Лотковое загрузочное устройство доменной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B7/18 

1

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

Известно загрузочное устройство доменной печи, в котором лоток для загрузки шихты закреплен на несущей плите и выполнен криволинейным Cl 3.

Однако такое загрузочное устройство неработоспособно в современных условиях доменной плавки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является бесконусное загрузочное устройство, включающее гильзовые бункера, оборудованные шихтоотсекающими и газоуплотнительными клапанами, вертикальную центрально расположенную загрузочную трубу и приводной распределитель ный лоток П-образного сечения, у которого продольная ось поверхности днища лотка образует винтовую линию, причем лоток соединен с валом,

установленным параллельно оси печи Г2 J.

В известном устройстве распределение материала по радиусу может проIизводиться в ограниченном диапазоне. Это объясняется тем, что для подачи шихтового материала в зоны, расположенные на различном удалении от оси печи, необходимо посредством вала поворачивать лоток относительtoно вращающейся воронки. При этом угол повор9та лотка относительно воронки можно изменять в ограниченном диапазоне. При этом ширина и толщине высыпающегося из лотка слоя также

IS зависят от угла поворота лотка OTHO-I сительно вращающейся воронки при подаче шихты на периферию и в центральные зоны колошника струя материала будет значительно уже, чем при

-20 подаче в среднюю зону), а это увеличивает время получения требуемого радиального распределения шихты на поверхности колошника. Из-за указанных недостатков хорошо распределить материал можно только в зоне колошника, прилегающей к его средней окружности. Для подачи материала в центральную зону колошника и на его периферию необходимо Значительно увеличивать угол поворота лот ка относительно воронки. Основным недостатком этого устрой ства является также то, что распределительный лоток связан с приводным валом посредством шарнирных соединений, которые могут функционировать в рабочем пространстве доменной печи в течение ограниченного промежут ка времени, так как выходят из стро из-за воздействия на них абразивной пыли и высоких температур. Данное загрузочное устройство не полностью удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям и в технологическом аспекте, так как. осыпающаяс с летка шихта формирует на поверхности колошника насыпь в виде узкого кольцевого гребня. В режиме многокольцевой загрузки на поверхности ко лошника формируется засыпь, имеющая в поперечном сецении пилообразный профиль. Выравнивание уровня засыпи в режиме многокольцевой загрузки по радиусу от центра к периферии колошника осуществляется изменением угла наклона вращающегося желоба, что удлиняет отрезок времени, в течение которого газовый поток, пронизывающий столб Шихты, распределяется неравномерно по сечению печи. Неравно мерность распределения шихты значительно ухудшает технико-экономические показатели доменной плавки. Целью изобретения является упрощение конструкции загрузочного устройства и улучшение распределения шихты на колошнике печи. Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем шлюзовые камеры, оборудованные газоуплотнительными и шихтоотсечными клапанами, вертикальную центрально расположенную загрузочную трубу и приводной распределительный лоток П-образного сечения, у которого продольная ось поверхности днища лотка об разует винтовую линию , причем лоток соединен с валом, установленным параллельно оси печи, ось приводящего лоток вала, соединенного с ним неподвижно, совпадает с осью винтовой средней линии поверхности днища лотк И отстоит от оси печи на 1/4-1/3 диаметра колошника. Благодаря тому, что распределитель ный лоток П-образной формы выполнен так, что продольная ось поверхности днища образует часть винтовой линии и наклонена к горизонтальной линии под углом, превышающим угол естественного откоса шихтового материала, а вращение его в. горизонтальной плоскости происходит относительно оси, совпадающей с осью винтовой поверхности днища, рабочая часть лотка (часть поверхности днища лотка, по которой движется истекающий из центральной трубы шихтовый материал)изменяетсяот максимального до минимального значения, при этом осуществима регулировка распределения материала по радиусу колошника в широком диапазоне. Отсутствие подвижных кинематических узлов в рабочем пространстве печи (или зоне, непосредственно прилегающей к нему), а также исключение из привода планетарного редуктора дает возможность упростить конструкцию бесконусного загрузо.чного устройства и повысить его эксплуатационные характеристики. На фиг. 1 показано лотковое загрузочное устройство; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. k- сечение В-В на фиг. .3 Устройство состоит из распределительного лотка 1, имеющего П-образное сечение (фиГ, 3, ) и выполненного так, что продольная ось поверхности его днища образует часть винтовой линии с углом наклона к горизонтальной плоскости, равным 24-55°. Лоток 1 жестко соединен с валом 2, установленным параллельно оси печи (при этом ось его совпадает с осью винтовой линии поверхно- сти днища лотка) и смонтированным в.подшипниковых узлах 3 и 4, закрепленных на несущей плите 5, опирающейся на опорные ролики 6 (установленные на куполе 7 колошника) и взаимодействующей с приводом 8 вращения ее вокруг оси печи (состоящим, например, из редуктора и электродвигателя). Вал 2 кинематически связан с приводом 9 качания его вокруг своей оси (который может быть электромеханическим, электромагнитным, гидравлическим или пневматическим), установленным на несущей плите 5. Вертикальная труба 10 установлена неподвижно соосно печи и соединена точками 11 со шлюзовыми бункерами 12, оборудованные газоуплотнительными и шихтоотсечными клапана- s ми 13 и . Для герметизации рабоче- . го пространства печи в местах контакта несущей плиты 5 с вертикальной трубой 10, валом 2 и куполом 7 печи устанралены сальниковые уплот- to нения

Продольная ось днища распределительного лотка наклонена к горизонтальной плоскости под углом При шихтовый материал не будет И свободно скатываться с направляющей поверхности лотка, так как угол естественного откоса шихты равен 28-32°. При ct 55° значительно увеличивается высота распределительного лотка,JO что приводит к увеличению габаритов загрузочного устройства, повышению скорости движения сходящей с лотка шихты и, как следствие, к повышенйому переизмельчёнию ее и пылевыде- И лению в момент удара о ранее сформированную засыпь,

Диаметр центральной вертикальной трубы выбирается в пределах d.j 600700 мм. При djj 600 мм в трубе соз- 30 даются условия для кострения материала, а при мм нарушается равноплотность струи материала, подаваемой на вращакадийся лоток.

Вал распределительного лотка дол- 35 жен отстоять от оси печи на расстоянии D - 1/3 D, где D -.диаметр

колошника. При L /Ц D для обеспечения возможности подгрузки перифери }ной зоны колошника необходимо зна- 40 чительно увеличить длину лотка при малом радиусе кривизны средней линии поверхности днища, а это приводит к перераспределению шихты за счет действия на нее в процессе движения по 45 лотку центробежных сил. При D нерационально возрастают нагрузки на вал (увеличивается изгибающий момент)

Ширина распределительного лотка .-1400 мм. При а 1000 мм шири- so на кольцевой засыпки, формируемой за один оборот распред,елительного отка, мала, что приводит к увеличению времени достижения общей равномерности на колошнике печи, а это, jj в свою очередь, приводит к увеличению времени., в течение которого газовый поток, пронизывающий слой шихты, распределяется неравномерно. При

а QO истекающий из центральной трубы материал не может создать равноплотного потока, сходящего с распределительного лотка, так как про-, пускная способность трубы Ограничена ее диаметром do«600-700 нн. Длина лотка выбирается такой, чтобы обеспечить возможность подгрузки периферийной зоны.

Угол среза кромки лотка выбирается таким, чтобы обеспечить наиболее широкую полосу ссыпающегося материала, при условии, что толщина потока по всему его сеченио будет одинаковой,

Лотковое загрузочное устройство работает в следующих режимах.

Автоматическая многополосная загрузка.

Многополрсная загрузка осуществляется путем автоматического изменения согласно заданной программе рабочей длины распределительного лотка после прохождения им одного или не-скольких полных оборотов вокруг оси печи. Установка необходимой рабочей длины распределительного лотка 1 достигается поворотом его вокруг оси вала 2 на соответствующий угол с последующей фиксацией в заданном положении. Шихтовый материал, истекающий из центральной трубы 10, попадает на распределительный лоток 1 и благодаря изменению рабочей длины лотка в процессе качания и вращения его вокруг оси печи формирует на поверхности колошника засыпь в виде концентричных широкополосных rjpeOней шириной, равной ширине лотка С а так как материал сходит с лотка широкой полосой и ложится по радиусу колошника. Это позволит за короткий отрезок времени добиться общей равномерности распределения материала

по сечению печи, а следовательно, уменьшить время, в течение которого газовый поток, пронизывающий слой шихты, будет распределяться неравномерно.

Направленная загрузка;

Направленная загрузка в опредеЛеннь1е зоны колошника доменной печи осуществляется путем выбора необходимой рабочей длины распределительного лотка и угла поворота несущей плиты.

Таким образом, предложенное лотковое загрузочное устройство позволит повысить надежность его в рабо7те, упростить конструкцию привода, даст возможность улучшить рэдиальное распределение шихты по сечению печи и тем самым повысить эффек тивнрсть ведения доменной плавки При помощи устройства возможна Нодача шихты и вдоль оси печи (на практике часто возникает такая необходимость), для чего распределительный лоток полностью выводится из потока шихты, поступающей из центральной трубы 10 (фиг. 1), Мате риал, двигаясь по распределительному лотку, не подвергается интенси ной сегрегации и ссыпается на поверх ность колошника Тонкой и широкой струей. Это позволяет формировать на поверхности колошника а течение короткого отрезка времени равномерную засыпь с поверхностью, близкой к горизонтальной. При использовании предлагаемой конструкции лоткового загрузочного устройства доменной печи ожидаемая эффективность только от улучшения распределения шихты на k% приведет к снижению расхода кокса на тонну чугуна до t ,8%. 8 1 Формула изобретения Лотковое загрузочное устройство доменной печи, содержащее шлюзовые бункера, оборудованные газоуплотнительными и шихтоотсечными клапанами, вертикальную центрально распо ложенную загр;,зочную трубу и приводной распределительный лоток П-образного сечения, у которого продольная ось г юверхности днища образует винтовуй линию, причем лоток соединен с валом, установленным параллельно оси печи, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения распределения шихты на колошник« печи, ось приводящего лоток вала совпадает с осью винтовой средней линии поверхности днища лотка и отстоит от оси печи на l/t-l/J диаметра колошника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Патент Германии If 5716, кл, 18А С01, 1891. 2.Эксплуатация доменных печей с бесконусным загрузочным устройством за рубежом.-Черметинформация, серия Ц, вып. 2, М., 1978.

0