Загрузочное устройство доменной печи Советский патент 1984 года по МПК C21B7/20 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам лля загрузки доменных печей.

Известно устройство для загрузки и распределения шихтовых материалов на колошнике доменной печи, использугощее для управления радиальным распределением сжатый газ lj .

Однако в данной конструкции, поскольку воронка выполнена вращающей ся, необходимы надежные и долговечны уплотнения, что составляет определенные трудности, особенно на больших диаметрах. Подвижный сопловый аппарат также требует соответствующих уплотнений. Все это в условиях высоких температур и абразивной среды в значительной степени снижает как надежность, так и долговечность работы такого устройства,

Известно также устройство для распределения шихты, содержащее воронку и сопловый аппарат в виде многоканальной трубы с головкой, которая имеет возможность осевого и вертикального перемещения 2j .

Недостаток такой конструкции потребность в уплотнениях, так как сопловый аппарат выполнен подвижным. Многоканальная труба этого аппарата требует отдельного подвода и регули рования подвода сжатого газа в каждый канал. Кроме того, труба имеет возможность осевого (поступательного) перемещения и вращательного движения вокруг своей продольной ори, поэтому конструкция устройства для подвода сжатого газа к сопловому аппарату довольно громоздка и сложна. Большое сомнение вызыва ет возможность удержания шихты от ссыпания струей сжатого газа.

Общим недостатком обеих рассмотренных конструкций является то, что нормальное распределение шихтовых материалов на колошнике доменной печи и управление распределением возможно только в случае подвижности сопловых распределителей, которая в абразивной высокотемпературной cpe да приводит к быстрому-износу уплотнений и сопряженных поверхностей и выходу из строя всего распределителя

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является загрузочное устройство доменной печи, содержащее четное число шихтовых бункерс в с

клапанами, сообще(шых выходными отверстиями с распределительной воронкой, имеющей открытое выходное отверстие с установленным под ним конусом 3j .

Однако известное устройство, обепечивая удовлетворительное окружное распределение общей массы щихты, не позволяет управлять этим распределением в случае канального хода печи.

Целью изобретения является улучшение окружного распределения шихтовых материалов на колошнике.

Указанная цель достигается тем, что в загрузочном устройстве доменной печи, содержащем четное число шихтовых бункеров с клапанами, сообщенных выходными отверстиями с распределительной воронкой, имеющей открытое выходное отверстие с установленным под ним конусом, воронка в верхней части снабжена стационарно установленными под выхоным отверстием каждого бункера группами сопл, при этом каждая группа содержит три сопла, расположенных в горизонтальной плоскости под угло 45° по отношению одно к другому, причем ось среднего сопла направлен к оси печи.

При увеличении указанного угла CBbmie 45 снижается эффективность распределения, так как значительная часть материалов начинает скользить по стенке распределительной воронки, нарушая этим нормальную работу соседних сопл и искажая общую картину распределения. Уменьшение угла ниже 45 в значительной степени снижает диапазон регулирования и управления распределением, что в значительной степени ухущает распределение шихтовых материалов на колошнике доменной печи.

На фиг, 1 изображено предлагаемое загрузочное устройство со стационарным сопловым распределением шихты внутри распределительной воронки} на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - взаимное расположение сопл и работа сопла 8

Загрузочное устройство состоит из приемной воронки 1, поворотной течки 2, имеющей несколько фиксированных положений, соответствующих количеству бункеров, блока 3 неподвиных течек, бункеров 4, грузоуплотнительньгх клапанов 5 и b, грузового затвора 7 секторного типа, ряд сопл 8, газовых клапанов 9, кольцевого газопровода 10, распределитель ной воронки 11, конуса 12, чаши 13 и гидроцнлиндров 14. В верхней части распределительной воронки под вы ходным отверстием каждого бункера расположены по три сопла 8, среднее из которых (основное) направлено к оси печи, а два боковых - под углом 45 к основному. Каждое сопло посредством газового клапана 9 соединено с кольцевым газопроводом 10, через который подается сжатый газ (очищенный колошниковый газ, азот и др.). Загрузочное устройство (например из четырех-бункеров) позволяет осуществлять равномерное распределение шихтовых материалов па окружности колошника .при ровном ходе печи, причем это распределение обеспе чивается любой комбинацией Двух (из четырех) работающих бункеров, что значительно увеличивает рабочий ресурс загрузочного устройства. Различные комбинации работающих сопл обеспечивают практически любое (равномерное и избирательное) распределение шихты на колошнике как при ровном, так и при неравномерном ходе печи, причем в случае выхода из строя среднего (основного) сопла два боковьгх вполне обеспечат нормал ную работу загрузочного устройства, что увеличивает рабочий ресурс устройства. Отсутствие подвижных механизмов, работающих в горячей абра зивной среде (с учетом того, что га зовые клапаны 9 работают на очищенном газе) , обеспечит высокую надежность и работоспособность загрузочного устройства. При ровном ходе печи загрузочное устройство работает следующим образ Шихтовые материалы из скипа чере приемную воронку 1, поворотную течк 2 и блок 3 неподвижных течек поступают в один из работающих бункеров 4 через открытый газоуплотнительный клапан 5. Аналогично заполняетс и второй диаметрально расположенный работающий бункер. В распределитель ную воронку 11 шихтовые материалы подаются одновременно из обоих работающих бункеров при закрытых клапанах 5 и открытых клапанах 6 024 и грузовых затворах 7. Лалео ПШХТОПЫР материалы равномерно распределпмтг-я на колошнике вершиной конуса 12. Возможен вариант установки место этого конуса вращающегося распределителя доменной шихты. Для того, чтобы шихта в процессе движения не касалась сопла 8 и не изнашивала его, она должна перемещаться по касательной к нОску этого сопла, т.е. угол 6 должен быть равен 90 . Диапазоны перемещения струи шихты для боковых сопл 8 и 8 относительно направления центрального сопла в должны быть одинаковы, чтобы при одинаковых давлениях газа в боковых соплах угол смещения шихтовых материалов относительно оси среднего сопла был одинаков, т,е. для сопла 8 угол о , должен быть тоже равен 90 . Таким образом между соплами 8 и 8 угол oL также равен 90° или между центральным соплом и боковыми угол составляет 45 . Уменьшение угла между центральным соплом и боковыми возможно, но нецелесообразно, так как уменьшает диапазон перемещения струи шихтовых материалов относительно оси центрального сопла, т.е. уменьшает возвозможности загрузочного устройства к управлению окружньм распределением шихты на колошнике печи. При ровном ходе печи в распределении шихты участвуют либо бункеры Т и ijl, либо бункеры и IV, причем в обоих случаях сжатый газ через клапаны 9 подается только в диаметрально расположенные под работающими бункерами основные сопла 8 . В случае выхода из строя газоуплотнительных клапанов какого-либо бункера предусмотрена возможность работы двумя соседними бункерами. Например, в работе бункеров II и .III участвуют сопло 8 бункера II и сопло 8 j5yHKepa III а в работе бункеров III и ly участвуют сопло 8 бункера lYl и сопло бункера IV. Из выходного отверстия распределительной воронки 11 шихтовые материалы сплошным потоком подаются на вершину конуса 12, растекаются по его поверхности и заполняют чашу 13, С опусканием конуса 12 гидроцилиндрами 14 шихтовые материалы равномерно распределяются по окружности колошника печиДля устранения неравномерного ход печи, а также для вьфавнивания засыпи загрузочное устройство подает материалы только одним бункером. Если при этом не подавать в сопла сжатый газ, можно получить число мест сосредоточений шихты на колошнике равное числу бункеров. Используя боковые сопла ( 8 ), можно смещать материалы в стороны при их движении по распределительной воронке и получить зону обслуживания колошника каждым бункером с углом охвата около 90. Таким образом, четыре бункера с использованием подачи газа через боковые сопла позволяют подать основную массу шихтового материала в любую точку колошнка.

Конструкция предлагаемого загрузочного устройства по сравнению с известными обеспечивает практически любое необходимое распределение шихтовых материалов на колошнике доменной печи и, кроме того, обладает более высокой надежностью, дол говечностью и ремонтопригодностью вследствие отсутствия подвижных частей и трущихся поверхностей и г: вследствие возможности комбинирования с обеспечением хорошей работы тех или иных работающих сопл и бункеров.

ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее четное число шихтовых бункеров с клапанами, сообщенных вьпсодными отверстиями с распределительной воронкой, имеющей открытое выходное отверстие с установленньм под ним конусом, о тличающееся тем, что, с целью улучшения окружного распределения шихтовых материалов на колошнике, воронка в верхней части снабжена стационарно установленными под выходным отверстием каждого бункера группами сопл, при этом каждая группа содержит три сопла, б расположенных в горизонтальной плоскости под углом 45 по отношению СП одно к другому, причем ось среднего сопла направлена к оси печи.

4

J2