Загрузочное устройство доменной печи Советский патент 1983 года по МПК C21B7/18 

О

У1

UD

О

СО Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию доменной печи. Известен распределитель шихты загрузочного устройства, включающий конусный распределительный эле мент с образующими разной длины, расположенный под вертикальным цилиндрическим желобом так, что его вершина смещена относительно оси печи ij . Недостатиом данного распределит ля шихты является то что он не удовлетворяет полностью требованиям предъявляемым к современным загрузочным устройствам доменных печей, так как посредством его невозможно бороться с канальным ходом газов, следовательно, и четко управлять газовы потоком печи загрузкой : сверху .« Наиболее близкимпо технической сущности и достигаемому результату ;к изобретению является/ загрузочное устройстводрмёйной печи,включаю щее связанные с индивидуальными при водами вращения, односкатную воронк и распределительный элемент в виде усеченного конуса, проекция периметра основания которого на горизонтальную плоскость является замкнутой кривой второго порядка центр которой смещен относительно .оси печи 2 . Недостатком данного засыпного аппарата Доменной печи является ограниченные его функционёшьные возможности, так как за одик синхронный поворот на 360° распределительного элемента и односкатной воронки шихта укладывается на поверхность колошника узкой кольцевой полоской Это связано с тем что шихтовый материал, истекающий из односка ной воронки, попадает только на часть поверхности распределительного элемента и сходит с него узкой струей Поэтому для достижения равномерного распределения шихты по всей поверхности колсшника, необходимо про извести относительно большое количество синхронных поворотов распределительнргр элемента и воронки 1при различных полджеТяиях оси выходного отверстия воронки относительно базовой точки (образующей) конуса. Это увеличивает время дости жения общей равномерности распределения шихты и, как следствие, приводит к повышенному расходу кокс так как газовый поток, пронизывающий слой уложенного материала в те .чение продолжительного отрезка вре мени расп1 еделяется неравномерно. . . . . Целью изобретения является улучшение распределения шихты на поверх ности колошника доменной печи. Поставленная цель достигается тем, что загрузочное устройство доменной печи, содержащее связанные с индивидуальными проводами вращения односкатную распределительную воронку и распределительный элемент в виде усеченного конуса, проекция периметра основания которого на горизонтальную плоскость имеет вид замкнутой кривой второго порядка, центр которой сообщен относительно оси печи, дополнительно снабжено установленным под односкатной воронкой и связанным с индивидуальным приводом вращения, направляющим элементом выполненным в виде части полого прямого усеченного конуса, переходящего в вертикальную стенку, при этом выходное отверстие направляющего 3JieMiSHTa имеет вид замкнутой кривой второго порядка геометрически подобной горизонтальной .проекции периметра основания конуса, а его центр смещен относительно, оси печи на величину, отношение которой к смещению центра проекции основания распределительного элемента равно отношению соответствующих периметров замкнутых кривых. Благодаря тому, что выходное отверстие направляквдего элемента выполнено в виде замкнутой кривой второго по|эядка геометрически подобной проекции периметра основания конусного распределительного элемента и установлено так, что его центр смещен относительно оси печи, на задан- . ную величину, то в процессе загрузки на каждую из образующих распре-делительного конуса одновременно будет подаваться материал в количестве, пропорциональном проекции длины образующей на горизонтальную плоскость. Это позволит за один синхронный поворот на 360° односкатной воронки, направляющего и распределительный элемент равномерно распределить шихту по всей по iepXHocTH колошника. Благодаря выполнению направляющего элемента в виде части полого усеченного конуса, переходящего в вертикальную стенку, а также наличию индивидуального привода вращения относительно оси печи, стало возможным выводить его |изструи материала, истекающего 1из воронки и тем самым обеспечивать выборочную погрузку любой из зон колошника. На фиг.1 показано загрузочное устройство доменной печи на фиг.2 и 3 - вид А на фиг.1 (сплошной линией показана горизонтальная проекций периметра основания конусного распределительного элемента, штриховой линией - проекция периметра выходного отверстия направляющего элемента) .. Загрузочное устройство состоит из распределительного элемента 1, выполненного в виде усеченного конуса, горизонтальная проекция периметра основания которого является замкнутой кривой второго порядка (круг или эллипс), геометрический центр 0 которой смещен относительн оси конуса, совпадающей с осью псгчи на величину i, Распределительный элемент 1 посредством тяг 2 соединен с несущей плитой 3, опирающейся на ролики 4, установленные в подшипниковых узлах 5, и связан посред ством зубчатого зацепления б с приводом 7 вращения. Над распределительным элементом 1. установлен направляющий элемент 8, выполненный в виде части полого прямого усеченног конуса, переходящего в вертикальную стенку. Выходное отверстие направляющего элемента 8 выполнено в виде кривой второго порядка (круга или эллийса), геометрически подобной горизонтальной проекции периметра основания конусного распределительного элемента 1. Направляющий элемент 8 посредством несущих ребер 9 соединен с установленной соосно печи штангой 10 так, что геометрическ центр О2 выходного отверстия смещен относительно оси печи на величину &2. Штанга 10 связана череззубчату передачу 11 с приводом 12 вращения. Над направляющим элементом 8 установлена односкатная воронка 13, укрепленная на полой штанге 14, которая связана через зубчатую передачу 15 с приводом 16 вращения. Исполнительные узлы привода вращения распределительного элемента 1 защищены от воздействия горячих газов и пыли экранами 17 и 18. В защищенную экранами.зону подается инерт ный газ под давлением, превы1)ающим давление рабочей среды в печи. Соосно печи установлен.цилиндрический желоб 19, связанный течками с бункерами 20 и 21, оборудованными газоотсечными и грузовыми клапанами 22 и 23. В верхней части бункеров установлена поворотная приемная воронка 24. Величина параметров конусного распределительного элемента 1 (Н,|) выбирается такой, чтобы посредством его можно уложить шихту в любую зону поверхности колошника. Геометрические параметры ( а, Ь Г) выходного отверстия направляющего элемента 8 (фиг.2 и 3) выбираютс такими, чтобы струя шихтового материала, истекающего из него, была равноплотна (т.е. воронка направляющего элемента 8 работала с накоплением) , Величина смещения i центра О выходного отверстия на. правляющего элемента 8 относительйо оси печи определяется из соотношения -Tjr g, где i - смещение iteHTpa Oj периметра основания распределительного элемента I относительно оси печи; Р - длина периметра выходного отверстия направляющего элемента 8} Р - длина периметра основания распределительного элемента 1, Величина угла наклона (об) образукицих направляющего элемента 8 выбирается равной 32-Л5° так как при не будет гарантированного схода шихты с внутренней поверхности направляющего элемента 8, потому что угол естественного откоса шихты равен 28-30 . Прио 45 возрастают высотные габариты (h) направляющего элемента 8, увеличивается его металлоемкость. Высота (h) направляющего элемента 8 выбирается такой, чтобы при заданном угле (ei) , посредством него (в положении, когда центры О2 и О выходных отверстий направляющего .элемента 8 и односкатной воронки 13 лежат в одной вертикальной плоскости по одну сторону от оси печи), изменялось направление движения струи шихтового материала, истекающей из односкатной воронки 13 (т.е. весь шихтовый материал, истекающий из односкатной воронки 13,. проходил через воронку направлякндего элемента 8) . Величина параметра L промежуточного элемента 8 выбирается такой, чтобы в положении, когда центры О и О выходных отверстий направляющего элемента 8 и односкатной воронки 13 лежат в одной вертикальной плоскос-, ти по разные стороны от оси печи, струя шихтового материала, истекающего из воронки 13, проходила минуя направляющийэлемент 8 ( на фиг.1 это положение направляющего элемента 8 показано штриховой линией). Загрузочное устройство доменной печи работает в следующих режимах. Основной режим. Предварительно устанавливают узлы загрузочного устройства таким образом, чтобы центры Оя и Oj выходных отверстий односкатной воронки 13 и направляющего элемента 8, а также центр Oj| горизонтальной проекции периметра основания ра.спределительного элемента 1 лежали в одной вертикальной плоскости по одну сторону от оси печи. Затем начинают одновременно вращать с заданной угловой скоростью односкатную воронку 13, направляющий 8 и распределительный 1 элементы и открывают газоуплотнительный 22 и грузовой и ( шихтоотсечной) 23 клапаны бункера 20. При этом шихтовый материал, истекающий из желоба 19, проходя через односкатную воронку 13, направляющий элемент 8 одновременно попадает на все обраэутоиие распределительного элемента 1 в количестве, пропорциональном про екции длины образующей на горизонтальную плоскость. В результате этого за один синхронный поворот на 360 воронки 13, направляющего 8 и распределительного 1 элементов на поверхности колошника формируется засыпь с горизонтальным уровнем в виде широкого кругового кольца, шириной авкой разнице проекций на горизонтальную плоскость максимальной и 1инимальной длин образующих конусного распределительного элемента 1,

Дополнительный режим. Предварител но устанавливают узлы загрузочного устройства таким образом, чтобы центры O/J и О выходных отверстий односкатной воронки 13 и направляющего элементов 8 лежали в одной вер- тикёшьной плоскости по разные стороны от оси печи. После этогд синхронно поворачивая односкатную воронку 13 и направляющий элемент 8, устанавливают их так, чтобы центр Од выходного отверстия воронки 13 находилсяпод сектором с канальным ходом газов. Затем непрерывновра,щйя распределительный элемент 1 производят укладку шихты в сектор с канальным ходом газов. В случае образования кольцевого .кангшьного хода газов., предварительно устанавливают односкатную воронку 13 так, чтобы центр О ее выходного отверстия находился над образующей распределительного элемента 1, горизонтальная проекция которой равна удалению очага канального хода от оси печи. Затем синхронно вращая односкатную воронку 13, направляющий 8 и распределительный 1 элементы производят укладку шихтового материала в кольцевую зону с канальным ходом газов.

Таким обрс13ом, использование предлагаемой конструкции загрузочного устройства позволяет значительно улучшить распределение шихты на колошнике печи и снизить расход кокса за счет сокращения времени достижения общей равномерности распределения .шихты.

Применение предлагаемого загрузочного устройства на доменной печи, полезным объемом 2000 м позволит получить годовой экономический эффект 537 тыс.руб.

2f 12

11

фив.1 Вид А

ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее связанные с индивидуальными приводами вращения односкатную распределительную воронку и распределительный элемент в виде усеченного конуса, проекция периметра основания которого , на горизонтальную плоскость имеет вид замкнутой кривой второго порядка, центр которой смещен относительно оси печи, отличающееся тем, что, с целью улучшения распределения шихты на колсяанике печи, оно снабжено установленным под воронкой и связанным с индивидуальным приводом вращения, направляющим элементом, выполненным в виде части полого прямого усеченного конуса, переходящего в вертикальную стенку, при этом выходное отверстие направлякяцего элемента имеет вид эамкнутой кривой второго порядка геометрически подобной горизонтальной проекции перимет.ра основания конуса, а его центр смещен относительно оси печи на величину, отношение которой к смещению центра проекций основания распределительного элемента равно отношению соответствующих периметров замкнутых .кривых.