Засыпной аппарат доменной печи Советский патент 1981 года по МПК C21B7/20 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к загрузочному оборудованию доменных печей. Известен засыпной аппарат доменной печи, состоящий из неподвижно установленной воронки, закрываемой снизу подвижным круговым конусом, надконтактная часть которого выполнена с прямолинейной образующей, наклоненной под углом 53 к горизоН ту. Этот засыпной аппарат обладает простотой и надежностью в работе 1 Однако устройство имеет существенные недостатки, один из которых заключается в неудовлетворительном распределении отдельных фракций ших тового материала в поперечном сечении (вдоль радиуса печи) слоя засыпи за счет ссыпания шихты с конуса тонкой струей, разделенной по высоте на фракционные потоки под влияни ем естественной сегрегации. Толщинд струи материала, выходящего из конусного засыпного аппарата, определяется размером кольцевой щели, раС положенной в горизонтальной плоскос ти, проходящей через нижнюю кромку воронки и пересекающую криволинейную поверхность, отделяющую зону истечения от застойной зоны материа ла, расположенной со стороны конуса. Изменение (уменьшение или увеличение) размера кольцевой щели оказывает прямо пропорциональное действие на качественные и количественные (скорость истечения и расход) показатели процесса опорожнения бункера. Увеличение размера щели возможно осуществить путем увеличения хода конуса или уменьшения угла наклона его образующей. Однако увеличение хода конуса приводит к увеличению высотного размера загрузочного устройства или к потере полезного объема печи. Уменьшение угла наклона образующей конуса с 53° до 40-45 позволяет увеличить скоростьистечения материала и уменьшить тем самым крутизну траектории падения материала с конуса. Однако дальнейшее понижение угла of 40 ° приводит к ухудшению количественных и качественных показателей процесса опорожнения за счет увеличения длины скольжения по образующей криволинейной поверхности, разделяющей зону истечения от застойной зоны материала . со стороны конуса с более высоким коэффициентом сопротивления движению. И.эиболее близким к изобретению МО технической сущности является конусный засыпной аппарат доменной печи, СОСТОЯЩИЙ из неподвижно установленной на фланце печи воронки, закрываемой внизу перемещающимся по вертикали круговым конусом с надкоа тактной частью, выполненной в виде сочлененных верхней и нижней коничес :ких поверхностей, образующие которых наклонены к горизонту соответственно под углом 53 к 45. Данное предложе ние направлено на увеличение срока службы засыпного аппарата за счет зн чительного ослабления действия кипя щего слоя 2 . Однако принятая длина образующей нижней надконтактной поверхности,зна чительно больше величины вертикально го зазора между конусом и воронкой, не позволяет ликвидировать застойную зону со стороны конуса и не обеспечи вает более равномерного радиального распределения фракций шихтового- мате риала и плавности его регулирования по сечению печи. Целью изобретения, является уменьшение габаритных размеров конуса, по вышение производительности загрузочного устройства, а также снижение расхода кокса за счет повышения использования энергии газового потока, достигаемого лучшим распределением фракций шихтового материала по сечению колошника. Поставленная цель достигается тем, что в засыпном аппарате, содержащем неподвижно закрепленную воронку, контактирующую снизу с подвижным конусом, надконтактная часть которого выполнена в виде сочлененных нижней и верхней конических поверхностей, длина образующей нижней надконтактной поверхности конуса, наклонен ной под углом 37 - 40 к горизрнту составляет 0,6-0,65 величины вертикального зазора между воронкой и конусом в его нижнем положении. На чертеже представлен засыпной аппарат доменной печи. Перемещающийся по вертикали и при мыкающий снизу к воронке 1 конус 2 имеет надконтактную часть в виде нескольких сопряженных между собой конических поверхностей, причем длина (1) образующей нижней надконтактной поверхности конура, наклоненной под углом d,- 37-40 к горизонту, составляет 0,6-0,65 величины вертикального зазора (h) между воронкой и конусом. . Пределы углов наклона образующей нижней надконтактной поверхности конуса .4 горизонту и ее дли на 0,,65 выбраны экспериментально и являются оптимальными для достижения поставленной цели. Нижний предел величины угла наклона образующей конуса Gt 37 и ее длины ,6 от величины вертикального зазора {h) между воронкой и конусом приняты для агломерата, имеющего более мелкий фракционный состав и большую текучесть, а верхний предел этих значений с(. 40° и 1 0,65 принимается для кокса, обладающего большей пористостью поверхности и кусковатостью, уменьшакяцих скорость истечения материала из выходного отверстия. Выполнение конуса засыпного аппарата с образующей нижней надконтактной поверхностью, наклоненной под углом к горизонту и д; йной 0, 1 0,6 относительно величины зазора (h) между конусом и воронкой, уменьшает площадь проходного сечения зоны истечения или увеличивает длину криволинейного участка ЕТ (чертеж) скольжения материала, что ведет к снижению скорости истечения шихты и увеличению крутизны траектории ее падения с конуса. Устройство работает следующим образом. При пропускании конуса 2 относительно неподвижно установленной воронки 1 на величину хода (h) происходит истечение шихтового материала через образовавшуюся щель из зоны истечения, расположенной непосредственно над кольцевой щелью ближе к стенке воронки и отделенной от остальной массы шихты со стороны конуса криволинейной поверхностью с образующей ЕТ. Далее материал движется по днищу кругового расширяющегося желоба, образованного нгщконтактной частью конуса 2, выполненной из сопрягающихся конических поверхностей, образующие которых выполнены касательными к прямой ЕТ. Движение материала на этом участке желоба (ниже точки Т) осуществляется с наименьшим коэффициентом сопротивления (величина коэффициента трения агломерата и кокса о поверхность конуса меньше/ чем по шихтовому материалу),обеспечивающим максимальную дальность полета шихтового материала при меньших углах наклона образующей конуса и более пологой траекторией его падения на поверхность засыпи колошника. Горизонтальные сечения более пологих траекторий падения материала обеспечивают более равномерное распределение фракций по радиусу пе,чи. Таким образом, предложенный засыпной аппарат дает положительный эффект, Заключающийся в. обеспечении более равномерного распределения шихты по поверхности засыпи колошника при меньших размерах и весе засыпного аппарата за счет получения максимального размера проходного сечения и уменьшения коэффициента сопротивления движения материала по поверхности сколь