Загрузочное устройство доменной печи Советский патент 1980 года по МПК C21B7/16 

t

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к оборудованию доменных печей.

Наиболее распространенным типом загрузочного устройства, использую- 5 щим в качестве распределителя шихты промежуточную вращающуюся воронку, является двухконусный засыпной аппарат, в котором распределительная воронка, обычно устанавливаемая меж- tO ду приемной стационарной или передвижной воронкой и верхним конусом, непосредственно принимает шихтовый материал, осыпающийся из скипа р..

Одним из недостатков подобной 15 конструкции загрузочного устройства является наличие значительных габаритных размеров распределительной воронки (Л 0,8 полезного объема скипа) .необходимых для принятия всей 20 порции шихтового материала из скипа за время (4-5 с) его опорожнения с целью исключения истирания и дробления шихты нижней кромкой проемной воронки и обеспечения максимальной 25 равномерности распределения фракции шихтового материала по окружности колошника. Однако эксплуатация воронок подобного объема требует соответствующего увеличения мощности и габа-зо

ритов узла привода ее. вращения, повышенных затрат на изготовление и обслуживание, а также увеличения габаритных размеров загрузочного устройства. Снятие накопительной функции с распределительной воронки за счет увеличения площади выходного отверстия приводит к неудовлетворительному окружному распределению шихты на колошнике печи, а следовательно, к снижению использования энергии газового потока, перерасходу кокса и ухудшению технико-экономических показателей доменной плавки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является конструкция клапанного загрузочного уст,ройства, особенностьдо которого является наличие под приемной воронкой нескольких герметических накопительных бункеров,.под которыми последовательно установлены шихтовые и газоуплотнительные клапаны, наклонные течки и распределительная воронка, с возможностью вращения вокруг оси печи, в нижней шлюзовой камере, над конусом засыпного аппарата 2,.

Это загрузочное устройство, имея определенные преимущества(большую гибкость и оперативность в управлении распределением шихты на колошнике, возможность узлового метода ремонта устройства и т.д.) перед рассмотренным выше аналогом, обладает рядом су щественных недостатков, один из кото рых заключается в том, что конструкция распределительной воронки, имеющая малый объем{С5,5 м) и большую площадь выходного отверстия( 1 м) при размере газоуплотнительного клапана 0 1100 мм, не обеспечивает накопления в ней шихты, а следовательно, и равномерной ее вьщачи по длине окружности засыпи колошника даже при значительной скорости вращения ворон ки(п 7il8-20 об/мин).-Эксплуатация подобной распределительной воронки н доменной печи приводит к образованию строго направленной и устойчивой не.равномерности в распределении фракций шихты каждой загружаемой порций по площади колошника, сопровождающей ся стабильной разницей температуры , периферийных газов, неравномерному .по периметру печи выходу из работы холодильников шахты и другим отрицательным последствиям. К недостаткам следует отнести и то, что использование для хрупких сыпучих материалов(кокса,агломерата) встречных или пересекающихся под больши 1 углом (более 45°) направлении движения, сопроволд:;ается дополнитель ным их дроблением, отрицательно сказываю1цимся на работе печи. Отмеченные недостатки, присущие прототипу, можно устранить путем из менения конструкции наклонных шихтовых течек и их расположения относительно распределительной воронки. Целью изобретения является снижение расхода кокса за счет повышения использования энергии газового потока, достигаемого улучшением распределения шихты каждой загружаемой пррции по площадиколошника, а также уменьшение габаритных размеров распределительной воронки. Поставленная цель достигается тем что конструкция загрузочного устройства, дополнительно к известным приз накам прототипа, имеет основное отличие, заключающееся в выполнении по перечного сечения наклонных шихтовых течек в виде замкнутого контура кри волинейного или коробчатого сечения причем продольные оси течек в зоне разгрузочных отверстий имеют одинак вое направление наклона к окружност распределительной воронки и уста новлены тангенциально в плане к ее верхней плоскости, а плоскости разгрузочных отверстий наклонены к вер ней плоскости воронки под углом 530 и расположены между ее верхней кромкой и штангой. Усовершенствование загрузочного устройс ва по указанному предложени приводит к положительному результату, заключакяцемуся и следующем. В процессе подачи шихтового материала в распределительную воронку по наклонным течкам, поперечное сечение которых выполнено в видезамкнутого контура, а плоскости выходных отверстий расположены над ее поверхностью при условии, что количество поступающего материала из бункера больше, чем расход егоиз распределительной воронки, происходит непрерывное заполнение ее объема до момента когда шихта перекроет выходное отверстие течки и расположится в воронке конусом, под углом естественного откоса, не используя полного геометрического объема воронки, даже при отсутствии расхода из нее. В дальнейшем при наличии истечения из распределительной воронки, количество поступающей шихты в воронку будет равно величине расхода ее через выходное отверстие. Таким образом, распределительная воронка будет работать постоянно заполненной при любом минимально возможном геометрическом объеме, принятом конструктивно, обеспечивая постоянство расхода и равномерность распределения шихты по длине окружности засыпки колошника печи, причем качество окружного распределения шихты будет полностью зависеть от скорости вращения воронки.При установке шихтовых течек с одинаковым направлением наклона и тангенциально в плане к окружности распределительной воронки обеспечивается попутное движение выходящей из течек шихты с направлением ее вращения, что исключает дробление шихтового материалаИ необходимость в реверсировании направления врайдения воронки при опорожнении различных накопительных бункеров. На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, разрез Л-А. Устройство содержит приемную воронку 1, установленную над промежуточными накопительными бункерами 2, оборудованных шихтовыми затворами 3 и газоуплотнительными клапанами.4, под которыми установлены наклонные шихтовые течки 5, разгрузочные отверстия которых расположены над поверхностью распределительной воронки б между ее верхним краем и приволной штангой 7 механизма вращения 8 воронки. Причем распределительная воронка 6 установлена в нижней жалюзовой камере 9 над конусом 10 засыпного аппарата. Загрузочное устройство содержит шихтовые течки 5, имеющие поперечное сечение в виле замкнутого контура, расположены с наклоном в одном направлении тангенциально в плане к окружности воронки б, причем плоскости разгрузочных отверстий наклонены

ОД углом (1 5-30° к ее верхней торцо-f ой плоскости с целью исключения уп- отнения и дробления шихты верхней ромкой отверстия течек в период подачи ее(шихты) во вращающуюся,распре делительную BOPOHKV.

Пределы угла наклона(06 5-30°) плоскостей разгрузочных отверстий выбраны экспериментально, в зависимости от скорости вращения распреелительной воронки. Угол 5 соответствует минимально возможной скорости вращения воронки ( . 5 об/мин), обеспечивающей допустимую окружную неравномерность распреде- Ленин шихты на колошнике принимается для скорости вращения п 8-10 об/мин, дающей практически идесшьное его окружное распределение.

Работает загрузочное устройство следующим образом.

При открывании нижнего грузоуплотнительного клапана 4 и шихтового затвора 3, шихта самотеком поступает по наклонным течкам 5 в распределительную воронку б. Так как поперечное сечение шихтовых течек имеет замкнутый контур, а плоскости разгрузочных отверстий расположены межу верхней кромкой распределительной воронки б и штангой 7, ,то заполне ние объема воронки происходит без переполнения, до нижних краев выходных отверстий течек.

В период вращения распределительной воронки в направлении, попутном выходящей из течек шихты, заполнение воронки происходит по винтовой линии с понижением уровня от выходного отверстия течек по длине витк в направлении вращения .воронки (на фиг.2,. в направлении стрелки) без сопротивления низлежащих слоев шихты.

Таким образом, усовершенствование конструкции загрузочного устройства доменной печи позволяет уменьшить габаритные размеры распределительной воронки, улучшить окружное распределение шихтового материала на колошнике печи, повысить тем самым использование энергии газового потока в пе0чи и, в конечном счете, снизить расход кокса и улучшить технико-э-кономически показатели доменной плавки.

Формула изобретения

5

Загрузочное устройство доменной печи, содержащее последовательно расположенные приемную воронку, промежуточные накопительные бункеры с газоуплотнителъными и шихтовыми затво0рами, наклонные шихтовые течки, приводную распределительную воронку,и большой конус с чашей, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров воронки и улучшения распределения шихты на ко5лошнике печи, течки установлены тангенциально в одном направлении в плане к окружности верхней плоскости воронки, а их разгрузочные отверстия наклонены к верхней торцовой плоско0сти воронки под углом 5-30 и расположены между ее кромкой и штангой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Плахтин В. Д. Металлург,1968,

5 1, с 14-16.

2.Елинсон И. М. и др. Труды ВНИИМБТМАШ. Сб. 45, М., 1976, с 3-12.