Газошихтовый клапан доменной печи Советский патент 1982 года по МПК C21B7/18 

(Б) ГАЗОШИХТОВЫЙ КЛАПАН ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

1

Изобретение относится к металлур- гии, в частности к оборудованию загрузки доменной печи.

Известна конструкция газошихтового клапана, содержащая корпус с окнами для входа и выхода шихты, седло, тарель закреплена на консольном рычаге шарнирно. Консольный рычаг закреплен на приводном валу, а вал установлен на двух опорах. Крутящий момент от двигателя передается через вал на консольный рычаг, прижимая тарель к седлу 1 .

Общими недостатками технического решения в конструкции клапанов являются: недостаточная газоплотность, трудоемкость ремонта, сложная кинематика передачи усилия прижатия тарели к седлу, низкая износостойкость контактирующих поверхностей седла и тарели, громоздкость и большой

вес.

В связи с применением клапанов вместо корпусов в шихтовых камерах

загрузочного устройства доменной . печи условия работы их ухудшились, а габариты их увеличились. Например, в уравнительных клапанах диаметр проходного отверстия составил 250350 мм. А для устройства загрузки шихты в доменную печь диаметр клапана не может быть меньше 920-950 мм из условий кострения материалов. Перенесение конструкции уравнитель10ного клапана в условия работы газо-. шихтового ограничивает и того низкий его Срок службы, а установка его между приемной воронкой шихты и ВРШ (вращающегося распределителем ших15ты) привело к трудностям в обслуживании, замене. Высотные габаритные размеры загрузочного устройства в этом случае возрастают на 1,5-2,5 м.

Наиболее близким по технической

20 сущности и достигаемому результату является газошихтовый клапан доменной печи, содержащий корпус в виде обечайки с окнами для входа и выхода шихты, седло и запирающую тарель, шарнирно закрепленную на приводном рычаге 2 , Недостатками этого устройства, к и других известных является низкая газоплотность, трудоемкость ремонта и ненадежность приема шихты непосредственно из скипа. Цель изобретения - устранение вы шеперечисленных недостатков. Поставленная цель достигается тем, что в известном газошихтовом клапане доменной печи, содержащем корпус в виде обечайки с окнами для входа и выхода шихты, седло и запи рающую тарель, шарнирно закрепленну на приводном рычаге, обечайка накло нена к горизонту под углом ЦВ-75°J а рычаг закреплен на неподвижной оси в крайней верхней точке и шарнирно связан в нижней части с тарелью возвратно-поступательным приводным штоком, причем тарель со сто роны приема шихты по периферии выполнена с углублением и снабжена расположенным в нем упругим уплотнением с прижимным кольцом. На фиг.1 дан клапан в разрезе, общий вид; на фиг.2 - конструкция и место расположения упругого уплот нения на тарели. Клапан содержит корпус 1, окно 2 для входа шихты и окно 3 для ее выхода. На корпусе установлено седло и тарель $. Тарель закреплена в шарнире 6 и на рычаге Передняя стена 8 корпуса выполнена в виде обечайки 9 с бортами наружу для при ма шихты из скипа. Передняя стенка наклонена к горизонту под углом в пределах З - 75°- Тарель 5 к седлу прижимается штоком 10 посредством рычага 7 в шарнире 11. Тарель 5,рычаг 7 и часть веса штока 10 подвеше ны на оси в опорах 12, которые расположены на корпусе 1 не имеют проходного отверстия. Опоры. 12 с внешней стороны герметично заглушены и имеют подвод только маслопроводов С не показаны ). На тарели 5 со стороны приема шихты выполнено кольцевое углубление, в котором установлено упругое уплотнение 13, закрепленное прижимным кольцом 1. Упругое уплотнение 13 образует первый контактный пояс в сочленении тарель-седло. Второй контакт осуществлен через прошлифованную поверхность наплавки твердог 4 сплава на тарели и седла. Шток 10 приводится в движение взад и вперед с помощью гидротолкателя, пневмо врздушного цилиндра или через зубчатую передачу с контргрузом ( или пружиной Мне показаны Шток может быть защищен от воздействия парогазовой запыленной среды чехлом. В доменную печь загружается многокомпонентная шихта, а именно: окатыши, агломерат, железная руда, кокс, марганцевая руда, скрап, окалина прокатного производства, известняк их угол естественного откоса, угол внутреннего трения и насыпной вес различен, поэтому и угол наклона передней стенки клапана в пределах 5-75. Например для кокса, угол k5°; коэфестественного откоса равен фициент внутреннего трения 0,7-1,19; насыпной вес 1,4 а для агломерарата соответственно ЗЗ; 0,6 - 0,5; 2,5 т/м. Наименьший угол, принять|й нами 5 предназначен для работы доменной печи на коксе и окатышах, а угол равный 75 предназначен для рабрть доменной печи на коксе и . желез ной руде. Сред нее значениеугла в,. 60 является оптимальным для работы доменной печи на коксе и агломерате. Клапан работает следующим образом. При подходе скипа с шихтой к верхней контрольной точке включается двигатель и приводится в движение шток 10. Вместе со штоком поворачивается шарнирно-закрепленная тарель 5 и рычаг 7 с осью вращения на опорах 12. Шток 10 перемещается с тарелью 5, открывая окно 2 входа шихты до тех пор пока тарель не займет задгнее крайнее положение (показано на фиг.1 пунктиром). Фиксация заднего . положения штока и тарели осуществляется известными устройствами (концевым выключателем, путевиком или пружинным ограничителем хода). Для того, чтобы тарель не опрокинулась вокруг шарового шарнира, на рычаге 7 выполнены ограничители поворота тарели (известной конструкции, выполнены в виде 3-х выступов с устано-вочными винтами ). После высыпания шихты из скипа и прохода скипа контрольной точки включается двигатель штока 10 на закрытие. Тарель 5 вместе с рычагом 7 поворачивается вокру ; оси на опоре 12 за счет усилия, которое передается через шток 10 двиг§5§телем штока. Тарель 5 к седлу прижимзется скачала упругим кольцевым уплотнением 13, а затем уже поверхностью наплава твердым сплавом. Благодаря непосредственной связи штока 10 с рычагом 7 в шарнире 11 усилие прижатия от двигателя передается на тарель 5 без промежуточных звеньев в кинематической цепи. Поэтому оно может составлять значительную величину в пределах упругой деформации металла в контактном поясе. В известных ранее конструкциях усилие прижатия ограничивается прочностью консоли рычага 7 и деформацией рычага с плечом длиной от шарнира 11 до оси опоры 12. Из-за упругой деформации консоли рычага 7 в ранее известных констру циях, тарель перекашивается, а усилие прижатия к контактному поясу осу ществляется неравномерно. Даже само устанавливающие тарели не дают желаемого результата. Эффект самоустановления тарели в седле нарушается из-за комплексных деформаций вала, рычага и седла в корпусе. Шихта,высыпаемая из скипа в окне 2 не задерживается ввиду того, что передняя стенка 8 наклонена к гоР.ИЗОНТУ под углом в предалах 5-75 (оптимальный угол для доменной шихты 6Q°). Обечайка 9 по плоскости скольжени шихты не имеет уступов и в нижней части выполнена скругленной с радиусом соответствующим габариту ски па. Таким образом осуществление прижатия тарели непосредственно через шток (а не через 1вал консольного рычага ) с подвесТ ой его на рычаге в опорах 12 обеспечивает передачу заданного усилия и необходимую га.зоплотность в контактном поясе. Установка упругого уплотнения с внешней стороны в углублении на тарели обеспечивает повышение газоплотности и снижение трудоемкости ремонта, клапана. В этом случае заенту резинового уплотнения момно выполнить в течение 30-(«О мин. Устройство обечайки на передней на«спо; ненной под углом стенке позволяет отказаться от типовой приемной воронки. Отсутствие типовой приемной воронки обеспечивает хорошие условия эксплуатации газоугглотнительных клапанов во время ремонта, монтажа при осмотрах и текущем обслуживании. Использование предлагаемой конструкции газошихтового клапана в загрузочных устройствах на колошнике доменной печи позволяет экономить в год примерно 100 тыс.руб. на одном металлургическом заводе. Формула изобретения Газошихтовый клапан доменной печи, содержащий корпус в виде обечайки с окнами для-входа и выхода шихты, седло и запирающую тарель, шарнирно закрепленную на приводном рычаге, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости ремонта , повышения газоплотности и надежности приема шихты из скипа, обечайка наклонена к горизонтальной плоскости под углом 5-75, а рычаг закреплен на неподвижной оси в крайней верхней точке и шарнирно связан в нижней части с тарелью возвратно-поступательным приводным штоком, причем тарель со стороны входа шихты по периферии выполнена с углублением и снабжена расположенным в нем упругим уплотнением с прижимным кольцом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. С 21 В 7/18, 197. 2.Клапанные механизмы загрузочных устройств доменных печей. Черная металлургия.-Информация института Черметинформация, 1981, сер. Производство чугуна , вып.2, с.8.

tjuutma

0