Устройство выравнивания давления в межконусном пространстве засыпного аппарата доменной печи Советский патент 1983 года по МПК C21B7/20 

(54) УСТРОЙСТВО ВЫРАВНИВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ , В МЕЖКОНУСНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ЗАСЫПНОГО АППАРАТА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ ; .. - - Изобретение относится к металлурги%еской технике. Известно устройство верхней части доменных печей при работе их с повышен ным давлением газов на колошнике. Программа загрузке шихты в печь, на пример при системе агломерат - агломерат-кокс - кокс (ААКК) следующая. Агломерат первого скипа подается скипом на верх печи и загружается через приемную- воронку и на малый конус. Чтобы при опускании малого конуса не погнуть его полую штангу, межконусное простран ство сообщается с атмосферой, для чего открывается уравнительный клапан малог конуса. Клапан остается открытым до конца набора подачи. Когда давление в межкоьусном пространстве снизится до атмосферного, автоматика дает разрешение на опускание малого конуса. Чисть подачи - первая порция агломерата ссыпается с малого конуса в межконусное пространство и размещается кольцевым слоем между большим конусом и чашей. большого конуса. В таком же лоряшсе заг эужается на болыиой аглом.ерат второго скипа, а затем две поршни кокса.. Когда четыре скипа (ААКК) шихтовых материалов загргужены н большой конус считается, что подача наёрана и готова к опусканию в печь. Большой конус, как и малый, может быть опущен тогда, когда давление газа под конусом примерно одинаковое, что и над конусом, т.е. в не 6й/саом пространстве. Для выравнввания давпог ния закрывают уравнительный кпшшн малого конуса и открывают ураввительный клапан большого конуса. Доменный газ, который выходит из колошника, поступает на очистку в пылеулавливатель, скруббер и трубу-распылитель. Затем , очищенный клапан большого конуса и rfSoвый затвор опускается в межконусное пространство. После выравнивания Мвпеиия вокруг большого конуса последний мржнр опускать вниз без риска погнуть -штангу. Если в печи есть место для очередной порции шихты автоматика дает разрешение На опускание подачи. Большой конус открьтается, шихта перегружается в печь на КОЛОЕШИК, затем конус возвращается в исходное положение.. Загрузка в печь следующей подачи происходит в такой- же последовательности.

Приняты два режима работы уравнительных клапанов: основной (описанный) и дополнительный. При основном режиме заполнение межконусного пространства газом повышенного давления производится непосредственно перед опусканием большого конуса и после обратного его подъема межконусное пространство сообщается с атмосферой. При дополнительном реясиме повьпиенное давление. в межконусном пространстве сохраняется постоянно, за исключением отрезков времени, в течение которых происходит срабатъгоание малого конуса. I .

При геометрическом объеме межконусного пространства 40 м-(доменная печь полезным объемом 1719 М) и давлении колошниковых газов 2,5 ат в воздушный бассейн каждый раз выбрасывается ориентировочно по 60 м гюрючего доменного газа с давлением в 1 ат загрязненного до 4ОО г/м колошниковой пьшью и окисью углерода 0,3.38 кг/м и сернистым ангидридом 0,1 г/м . Открывание большого конуса производится при достижении перепада давления между давлением газов в печи и ,.аавлением в межконусном пространств менее мм- вод. ст. (98ОО196ОО Н/м ). Превьпиение давления в межконусном пространстве над давление гйзов на колошнике допускается потому, что система газоочистки пылеуловитель скруббер - труба - распылитель viMeeT собственное гидравлическое сопротивление, а отвод газа производится от выходных газопроводов после его очистки в этих аппаратах. Допускающееся превышение давления в межконусном пространстве в момент работы большого конуса оказывает отрицательное воздействие на стойкость засьпшого аппарата из-за износа крнтактной поверхности, вследствие продува газа, насьш1енного абразивными твердыми частицами 1 .

Известны также способы подачи газа в межконусное пространство с помощью устройства для подачи газа в газовый затвор засьшного аппарата доменной печи, в которых используется очищенный доменный газ для создания необходимого давления в межконусном пространстве 2 1 и 31 .

Недостаток указанных устройств заключается в том, .что горючий доменный газ, использованный для создания необходимого давления в межконусном пространстве, выбрасывается в атмосферу. Кроме того, давление над большим конусом всегда ниже, чем под ним, что приводит к преждевременному износу засьшного аппарата.

Устройства не предусматривают ликвидацию или хотя бы сокращение выбросов в атмосферу горючего доменного газа, загрязненного колошниковой пылью, сернистым ангидридом и содержащего 24ЗО% высокотоксичной окиси углерода. Повышение срока службы засьшного аппарата в данном случае достигают за

счет более высокого давления газа после

скруббера; соседней доменной печи. Поэтому такие устройства нельзя применять на той печи, откуда предлагается брать газ, т.е. на печи с максимальным давле-

нием, а также при большой протяженности газопроводов, зависящей от больщого расстояния между доменными печами, где меньшее и большее давление на колошнике (гидравлические сопротивления

пропорциональны длине газопровода).

Наиболее близким к изобретению по , технической сушлости и достигаемому .результату является устройство для выравнивания давления в межконусном

пространстве засьшиого аппарата доменной печи, соединенном с компрессором, отводящим газопровод, систему газоочистки и запорную аппаратуру 4 .

Недостаток известных устройств заключается в том, что горючий доменный газ, используемый для создания необхо. димого давления в межконусном пространстве, выбрасывается в атмосферу.

Кроме того, давление над большим конусом всегда ниже, чем под ним, что приводит к преждевременному износу засыпного аппарата.

Известные ус-тройства нельзя применить также при большой протяйсенности газопроводов, зависящей от большого расстояния между доменными печами, где меньшее и большее давление на колошнике (гидравлически сопротивления пропорциональны длине газопроводов).

Целью изобретенияявляется уменьшение выбросов в атмосферу из межко.нус- ного пространства загрузочного устрой- ства и повышение срока службы засьшного аппарата доменной печи, Эта цель достигается тем, что в устройстве, содержащем соединенные с компрессором отводящим газопровод, систему газоочистки и запорную аппаратуру устройство снабжено вакуум-камерами и камерами давления, причем отводящий газопровод соединен с входом ком прессора в виде эксгаустеров через газоочистку и вакуум-камеры, а выход компрессора соединен с межконусным пр странством через камеры давления. На фиг. 1 изображена схема устройства подачи газа в газовый затвор засьшного аппарата; на фиг, 2 - функциональная схема подключения. Схема содер жит газовый затвор 1 засьшного аппара та, межконуснре пространство 2, камеры 3 давления, вакуум-камеры 4, компрессоры-эксгаустеры 5, уравнительный клап 6большого конуса, уравнительный клапа 7малого конуса, циклон 8, циклон-промыватель 9, каплеуловитель 1О, краны 11-20, трубопровод 21 для подачи,газа в межконусное пространство, трубопрово 22 для вьшуска газа из межконусного пространства Узль 1, 2 и 6 - 8 расположены на колощниковой площадке доменной печи; узлы 9-20 располагают в отдельном помещении на уровне горновой площадки на расстоянии 60 м от оси доменной печи (на фиг. 1 узлы 9-20 ограничены пунктирной линией); трубопроводы 21 и 22 обеспечивают связь межконусного пространства со6тветстве1: 1о с камерами 3 давления и вакуум-камерами 4. На станции автономной подачИ газа в межконусное пространство располагают два эксгаустера 5. В непосредственной близости к ним (на расстоянии 2-3 м) располагают две камеры 3 давления и две вакуум-камеры 4 (узлы 3-5 дублируют в целях обеспечения надежности системы и необходимости ремонта). Циклон-промыватель 9 находится в помещении станции на расстоянии 2 м от каплеуловителя 10 и на расстоянии 1,5 от вакуум-камер 4. Газовый затвор 1 обеспечивает герме тичность межконусного пространства 2 Межконусное пространствр 2 предназнач для размещения порции сыпучих материа лов и для выравнивания давления снизу сверху большого и малого конусов.. Каме ры 3 давления служат для вакуумирования сжатого газа. Вакуум-ка.моры 4 явл ются свободным пространством, в которо выходит газ из межконусного пространства. Эксгаустеры 5 служат для создания разрежения в вакуум-камерах 4 и. избьггоч- ного давления в камерах 3, Краны 6, 7 и 11-20 служат для управления и регулирования системы подачн и выпуска газа из межконусного пространства и для управления действия всей станции. В циклоне 8 улавливают пыль из доменного газа, поступающего из межконусного пространства в вакуум-камеры 4. Уловленную сухую пыль транспортируют на гиглофабрику, где используют в качестве железорудного сырья для производства агломерата, Для более высокой степени газа из межконусного пространства используют циклон-промыватель 9. Шлам из этого аппарата поступает в шламопровод скруббера доменной печи. В каплеуловителе 1О осаждается влага. Шлам из каплеуловителя направляют в шлаМопровод циклона- промывателя 9, Трубопровод 21 служит для соединения камер 3 давления с межконусным пространством, а трубопровод 22 - для соединения межконусного пространства с циклоном 8. Устройство работает следующим образом. Для того, чтобы появилась возможность начать загрузку сыпучих материалов в межконусное пространство 2 необходимо из него удалить сжатый газ. Это осуществляют путем открытия кранов 7, 11 и 12; В вакуум-камерах 4 с помощью эксгаустера 5, предварительно создают разрежение до-0,9 ат. Объем вакуумкамер 4 рассчитан таким образом, чтобы при конечном давлении в межконусном пространств 2, равном 1 ат, в камершх 4 было разрежение. Краны 7, 11 и 12 автоматически закрывают в тот момент, когда в межконусном пространстве 2 давление достигает 1 ат. (Давление в межконусном пространстве менее 1 ат не допускается в Целях исключения возможного подсоса воздуха из атмосферы и образования взрывоопасной смеси). В межконусное пространство 2 загружают порцию .сыпучих материалов путем неоднократного открытия малого конуса. В это время .через щель контактной поверхности малого конуса в атмос4)еру вытесняют объем газа из межкоиусиого прост ранства, равный объему загруженных сыпу. чих материалов. После полной загрузки межконусного пространства откры1Е1ают крины 6, 19 и 20 и из камер 3 дпшгения по. трубопроводу 21 в мсжконусиоо пространство 2 поступает сжатый газ. Давле69Sние в межконусном пространстве постепен но позвыша1бт и вЬфавнивают с давлением на колошнике, Давлекне в камере 3 всегдадолжно превышать необходимое Давление в межконусном пространстве 2 на величину потерь и скоростного напора В тот момент, когда давление в межконусном пространстве и не выравняется i краны 7, 19 и 20 автоматически закрывают и подают разрешение на открытие большого конуса. Межконусноё пространство освобождается от сыпучих материалов и большой конус поднимается. Теперь в межконусном пространстве находится доменный газ, загрязненный частицами колошниковой пыли. После этого открьгоают краны 7, 11 и 12 и цикл работы устройства повторяют. , ;/ Применение изобретения обеспечивает уменьшение загрязнения. Все это в целом обеспечивает существенное снижение загрязнения окружающей среды пыльК) и газами, обеспечивает экономию доменного газа, как топлива. Увеличивает производительность скипового подъемника и производительности доменной печи. Повышает стойкость засьшного аппарата. 2 3 о б р е т е н и я о р м у л а и Устройство выравнивания давления в межконусном пространстве засыпного аппарата доменной печи, соединенный с компрессором отводящий газопровод, срстему газоочистки и запорную аппаратуру отличающееся тем, что,, с целью снижения выбросов газа в атмосферу, устройство снабжено вакуумi камерами и камерами давления, при этом отводящий газопровод соединен с входом компрессора в виде эксгаустеров через систему газоочистки и вакуум-камеры, а выход компрессора соединен с межконусным пространством через камеры давления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Вегман Е. Ф. и др. Металлургия чугуна. М., Металлургия, 1978, с. 388-389. 2.Авторское свидетельство СССР № 313851, кл. С 21 В 7/2О, 1969. 3.Авторское свидетельство СССР № 580225, кл. С 21 В 7/2О, 1975. 4.Патент Японии № 26969, кл. 1О А 522, 1968.

I

tS

I

Гч

fl

4

7777.