Засыпной аппарат доменной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B7/20 

1

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

Известен засыпной. аппарат доменной печи, включающий конусный затвор и расположенное под ним коническое распределительное кольцо, подвешенное на гибких элементах к барабанам привода вертикального перемещения 13.

Недостатком этого устройства является узкий диапазон регулирования распределения шихты по радиусу колошника, а также искажение картины распределения из-за раскачивания распределительного кольца под воздействием сходящей с его поверхности шихты. Неравномерность распределения шихтового материала на колошнике приводит к неравномерности распределения газового потока и, как следствие, к увеличению удельного расхода кокса, снижения технико-экономических показателей доменной плавки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является засыпной аппарат доменной печи, включающий чашу, установленную на куполе печи, конус, подвешенный на штанге, связанной с приводами вертикального перемещения и поворота, и вращаюи1Ййся распределительный элемент в виде усеченного конуса с нижним основанием, геометрический центр которо10го смещен относительно оси штангиС2

Недостатком известного аппарата является сложность подвески распре делительного органа и необходимость в отдельном приводе для его враще15ния.

Цель изобретения - повышение надежности работы и улучшение распределения шихты на колошнике печи.

Указанная цель достигается тем,

20 что засыпной аппарат, включахщий схему, установленную на Куполе печи, конус, подвешенный на штанге, связанной с приводами вертикального 39 перемещения и поворота, и враи4аачийся распределительный элемент в виде усеченного конуса с нижним основанием, герметический центр которого смещен относительноЪси штанги, снабжен балками с расположенной на них вертикальной осью, на которой свободно установлен распределительный элемент, при этом на верхнем основании элемента и на нижнем основании конуса выполнены приводные выступы для их взаимного зацепления и совместного вращения. На фиг о 1 изображен засыпной аппарат доменной печи, общий вид; на фиг, 2-- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - картина распределения шихты на колошнике. Засыпной аппарат доменной печи сос тоит из чаши 1, конуса 2, подвешенного на штанге 3, опирающейся на травер су k через подшипниковый узел 5 и кин матически связанной с приводом 6 вращения, конического распределительного элемента 7, опираюидегося через под шипниковый узел 8 на несущие балки 91 стационарно закрепленные на куполе печи 10. В нижней части конуса 2 закр плены выступы II, взаимодействие с вы ступами 12 распределительного элемента 7, выполненными в верхней его чест Защита подшипников.ого узла 8 от воздействия азота в полость, ограниченную экраном (не показан). Холодный азот подается по трубопроводу, закрепленному под несущей балкой 9. Для беспрепятственного перехода ши ты с поверхности конуса 2 на поверхность распределительного элемента 7 они выполнены так, что диаметр d основания конуса 2 равен диаметру верхнего основания распределительного элемента и углы fb наклона их образущих к горизонтальной плоскости равны. Угол oL наклона основания распределительного элемента принимается рав ным 10-30 0 При d 10° ширина засыпи, сформированная шихтой,сходящей с поверхности распределительного элемента, мала, а также мал диапазон регулировки распределения ее по радиусу При oL 30° значительно возрастают высотные габариты, Н распределительного элемента. Распределительный элемент выполнен так, что длина L проекции его образующих на горизонтальную плоскость изменяется в пределах 0,1 D i L О,ч5 D (где D - диаметр колошника). При Lrnctx /0.45 D матери-. алосходящии с распределительного элемента будет ударяться о стенки колошника, разрушая их и дополнительно переизмельчаясь при этом. При Lp,, 0,1 D материал (мелкие и крупные куски) будет ложиться а центральную зону печи, а для ровного хода печи необходимо ближе к центру грузить крупные куски шихты, так при ,1 О материал (мелкие и крупные куски) будет попадать в зону колошника отстоящую на некотором расстоянии от центра печи, что позволяет крупный кускам скатываться по откосу и концентрироваться в центральной зоне печи. Расстояние h. принимаем равным h FixoA+ +, где величина хода конуса. V - зазор между выступами 10 конуса 2 и поверхностью веохнего основания Распределительного элемента 7, при крайнем нижнем (открытом) положении конуса 2. Зазор 1 необходим для исключения наскакивания выступов 11 конуса 2 на поверхность верхнего основания распределительного элемента 7 в процессе опускания конуса 2. Засыпной аппарат работает следующим образом. На конус 2 набирается подача материала в объеме Ci скипа шихты), после чего он опускается и шихта попадает на поверхность распределительного элемента 7, предварительно повернутого посредством привода 6 на одну из станций цикла подач (в замкнутом цикле подач может быть 6., 12, и ТоД. станций h) , что соответствует повороту распределительного элемента на очередную станцию на угол у 60, 30, 15°и т.д. Далее шихта скатывается по поверхности распределительного элемента 7, имеющего образующие разной длины и попадает на поверхность колошника, формируй на ней засыпь в виде эллипса, центр которого смещен относи тельно оси печи о Flo окончанию подачи шихты на колошник, включается, электродвигатель привода 6 (конус при этом остается в крайнем нижнем положении) я конус через выступы 11, контактирующие с выступами 12 р.зспределительного элемента 7, поворачивает последний на заданную станцию. После этого конус 2 посредством привода 6 поворачивается в противоположную сторону на 5-10, что нео(5ходимр для исключения наскакивания выступов 11 и 12 друг на друга в процессе последующего опускания конуса Шихта, сошедшая с поверхности расП.еделительного элемента 7, прошедшего замкнутый цикл подач, формирует на поверхности колошника засыпь в виде широкого кольца (фиг. 3), с шириной, равной разнице проекций максимальной и минимальной длин, образующих распределительный элемент 7 на горизонтальную плоскость (с уче том траектории полета ссыпающегося потока шихты). Картина распределения шихты на колошнике, в виде широкого колцца, образуется путем последовательного наложения на его поверхность элипсообразных засыпей с гребнями а, б, в, г, д, е (фиг. 3), образованных путем последовательного смацения рас пределительного элемента 7 на угол, равный углу поворота тр его на очередную станцию. При увеличении количества станций замкнутого цилка подач, проходимого распределительным элементом 7, значительно возрастает качество радиального распределения шихты на колошнике доменной печи. Качественная картина распределени шихты на колсиинике, получаемая при загрузке доменной печи посредством предлагаемой коч струкции засыпного аппарата, значительно улучшается по сравнению с картиной, получаемой при загрузке посредством базового объект Это объясняется тем, что шихта на ко лошнике укладывается широким кольцевым гребнем, посредством распределительного элемента 7, а также тем, чт исключено раскачивание конуса 2 и ра пределительного элемента 7, так как образующие конуса одинаковы по длине, а распределительный элемент 7 оп рается на несущие балки 9 стационарно закрепленных на куполе печи 10. Исключение явления раскачивания кону са, дает возможность безударно прижа его к чаше и тем самым увеличить сро службы засыпного аппарата Одним из технических преимуществ предлагаемой конструкции засыпного а парата является то, что в связи с уменьшением диаметра конуса-2 упроща ется его изготовление, уменьшается п требный вес балансиров и снижается установочная мощность электродвигат ля привода лебедки управления конус Для увеличения отрезка времени, в течение которого нижний конус 2 может находиться в открытом положении (это связано с тем, что производительность нижнего затвора уменьшилась, так как уменьшился диаметр конуса 2, а также потребовалось время, в течение которого необходимо осуществить перевод распределительного элемента на очередную станцию) необходимо увеличить объем одновременно подаваемого шихтового материала вращающимся распределителем (не показан, так как он является сос тавным элементом загрузочного устройства доменной печи) на конус засыпного аппарата в 2 раза (т.е. одновременно загружать 2 скипа шихтового материала) В случае образования канального хода газа вращающийся распределитель подает шихту на нижний конус 2,так, чтобы наибольшее количество материалов, сходящего с него, попадало на образую1цую распределительного элемента 7, имеющего определенную длину, посредством которой можно погрузить большую часть шихт-ы в образовавшийся очаг. Таким образом, варьируя взаимным положением загруженного вращающегося распределителя и вращающегося распределительного элемента, можно добиться улучшения распределения шихты на колошнике и тем самым повысить эффективность введения доменной плавки. При использовании предлагаемой конструкции засыпного аппарата доменной печи, годовой экономический Эффект только от увеличения срока службы засыпного аппарата на 5 мае. составит 102 тыс. руб. Формула изобретения Засыпной аппарат доменной печи, содержащий чашу, установленную на куполе печи, конус, подвешенный на штанге, связанной с приводами вертикального перемещения и поворота, и соединенный с приводом враи4ения, распределительный элемент в виде усеченного конуса с нижним основанием, геометрический центр которого смещен относительно оси штанги, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы, повышения надежности работы и улучшения распределения шиХты на колошнике печи, он снабжен жестко закре7

пленными на куполе печи балками с расположенной на них вертикальной осью, на которой свободно установлен распределительный элемент, при этом на верхнем основании элемента и на нижнем основании конуса выполнены выступы для их взаимного заце пления и совместного вращения.

8

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вегман.Л.Ф. и др. Металлургия чугуна, м., Металлургия / 1978

5 с. ,

2.Авторское свидетельство СССР по заявке ff 2t1215 /33-02,

кл. С 21 В 7/20, 1976.