41 e um elemento de alojamento do suporte 5, e um berço 43 conectado a um lado superior da carcaça superior 41 e suportado por um mancai de rotação 431.

Na figura3, a carcaça superior 41 inclui uma porção em formato de disco 412 em uma extremidade inferior de uma porção cilíndrica 411 que circunda o conduto de alimentação 33. 0 eixo central da porção cilíndrica411 é o eixo de rotação Dl. 0 eixo central da porção da porção em formato de disco 412é o eixo de ajuste D2. A circunferência da porção em formato de disco 412 é formada para baixo. O flange inferior 413 é formado sobre a borda da circunferência.

Parte da borda da porção em formato de disco412, mais próxima a porção cilíndrica 411, é cortada em um comprimento pré-determinado na direção circunferencial de modo a formar uma abertura de transmissão 414.

Nas figuras 4 e 5, a carcaça inferior 42 inclui um corpo cilíndrico 421, um flange inferior 422 formado sobre uma borda superior do corpo 421, e uma placa de vedação de gás 423 formada sobre a circunferência do corpo 421. 0 flange inferior 413 da carcaça superior 41 é conectado ao flange superior 422,de forma que a abertura superior do corpo 421 é coberta, e o lado de dentro do corpo 421 é conectado ao conduto de alimentação 33 através da carcaça superior 41. A placa de vedação de gás 423 é formada no corpo421 de modo inclinado. Esta inclinação da placa de vedação de gás 423 é determinada de forma que o eixo central da placa vedação de gás 423 é alinhada com o eixo de rotação Dl, quando os eixos centrais do corpo 42 e o flange superior 422 estiverem alinhados com o eixo de ajuste D2. A circunferência da placa de vedação de gás 423 é formada de modo para ajustar a aberturada estrutura 3 e sobrepor-se com a abertura 34 em uma margem de sobreposição pré-determinada quando a carcaça inferior 42 estiver alojada dentro da estrutura 3, impedindo assim que o gás no alto-forno 25 entre em um dispositivo de inserção de topo de alto-forno. Além disso, com uma embalagem e a mesma anexada a essa porção, pode ser melhorado o desempenho de vedação de gás.

Uma pluralidade de nervuras de reforço 424 são formadas na circunferência do corpo 421 na direção do eixo central do corpo 421.

Com relação às figuras 1 e 2,o berço 43 é conectado ao lado superior da carcaça superior 41, suportado pelo mancai de rotação 431, e suporta rotacionalmente o rotor 4 com relação à estrutura 3. 0 mancai de rotação 431 é fixado à superfície inferior na placa superior 31 da estrutura 3 em torno do conduto de alimentação 33, suportando assim rotacionalmente todo o rotor 4 em torno do eixo de rotação Dl.

Nas figuras 1 e 2, o suporte 5 é suportado pela carcaça superior 41 do rotor 4. Na figura 6, o suporte 5 inclui um corpo cilíndrico plano 50, no qual um flange superior 51 e um flange inferior 52 são respectivamente formados em adjacências superior e inferior da abertura do corpo 50, e nervuras de reforço 53 são formadas na circunferência do corpo 50 para ligar em ponte o flange superior 51 e o flange inferior 52. Dois recortes são formados no corpo 50e o flange inferior 52. Porções receptoras 54, através das quais podem ser inseridos pinos de fixação de calha de distribuição, são formados ao longo dos cortes. Na concretização a título de exemplo, porções receptoras decalha de distribuição 6 são inseridas para dentro de porções receptoras 54, e pinos de fixação de calha de distribuição são inseridos através das porções receptoras 54, de modo que a calha de distribuição 6 é fixada no suporte 5 (vide Fig. 7).

Com referência às figuras 1 e 2, um mancai de ajuste 55 é fixado dentro do rotor 4 (o lado inferior da porção em formato de disco 412 da carcaça superior 41 na figura 3) . O suporte 5 é suportado pelo mancai de ajuste 55. Com este arranjo, o suporte 5 I é rotacionalmente suportado em torno do eixo de ajuste D2 contra o rotor 4.Nas figuras 1 e 2, o mancai de ajuste 55 é fixado ao lado inferior (a porção em formato de disco 412: vide Fig. 3) da carcaça superior 41. Porém, o mancai de ajuste 55 pode ser fixado ao lado superior deste (vide Fig. 17).

Nas figurasl e 2, a calha de distribuição 6 inclui uma extremidade de base cilíndrica 60, um corpo 61 e um corpo de conexão 62. A extremidade superior da extremidade base 60 é conectada ao suporte 5. O eixo central da extremidade base60 é alinhado com o eixo de ajuste D2 da mesma forma que do suporte 5. 0 corpo 61é conectado à extremidade inferior da extremidade base 60. O eixo central do corpo61 é alinhado ao eixo central da calha de distribuição D3. A extremidade base 60 e o corpo 61 são conectados entre si ao corpo de conexão 62 que é formado como uma porção dentada pois o corpo 61 e uma superfície inferior 34 da estrutura interferem entre si.

Conforme ilustrado na figura 7, a extremidade base 60 da calha de distribuição 6 é conectada ao suporte 5 e o suporte 5 é alojado no rotor 4, sendo que a ponta do conduto de alimentação 33 é colocada dentro da extremidade base 60. Em tal posição,quando o material é fornecido a partir do conduto de alimentação 33, o material passa através da calha de distribuição 6 e é descarregado no alto-forno 2, através da ponta da calha de distribuição 6. Nesse momento, a direção, na qual o material é descarregado para dentro do alto-forno 2 é definida como a direção D31 do fundo da calha de distribuição 6. Através do ajuste do ângulo da calha de distribuição 6, as configurações de carregamento do material distribuído no alto-forno 2 podem ser controladas.

Mais especificamente, o material descarregado no alto-forno 2 é transportado para a ponta da calha de distribuição 6 ao longo da direção D3' do fundo da calha de distribuição 6. Correspondentemente, a direção na qual o material é descarregado para dentro do alto-forno 2 é a direção da superfície interna da calha de distribuição 6. Neste caso, o ângulo formado pelo eixo central da calha de distribuição 6 e a superfície interna desta é definido como o terceiro ângulo A3. 0 primeiro ângulo Al, o Segundo ângulo A2e o terceiro ângulo A3 são definidos de forma que a soma dos ângulos acima referidos se torna o ângulo de inclinação máximo exigido para a calha de distribuição 6 (vide Fig. 1).

No dispositivo de carregamento 1 da concretização a título de exemplo, quando o material é descarregado a partir da calha de distribuição 6 conforme descrito acima, o material é distribuído para o alto-forno 2 em um formato anular que apresenta um raio pré-determinado através da rotação do rotor 4 e da calha de distribuição 6 juntos. Através da rotação do rotor 4 e do suporte 5 relativamente entre si, o ângulo de inclinação da calha de distribuição 6 com relação ao eixo de rotação é ajustado para alterar o raio de distribuição. Correspondentemente, o material pode ser descarregado por toda a área no alto- forno 2.

Para tanto, o dispositivo de carregamento 1 inclui um mecanismo de acionamento de rotação 7 que gira o rotor 4 e um mecanismo de acionamento de ajuste 8 que gira o suporte 5.

Nas figurasl e 2, uma engrenagem 71 é formada na circunferência do mancai de rotação 431. Uma engrenagem 72 é engrenada à engrenagem 71 e uma engrenagem 73 é engrenada à engrenagem 72. A engrenagem 73 é girada através de um motor de acionamento de rotação 70.0 motor de acionamento de rotação 70 e as engrenagens 71, 72 e 73 provêem o mecanismo de acionamento de rotação mecanismo de acionamento de rotação 7. Também é possível girar a engrenagem 72 com o motor de acionamento de rotação 70, sem utilizar a engrenagem 73.

Uma engrenagem cônica no lado do suporte 81 é formada na circunferência do mancai de ajuste 55. Uma engrenagem cônica no lado de transmissão82 é engrenada com a engrenagem cônica no lado de suporte 81. A engrenagem cônica no lado de transmissão 82 é suportada por um mancai de transmissão de energia de ajuste 84 que é fixado à estrutura 3 através de um membro de suporte 83 que se estende desde a superfície inferior da placa superior 31 da estrutura 3. A engrenagem cônica no lado de transmissão 82 pode ser girada em torno do eixo de rotação Dl. A engrenagem cônico no lado de suporte 81é girada junto com o suporte 5 em torno do eixo de ajuste D2. Através do uso de uma engrenagem cônica, a potência de rotação pode ser transmitida entre a engrenagem cônica no lado de transmissão 82 e a engrenagem cônica no lado de suporte 81. A engrenagem cônica de lado de suporte 81 fica alojada no rotor 4 e a engrenagem cônica no lado de transmissão 82 fica posicionada no lado de fora do rotor 4. Porém, uma vez que a abertura de transmissão 414 é formada na carcaça superior 41 do rotor 4, a engrenagem cônica no lado de suporte 81 e a engrenagem cônica no lado de transmissão 82 são engrenadas através da abertura de transmissão 414. A engrenagem cônica no lado de suporte81, a engrenagem cônica no lado de transmissão 82, e a abertura de transmissão 414 provêem uma direção axial que converte o mecanismo 9.

Uma engrenagem 85é formada na circunferência do mancai de transmissão de energia de ajuste 84. Uma engrenagem 86 é engrenada à engrenagem 85 e uma engrenagem 87 é engrenada à engrenagem 86. 0 trem de engrenagem 87 é girado através de um motor de acionamento de ajuste 80. O motor de acionamento de ajuste80, a engrenagem cônica no lado de suporte 81, a engrenagem cônica no lado de transmissão 82, e as engrenagens 85, 86 e 87 provêem o mecanismo de acionamento de ajuste 8. Também é possível girar a engrenagem 86 com o motor de acionamento de ajuste 80, sem utilizar a engrenagem 87. A figura 8 mostra esquematicamente a rota de transmissão de força de acionamento do mecanismo de acionamento de rotação 7 e o mecanismo de acionamento de ajuste 8.

No mecanismo de acionamento de rotação7, a força de acionamento dò motor de acionamento de rotação 70 é transmitida à engrenagem 71 através das engrenagens 73 e 72, girando portanto o rotor 4 contra a estrutura 3.

No mecanismo de acionamento de ajuste 8, a força de acionamento do motor de acionamento de ajuste 80 é transmitida à engrenagem 85 através das engrenagens 87 e 86, girando portanto a engrenagem cônica no lado de transmissão 82 contra a estrutura 3. A força de acionamento é transmitida a partir da engrenagem cônica no lado de transmissão82 à engrenagem cônica no lado de suporte 81,girando portanto o suporte 5 contra o rotor 4.

Quando as rotações do mecanismo de acionamento de rotação7 e o mecanismo de acionamento de ajuste 8 são sincronizados e a velocidade de rotação em relação à estrutura 3 do rotor 4 e a velocidade de rotação da engrenagem cônica no lado de transmissão 82 são a mesma velocidade de rotação, não existe rotação entre a engrenagem cônica no lado de transmissão 82 e a engrenagem cônica no lado de suporte 81.

Consequentemente, o rotor 4 e o suporte 5 giram juntos e calha de distribuição 6 gira contra a estrutura 3 sem alterar o ângulo de inclinação. Em contrapartida, através da diferenciação das velocidades de rotação do mecanismo de acionamento de rotação7 e do mecanismo de acionamento de ajuste 8 e pela criação de uma rotação relativa entre o rotor 4 e o suporte 5, o ângulo de inclinação da calha de distribuição 6 é mudado. Em outras palavras, enquanto a rotação relativa entre o rotor 4 e o suporte 5 é Obtida pelo mancai de ajuste 55, o eixo de ajuste D2 centralizado no mancai de ajuste 55 é inclinado em relação ao eixo de rotação Dl e o eixo central D3 da calha de distribuição 6.

Desse modo, a calha de distribuição 6 ira em torno do eixo de ajuste D2 de maneira pivotante como resultado da tação relativa ente o rotor 4 e o suporte 5, sendo que o ângulo de inclinação da calha de distribuição 6 ajustado.

No dispositivo de carregamento 1, de acordo com a concretização a titulo de exemplo, através da operação cooperativa entre o mecanismo de acionamento de rotação 7 e o mecanismo de acionamento de ajuste 8 conforme acima descrito, o material é rotacionalmente distribuído em torno do eixo de rotação Dl. Através da rotação do rotor 4 e do suporte 5 relativamente entre si em torno do eixo de ajuste D2, o ângulo da calha de distribuição 6 é ajustado, ajustando portanto o raio de distribuição. As rotações de distribuição são repetidas de forma a formar uma pluralidade de anéis concêntricos.

Nas figuras9 e 10, a calha de distribuição 6 apresenta o ângulo mais amplo de inclinação 15 em relação ao eixo de rotação eixo de rotação Dl (um ângulo A1+A2) , e uma ponta P da calha de distribuição 6 é a mais afastada do eixo de rotação Dl (um raio Rx) . Sob esta posição, quando o rotor 4 e o suporte 5 são girados juntos, a ponta P da calha de distribuição 6 é girada ao longo do ponto em curva de diagrama LI com o raio Rx.

Para girar o rotor 4 e o suporte 5 juntos, é apenas necessário controlar sincronicamente o mecanismo de acionamento de rotação 7 e o mecanismo de acionamento de ajuste 8 para girar o rotor 4 e o suporte 5 na mesma velocidade de rotação.

Para girar o suporte 5 contra o rotor 4, é necessário controlar assincronicamente o mecanismo de acionamento de rotação 7 e o mecanismo de acionamento de ajuste 8. Por exemplo, retardando a velocidade de rotação do suporte 5 comparado àquela do rotor 4, ou temporariamente parando a engrenagem cônica no lado de transmissão 82. Também, a velocidade de rotação do suporte 5 pode ser aumentada em comparação com aquela do rotor 4.

Nas figuras 11 e 12, através da movimentação da ponta P da calha de distribuição 6 ao longo do ponto em curva de diagrama L2 para reduzir o ângulo de inclinação entre a calha de distribuição 6 e o eixo de rotação Dl, a distância (um raio Rt) entre a ponta P da calha de distribuição 6 e o eixo de rotação Dl é reduzida. Neste caso, através da rotação do rotor 4 e do suporte 5 juntos, a ponta P da calha de distribuição 6 é girada ao longo do ponto em curva de diagrama LI com o raio Rt.

Nas figurasl3 e 14, através da movimentação da ponta P da calha de distribuição 6 ao longo do ponto em curva de diagrama L2 para alinhar a calha de distribuição 6 com o eixo de rotação Dl, o ângulo de inclinação ali entre eles se torna Oe a distância (raio) entre a ponta P da calha de distribuição 6 e o eixo de rotação Dl também se torna 0. Neste caso, a ponta P da calha de distribuição 6 é girada sobre o eixo de rotação Dl.

Desse modo, já que o raio de rotação da ponta P da calha de distribuição 6 pode ser ajustado, a calha de distribuição 6 pode distribuir o material com a rotação em vários raios. Correspondentemente , o material pode ser distribuído uniformemente ou em outras configurações de distribuição dentro do alto-forno 2.

Desse modo, na concretização a titulo de exemplo, o mecanismo de acionamento de rotação7 e o mecanismo de acionamento de ajuste 8 são cooperativamente operados entre si para girar o suporte 5 e o rotor 4 juntos, distribuindo assim rotacionalmente o material.

Ao mesmo tempo, através do ajuste do ângulo relativo entre o suporte 5 e o rotor 4 através da rotação relativa ali entre eles, o ângulo de inclinação da calha de distribuição 6 em relação ao eixo de rotação Dl é opcionalmente ajustável, sendo que o raio de distribuição com o qual o material é distribuído dentro do alto-forno é livremente ajustável.

Na concretização a título de exemplo, o ajuste de inclinação da calha de distribuição 6 pode ser facilmente executado comutando-se a posição de rotação do rotor 4 e do suporte 5 da rotação sincronizada para a rotação relativa através do controle de velocidade do mecanismo de acionamento de rotação 7 e mecanismo de acionamento de ajuste 8.

Na concretização a título de exemplo, a inclinação da calha de distribuição 6 é ajustada mediante definição das inclinações com relação ao rotor 4, ao suporte 5 e à calha de distribuição 6 conforme acima descrito (o primeiro ângulo Al entre o eixo de rotação Dl e o eixo de ajuste D2, e o segundo ângulo A2 entre o eixo de ajuste D2 e o eixo central da calha de distribuição D3) . Correspondentemente, é necessário um mecanismo de suporte descomplicado referente a direções de rotação, e a estrutura é simples.

Particularmente,uma vez que os ângulos de rotação são livremente ajustáveis pelo controle de velocidade do mecanismo de acionamento de rotação 7 e do mecanismo de acionamento de ajuste 8, várias operações podem ser livremente definidas em função do design do controlador. 0 escopo da invenção não é limitado à concretização a titulo de exemplo, mas um arranjo especifico e o mesmo podem ser alterados conforme necessário após implementação.

Na concretização acima a titulo de exemplo, conforme ilustrado na 1 ou figura 2, o motor de acionamento de rotação 70 e o motor de acionamento de ajuste 80 são ajustados no mesmo eixo. Porém, o motor de acionamento de rotação70 e o motor de acionamento de ajuste 80 podem ser instalados sobre eixos separados adjacentes entre si, ou podem ser instalados remotamente entre si. Além disso, na concretização acima a titulo de exemplo, o acionamento do rotor 4 através do motor de acionamento de rotação 70 e o acionamento do suporte 5 do motor de acionamento de ajuste 80 são independentes entre si para produzir uma diferença de fase em rotação entre esses sistemas através do controle de velocidade dos motores. Ao invés disso, uma engrenagem planetária pode ser usada para controlar uma tal diferença de fase. A figura 15 mostra outra concretização a titulo de exemplo da invenção. Na concretização a titulo de exemplo, o motor de acionamento de rotação70 e o motor de acionamento de ajuste 80 são separadamente instalados na placa superior 31 da carcaça 30. Como um transmissor de uma força de acionamento proveniente de cada um dos motores, um mecanismo de transmissão que inclui o mesmo trem de engrenagem como aquele na concretização a titulo de exemplo na figura 1 conforme acima descrito é instalado. Com esse arranjo, o mecanismo de acionamento de rotação7 e o mecanismo de acionamento de ajuste 8 são independentemente providos.

De acordo com esta concretização a titulo de exemplo, as mesmas vantagens como aquelas da concretização a titulo de exemplo na figurai conforme descrito acima, podem ser obtidas.

Além disso, o motor de acionamento de rotação70 e o motor de acionamento de ajuste 80 são posicionados os quais se opõem entre si através do eixo de rotação Dl. Porém, o motor de acionamento de rotação70 e o motor de acionamento de ajuste 80 podem ser dispostos em qualquer ponto em uma circunferência em torno do eixo de rotação Dl, A figural6 mostra ainda outra concretização a titulo de exemplo da invenção. Na concretização a titulo de exemplo, o motor de acionamento de rotação70 e o motor de acionamento de ajuste 80 são relacionados entre si pelo uso de uma engrenagem planetária.

As engrenagens 70A e 70B são fixadas em um eixo de saída do motor de acionamento de rotação 70, no qual a engrenagem 7 0B é engrenada a uma engrenagem 70C para acionar a t engrenagem 73 através de um veio cilíndrico 70D. Uma trajetória de acionamento a partir da engrenagem 73 para o rotor 4 é a mesma que aquela da concretização a título de exemplo na figura 1, conforme acima descrito. O motor de acionamento de ajuste 80 é justaposto ao motor de acionamento de rotação70. Uma engrenagem 80A é fixada no eixo de saída do motor de acionamento de ajuste 80. Uma pluralidade de engrenagens planetárias 80B são dispostas em torno da engrenagem 80 A.

Cada uma das engrenagens planetárias 80B é engrenada a uma engrenagem interna 80C no lado externo desta. Uma engrenagem 80D é formada na circunferência do membro cilíndrico que é provido da engrenagem interna 80C. A engrenagem 80D é engrenada à engrenagem 70A. 0 eixo de rotação das engrenagens planetárias 80B é suportado por uma placa rotatória 80E, cujo eixo central 80F é fixado à engrenagem 87. A trajetória de acionamento da engrenagem 87 20 para a engrenagem cônica no lado de transmissão 82 e á mesma que aquela da concretização a título de exemplo na figura 1 conforme acima descrito.

Nesta concretização a título de exemplo, através da ativação do motor de acionamento de rotação70 enquanto o motor de acionamento de ajuste 80 é paralisado, o rotor 4 é girado pelo mecanismo de acionamento de rotação 7.

Ao mesmo tempo, a rotação também é transmitida ao mecanismo de acionamento de ajuste 8 através das engrenagens planetárias 80B, girando portanto o suporte 5 e a calha de distribuição 6. Por outro lado, quando o motor de acionamento de ajuste 80 é ativado, a rotação produz uma diferença de fase em rotação entre o rotor 4 e a calha de distribuição 6, ajustando assim o ângulo de inclinação da calha de distribuição 6.

De acordo com esta concretização a título de exemplo, as mesmas vantagens como aquelas da concretização a título de exemplo na figura 1 conforme acima descrito, também podem ser obtidas.

Na concretização a título de exemplo na figura 1, conforme acima descrito, a engrenagem cônica no lado de suporte 81 é definida como uma engrenagem externa e a engrenagem cônica no lado de transmissão 82 é definida como uma engrenagem interna. Porém, a engrenagem cônica no lado de suporte81 e a engrenagem cônica no lado de transmissão 82 podem ser engrenagens diferentes. A figura 17 mostra uma outra concretização a titulo de exemplo da invenção. Na concretização a titulo de exemplo, a engrenagem cônica no lado de suporte81 é definida como uma engrenagem interna e a engrenagem cônica no lado de transmissão 82 é definida como uma engrenagem externa. Componentes diferentes daqueles acima são os mesmos que aqueles da concretização a titulo de exemplo na figura 1, conforme acima descrito.

De acordo com esta concretização a titulo de exemplo, as mesmas vantagens que aquelas da concretização a titulo de exemplo na figura 1, conforme acima descrito também pode ser obtidas. 0 arranjo especifico das concretizações a titulo de exemplo conforme descrito acima pode ser alterado se necessário. Qualquer arranjo é aplicável à invenção desde que o arranjo possa obter a configuração de inclinação acima descrita (o primeiro ângulo Al entre o eixo de rotação Dl e o eixo de ajuste D2, e o segundo ângulo A2 entre o eixo de ajuste D2 e o eixo central da calha de distribuição D3).

As figurasl8 e 19 mostram uma outra concretização a titulo de exemplo da invenção. Em cada uma das concretizações acima a titulo de exemplo, três eixos do eixo de rotação Dl, o eixo de rotação D2 e o eixo central da calha de distribuição D3 são mutuamente cruzados no ponto de intersecção 0. Além disso, para que o corpo 61 da calha de distribuição 6não interfira na superfície inferior 34 da estrutura, o corpo 61 é conectado ao corpo de conexão 62 provido pela denteação do corpo 61, que prove um formato folgado côncavo em uma parte da calha de distribuição 6.

Em contrapartida, nesta concretização a título de exemplo, um corpo 61 A, uma porção intermediária 62Ae uma extremidade base 60A são conectados para formar a calha de distribuição 6. 0 corpo 61Aé um cilindro afilado cujo diâmetro se torna gradualmente menor. A porção intermediária 62A apresenta um ângulo que se altera gradualmente do eixo central em relação ao eixo de ajuste D2de forma que o eixo central de uma parte base deste que se conecta ao suporte 5 coincide com o eixo de ajuste D2. 0 corpo 61 A, a porção intermediária 62A e a extremidade base 60a são conectados para formar a calha de distribuição 6. Embora o eixo central da seção transversal de uma parte base da extremidade base 60A coincide com o eixo de ajuste D2 e o eixo central da calha de distribuição D3 que passa através do centro do corpo 61a cruza com o eixo de ajuste D2, a interseção entre eles é diferente da intersecção9 entre o eixo de rotação Dl e o eixo de ajuste D2.

De acordo com a concretização a título de exemplo, o raio máximo de distribuição também pode ser obtido no ângulo de inclinação máximo conforme ilustrado na figura 18. 0 raio de distribuição mínimo também pode ser obtido no ângulo de inclinação mínimo, i.e., em uma orientação para baixo verticalmente, conforme mostrado na figura 19. A extremidade base 60A, a porção intermediária 62A e o corpo 61A são curvados para baixo como um todo, que impede a interferência com a superfície inferior 34 da estrutura. Além disso, uma vez que as seções transversais da extremidade base 60A,a porção intermediária 62A e o corpo 61a são circulares, mesmo quando a calha de distribuição 6 é orientada em diferentes direções para ajuste de inclinação, a seção transversal da calha de distribuição 6 é constantemente circular para não produzir efeito sobre o material que passa por ali.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL A invenção refere-se a um dispositivo de carregamento, que é útil para uma instalação de alimentação de carga a um recipiente tal como um alto-forno.

EXPLANAÇAO DE CÓDIGOS

Dispositivo de carregamento Alto-forno Estrutura Rotor Suporte Calha de distribuição Mecanismo de acionamento de rotação Mecanismo de acionamento de ajuste Mecanismo de conversão de direção axial 70) motor de acionamento de rotação 80) motor de acionamento de ajuste 81) engrenagem cônica do lado de suporte 82) engrenagem cônica do lado de transmissão 414) abertura de transmissão Al) primeiro ângulo A2) segundo ângulo A3) terceiro ângulo Dl) eixo de rotação D2) eixo de ajuste D3) eixo central de calha de distribuição REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Dispositivo de carregamento caracterizado por compreender: uma estrutura, um eixo de rotação instalado na estrutura, um rotor suportado pela estrutura e que pode ser girado em torno do eixo de rotação, um eixo de ajuste instalado no rotor e que cruza com o eixo de rotação em um primeiro ângulo, um suporte sustentado pelo rotor e que pode ser girado em torno do eixo de ajuste; uma calha de distribuição fixada no suporte e que se estende em uma direção que cruza com o eixo de ajuste em um segundo ângulo; um motor de acionamento de rotação fixado à estrutura e que gira o rotor contra a estrutura; uma engrenagem cônica no lado de transmissão suportada pela estrutura e que pode ser girada em torno do eixo de rotação; uma engrenagem cônica no lado de suporte fixada ao suporte e que pode ser engrenada com a engrenagem cônica no lado de transmissão ; e um motor de acionamento de ajuste fixado à estrutura e que gira o suporte contra o rotor mediante rotação da engrenagem cônica no lado de transmissão.

2. Dispositivo de carregamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro ângulo ser igual ao segundo ângulo.

3. Dispositivo de carregamento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o ângulo formado por um eixo central da calha de distribuição e uma superfície interna da calha de distribuição ser definido com um terceiro ângulo e uma soma do primeiro ângulo, do segundo ângulo e do terceiro ângulo ser estabelecida em um ângulo de inclinação máximo exigido para a calha de distribuição.