Колошник доменной печи Советский патент 1992 года по МПК C21B7/18 

Фиг.1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к конструкции доменной печи.

Известен колошник доменной печи, футерованный защитными плитами, жестко прикрепленными к кожуху. При такой конструкции колошника падающий с загрузочного устройства материал уплотняет и деформирует ранее загруженный. Происходит сдвиг находящейся в более подвижном состоянии части шихты к оси печи. При загрузке крупного и мелкого материала в центр сдвигается мелкая часть шихты: железорудное сырье крупностью 0-5 мм, кокс 0-25 мм. Кроме того, после загрузки шихты происходит вынос мелочи из слоя шихты на поверхность и перемещение ее по поверхности к основанию откоса, т.е. в осевую зону доменной печи. Сосредоточение мелочи в осевой зоне доменной печи и перегруз ее железорудным материалом затрудняет прогрев центральной части печи и требует дополнительного расхода кокса. Уменьшение порозности шихты и увеличение расхода кокса влечет за собой сокращение удельно- го расхода дутья и падение производительности печи,

Известен колошник доменной печи с подвижной колошниковой защитой.Колошниковая защита выполнена с подвижной броней.

Недостатком подвижной брони является возможность перекоса плит, кольца их крепления в результате термических деформаций, необходимость дополнитель- ной герметизации колошникового устройства печи, а также недоиспользование объема колошника, необходимого для маневрирования плитами. Хотя облегчается управление распределением материалов, не ликвидируется возможность деформации и сегрегации материалов, Деформируемый материал перемещается в осевую часть печи, происходит концентрация мелочи в центре печи. При высоком содержании ме- лочи в железорудном сырье (более 20%) в осевую зону сдвигается железорудное сырье. Прогрев центра печи ухудшается, для обеспечения необходимого прогрева его необходим дополнительный расход кок- са. В целях устойчивого ведения процесса плавки необходимо несколько сократить объем дутья, подаваемого в печь, что влечет за собой сокращение производительности печи.

Наиболее близким к предлагаемому является колошник доменной печи, снабженный концентрически установленной насадкой в форме усеченного конуса. Такая конструкция ограничивает движение материала при ссыпании его в печь. Эта конструкция не ликвидирует возможность дефор- мации и сегрегации материалов. Деформируемый материал перемещается в осевую часть печи, происходит концентрация мелочи в центре печи. При высоком содержании мелочи в железорудном сырье в осевую зону сдвигается железорудное сырье. Прогрев центра печи ухудшается, для обеспечения необходимого прогрева его необходим дополнительный расход кокса. В целях устойчивого ведения процесса плавки необходимо несколько сократить объем дутья, подаваемого в печь, что влечет за собой сокращение производительности печи.

Цель изобретения является снижение расхода кокса и увеличение производительности печи.

Поставленная цель достигается тем, что колошник доменной печи, содержащий концентрически расположенную насадку в форме усеченного конуса, снабжен концентрически расположенными внутри насадки дополнительными насадками в виде усеченного конуса с равномерно расположенными радиальными перегородками, связывающими насадки между собой, при этом угол наклона образующих конуса насадок составляет 40-140°.

Минимальный угол наклона образующих конуса определяется в зависимости от углов естественного откоса материалов, составляющих шихту. Минимальный угол должен быть не меньше угла естественного откоса материала, так как в противном случае шихта будет оставаться на поверхности насадки и затруднится проход материала через насадку. Учитывая, что углы естественного откоса в отсутствии дутья руды 36- 43°, известняка 40°, а кокса 26-28° и восходящий газовый поток существенно уменьшает их, берем минимальный угол наклона образующей усеченного конуса 40°, а максимальный 140°.

На фиг.1 изображена насадка колошника; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Колошник доменной печи содержит концентрически расположенную насадку в форме усеченного конуса 1, которая стационарно крепится к защитным плитам 2 колошника. Внутри насадки 1 дополнительно расположены насадки в виде усеченного конуса 3 с равномерно расположенными радиальными перегородками 4, связывающими насадки между собой и делящие насадку на ячейки 5.

Пример. Доменная печь №1 ОХМК имеет колошник диаметром 6000 мм. Печь работает с перегруженным центром. Колошник имеет насадку в виде усеченного конуса 1, которая снабжена дополнительными насадками 3 в виде усеченного конуса с углом наклона образующих конуса насадок 85°. Минимальный диаметр внутренне- го усеченного конуса 4624 мм. Связь с колошником и между внутренним и внешним усеченными конусами достигается посредством вертикальных перегородок, установленных радиально и равномерно по три перегородки 4 на каждую кольцевую зону. Высота насадки 1000 мм.

Устройство работает следующим образом.

С загрузочного устройства шихта попа дает в ячейки 5 основной насадки 1 и допол- нительной насадки 3 и формирует поверхность засыпи. Падая, шихта отдает насадке часть своей ударной энергии, в результате -чего уменьшаются динамические удары загружаемого материала о ранее загруженный, уменьшается уплотнение материала, устраняется деформация и сегрегация материалов. Движение материалов возможно лишь в пределах ячеек 5.

Материал, оказавшийся в процессе загрузки в ячейках на расстоянии менее 0,6 м от защитных плит колошника 2, опускаясь, смещается в направлении к защитным плитам колошника, что диктуется условиями движения, ограниченного поверхностью усеченного конуса основной насадки 1. В

результате этого большее количество материала, чем раньше (без применения насадки) обрабатывается наиболее сильным периферийным газовым потоком, это способствует лучшему использованию газа в печи. Материал, загруженный в ячейки, образованные дополнительными насадками 3, по мере опускания разрыхляется, улучшается газопроницаемость его.

Таким образом, происходит некоторое заранее намеченное перераспределение материалов, подгружается периферия печи и несколько разгружается центр. Мелкая фракция не сдвигается к центру печи, что улучшает газопроницаемость печи. Все это позволяет вести процесс при меньшем расходе кокса при увеличении производительности печи.

Формула изобретения Колошник доменной печи, содержащий концентрически расположенную насадку в форме усеченного конуса, отличающий- с я тем, что, с целью снижения расхода кокса и увеличения производительности печи, он снабжен концентрически расположенными внутри насадки дополнительными насадками в виде усеченных конусов с равномерно расположенными радиальными перегородками, связывающими насадки между собой, при этом угол наклона образующих конуса составляет 40-140°.

Сущность изобретения: Колошник доменной печи содержит насадку 1 в форме усеченного конуса, скрепленную с защитными плитами 2 колошника. Внутри насадки 1 концентрически расположены дополнительные насадки 3 в виде усеченных конусов, связанных радиальными равномерно расположенными перегородками 4. Снижение расхода кокса и повышение производи- тельности достигается устранением спонтанного горизонтального перемещения шихтовых материалов при их опускании после загрузки на колошник печи. 2 ил.