RU2118372C1 - Apparatus for charging shaft furnace - Google Patents

Apparatus for charging shaft furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2118372C1
RU2118372C1 RU97105801A RU97105801A RU2118372C1 RU 2118372 C1 RU2118372 C1 RU 2118372C1 RU 97105801 A RU97105801 A RU 97105801A RU 97105801 A RU97105801 A RU 97105801A RU 2118372 C1 RU2118372 C1 RU 2118372C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
hopper
charge
annular
shaft
Prior art date
Application number
RU97105801A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97105801A (en
Inventor
Г.В. Абрамин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Научно-производственный и коммерческий центр "ТОТЕМ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество Научно-производственный и коммерческий центр "ТОТЕМ" filed Critical Закрытое акционерное общество Научно-производственный и коммерческий центр "ТОТЕМ"
Priority to RU97105801A priority Critical patent/RU2118372C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2118372C1 publication Critical patent/RU2118372C1/en
Publication of RU97105801A publication Critical patent/RU97105801A/en

Links

Images

Landscapes

  • Blast Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, mainly mechanisms for charging shaft furnaces. SUBSTANCE: apparatus includes arranged on crown successively along vertical axis of furnace: receiving funnel, sealed accumulating hopper, upper and lower seats with openings closed by means of gas closures secured to tie rods of vertical-motion drive units, burden distributor joined by means of hollow shaft having disc block in its lower portion with reduction gear of rotation drive unit. In order to increase efficiency of burden charging and operational reliability of apparatus in conditions of excess pressure up to 2.5 atm. inside furnace and increased temperature of blast-furnace gases, apparatus is provided with weighing funnel arranged on strain gauges in accumulating hopper. Movable protective covers are mounted over seats of accumulating hopper. Covers are connected by tie rods with horizontal-motion mechanisms and they include in inner cavities burden cut-off cylinders secured through rests to tie rods with possibility of sliding motion. Annular discharge hopper is arranged under seat coaxially relative to blast furnace in casing of reduction gear mounted on crown of furnace. Casing includes coaxially arranged shells alternatively mounted on it and on its hollow shaft and forming annular connected vessels. Annular collector with feed branch pipe is placed under seat. Outlet slot of collector is divided by means of vertical partitions placed uniformly and tangentially along circle. EFFECT: double time period between maintenances, lowered coke consumption, increased cast iron yield. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для загрузки шахтных печей, например, в доменном производстве для загрузки доменных печей. The invention relates to ferrous metallurgy and can be used for loading shaft furnaces, for example, in blast furnace production for loading blast furnaces.

Известно загрузочное устройство шахтной печи, содержащее бункер с впускным и выпускным отверстиями, запираемыми сдвоенными колоколообразными клапанами, с приводом вертикального перемещения (1). Основным недостатком данной конструкции является недостаточная герметичность печи относительно бункера при свободной установке внутреннего колокола в закрытое положение. Кроме того, сочетание в последнем функций газозапирающего и шихтоудерживающего элементов снижает их долговечность вследствие истирания контактной зоны между внутренним колоколом и бункером и в целом надежность и долговечность загрузочного устройства. Known boot device shaft furnace containing a hopper with inlet and outlet openings, locked by double bell-shaped valves, with a vertical actuator (1). The main disadvantage of this design is the lack of tightness of the furnace relative to the hopper with the free installation of the internal bell in the closed position. In addition, the combination of the functions of the gas-locking and charge-retaining elements in the latter reduces their durability due to the abrasion of the contact zone between the inner bell and the hopper and, in general, the reliability and durability of the loading device.

Известно загрузочное устройство, содержащее приемную воронку, один или несколько накопительных бункеров, установленных на взвешивающих устройствах, и вращающийся распределитель шихты. Накопительные бункера снабжены впускными и выпускными клапанами, установленными жестко на копре печи и соединенными с бункерами посредством герметизирующих сильфонов (2). Known boot device containing a receiving funnel, one or more storage bins mounted on weighing devices, and a rotating charge distributor. Storage bins are equipped with inlet and outlet valves mounted rigidly on the furnace head and connected to the bunkers by means of sealing bellows (2).

Взвешивание целиком накопительного бункера, находящегося в условиях переменного внутреннего давления и воздействия ветровых нагрузок с внешней стороны, не дает достоверных показаний, что снижает эффективность управляемой загрузки шихты в печь. Weighing the entire storage hopper, which is under conditions of variable internal pressure and the influence of wind loads from the outside, does not give reliable readings, which reduces the efficiency of the controlled charge of the charge into the furnace.

Известно загрузочное устройство доменной печи, содержащее быстроходный редуктор, соосные валы которого уплотнены относительно друг друга и корпуса сальниковыми уплотнениями (3). Known loading device of a blast furnace containing a high-speed gearbox, the coaxial shafts of which are sealed relative to each other and the housing by gland seals (3).

Использование в уплотнениях сальниковых набивок, зажимаемых грундбуксами, вызывает дополнительное трение и, соответственно, повышенный нагрев. Кроме того, невозможность контроля степени износа уплотнения или отсутствие постоянной компенсации истираемой поверхности снижает надежность уплотнения и, в целом, долговечность редуктора. The use of stuffing box packing clamped by packing followers in seals causes additional friction and, accordingly, increased heating. In addition, the inability to control the degree of wear of the seal or the lack of constant compensation of the abrasion surface reduces the reliability of the seal and, in general, the durability of the gearbox.

Известно загрузочное устройство доменной печи, содержащее четное число шихтовых бункеров с клапанами, распределительную воронку с группами сопел по количеству шихтовых бункеров и конус, установленный над ее выпускным отверстием (4). Known boot device blast furnace containing an even number of charge silos with valves, a distribution funnel with groups of nozzles for the number of silo hoppers and a cone mounted above its outlet (4).

Управление распределением шихты воздействием отдельной газовой струей или группой струй в радиальном направлении не обеспечивает достаточного эффекта за счет неравномерности газового воздействия по поперечному сечению шихтового потока, при этом основное перераспределение фракции шихты происходит по направлению ядра потока газа, что при различном гранулометрическом составе шихты не позволяет получить стабильное фракционное разделение шихты. Controlling the distribution of the charge by the action of a separate gas jet or a group of jets in the radial direction does not provide a sufficient effect due to the non-uniformity of the gas effect along the cross section of the charge stream, while the main redistribution of the charge fraction occurs in the direction of the core of the gas stream, which, with different particle size distribution of the charge, does not allow stable fractional separation of the charge.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является устройство для загрузки шахтной печи, содержащее последовательно расположенные относительно вертикальной оси приемную воронку, герметичный накопительный бункер с верхним и нижним пропускными отверстиями, затворы с приводами их вертикального перемещения и размещенную под нижним отверстием бункера шихтовую воронку с корпусом редуктора вращения распределителя шихты, расположенного в купольной части печи (5). The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a device for loading a shaft furnace, containing a receiving funnel sequentially arranged relative to the vertical axis, a sealed storage hopper with upper and lower through holes, valves with actuators for their vertical movement and a charge located under the lower hole of the hopper a funnel with the housing of the gearbox for rotation of the charge distributor located in the domed part of the furnace (5).

Использование в качестве газовых затворов конусов ограничивает их срок службы в связи с износом газоуплотняющих контактных поверхностей, кроме того, замена громоздких конусов, подвешенных на штангах, сопряженных одна с другой, возможна только совместно со всем загрузочным устройством, что приводит к дополнительному простою доменной печи на ремонте. Распределение силовых нагрузок в конструкции устройства и наличие корпуса с редуктором в шихтовой воронке не позволяет установить взвешивающее устройство, что ограничивает технические возможности аппарата. The use of cones as gas closures limits their service life due to wear of gas-tight contact surfaces, in addition, the replacement of bulky cones suspended on rods paired with one another is possible only together with the entire loading device, which leads to an additional downtime of a blast furnace on repair. The distribution of power loads in the design of the device and the presence of a housing with a gear in the charge funnel does not allow the installation of a weighing device, which limits the technical capabilities of the apparatus.

Целью предлагаемого по изобретению устройства для загрузки шахтной печи является повышение эффективности загрузки шихты и надежности работы устройства. The aim of the inventive device for loading a shaft furnace is to increase the efficiency of loading the charge and the reliability of the device.

Сущность предлагаемого изобретения пояснена на чертежах 1-3, где изображены:
фиг. 1 - схема устройства для загрузки шахтной печи;
фиг. 2 - схема образования кольцевых сообщающихся сосудов в редукторе;
фиг. 3 - схема образования гидравлического запирания в редукторе;
фиг. 4 - сечение кольцевого коллектора по А-А.
The essence of the invention is illustrated in drawings 1-3, which depict:
FIG. 1 is a diagram of a device for loading a shaft furnace;
FIG. 2 is a diagram of the formation of annular communicating vessels in the gearbox;
FIG. 3 is a diagram of the formation of hydraulic locking in the gearbox;
FIG. 4 - section of the annular collector along AA.

Поставленная цель в изобретении достигается тем, что известное устройство для загрузки шахтной печи (см. фиг. 1), установленное на куполе и содержащее расположенные последовательно относительно вертикальной оси приемную воронку 1, герметичный накопительный бункер 2, верхнее 3 и нижнее 4 седла с пропускными отверстиями, перекрываемыми газовыми затворами 5 и 6, закрепленными на штангах 7 и 8 приводов вертикального перемещения 9 и 10, и распределитель шихты 11, соединенный полым валом 12, в нижней части которого размещен дисковый блок 13, с редуктором 14 привода вращения, снабжено весовой воронкой 15, установленной, например, на тензодатчиках 16 внутри накопительного бункера 2, над седлами 3 и 4 которого закреплены защитные кожухи 17 и 18. Во внутренней полости каждого защитного кожуха 17 и 18 установлены шихтоотсечные цилиндры 19 и 20, закрепленные через упоры 21 и 22 на штангах 7 и 8, с возможностью скольжения. В нижнем закрытом положении шихтоотсечные цилиндры 19 и 20 перекрывают своими боковыми поверхностями кольцевые щели, образованные нижними кромками защитных кожухов 17 и 18 и внутренними поверхностями воронок 1 и 15. Приводы 9 и 10 вертикального перемещения затворов 5 и 6 установлены внутри верхней части полостей кожухов 17 и 18. Нижний кожух 18 закреплен внутри бункера 2 посредством кронштейнов 23, а верхний 17 установлен на металлоконструкциях копра печи (условно не показано). Корпус 24 редуктора 14 закреплен непосредственно на колошниковом кольце купола доменной печи 25 и выполнен с центральным отверстием, в котором установлена кольцевая течка 26 с газовой задвижкой 27. Течка 26 предназначена для пропуска загружаемой в печь шихты из бункера 2 на распределитель 11, соединенный кронштейнами 28 с полым валом 12 редуктора 14. The object of the invention is achieved in that the known device for loading a shaft furnace (see Fig. 1), mounted on a dome and containing a receiving funnel 1 arranged in series with respect to the vertical axis, a sealed storage hopper 2, upper 3 and lower 4 saddles with through holes , overlapping gas shutters 5 and 6, mounted on the rods 7 and 8 of the vertical displacement drives 9 and 10, and a charge distributor 11 connected by a hollow shaft 12, in the lower part of which a disk block 13 is placed, with a gearbox 14 of the rotation drive, equipped with a weight funnel 15 mounted, for example, on load cells 16 inside the storage hopper 2, above the seats 3 and 4 of which protective covers 17 and 18 are fixed. Burden cylinders 19 and 20 are installed in the inner cavity of each protective cover 17 and 18, fixed through the stops 21 and 22 on the rods 7 and 8, with the possibility of sliding. In the lower closed position, the charge compartment cylinders 19 and 20 overlap with their lateral surfaces ring slots formed by the lower edges of the protective casings 17 and 18 and the inner surfaces of the funnels 1 and 15. Actuators 9 and 10 of the vertical movement of the shutters 5 and 6 are installed inside the upper part of the cavities of the casings 17 and 18. The lower casing 18 is fixed inside the hopper 2 by means of brackets 23, and the upper 17 is mounted on the metal structures of the furnace head (not shown conditionally). The housing 24 of the gearbox 14 is mounted directly on the top ring of the dome of the blast furnace 25 and is made with a central hole in which an annular heat is installed 26 with a gas valve 27. The flow 26 is designed to pass the charge into the furnace from the hopper 2 to the distributor 11 connected by brackets 28 with hollow shaft 12 gearbox 14.

При этом защитный кожух 18 над нижним пропускным отверстием бункера 2 установлен подвижно и соединен тягами 29 с механизмами 30 горизонтального перемещения, размещенными равномерно по периметру бункера 2. In this case, the protective casing 18 above the lower passage hole of the hopper 2 is mounted movably and connected by rods 29 with mechanisms 30 of horizontal movement, placed evenly around the perimeter of the hopper 2.

При этом полый вал 12 редуктора 14 и его корпус 24 содержит коаксиально расположенные обечайки 31 и 32, поочередно закрепленные на валу 12 и корпусе 24 и образующие кольцевые сообщающиеся сосуды (фиг.2). In this case, the hollow shaft 12 of the gearbox 14 and its housing 24 contains coaxially located shells 31 and 32, alternately mounted on the shaft 12 and the housing 24 and forming annular communicating vessels (figure 2).

При этом под впускным отверстием седла 3 накопительного бункера 2 установлен кольцевой коллектор 33 с подводящими патрубками 34. Выпускная щель коллектора 33 разделена вертикальными перегородками 35, равномерно размещенными тангенциально по окружности (фиг.4). At the same time, under the inlet of the saddle 3 of the storage hopper 2, an annular collector 33 with inlet pipes 34 is installed. The outlet slit of the collector 33 is divided by vertical partitions 35 uniformly spaced tangentially around the circumference (Fig. 4).

Устройство, согласно вариантов изобретения, прошло технологические испытания на модели в масштабе 1:20 и готово к промышленному применению на доменной печи объемом 2000 м3. Наиболее оптимальным является установка защитного кожуха 18 внутри бункера 2 на трех кронштейнах 23. Такое количество кронштейнов обеспечивает устойчивое положение кожуха 18 и минимальное воздействие на загружаемый в бункер 2 поток шихты. Кольцевой зазор Н, между воронкой 15 и кромкой кожуха 18, устанавливается в пределах 280-140 мм, в зависимости от крупности загружаемой шихты и требуемой производительности загрузки. Установлено, что величина отклонения кожуха 18 в горизонтальной плоскости механизмами 30 выбирается из расчета изменения зазора Н в пределах 20-34%. При меньшем изменении зазора Н не достигается эффективного перераспределения шихты по окружности кольцевой щели между кожухом 18 и воронкой 15, а при большем - возникает вероятность одностороннего притормаживания выгружаемого потока шихты до его полной остановки, что, при использовании крупнофракционного материала, приводит к неконтролируемости процесса окружного распределения шихты. В ходе газового моделирования определено, что оптимальное количество тангенциальных перегородок 35 в газовом коллекторе 33 составляет от 4 до 8. Меньшее количество перегородок 35 не обеспечивает достаточного динамического воздействия газовой струи на проходящий через коллектор 33 поток шихты и, практически, не изменяет фракционное распределение материала в потоке. При количестве перегородок 35, превышающих восемь, усложняется система управления подачи газа в коллектор 33, при незначительном приросте эффективности воздействия газа на шихту.The device, according to variants of the invention, has passed technological tests on a model in a scale of 1:20 and is ready for industrial use on a blast furnace with a volume of 2000 m 3 . The most optimal is the installation of a protective casing 18 inside the hopper 2 on three brackets 23. This number of brackets ensures a stable position of the casing 18 and minimal impact on the charge stream loaded into the hopper 2. The annular gap H, between the funnel 15 and the edge of the casing 18, is set within 280-140 mm, depending on the size of the charge being loaded and the required loading capacity. It is established that the deviation of the casing 18 in the horizontal plane by mechanisms 30 is selected from the calculation of the change in the gap H within 20-34%. With a smaller change in the gap H, an efficient redistribution of the charge along the circumference of the annular gap between the casing 18 and the funnel 15 is not achieved, and with a larger one, there is the likelihood of one-sided braking of the discharged charge flow until it stops completely, which, when using coarse-grained material, leads to uncontrollability of the circumferential distribution process charge. In the course of gas modeling, it was determined that the optimal number of tangential partitions 35 in the gas manifold 33 is from 4 to 8. A smaller number of partitions 35 does not provide a sufficient dynamic effect of the gas jet on the charge stream passing through the collector 33 and practically does not change the fractional distribution of material in flow. With the number of partitions 35 exceeding eight, the control system for supplying gas to the collector 33 becomes more complicated, with a slight increase in the efficiency of the effect of gas on the charge.

Работа устройства для загрузки шахтной печи, согласно изобретения, происходит следующим образом. Шихтовые материалы подаются в приемную воронку 1, например, скиповым подъемником. При этом затвор 5 находится в нижнем положении и прижат своей контактной поверхностью к контактной поверхности седла 3 бункера 2 механизмом 9 через штангу 7. Шихтоотсечной цилиндр 19 оперт нижней кромкой на поверхность воронки 1 и является запорным органом для загружаемой в воронку 1 шихты. Защитный кожух 17 предотвращает попадание материала в торцевую зону цилиндра 19 и обеспечивает свободное пространство для вертикального перемещения цилиндра 19 вверх. После набора шихтовой порции в воронку 1 и выравнивания давления между полостью бункера 2 и атмосферой, механизмом 9 поднимается за штангу 7 затвор 5. При подъеме затвор 5 входит во внутреннюю полость цилиндра 19 до совпадения нижнего края затвора 5 с нижней кромкой цилиндра 19. Такое положение затвора 5 относительно цилиндра 19 полностью исключает контакт затвора 5 с шихтой. Дальнейший подъем затвора 5 предусматривает совместное перемещение с цилиндром 19, т.к. верхняя поверхность затвора 5 вступает в контакт с упором 21 цилиндра 19. При перемещении цилиндра 19 вверх открывается кольцевая щель между нижней кромкой кожуха 17 и воронкой 1, через которую шихта ссыпается в бункер 2 на весовую воронку 15. The operation of the device for loading a shaft furnace, according to the invention, is as follows. The charge materials are fed into the receiving funnel 1, for example, skip hoist. In this case, the shutter 5 is in the lower position and pressed with its contact surface to the contact surface of the saddle 3 of the hopper 2 by the mechanism 9 through the rod 7. The burden cylinder 19 is supported by the lower edge on the surface of the funnel 1 and is a locking member for the charge loaded into the funnel 1. A protective casing 17 prevents material from entering the end zone of the cylinder 19 and provides free space for vertical movement of the cylinder 19 upward. After filling the charge portion into the funnel 1 and equalizing the pressure between the cavity of the hopper 2 and the atmosphere, the mechanism 9 rises behind the rod 7 of the valve 5. When lifting, the valve 5 enters the internal cavity of the cylinder 19 until the lower edge of the valve 5 coincides with the lower edge of the cylinder 19. This situation the shutter 5 relative to the cylinder 19 completely eliminates the contact of the shutter 5 with the charge. A further lift of the shutter 5 involves a joint movement with the cylinder 19, because the upper surface of the shutter 5 comes into contact with the stop 21 of the cylinder 19. When moving the cylinder 19 upward, an annular gap opens between the lower edge of the casing 17 and the funnel 1, through which the charge is poured into the hopper 2 on the weight funnel 15.

Конструкция шихтоудерживающего и газозапирающего узла выпускного отверстия бункера 2 аналогична его впускному отверстию. Шихта, загруженная в накопительный бункер, располагается в воронке 15, установленной на взвешивающих устройствах 16, например, тензодатчиках. Использование тензодатчиков при взвешивании предпочтительно, т.к. при этом достаточно малые перемещения воронки совместно с цилиндром 20 в момент взвешивания шихты не оказывают влияниz на точность измерения веса при боковом воздействии шихты на неподвижный кожух 18. По окончании выгрузки всей порции шихты из воронки 1 в бункер 2 механизм 9 опускает затвор 5 вниз. При этом цилиндр 19 прекращает движение в момент соприкосновения своей нижней кромки с поверхностью воронки 1, что предотвращает попадание случайных кусков шихты с поверхности воронки 1 в зону контакта затвора 5 и седла 3. Дальнейшее опускание затвора 5 сопровождается прижимом его механизмом 9 к седлу 3 с усилием, гарантирующим необходимую газоплотность. The design of the charge-holding and gas-locking unit of the outlet of the hopper 2 is similar to its inlet. The mixture loaded into the storage hopper is located in a funnel 15 mounted on weighing devices 16, for example, load cells. The use of load cells when weighing is preferable, because however, sufficiently small displacements of the funnel together with the cylinder 20 at the moment of weighing the charge do not affect the accuracy of weight measurement with the lateral effect of the charge on the stationary casing 18. At the end of unloading the entire portion of the charge from the funnel 1 into the hopper 2, the mechanism 9 lowers the shutter 5 down. In this case, the cylinder 19 stops moving at the moment of contact of its lower edge with the surface of the funnel 1, which prevents accidental pieces of the charge from the surface of the funnel 1 in the contact zone of the shutter 5 and the seat 3. Further lowering of the shutter 5 is accompanied by its pressing mechanism 9 on the saddle 3 with effort guaranteeing the necessary gas tightness.

После полного закрытия затвора 5 и выравнивания давления между полостью бункера 2 и печью, механизмом 10 поднимается затвор 6 и цилиндр 20 (последовательность движения этих элементов аналогична работе запирающего узла на впускном отверстии бункера 2). Через освобожденную кольцевую щель между кожухом 18 и воронкой 15 шихта через течку 26 ссыпается на вращающийся распределитель 11, который равномерными потоками, соответствующими числу его направляющих лопастей, производит укладку загружаемого материала на поверхность колошника по заданной технологической программе. After the shutter 5 is completely closed and the pressure is balanced between the cavity of the hopper 2 and the furnace, the shutter 6 and the cylinder 20 rise by the mechanism 10 (the sequence of movement of these elements is similar to the operation of the locking unit at the inlet of the hopper 2). Through the released annular gap between the casing 18 and the funnel 15, the charge is poured through the estrus 26 onto the rotary distributor 11, which, by uniform flows corresponding to the number of its guide vanes, stacks the feed material on the top surface according to a given technological program.

В процессе работы доменной печи имеют место искажения нормального хода доменной плавки, в связи с чем возникает необходимость принудительного изменения фракционной и массовой равномерности потока шихты, поступающего из тракта загрузочного устройства на распределитель 11. В этом случае заявляемое загрузочное устройство может работать в двух режимах. In the process of operation of the blast furnace, there are distortions of the normal course of blast furnace smelting, which necessitates a forced change in the fractional and mass uniformity of the charge stream coming from the loading device path to the distributor 11. In this case, the inventive loading device can operate in two modes.

Режим фракционной коррекции состава шихты применяется для устранения неравномерности газового потока по поперечному сечению столба шихты в шахте печи. Для этого используется газовый кольцевой коллектор 33. В коллекторе 33 за счет подачи рабочего газа (пар, получистый доменный газ или азот) под давлением через тангенциальные перегородки 35, создается завихренный поток переменной плотности в его поперечном сечении. Переменная плотность газового потока достигается подачей газа через все подводящие патрубки 34 с разным расходом, при этом центральная зона максимального завихрения струй смещается относительно вертикальной оси загрузочного устройства, за счет чего куски более мелкой фракции шихты с периферийной зоны потока материала, поступающего в накопительный бункер 2, перемещаются в эту зону, изменяя соотношение фракций в окружном направлении загруженной на воронку 15 шихты. В связи с тем, что процесс перегрузки материала из воронки 1 в бункер 2 быстротечный (например, для печи объемом 2000 м3 составляет 15-18 с), то использование завихренного потока позволяет на 20-34% повысить эффективность фракционного перераспределения загружаемого материала в сравнении с эффективностью механического вращающегося распределителя шихты. Направление преимущественной подачи газа через патрубки 34 выбирается из учета поворота ядра мелочи шихтового потока относительно оси загрузочного устройства, при загрузке материала в бункер 2 и при его выгрузке вращающимся распределителем 11 на колошник, с образованием засыпи шихты в печи 25, с преимущественным расположением мелкой фракции материала в зонах с повышенным газопотоком. Возможно использовать газовый коллектор 33 не только для создания направленной фракционной неравномерности в загружаемом на колошник печи материале, но и устранение фракционной неравномерности шихты, подаваемой в загрузочное устройство, например, скипами. В этом варианте работы коллектора 33 рабочий газ подается через все патрубки 34 с одинаковым давлением и расходом. Созданный таким образом завихренный газовый поток имеет зону максимального завихрения газа строго по оси печи, что позволяет перераспределить случайно расположенные, фракционные составляющие шихты в потоке, поступающем из воронки 1 в бункер 2 в определенном порядке: мелкая фракция материала - в центре потока, крупная - по его периферии. Такой режим работы коллектора 33 обеспечивает загрузку на воронку 15 шихты, содержащей равномерно распределенные фракции материала по окружности бункера 2, с преимущественным расположением более мелкой фракции материала ближе к оси бункера 2. При разгрузке шихты из бункера 2 используется нормальный режим истечения материала, и, соответственно, на распределитель 11, в первую очередь, поступает составляющая шихты с мелкими фракциями, что позволяет, применяя режим вращения распределителя 11 с переменной скоростью, уложить материал на поверхность колошника печи 25 с заданным фракционным распределением в радиальном направлении.The fractional correction mode of the charge composition is used to eliminate the unevenness of the gas flow over the cross section of the charge column in the furnace shaft. For this, a gas annular manifold 33 is used. In the manifold 33, due to the supply of the working gas (steam, semi-blast furnace gas or nitrogen) under pressure through the tangential partitions 35, a swirling flow of variable density is created in its cross section. A variable density of the gas stream is achieved by supplying gas through all the supply pipes 34 with different flow rates, while the central zone of maximum swirling of the jets is shifted relative to the vertical axis of the loading device, due to which pieces of a smaller fraction of the charge from the peripheral zone of the material stream entering the storage hopper 2, move to this zone, changing the ratio of fractions in the circumferential direction of the charge loaded onto the funnel 15. Due to the fact that the process of transferring material from the funnel 1 to hopper 2 is quick (for example, for a furnace with a volume of 2000 m 3 it is 15-18 s), the use of a swirl flow allows increasing the efficiency of fractional redistribution of the loaded material by 20-34% in comparison with the efficiency of a mechanical rotating charge distributor. The direction of the predominant gas supply through the nozzles 34 is selected taking into account the rotation of the fines core of the charge stream relative to the axis of the loading device, when loading the material into the hopper 2 and when it is unloaded by the rotary distributor 11 to the top, with the formation of the charge charge in the furnace 25, with a predominant location of the fine material fraction in areas with increased gas flow. It is possible to use the gas collector 33 not only to create directional fractional unevenness in the material loaded onto the furnace top, but also to eliminate the fractional unevenness of the charge supplied to the loading device, for example, with skips. In this embodiment of the collector 33, the working gas is supplied through all nozzles 34 with the same pressure and flow rate. The swirling gas stream created in this way has a zone of maximum gas swirling strictly along the axis of the furnace, which allows redistributing randomly located, fractional components of the charge in the stream coming from the funnel 1 to hopper 2 in a certain order: the fine fraction of the material is in the center of the stream, the coarse - by its periphery. This mode of operation of the collector 33 provides loading onto the funnel 15 of the charge containing uniformly distributed fractions of the material around the circumference of the hopper 2, with the predominant location of the finer fraction of the material closer to the axis of the hopper 2. When unloading the charge from the hopper 2, the normal mode of material outflow is used, and, accordingly , on the distributor 11, first of all, the constituent of the charge with fine fractions is supplied, which allows, by applying the rotation mode of the distributor 11 with a variable speed, to lay the material on the surface the top of the furnace 25 with a given fractional distribution in the radial direction.

Вторым режимом управляемой загрузки шихты на колошник печи 25 является коррекция в окружном направлении массового значения потока материала, поступающего на распределитель 11. Этот режим применяется в случае вертикального перекоса уровня шихты в печи. Для этого перед загрузкой материала в бункер 2 производят перемещение кожуха 18 в радиальном направлении посредством механизмов 30, изменяя проходное сечение (зазор Н) между нижней кромкой кожуха 18 и поверхностью воронки 15. В таком положении кожух 18 может быть установлен на время, необходимое для устранения перекоса уровня шихты в печи 25. Выгрузка материала из бункера 2, при отклоненном от нормального положения кожуха 18, происходит неравномерно с преимущественным выходом шихты со стороны максимального значения зазора Н. Направление отклонения кожуха 18 выбирается с учетом последующего переноса максимума окружной неравномерности в заданный сектор поверхности колошника лопастями вращающегося ротора. The second mode of controlled charge loading to the furnace top 25 is the correction in the circumferential direction of the mass value of the material flow entering the distributor 11. This mode is used in the case of a vertical skew of the charge level in the furnace. To do this, before loading the material into the hopper 2, the casing 18 is moved in the radial direction by means of mechanisms 30, changing the bore (gap H) between the lower edge of the casing 18 and the surface of the funnel 15. In this position, the casing 18 can be set for the time necessary to eliminate the skew level of the charge in the furnace 25. The unloading of material from the hopper 2, when the casing 18 is deviated from the normal position, occurs unevenly with the charge predominantly exiting from the side of the maximum clearance N. Direction Ia casing 18 is selected in view of the subsequent transfer of the maximum circumferential nonuniformity at a given sector of the furnace top surface of the rotating rotor blades.

Возможен вариант сочетания режима фракционной и массовой коррекции шихты, при котором место расположения максимального объема шихты в засыпи на поверхности колошника совпадает с местом расположения максимального количества мелочи или имеет заданное рассогласование. A variant of combining the fractional and mass charge correction mode is possible, in which the location of the maximum charge volume in the charge on the top surface coincides with the location of the maximum amount of fines or has a given mismatch.

Газовая задвижка 27, установленная на течке 26, предназначена для отсечения пространства печи от полости бункера 2 для ремонта или замены размещенного в нем оборудования. The gas valve 27 mounted on the estrus 26 is designed to cut off the space of the furnace from the cavity of the hopper 2 for repair or replacement of equipment located in it.

Вращение распределителя 11 осуществляется посредством двигателя с регулируемым числом оборотов (на схеме не показан) через редуктор 14. Полость корпуса редуктора 24 герметизирована относительно печного пространства дисковым блоком 13, представляющим собой сдвоенное торцовое уплотнение. Смазка и охлаждение редуктора 14 осуществляется принудительной циркуляцией жидкого масла. The rotation of the distributor 11 is carried out by means of a variable speed engine (not shown in the diagram) through the gearbox 14. The cavity of the gearbox housing 24 is sealed relative to the furnace space by the disk block 13, which is a double mechanical seal. The lubrication and cooling of the gearbox 14 is carried out by forced circulation of liquid oil.

Для полного исключения попадания масла в зону дискового блока 13 полость корпуса 24 разделена коаксиальными обечайками 31 и 32, поочередно закрепленными на валу 12 и корпусе 24. При нормальном режиме работы масло заполняет кольцевые полости, образованные обечайками 32, а обечайки 31 разделяют каждую кольцевую полость на две, сообщающиеся между собой части с отделением газового пространства над дисковым блоком 13 от зоны трущихся поверхностей редуктора 14, при этом образуются три независимые полости А, Б и В (фиг.2). В полость А подается газ (азот, природный газ, чистый доменный газ и т.д.) под давлением, превышающим печное на 0,1 - 0,2 кг/см2. Такая величина избыточного давления достаточна для надежной защиты дискового блока 13 от попадания абразивной пыли из доменной печи. Полость Б сообщена с полостью А посредством компенсационных отверстий, выполненных в полом валу 12, этим обеспечиваются равные условия эксплуатации для обеих частей дискового блока 13. В полость В подается масло с расходом, обеспечивающим необходимый тепловой режим работы редуктора 14. Гидросистема подачи масла в редуктор 14 и пневмосистема подачи газа к дисковому блоку 13 сообщены между собой по газовому давлению, за счет чего поддерживается одинаковый уровень в каждом из сообщающихся кольцевых сосудов, расположенных по обе стороны от корпуса полого вала 12. Предотвращение попадания масла в зону дискового блока 13 обеспечивается расположением сливного масляного отверстия ниже уровня обечаек 32, отделяющих масляные полости от газовых полостей А и Б. Для удаления продуктов износа из кольцевых сосудов предусмотрены дренажные трубопроводы. В описанном режиме работы масло в редукторе 14 выполняет функции смазки и охлаждения последнего, а газовое уплотнение осуществляется дисковым блоком 13. В аварийном режиме, при внезапном отключении азота, трубопроводы подачи азота, масла и слива масла перекрываются и за счет разности давления в полости А и Б с полостью В масло из кольцевых сосудов выдавливается в полость В, заполняя механическую передачу и опорный узел редуктора 14. Объемы кольцевых сосудов, образованных обечайками 31 и 32, выбираются таким образом, чтобы обеспечить частичное заполнение маслом сообщающихся сосудов при выдавливании масла в полость В и сохранить гидравлический запор маслом для предотвращения попадания газа из доменной печи в редуктор 14 (фиг.3).To completely prevent oil from entering the area of the disk block 13, the cavity of the housing 24 is divided by coaxial shells 31 and 32, alternately mounted on the shaft 12 and the housing 24. During normal operation, the oil fills the annular cavities formed by the shells 32, and the shells 31 divide each annular cavity into two, interconnected parts with the separation of the gas space above the disk block 13 from the zone of the rubbing surfaces of the gearbox 14, while forming three independent cavities A, B and C (figure 2). Gas (nitrogen, natural gas, pure blast furnace gas, etc.) is supplied into cavity A at a pressure exceeding the furnace by 0.1 - 0.2 kg / cm 2 . This amount of excess pressure is sufficient for reliable protection of the disk block 13 from ingress of abrasive dust from the blast furnace. The cavity B is in communication with the cavity A by means of compensation holes made in the hollow shaft 12, this ensures equal operating conditions for both parts of the disk block 13. Oil is supplied to the cavity B with a flow rate that ensures the necessary thermal operation of the gearbox 14. The hydraulic oil supply system to the gearbox 14 and the pneumatic system for supplying gas to the disk block 13 are interconnected by gas pressure, due to which the same level is maintained in each of the communicating annular vessels located on both sides of the building ca hollow shaft 12. Preventing contact of oil in the disk area unit 13 is provided a drain oil hole located below the sidewalls 32 separating the oil from the gas cavity cavities A and B. To remove the wear products of the annular vessels are provided drainage pipes. In the described operating mode, the oil in the gearbox 14 performs the functions of lubricating and cooling the latter, and the gas seal is carried out by the disk block 13. In emergency mode, when the nitrogen is suddenly turned off, the pipelines for supplying nitrogen, oil and oil drain are blocked due to the pressure difference in cavity A and B with a cavity C oil is squeezed out of the annular vessels into the cavity C, filling the mechanical transmission and the bearing unit of the reducer 14. The volumes of the annular vessels formed by the shells 31 and 32 are selected so as to provide partial apolnenie oil communicating vessels during extrusion into the cavity in the oil and maintain a hydraulic lock oil to prevent ingress of gas from the blast furnace reducer 14 (Figure 3).

Предложенное загрузочное устройство имеет ряд технологических и конструктивных особенностей, направленных на расширение существующего диапазона управления газовым режимом доменной печи и увеличения срока службы газозапорных и распределительных элементов устройства. The proposed loading device has a number of technological and design features aimed at expanding the existing range of control of the gas regime of the blast furnace and increasing the service life of the gas shut-off and distribution elements of the device.

В случае необходимости распределения материала на колошнике с выраженным максимумом по массе в заданном секторе, вводятся в работу механизмы горизонтального перемещения защитного кожуха 18 в полости промбункера. При этом нарушается кольцевая симметрия выхода материала из кольцевой течки 26, поток материала отклоняется от центральной оси печи и создаются условия для погрузки заданного сектора дополнительным количеством шихтовых материалов. Для увеличения эффективности управления газодинамикой доменной печи возможно согласовать работу кольцевого коллектора защитного кожуха. При этом могут использоваться варианты совмещения наибольшей величины массовой и фракционной неравномерности в заданном секторе колошника или их целенаправленное рассогласование. If necessary, the distribution of material on the top with a pronounced maximum mass in a given sector, the mechanisms of horizontal movement of the protective casing 18 in the cavity of the industrial bin are introduced. In this case, the ring symmetry of the material exit from the annular estrus 26 is violated, the material flow deviates from the central axis of the furnace and conditions are created for loading a given sector with an additional amount of charge materials. To increase the efficiency of controlling the gas dynamics of a blast furnace, it is possible to coordinate the work of the annular collector of the protective casing. In this case, variants of combining the largest values of mass and fractional unevenness in a given sector of the top or their targeted mismatch can be used.

Применение режимов коррекции производится без снижения темпа загрузки. Данное устройство имеет увеличенный, в сравнении с существующими аналогами, срок службы за счет вывода контактных поверхностей клапанов и седел из зоны истирающего воздействия шихтовых материалов;
- эффективной тепловой защитой полого вала ротора горизонтальной круговой завесой, образованной из ранее использованного для охлаждения азота.
Correction modes are applied without slowing down the load. This device has an increased, in comparison with existing analogues, service life by removing contact surfaces of valves and seats from the abrasion zone of charge materials;
- effective thermal protection of the hollow shaft of the rotor with a horizontal circular curtain formed from nitrogen previously used for cooling.

Высокая стойкость редуктора обеспечивается его герметизацией дисковым блоком 13 и защитной системой смазки в полости корпуса редуктора 24 в виде отдельных кольцевых полостей. The high durability of the gearbox is ensured by its sealing by the disk block 13 and the protective lubrication system in the cavity of the gearbox housing 24 in the form of separate annular cavities.

Claims (1)

\ \\1 1. Устройство для загрузки шахтной печи, преимущественно доменной, установленное на куполе печи и содержащее расположенные последовательно относительно вертикальной оси печи приемную воронку, герметичный накопительный бункер с верхним и нижним пропускными отверстиями, затворы, закрепленные на штангах приводов вертикального перемещения, и соединенный валом с распределителем шихты редуктор привода вращения с дисковым блоком, отличающееся тем, что оно снабжено весовой воронкой, размещенной в герметичном накопительном бункере, и установленными над пропускными отверстиями бункера защитными кожухами, во внутренних полостях которых размещены приводы вертикального перемещения затворов, а также шихтоотсечными цилиндрами, закрепленными на штангах приводов вертикального перемещения, и кольцевой шихтовой течкой, размещенной в корпусе редуктора привода вращения соосно с печью под нижним пропускным отверстием бункера. \\\2 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено механизмами горизонтального перемещения, равномерно размещенными по периметру накопительного герметичного бункера и соединенными тягами с защитным кожухом над нижним пропускным отверстием, установленным подвижно. \\\2 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вал редуктора привода вращения, выполненный полым, и корпус редуктора содержат коаксиально расположенные обечайки, поочередно закрепленные на валу и корпусе, с возможностью образования сообщающихся сосудов. \\\2 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено установленным под верхним пропускным отверстием накопительного герметичного бункера кольцевым коллектором, выпускная щель которого разделена вертикальными перегородками, размещенными по окружности тангенциально и равномерно. \ \\ 1 1. A device for loading a shaft furnace, mainly a blast furnace, mounted on the dome of the furnace and containing a receiving funnel arranged in series with respect to the vertical axis of the furnace, a sealed storage hopper with upper and lower through holes, shutters mounted on the rods of the vertical movement actuators, and a rotation drive reducer connected to a shaft with a charge distributor with a disk block, characterized in that it is equipped with a weight funnel located in a sealed storage hopper, and tained above the passage openings hopper protective covers, in the inner cavities are placed drives vertical movement of the gate, and shihtootsechnymi cylinder fixed to the rods drives the vertical movement, and an annular feedstock estrus, placed in the rotary drive gear housing coaxially with the furnace below the lower discharge opening of the hopper. \\\ 2 2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with horizontal movement mechanisms evenly spaced around the perimeter of the storage hermetic hopper and connected by rods with a protective casing above the lower passage hole mounted movably. \\\ 2 3. The device according to claim 1, characterized in that the shaft of the gearbox of the rotation drive, made hollow, and the gearbox housing contain coaxially located shells, alternately mounted on the shaft and the housing, with the possibility of formation of communicating vessels. \\\ 2 4. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with an annular collector installed under the upper passage opening of the storage hermetic hopper, the outlet slit of which is divided by vertical partitions, tangentially and uniformly arranged around the circumference.
RU97105801A 1997-04-09 1997-04-09 Apparatus for charging shaft furnace RU2118372C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97105801A RU2118372C1 (en) 1997-04-09 1997-04-09 Apparatus for charging shaft furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97105801A RU2118372C1 (en) 1997-04-09 1997-04-09 Apparatus for charging shaft furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2118372C1 true RU2118372C1 (en) 1998-08-27
RU97105801A RU97105801A (en) 1999-04-10

Family

ID=20191860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97105801A RU2118372C1 (en) 1997-04-09 1997-04-09 Apparatus for charging shaft furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2118372C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001040524A1 (en) * 1999-12-02 2001-06-07 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'nauchno-Proizvodstvenny I Kommerchesky Tsentr 'totem' Device for loading a blend into shaft furnace
US9170050B2 (en) 2005-04-13 2015-10-27 Techint Compagnia Tecnica Internazionale S.P.A. Equipment for measurement and control of load material or scrap feeding into a furnace and relative method
RU2605006C2 (en) * 2011-03-28 2016-12-20 Поль Вурт С.А. Shaft furnace charging installation and method of shaft furnace charging

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001040524A1 (en) * 1999-12-02 2001-06-07 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'nauchno-Proizvodstvenny I Kommerchesky Tsentr 'totem' Device for loading a blend into shaft furnace
US9170050B2 (en) 2005-04-13 2015-10-27 Techint Compagnia Tecnica Internazionale S.P.A. Equipment for measurement and control of load material or scrap feeding into a furnace and relative method
RU2605006C2 (en) * 2011-03-28 2016-12-20 Поль Вурт С.А. Shaft furnace charging installation and method of shaft furnace charging

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4029220A (en) Distributor means for charging particulate material into receptacles
RU2734648C1 (en) Pneumatic feeder and connecting structure of transporting pipes
US3921831A (en) Device for distributing raw materials into blast furnace
US3706387A (en) Blast furnace charging apparatus for high top pressure
RU2118372C1 (en) Apparatus for charging shaft furnace
US3929240A (en) Shaft furnace charging process
SU1007558A3 (en) Method and apparatus for charging shaft furnace
WO2015097303A1 (en) Rotary cooler
SU1493113A3 (en) Charging arrangement for shaft furnace
US4344823A (en) Discharging method and apparatus for dry coke cooling chambers
US4395179A (en) Apparatus and method for charging material into a receptacle
SU963474A3 (en) Loading arrangement of shaft furnace
US3966062A (en) Apparatus for charging raw materials into blast furnaces
US4067452A (en) Charging apparatus for receptacle
EP3087334B1 (en) Rotary cooler comprising a controlled sweep air system
US4116345A (en) Charging apparatus for shaft furnaces and method
US3947239A (en) Descending bed of sub-divided solid material
US3633897A (en) Shaft furnace operating with relatively high gas pressures and method of charging the same
US3963128A (en) Charging device for a blast-furnace
US3764027A (en) Blast furnace high top pressure charging system
US3533522A (en) Furnace top distributor for shaft furnace,particularly for blast furnaces
US4026427A (en) Charging apparatus for receptacles
CN102417943A (en) Bellless feeding device
RU2630992C1 (en) Loading and distribution device of uniflow and counterflow regenerative furnace with round shafts for sintering lumpy carbonate material
RU2312152C2 (en) Loading unit for blast furnace

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090410