Устройство выравнивания давленияВ гАзОВОМ зАТВОРЕ зАгРузОчНОгОуСТРОйСТВА дОМЕННОй пЕчи Советский патент 1981 года по МПК C21B7/18 

(54) УСТРОЙСТВО ВЫРАВНИВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ГАЗОВОМ ЗАТВОРЕ ЗАГРУЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к производству чугуна в доменных печах работающих с повышенным давлением газа на колошнике. В настоящее время загрузка шихтовых материалов в доменные печи осу ществляется, в основном, аппаратами Парри с двумя конусами или засыпными аппаратами клапанного типа. Перед открытием болыиого конуса для ссыпания шихтовых материалов в доменную печь производится выравнивание давления газов под большим конусом и в межконусном пространстве газового затвора путем заполнения его газом. Давление газов под большим конусом равно давлению газов на колошнике дo ieннoй печи и для современных печей находится в пределах 1,0-2,5 кг/м Известно устройство для выравнивания давления колошникового газа в загрузочном устройстве доменной пе чи, в котором нейтральный газ (азот или пар) подается через патрубки, соединенные с трубопроводами подачи газа и расположенньми внутри газового затвора ll. Однако это устройство, хотя и способствует уменьшению возможности распыления шихты в газовом затворе, но не устраняет зффекта воздэйствия струй газа на перераспределение шихтовых материалов и кроме того требует установки дЪполнительного оборудования и соответственно усложнения газового тракта выравнивания давления газа. Наряду с Э1им известно устройство для подачи инертного газа пара в межконусное пространство засыпного аппарата доменной печи, состоящее из систекы трубок, расположенных в нескольких точках по окружности гаЗ.ОВОГО затвора, причем концы трубок опущены наклонно вниз в одну сторону по тангенциальному напргшлению относительно малого конуса . недостатком устройства является то, чтовследствие направленности вниз в одну сторону струй газа или пара на поверхность шихтовых материалов, находящихся в воронке большого конуса, происходит их перераспределение непосредственно перед загрузкой в доменную печь, что способствует развитию канального хода и. снижению технико-экономических показателей д« менной плавки.

Кроме того,, известно .устройство ля выравнивания давления, в котором применен герметичный экран чаши Засыпного аппарата доменной.печи с патрубком подвода пара и с кольцевой щелью для подачи водяного пара по периметру межконусного пространства з.

Это устройство хотя и обеспечивает равномерное поступление пара в межконусное пространство, но не устраняет недостатки указанного вьме.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для выравнивания давления газов в межконусном пространстве загрузочного устройства доменной печи, состоящее из трубопроводов подачи газа, индивидуально ..соединенных .с горизонтально расположенными внутри газового затвора и изогнутыми по его периметру коллекторами.

. При этом «выходные отверстия коллектора обеспечивгиот поступление .газа тангенциально по отношению к стенкам газового затвора 4. .

Основным недостатком указанного устройства является то,что открытые -концы коллекторов с тангенциальным направлением, за счет кинетической энергии исходящих и отраженных потоков газов при заполнении ими межконусного пространства особенно при. высоком давлении raisoa на колошнике (более 1,5 кг/см) не устраняют полностью воздействие энергии струй газов на поверхность шихтовых материсшов, находящихся в воронке большого конуса. Это вызыва ет избирательное перемещение материалов в соответствии с их плотностью: перемещахутся преикогщественно лег кие куски кокса и мелкие фракции агломерата. В местах встречи струй газа с шихтовыми материалами происходит локальное увеличение рудной нагрузки и газопроницаемость столба шихтовых материалов здесь уменьшается, что приводит к неровному ходу доменной печи, кансшо-образованию и ухудшению стабильности теплового состояния печи.

Целью изобретения является устранение отмеченных выше недостатков, т.е. исключение воздействия струи газа на загружаемую шихту, и за счет того повышение технико-экономических показателей доменной плавки и качества чугуна.

Поставленная цель достигается тем, что коллекторы снабжены штуцерами, выходные отверстия Mcrroi :uc выполнены соосными и расположены друг против друга.

На фиг.1 и 3 изобргикено поперечное сечение засыпного аппарата доменной печи типа. Парри с газовым

затвором;на фиг.2 - разрез А-А на ф.г.l;нa фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З.

Устройство (фигЛ и фиг. 2) включает газовый затвор 1, межконусное пространство 2, ограниченное , воронкой 3 большого конуса 4, запол- ненное частично шихтой 5 и воронкой 6 малого конуса 7, трубопроводы 8 подачи газа, снабжённые наполняющими клаланами 9 и индивидуально Q соединенные с горизонтально расположенными внутри газового затвора и изогнутыми по его периметру коллекторами 10, газового затвора и снабженными штуцерами 11 с открытыми концами для выхода газа. 5 Устройство работает следующим образом. :

Газ для заполнения межконусного пространства 2 газового затвора 1, ограниченного ворондсой 3 большого конуса 4 и воронкой 6 малого конуса 7, поступает по трубопроводам 8 через наполняющие клапаны 9 и далее через дугообразные коллектора 10 со штуцерами 11, расположенные сверх уровня штрихоэых материалов 5, встречными потоками, образуемвлми каждой парой штуцеров 11 г непосредственно в межконусное пространство 2. После .выравниванйя давления в межконусном пространстве 2 с давлением газа под болы шим конусом 4 закрывают наполняющие клапаны 9 и засыпной аппарат подготовлен к загрузке шихтовых материалов 5 в доменную печь открытием большого конуса 4. Коллектора 10 выполнены в виде двух горизонтальных труб одинакового диаметра, расположенных по пери- метру газового затвора 1, снабженных самостоятельных трубопроводами 8 для подвода газа и штуцерами 11 для ввода газа в межконуснре пространство, выполненных в виде трубок с открытыми концами. Расположение штуцеров осуществлено с внутренней стороны между патрубками попарно, соосно и с открытыми концами навстречу друг другу. Количество штуцеров каждого патрубка одинаковое, а каждая пара штуцеров имеет л одинаковые выходные сечения , с

целью создания . двух противоположных струй газа с одинаковой кинетической .энергией. Целесообразнее такое расположение штуцеров/ чтобы их оси пересекали центры поперечных сечений патрубков, а плоскости выходных отверстий каждой пары штуцеров параллельны меящу собой и ортогональны к Оси каждого штуцера. Для более равномерного поступления газа в меж0 конусное пространство штуцера рацио-; нгшьнее расположить с .интервалом не менее радиуса каждого кольцевото патрубка.

Такое расположение штуцеров обеспечивает поступление газа в межконуснов пространство 2 в виде нескольки пар встречных потоков, взаимно гасящих кинетическую энергию без затраты какой-либо энергии извне и, таким образом, ликвидируется вредное влияние энергии наполняющего га за на распределение шихтовых матери лов 5, на пересеивание относительно легких фракций кокса и агломерата в воронке 3 большого конуса и соответственно создаются условия для стабильного распределения шихтовых материалов на колошнике доменной печи. Все это необходимо для того, чтобы кинетическая, энергия газов, выходящих из коллекторов. 10 бьша одинаковой и гасилась уравновешенны ми встречными потоками. Устройство согласно изобретению не исключает использование и нескольких пар дуго.образных коллекторов 10, особенно это необходимо при заполнении межконусного пространств засыпных аппаратов доменных печей большого объема, работающих с высоким давлением газов на колошнике и имеюп х большой объем межконусного пространства, что требует подачи в короткий промежуток времени большого количества газов при высоком давлении. В качестве второго исполнения устройства по изобретению (фиг.З и 4), Составные части этого устройства и принцип работы аналогичны описанному вьше первому варианту. В этом варианте коллекторы 10 выполнены ПО периметру газового зат вора в виде двух равноплечих полу. колец одинакового диаметра, которые заканчиваются штуцерами Ц с открытыми концами, расположенными сорсно, открытыми концгиФ навстречу друг другу. Диаметры штуцеров 11 равны друг другу, а плоскости вы ходных сечений ортогональны оси штуцеров 11. Штуцеры 11 выполнены в виде цилиндрических отрезков трубы Патрубки и штуцеры расположены в одной горизонтальной плоскости. Такое расположение коллекторов 10 и штуцеров 11 позволяет.также, как и в первом варианте исключить воздействие кинетической энергии струи газа на загружаемую шихту. Использование устрой ства для . выравнивания давления газов в межконусном пространстве засыпного аппарата доменной печи, согласно изобретению позволит ликвидировать воздействие кинетической энергии струй газа при заполнении межконусногс пространства на шихтовые материалы, расположенные в воронке болыоого конуса, йа их перераспределение непосредственно перед загрузкой в доменную печь, что обеспечит стабильное распределение шихтовых материвлов в воронке большого конуса, со ответственно на колошнике печи, и обуславливает ровный, форсированный ход печи, лучшее использование газового потока, повыйение ка- честна чугуна, снижение удельного расхода KOKcS и повышение производительности печи. . Формула изобретения Устройство выравнивания дав ления в газовом затворе эахфузочг ного устройства доменной печи, содержащее трубопровода подачи газа, индивидуально соединенные с горизонтально расположенными внутри газового затвора и изогнутыми по . его периметру коллекторами., от ичающееся тем, что, с елью исключения воздействия струи аза на загружаемую шихту, коллектоы снабжены штуцерг1га1,выходяд1е отерстия которых выполнены соосными расположены друг против друга. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе ,1. Патент Японии 47-62290, л. 10А 522, опублик.1977. 2. Авторское свидетельство СССР 226647, кл. С 21 7/18, 1968. 3.Авторское свидетельство СССР 393308, кл, С 21 В 7/18, 1973. 4.Сталь, 1974, 10, с.8887.

//

/О

-J