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

(54) ЗАСЫПНОЙ АППАРАТ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам загрузки шахтных печей, и может быть использовано в доменном производстве.

Широко применяются на доменных печах СССР типовые засыпные аппараты, срок 5 службы которых составляет 8-10 месяцев.

Типовой засыпной аппарат состоит из конуса и чаши. Чаша выполняется гибкой с тем, чтобы при упругих и остаточных деформациях конуса она могла обеспечить плот- ,о Ное газозапирание 1.

Засыпные аппараты доменных печей работают при 500-800°С в условиях газоабразивного износа.

Для увеличения срока службы в настояшее время производится наплавка контакт- S ных поверхностей конусов и чаш дорогостояшим материалом ПЛ-АП111. Но из-за коробления конусов и чаш это не приводит к значительному увеличению срока службы.

Основной причиной выхода засыпного 2о аппарата из строя являются перегрев и перепад температур между различными участками конуса, а также по толщине стенки.

Температурные напряжения, возникаюшие при этом, приводят к прогрессируюш,ему короблению. Коробления способствуют образованию продувов и развитию трещин, имеющихся на наплавленной контактной поверхности. При появлении продува засыпной аппарат быстро выходит из строя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату являются засыпные аппараты, содержащие конус и чащу, в которых предприняты попытки уменьшить коробление конуса за счет защиты его от воздействия высокой температуры устанавливаемым снизу экраном 2.

Тепловая защита осуществляется посредством установки экрана, несколько снижает перегрев и перепад температур, однако не обеспечивает значительного уменьшения коробления, а следовательно, и увеличения срока службы.

Цель изобретения - увеличение срока службы засыпного аппарата за счет уменьшения коробления конуса в процессе эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в засыпном аппарате доменной печи, включающем конус и чашу, конус снабжен чугунным кольцом жесткости, установленным в

его основании и контактирующим боковой поверхностью с внутренней поверхностью основания конуса, причем соотношение площадей поперечного сечения кольца жесткости и контактирующего с ним основания конуса составляет 1,5-3,0.

После отливки конуса или его нижней части (часто конуса изготавливают из двух свариваемых частей) и термической обработки производят механическую обработку внутренней боковой поверхности и горизонтального ребра основания, в месте посадки кольца жесткости.

В кольце жесткости обрабатывается боковая поверхность и основание.

На чертеже изображен засыпной аппарат, разрез.

Засыпной аппарат состоит из конуса 1 с чашей 2. В нижней части основания конуса 1 установлено кольцо 3 жесткости, контактирующее своей боковой поверхностью 4 с внутренней боковой поверхностью основания конуса 1, кольцо 3 жесткости оперто на кольцо 5 крепления.

После механической обработки кольцо жесткости 3 устанавливается в основание конуса 1, затем устанавливается стальное кольцо 5 крепления (цельное или секторами) из листа толщиной 10-20 мм.

После этого в месте стыка внутренней боковой поверхности основания конуса 1 и боковой поверхности кольца 5 крепления последнее приваривается к конусу 1.

Последующие операции: сварка двух частей конуса, наплавка, термическая обработка, механическая обработка - производятся в установленном порядке.

Наличие кольца жесткости ликвидирует коробление корпуса, которым сопровождается обычно наплавка и последующая термическая обработка.

В процессе эксплуатации засыпных аппаратов перепад температур по толщине стенки и длине окружности основания конуса составляет 50-150°С. При канальном ходе печи перепад может быть и выще. Это вызывает появление значительных термических напряжений, приводящих к короблению конуса.

Кольцо жесткости при этом деформируется упруго и затрудняет деформацию основания конуса. При выравнивании температур по толщине стенки, а также по длине окружности основания чугунное кольцо жесткости принимает первоначальную конфигурацию и заставляет внутреннюю боковую поверхность основания конуса принять такую же конфигурацию и таким образом значительно уменьщить коробление.

При этом в зоне взаимодействия боковой внутренней поверхности основания конуса и боковой поверхности кольца жесткости на последнюю действует значительное давление (Р).

Поэтому больщое значение имеет правильно выбранное соотношение площадей поперечных сечений кольца жесткости и основания конуса.

Площадь поперечного сечения кольца жесткости (изготавливаемого преимущественно из чугуна) должна составлять 1,5-3,0 площади поперечного сечения примыкающего участка основания конуса.

Если соотношение будет меньше 1,5, то возникающие между элементами контактные силовые взаимодействия приведут к разрущению кольца жесткости. Увеличение этого соотношения более чем 3,,0 нерационально, поскольку, вызовет утяжеление конструкции и затруднит балансировку и эксплуатацию кольца.

Таким образом, за счет конуса, снабженного кольцом жесткости с вышеуказанными соотношениями, значительно увеличится срок службы засыпного аппарата.

Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения составит 263,0 тыс. руб.

Формула изобретения

Засьщной аппарат доменной печи, содержащий конус и чащу, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы за счет уменьщения коробления, конус снабжен чугунным кольцом жесткости, установленным в его основании и контактирующим боковой поверхностью с внутренней поверхностью основания конуса, причем соотношение площадей поперечного сечения кольца жесткости и контактирующего с ним основания конуса составляет 1,5-3,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. 280-287.