Бесконусное загрузочное устройство доменной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B7/20 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию доменных печей. Известно загрузочное устройство доменной печи, включающее шлюзовые бункера, односкатную воронку, укрепленную на полой йтанге и установленный под ней распределительный усеченный конус, с образующими разной длины закрепленный на приводной штанге lj Недостатком данного загрузочного устройства является неудовлетворитель ное разделение распределение материала. Это связано с тем, что шихта сходит с поверхности направляющей (образующей) распределительного усеченного конуса тонкой и узкой струей формируя в процессе синхронного вращения распределительного конуса и односкатной воронки, на поверхности ко лошника засыпь н виде узкого (по ширине) .кольцевого гребня. Многокольце вая загрузка осуществляется путем из менения положения оси выходного отверстия односкатной воронки относительно базовой точки (образующей) на поверхности распределительного усеченного конуса. При этом увеличивает ся время (несколько оборотов воронки достижения o.nrioii равномерности, что приводит к ухудшению технико-экономических показателей доменной плавки. Наиболее близким к предлагаемому является бесконусное загрузочнре устройство, содержащее шлюзовые бункеры, оборудованные газоуплотнительными и шихтоотсечными клапанами, вертикаль-ную центрально расположенную трубу и распределительный желоб с приводами, выполненный в виде половины полого цилиндра, вращающуюся несущую желоб трубу, опирающуюся на ролики, установленные на куполе печи 2 . Недостатком зтого загрузочного устройства является то, что выравнивание уровня засыпи по радиусу от центра к периферии колошника осуществляется многоканальной нагрузкой (путем изменения угла наклона вращающегося желоба относительно оси доменной печи), для чего требуется продолжительный отрезок времени, в течение которого газовый -поток,пронизывающий слой шихты ; неравномерно распределяется по сечению печи. Вторым недостатком является то, что материал, сходящий с вращающегося желоба, в режиме многокольцевой загрузки, формирует засыпь в виде концентричных кольцевых гребней,поэте му сечение засыпи представляет собой пилообразный профиль (последовательное чередование гребней и впадин), Э также приводит к неравномерному распределению газового потока и, как следствие, к увеличению удельного ра хода кокса и снижению технико-эконом ческой эффективности доменной плавки Необходимость качания желоба в ве тикальной плоскости (при загрузке пе ферийной и центральной зоны колошника) требует увеличения высотных габа ритов загрузочного устройства доменной печи. Наличие планетарного редуктора привода вращающегося желоба усложняет конструкцию загрузочного устройства, уменьшает надежность и увеличивает эксплуатационные, затраты (подача холодного чистого доменного газа для защиты от воздействия горячих газов и пыли). Цель изобретения - улучшение радиального распределения шихтового ма териала на колошнике и упрощение кон струкции бесконусного загрузочного устройства, что позволяет повысить использование энергии газового петока, снизить удельный расход кокса, понизить затраты на изготовление и эксплуатацию загрузочного устройства Указанная цель достигается тем, что в бесконусном загрузочном устрой стве доменной печи, включающем шлюзовые .бункера, оборудованные газоуплотнительными и шихтоотсечными кла панами, вертикальную центрально расположенную трубу и распределительный желоб с приводами, выполненный в ниде половины полого цилиндра, вращающуюся несущую плиту, опирающуюся на ролики, установленные на куполе печи причем нижняя часть желоба срезана по винтовой линии, при этом половина шага которой равна 0,35-0,50 диаметра колошника, при этом желоб установ лен с возможностью качания относитель но его продольной оси от привода. Благодаря тому, что нижняя часть полого цилиндра срезана по винтовой линии, длина направляющей желоба, в процессе его качания вокруг собствен ной оси, изменяется от максимального до минимального значения и наоборот. На фиг. 1 показано бесконусное загрузочное устройство доменной печи) на фиг. 2 - желоб , на фиг. 3 - вид .по стрелке А на фиг. 2, на фиг. 4 вид по стрелке-Б на фиг. 3. Оно состоит из установленного под углом ( &. 32-45°) к горизонтальной плоскости распределительного желоба 1, имеющего форму половины/полого цилиндра, в нижней части срезанного по винтовой линии (фиг. 2-4), а в верхней торцовой части соединенного соосно с валом 2, проходящим через сальниковое уплотнение 3 и установленным в подшипниковом узле 4, смонтированном на несущей плите 5, имеющей зубчатый венец и взаимодействующий с приводом 6 вращения ее вокруг оси печи, и опирающийся на ролики 7, установленные на куполе печи 8, смонтированном на колошнике 9. Вал 2 соединен с приводом качания желоба относительно его оси, С9СТОЯЩИМ из кривощипнокоромыслового механизма 10 и электродвигателя-редуктора 11 (привод качания может быть также гидравлическим, пневматическим или электрическим);. Вертикальная труба 12 установлена неподвижно соосно печи и соединена течками 13 со шлюзовыми бункерами 14, оборудованными шихтоотсечными и газоуплотнительными клапанами (15 и 16). Для гермитизации рабочего пространства печи в местах контакта несущей плиты 5 с трубой 12 и куполом печи, установлены сальниковые уплотнения 17 и 18. Подвод электроэнергии к приводу качания осуществляется с помощью токосьемников. Распределительный желоб стационарно установлен под углом 32-45° к горизонтальной плоскости. При оС-i 32° шихтовый материал не будет свободно . скатываться с направляющей поверхности желоба, т.е. угол естественного откоса шихты равен 28-32°. При ( значительно увеличивается вы-, сота наклоненного распределительного желоба (н), т.е. увеличиваются высотные габариты загрузочного устройства, его вес. При условии ,что .32° oi 45° шихтовый материал будет свободно скатываться с поверхности желоба, при этом высота загрузочного устройства незначительна. Длина желоба (L) изме.няется в процессе его качания вокруг собственной оси от максимального значения, равного (О,5-0,6)D, до минимального значения, равного (0,1-0,15)0. При гпах 0,60 материал,сходящий с. желоба, будет ударяться ;о стенку колошника, разрушая их и дополнительно переизмельчаясь . При ,5D шихт.а,сходящая с желоба (с учетом траектории полета), не будет подгружать периферийную зону колошника, так как она будет ложиться в зону, расположенную ближе к..центру, (величина проекции распределительного желоба на горизонтальную плоскость значительно Меньше радиуса колошника). При значениях 0/5-0,6 (D) в этих пределах величина (Lmax выбирается в зависимости от величины угла наклона распределительного желоба (ос) к горизонту, шихтовый материал сходящий с направляющей желоба будет подгружать периферийную зону колошника. При ,15D материал, сходящий с желоба, не будет подгружать центральную зону, так как он будет ложиться в зону колошника, расположенную между нейтральной и периферийной При 0,10 материал (мелкие и крупные частицы) будет ложиться в центральную зону печи. Для.ровного хода печи необходимо ближе к центру грузить крупные куски шихты, так как при (0,1-0,15)0 материал (мелочь и крупные частицы) будет попадать в зону колошника, отстоящую на некотором расстоянии от центра, что позволит крупным кускам скатываться по откосу и концентрироваться в центральной зоне печи. Бесконусное загрузочное устройство работает в следующих трех режимах. Основной режим. В этом режиме несущая плита 5 посредством привода 6 приводится во вращение относительно оси печи со .скоростью 4-8 об/мин вместе с установленным на ней узлом распределительного желоба (включающий желоб 1, вал 2, сальниковое уплотнение 3, подшипниковый узел 4, кри вошипно-коромысловый механизм 10 и электродвигатель-редуктор 11). Далее включается электродвигатель редуктор 11, который посредством кри вошипно-коромысловой передачи осуществляет непрерывное качание желоба 1 относительно собственной оси продольной оси на 60 в обе стороны от половины при котором средняя образую щая внутренней поверхности желоба (фиг. 3) лежит в плоскости, про ходящей через ось печи. В этот период открываются шихтоотс.ечной и газо уплотнитель ный клапаны 15 и 16 одно го из бункеров 14 и шихта через вер кальную трубу 12 ссыпается на внутреннюю поверхность распределительного желоба.1. В связи с тем, что при качании желоба относительно собствен ной оси длина его внутренней направляющей поверхности изменяется пропор ционально изменению угла качания,то материал ссыпается на поверхность колошника на различном расстоянии от оси печи, а благодаря тому, что распределительный делительный желоб 1 вращается вокруг оси печи вместе с несущей плитой 5, то формируется за один оборот запись имеет в плане лепесткообразный вид. При этом количество лепестков,образованных на поверхности засыпи и шаг между ними бу дет зависеть от скорости вращения не сутдей плиты 5 и частоты качания жело ба 1 относительно собственной оси. Частота качания желоба находится в пределах 30-60 полных качаний в мину ту и задается согласно технологичес ким требованиям. Автоматическая многокольцевая за грузка. При такой загрузке распреде лительный желоб 1 посредством элект родвигателя-редуктора 11 поворачивается относительно собственной продольной оси на. угол р) 60° (от положения при котором средняя образующая внутренней поверхности желоба) Ljp (фиг.3) лежит в плоскости, проходящей через ось печи так, чтобы при этом длина внутренней направляющей желоба 1 была максимальной. После этого несущая плита 5 посредством привода 6 приводится во вращение и шихтовый материал из бункера 14 через вертикальную трубу 12 подается в распределительный желоб и, пройдя по его внутренней поверхности (по образующей максимальной длины), ссыпается на поверхность колошника, формируя кольцевую за.сыпь с максимальным диаметром. Далее, согласно заданной программе, угол поворота последовательно изменяется на 5-12° и желоб фиксируется в заданном положении. После выполнения очередного оборота несущей плиты 5 на поверхности колошника образуется новая кольцевая- засыпь, диаметр которой меньше предыдущей. После последовательного прохождения цикла 10-12 станций, каждая из которых соответствует заданному углу поворота желоба от исходного положения, на поверхности колошника формируется равномерная засыпь. Направленная загрузка. Направленная загрузка в заданные зоны колошника (в случае возникновения канального, хода печи) осуществляется следующим образом. Несущая плита 5 пос-. редством привода 6 -прворачивается так, чтобы носок распределительного желоба 1 находился над заданной зоной колошника, а распределительный желоб посредством привода поворачивается относительно собственной оси до того момента, пока длина горизонтальной проекции его направляющей внутренней поверхности не будетсоответствовать расстоянию от заданной зоны до печи. В этом положении несущей плиты 5 и распределительного желоба 1 шихтовый материал из бункеров 14 через вертикальную трубу 12 подается на желоб 1 и ссыпается в зону канального хода. Таким образом, предлагаемое бесконусное загрузочное устройство позволяет упростить конструкцию привода, что дает возможность значительно улучшить качество радиального распределения шихтовых материалов и, тем самым, улучшить технико-экономические показатели доменной плавки. Формула изобретения Бесконусное загрузочное устройство доменной печи, содержащее шлюзевые бункера, оборудованные газоуплотнительными и шихтоотсечными клапанами, центрально расположенную трубу и-распределительный желоб в виде половины полого цилиндра с приводами, несущую желоб плиту с приводом вращения и опорой, на ролики установленные на куполе печи, отличающееся тем, что, с целью улучшерия распределения шихты на колошнике и упрощения конструкции, нижняя часть желоба выполнена срезанной по винтовой линии, половина шага которой рав.на 0,35-0,50 диаметра колошника, при этом желоб установлен с возможностью качания от привода относительно его продольнойоси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 6625.87, кл. С 21 в 7/20, 1979.

2.Патент по заявке P 2630748, кл. С 21 В 7/18, 1978.