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

(54) ЗАГРУЗОЧНСЖ УСТРОЙСТВО ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

1

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

Известно загрузочное устройство доменной печи, состоящее из двухбункерной приемной воронки, конической распределительной воронки с криволинейными лопастями внутри, сообщенной с приводам вращения ее вокруг оси печи, а также верхнего и нижнегЬ конусов контактирую- Q щих с чашами E1J .

Недостатком данной конструкции загрузочного устройства является то, чтона распределительную воронку со скипа подается порция одноименного материала (5 (агломерата или кокса), поэтому щихта укладывается на конусах и впоследствии по высоте печи послойно (слой агломерата, слой кокса). При этом слой кокса вытесняется агломератом в периферийную 20 и среднюю зону. Это происходит пот(1у, что удельный вес , агломерата в 4 5 раз больще удельного веса кокса. Концентрация кокса в центральной

зоне колошника отрицательно сказы- вается на ходе печи, способствует центральному хоау газов, значительному опуо канию уровня централыюй впадины иэ-оа интенсивного горения кокса в этой зоне. Это приводт к повышенному расходу кок са и снюкеншо технико-экономи есжих показателей доменной плавки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является загрузочное уст ройстЁо доменной печи, включающее две доменные ворсшки с течками, шдхоаныв отверстия которых вьшолнены в виде сходящихся по диаметру полукругов, обч разующих общее выходное отверстие в две грузовые заслонки кинематически связанные с приводом синхронного пово- рота и цнпшшрический распределительный элемент с винтовыми направляющими, конусный засьшнсА аппарат С 2 } .

Эта конструкция загрузочного устройства дает возможность улучщить paдиaлЬiiч ное и окружное распределение материала.

однако она не может быть применена в современных условиях работы доменных печей.

Цель изобретения - смешивание разноИменных материалов при современной загрузке в печь, и улучшение распределения материалов на колошнике.

Указанная цель достигается тем, что в загрузочном устройстве, включающем две приемные воронки с течками, выходные отверстия которых выполнены в виде сходящихся по диаметру полукругов, образующих общее выходное отверютие в виде круга,две грузовые заслонки, кине- матически связанные с приводом синхронного поворота и распределительный эле- мент с винтовыми направляющими, конус- ный засыпной аппарат, ось выходного (SfSSpDfия течек смещена относительно печи на 2,О-2,9 его радиуса, а элемент снабжен двумя винтовыми направляющими при этом его высота равна 0,5 шага направляющих. Благодаря тому, что при синхронном открывании грузовых заслонок, поток шихты из бункеров, загруженных разноименным материалом, попадает на винтовые поверхности распределительного элемента и далее ссыпается во вращающийся при этом распределитель шихты, кокс и агломерат смешиваются и равноме но распределяются по поверхности засьши Достижение посредством предлагаемог устройства положительного эффекта, превосходящего эффект, получаемый при использовании известных решений (перемешивание разноименного материала и улуч шение распределения его на колошнике) осуществляется благодаря тому, что ось обшего выходного отверстия двух прием- ных воронок (грузовые заслонки которых связаны с приводом синхронного открььвания) смещена относительно оси печи на величину а ( 2 - 2,9) R (где R радиус обшего выходного отверстия) и распределительный элемент имеет две диаметрально расположенные винтовые направляющие, а его высота равна О,5 щага винтовых направляющих. Без смещения оси общего отверстия двух течек приемных воронок добиться эффекта смешивания двух разноименных материалов посредством конусных загрузочных устройств невозможно. Это свя-, зано с тем, что при расположении оси указанного отверстия на оси печи, исте-, хающие из двух воронок разноименные шихтовые материалы проходят через рас-

пределительный элемент и укладываются на поверхности засыпи воронки распределителя шихты растянутыми по окружности слоями одноименного материала.

В предлагаемом устройстве смешивание разноименных материалов происходит за счет того, что при смешении обшего выпускного отверстия течек воронок, материал выходит из них круглой струей. состоящей в сечении из двух полукругов разноименного материала, он проходит по направляющим винтовым поверхностям вращающегося распределительного элемента и истекает на поверхность засьши вращающегося pacпpeдитeля нaибoлee целесообразно подавать щихту широкой полосой в круговую зону, расположенную у средней окружности поверхности засыпи, образованной в воронке. Для получения на поверхности засыпи воронки распределителя равномерно смешанного слоя разноименного материала, распределительный элемент должен иметь две винтовью направляющие, причем высота его должна быть такой, чтобы угол поворота направляющих в горизонтальной плоскости составил 18О°. Это объясня- ется тем, что при увеличении количестваi .винтовых направляющих не происходит улучшение смешивания разноименных материалов, так как деление струи матерйа-, ла в распределительном элементе на количестве потоков больше двух практичес-Й ки не влияет на картину утсладки матерйа/ ла на поверхности засыпи. Однако увеличение количества утсазанных поверхностей приводит к уменьшению проходных сечений образованных ими полостей, что приводит к острению движущегося в них материала, Угол поворота винтовых направляющих поверхностей распределительного элемента должен быть равен ISO (при этом высота его равна шага винтовых по верхностей) потому, что при меньшем его значении часть материала проходит через распределительный элемент транзитом, что ухудшит смешивание материалов; при угле большем,чем 180° улучшения смешивания не будет, а гидравлическое сопротивление ;его движению будет возрастать, что не желательно, так как уменьшается пропускная способность распределительного элемента. На фиг. 1 изображено загрузочное устройство, общий вад; на фиг. 2 - разрез. А-А на фиг. Ij на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез 59S на фиг. 1; на фиг. 5 -вид по стрелке Г нафиг.1 на фиг. 6 - разрезы Л-П и Е-Е нафиг.5. Загрузочное устройство состоит из засыпного аппарата, включающего болы шой конус 1, подвешенный на штанге 2 и входяший в контакт с чашей 3-, сопряженной с газовьо 1 затвором 4, распреде лителя шихты, включающего малый конус 5, подвешенный на штанге 6 и контакт рующий с чашей 7, на которой установлена воронка 8 (полезный объем которой равен объему двух скипов материала), а также приемной воронки, состоящей из двух бункеров 9 н 10. Течка приемных бункеров 9 и 10 вьшолнены схоа5пцимися, а их выходные отверстия имеют ввд полукругов, расположенных так, что вместе они образуют общее выходное отверстие в виде круга (см. фиг. 4). Радиус круга выбирается из условия отсутствия остре- ния шихты в пределах f 60О-7ОО мм. Принимать мм нецелесообразно, так как увеличиваются габариты распре- делительного элемента и ухудшается сме- шивание материала из-за увеличения сечения струй материала, пoj aющeгocя в распределительный элемент. Вертикальная ось выходного отверстия смещена относительно оси печи на расстояние о (. В нижней части течки бункеров 9 и 10оборудованы грузовьтми заслонками 11и 12, насаженными на валы 13, опираюшиеся на присоединенные к бункерам подщшшиковые узлы 14 (см. фиг. 3}. На концах валов 13 насажены зубчатые секторы 15, взаимодействующие между собой и с гвдроциливдром 16 (привод синхронного поворота заслонок может быть выполнен и по другой схеме). Соосно выходному отверстию приемной воронки установлен цилиндрический распре делительный элемент 17, опирающийся на опорные ролики 18 и посредством зубчатого венца связанный с шестерней 19 привода вращения его всжруг верти-. , . уальной оси. Распределительный элемент 17 выполнен в виде полого цилиндра с двумя расположенными его винтовыми направляющими поверхностями. При этом угол наклона линии пересечения винтовых поверхностей с цилиндром к горизонтальной плоскости составляет не менее З2(это связано с. тем, что угол естественного откоса шихты равен 2832). Диаметр цилиндрической части распределительного элемента (см. фиг. 6) выбирается из условия Dg 2 R, высота из расчета, чтобы угол поворота винтовых направляющих в горизонтальной 42« плоскости составлял 18О« (см. фиг. 5). Работает загрузочное устройство слв«дующим o6pia30M. Разноименный шихтовый материал (отдельно агломерат и кокс), посредством скипов 2О поочередно загружаются в бункере 9 и Ю приемной воронки. При этом грузовые заслонкн 11 к 12 вахоаят ся в закрытом положении. Далее заслон- ки 11 и 12 синхронно открьюаются и шихтовый материал двумя потоками разноименного материала, составляющих сану общую круглую в сечении струю, подает ся во вращающийся при этом распределительный элемент 17, Благодаря измене нию направления потоков разноименных материалов во вращающемся распредели- тельном элементе посредством направляющих винтовых поверхностей, кокс и агломерат смешиваются и осыпаются в воронку 8 распределителя щихты. Прт этом распределитель шихты (детали 5-8) может работать в двух режимах: в постоянного вращения в процессе осыпания в него шихты (при нормальном ходе печи), и по станциям (при возникновении канального хода печи), В первом случае в воронке распределнтеля получается равномерное окружное распределение шихты. В сечении слсЛ шихты и распределителе имеет вид смешанного слей разноименнЕ материалов. Такая загрузка материала позволит устранить явление въггеснения кокса агломе ратом. Это исключит перемещение кокса в радиальном направлении и процессе опускания всего столба шихты к горну печи. Значительно улучшится теплоотдача кокса, так как куски его равномерно окружены агломератом. Это позволяет уменьшить расход кокса за счет более рационального использования газового пспгока и ул; чщення хода печи. Таким образом, предлагаемая конст рукция загрузочного устройства доменной печи дает возможность улучшить качество распределения я смешивания шихты, что обеспечит снижение расхсща кокса на 1%. Формула изобретения Загрузочное устройство доменной печи, включающее две приемные воронки с течками, выходные отверстия которых вьшолнены в вцде соединенных по диа- v метру полукругов, образующих общее выходИйе отверстие в виде круга, две грузовые заслонки, кинематически связанные

с прввсхюм синхронного поворота и цолшщрическйй распределнтельный элемент с винтовьо«га направляющими и конусный засыпной аппарат, отличаюшеес я тем, что , с целью перемешивания разноименных шихтовых материалов и улучшения распределения их на колошнике ось выходного отверстия течек смешена относительно оси печи на 2,0-2,9 его радиуса, - распределительный

снабжен двумя диаметрально расположенными винтовыми направляющими, при этом его высота равна 0,5 шага направляющих.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 153289, КЛ.С 21 И 7/20, 1962.

-UJ J

/

€;

V

/

J

Bud г

Ш

i8

фиг. 5