Газовый затвор загрузочного устройства доменной печи Советский патент 1983 года по МПК C21B7/18 

:o

Cfc

4 Ч

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству чугуна в доменных печах, работающих с повышенным давлением газа на колошнике.

Как известно, при загрузке шихты в доменную печь засыпными аппаратами типа Парри или клапанного типа необходимо выравнивание давления газов в межконусном пространстве с давлением на колошнике печи под большим конусом. Заполнение пространства осуществляется каким-либо газом под давлением до 2,5 кг/см для современных доменных печей ij и 2j .

Известные газовые з-атворы загрузочного устройства Доменной печи обладают общим существенным недостатком, заклгдчагощимся в воздействии энергии струи заполняющего газа или пара на перераспределение шихтовых материалов, расположенных в воронке большого конуса, что создает предпосылки для развития канального газового потока, ухуд) работы горна и технико-экономических показателей доменной плавки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является газовый затвор загрузочного устройства доменной Печи, содержащий конусный засыпной аппарат, состоящий из большого и малого конусов с межконусным пространством между н.ими, внутри которого по его периметру выполнены в виде двух равноплечих полуколец коллекторы с расположенными друг против друга выходными штуцерами подачи газа в пространство взаимно направленными струями, выходные отверстия которых вы-полнены соосными C3J.

Основным недостатком известного устройства является то, что не устраняется полностью воздействие энергии струи заполняющего газа на пе{эераспределение шихтовых материалов, находящихся в воронке большого конуса. Это связано с тем, что температура вдуваемого гйза меньше температуры внутреннего пространства газового затвора и поэтому на струю газа, кроме инерционных сил действует сила, направленная вниз и искривляющая ось струи. Чем больше разница температур, тем больше искривление. Это приводит особенно при загрузке шихты большими колошами к перераспределению Материалов на большом конусе, к перевеиванию мелких фракций кокса и агломерата и s конечном итоге к нарушению распределения газового потока. .

Целью изобретения является повышение качества чугуна и снижение расхода кокса за счет исключения воздействия газовых струй на поток загоужаемой шихты вследствие перепада

температур в межконусном пространстве газового затвора.

Поставленная цель достигается тем, что в газовом затворе загрузочного устройства доменной печи, содержащем конусный засыпной аппарат, состоящий из большого и малого конусов: с межконусным пространством между ними, внутри которого по его периметру выполнены в виде двух равноплечих полуколец коллекторы с расположенными друг против друга выходными штуцерами подачи газа в пространство взаимно направленными струями, причем коллекторы соединены с газовой магистралью через трубопроводы с установленными в них отсечными газовыми клапанами, штуцеры коллекторов на полную длину симг етрично загнуты вверх под углом 1-5° и снабжены на выходе решетчатыми рас секателями с круглыми отверстиями, причем расстояние между выходными отверстиями штуцеров по их продоль ным осям составляет 0,5-5,0 диаметров выходного отверстия.

На.фиг.1 изображен газовый затвор загрузочного устройства доменной печи типа Парри, поперечное сечение; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - узел t на фиг.2; на фиг.4 выходные отверстия штуцеров, снабженных решетчатыми рассекателями с круглыми отверстиями.

Устройство включает газовый затвор 1 загрузочного устройства 2 доменной печи 3 с конусным засыпным аппаратом 4, состоящим из большого 5 и малого б конусов с соответствующими штангами 7, 8 и воронками 9, 10, заполненными шихтой 11 с межконусным пространством 12 между ними, снабженным двумя равноплечими полукольцами коллекторов 13, связанными с трубопроводами 14 подачи газа с наполняющими клапанами 15 и оборудованными штуцерами 16 с открытыми концами 17 для выхода газа с установленными на них газовыми решетчатыми рассекателями 18с круглыми .отверстиями 19.

Устройство работает следующим образом.

Газ для заполнения межконусного пространства 12 газового затвора 1 загрузочного устройства 2, ограниченного воронкой 9 большого конуса 5 со штангой 7 и воронкой 10 малого конуса б со штангой 8, поступает по трубопроводам 14 через наполняющие клапаны 15 и далее через дугообразные коллекторы 13 со штуцерами 16, расположенными сверх уровня шихтовмх материалов, встречными потоками, образуемыми каждой парой штуцеров 16 с открытыми концами 17, непосредственно в межконусное пространство 12. После выравнивания давления в межконусном пространстве 12 с давлением газа под большим конусом 5 закрывают наполняющие клапаны

15и засыпной аппарат 4 подготовлен к загрузке шихты в доменную печь 3 открытием большого конуса 5.

Коллекторы 13 выполнены по лериMei;py газового затвора 1 в виде двух равноплечих полуколец одинакового диаметра, которые заканчиваются штуцерами 16 с открытыми концами 17, расположенными навстречу друг другу. Причем оси штуцеров 16 расположены под углом 1-5° вверх относительно горизонтальной линии, соединяющей центры выходных отверстий каждой пары штуцеров. Диаметры штуцеров 16 равны друг другу, а плоскости выходных отверстий ортогональны их про- . дольной оси. Штуцеры 16 выполнены в виде цилиндричерких отрезков трубы а оси каждой пары штуцеров 16 расположены в одной вертикальной плоскости. Расстояние между центрами пары штуцеров 16 равно 0,5-5,0 диаметров выходного отверстия штуцера (фиг.З).

Для более равномерного поступления газа в межконусное пространство 12 выходные отверстия штуцеров оборудуют газовыми решетчатыми рассекателями 18 с.круглыми отверстиями 19, расположенными симметрично и друг против друга вкаждой паре штуцеров

16(фиг.З).

Для того, чтобы струя газа не воздействовала на шихтовые материалы расположенные на большом конусе, выходной штуцер должен быть наклонен вверх относительно его горизонтальной оси на некоторый угол oi , котррый определен по данным эксплуатации в различные периоды, времени и с разнообразными шихтовыми материалами типовых доменных печей в отечественной металлургии.

Расстояние между выходными отверстиями штуцеров не должно превышать 5с{. Так как при увеличении этого расстояния сверх 5 of в периферийной зоне струи возникают турбулентные пульсации, приводящие к перемещению газа, находящегося внутри газового затвора, и соответственно к перемещению легких фракций шихтованных материалов, находящихся в воронке большого конуса. При расстоянии менее 5d, воздействие струи газа на окружающее ее пространство не оказывает влияния.

Минимальное расстояние между выходными отверстиями штуцеров вызвано тем, что сумма площадей выходных сечений штуцеров должна быть равна

площади распространения газа в межконусное пространство, иначе невозможно исключить динамическое воздействие струй ггта на процесс выравнивания давления в межконусном про- . странстве доменной печи и соответственно на искажение распределения шихтовых материалов в воронке большого конуса и на колошнике печи.

Проведены опытно-промышленные испытания на доменной печи № 2 Карметкомбината полезным объемом 17.19 м.

Печь работала на шихте: 94,0% агломерата, 6,0% руды.

Загрузка проводилась по системе: 1ААККФ5 KAAKi-.

Величина рудной колоши находилась в пределах 23-29 т.

Давление газа на колошнике: 1,6 ати.

Температура газа, подаваемого на заполнение 50-70с.

Температура межконусного пространства 60-90°С.

При установке устройства я соответствии с известным на поверхности шихты наблюдались в местах входа газа через штуцеры в межконусное пространство, особенно на больших колошах, углубления в диаметре до 1,0 м, с отсутствием мелких фракций кокса и агломерата.

При предлагаемой установке устркэйства на малой колоше 23 т углубленные воронки иc teзaли при достиже,нии угла между осью наклона штуцера и линией, соедини (дей центры осей выходных штуцеров, 1° и более. На средней колоше соответственно З и более, на большой колоше 5° и более.

Использование предлагаемого уст.ройства для выравнивания давления газов в межконусном пространстве засыпного аппарата доменной печи позволяе ликвидировать вредное влияние энерги наполняющего газа на распределение шихтовых материалов, на перевеивание относительно легких фракций кокса и агломерата в воронке большого конуса и соответственно создать-условия для стабильного распределения шихтовых материалов на колошнике доменной печи и по высоте столба ашхты. Это :обуславливает ровный, форс14рованный ход печи, повышает степень использо.вания газов в печи, стабилизирует качество чугуна, в конечном итоге снижает расход кокса на выплавку чугуна на 0,3% и повышает производительност печи на 0,3%. Внедрение изобретения в доменном цеху Карметкомбината позволяет получить экономический эффект в размере 400 тыс. руб. в год

ГАЗОВЫЙ ЗАТВОР ЗАГРУЗОЧНОГО .УСТРОЙСТВА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащий конусный эасьтной аппарат, состоящий из большого и малого конусов с межконусным пространством между ними, внутри которого по его периметру выполнены в виде двух равноплечих полуколец коллекторы с расположенными друг против друга выходными штуцерами подачи газа в пространство взаимно направленными струями, причем коллекторы соединены с газовой магистралью через трубопроводы с установленными в них отсечными газовыми клапанами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества чугуна и снижения расхода кокса за :счет исключения воздействия газовых струй на поток загружаемой шихты вследствие перепада температур в межконусном пространстве газового потока, штуцеры коллекторов на полную длину симметрично загнуты вверх под углом 1-5° и снабжены на выходе ре- g шетчатыми рассекателями с круглыми отверстиями, причем расстояние между (Л выходными отверстиями штуцеров по , их продольным осям составляет 0,55,0 диаметров выходного отверстия штуцера.