RU2312152C2 - Loading unit for blast furnace - Google Patents
Loading unit for blast furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312152C2 RU2312152C2 RU2005136113/02A RU2005136113A RU2312152C2 RU 2312152 C2 RU2312152 C2 RU 2312152C2 RU 2005136113/02 A RU2005136113/02 A RU 2005136113/02A RU 2005136113 A RU2005136113 A RU 2005136113A RU 2312152 C2 RU2312152 C2 RU 2312152C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cone
- rod
- funnel
- locking
- furnace
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Blast Furnaces (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к доменному производству, а именно к оборудованию для загрузки доменной печи.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to blast furnace production, and in particular to equipment for loading a blast furnace.
Известно двухконусное загрузочное устройство доменной печи, содержащее приемную воронку, вращающийся распределитель шихты (ВРШ), малый конус, большой конус, чашу большого конуса, штанги большого и малого конусов, приводы вращения ВРШ и вертикального перемещения конусов [1, с.365-367].Known two-cone loading device of a blast furnace containing a receiving funnel, a rotary charge distributor (VRS), a small cone, a large cone, a bowl of a large cone, rods of large and small cones, rotational drives of the rotary school and vertical movement of the cones [1, p.365-367] .
Недостатками загрузочного устройства доменной печи являются большая сложность, низкие надежность и стойкость конструкций загрузочного устройства, из-за чего доменную печь останавливают на капремонт третьего разряда. Выражается это в том, что шихта, из скипа попадая в приемную воронку асимметрично оси печи, осуществляет спиралеобразное движение по ее поверхности, это ведет к сегрегации шихты и асимметричному расположению ее в воронке ВРШ. Из-за этого возникает объемная, гранулометрическая и весовая неравномерности, которые потом и стараются устранить с помощью ВРШ. Малый объем воронки ВРШ, рассчитанный на прием шихты одного скипа, при наборе подачи на большой конус, состоящей из четверых скипов, приводит к необходимости четыре раза открывать малый конус, что значительно увеличивает время пребывания большого конуса под перепадом давления, а это ведет к образованию продувов и уменьшению срока службы засыпного аппарата. Для обеспечения равномерного распределения шихтовых материалов по окружности колошника доменной печи необходимо вращать порцию шихты вместе с воронкой ВРШ и малым конусом по технологической программе. Масса воронки ВРШ с шихтой составляет в зависимости от объема печи от 60 до 80 т. Неуравновешенность системы, в связи с односторонней загрузкой воронки (с левого, или из правого скипа), составляет 15-18%. При загрузке скипа железосодержащими материалами массой 25-30 т момент неуравновешенности составляет при диаметре воронки ВРШ 3-4 м соответственно 67,5-90 кН·м. Вращение воронки с такой неуравновешенностью создает в элементах привода, опорных элементах и металлоконструкциях печи нежелательные большие динамические нагрузки. Частый отказ элементов привода вращения воронки ВРШ (в особенности редуктора) происходит вследствие этих нагрузок. ВРШ имеет уплотнение между юбкой и корпусом ВРШ диаметром 3-3,5 м. Обеспечение и поддержка плотности контакта длиной 9-11 м при перепаде давления 0,2 мПа - довольно сложная задача при любом типе уплотнения. Центрирование воронки ВРШ относительно оси печи обеспечивается роликами, неравномерность износа которых по диаметру нарушает центрирование и самой воронки, что требует периодической коррекции. В равной степени это относится к опорным роликам, так как вместе с износом роликов изнашивается и кольцевой рельс.The disadvantages of the loading device of the blast furnace are the great complexity, low reliability and durability of the designs of the loading device, which is why the blast furnace is stopped for overhaul of the third category. This is expressed in the fact that the mixture, from the skip falling into the receiving funnel asymmetrically to the axis of the furnace, carries out a spiral-like movement along its surface, this leads to segregation of the mixture and its asymmetric arrangement in the funnel. Because of this, volumetric, particle size and weight irregularities arise, which then try to be eliminated with the help of SRS. The small volume of the VRS funnel, designed to accept the charge of one skip, when feeding on a large cone consisting of four skips, makes it necessary to open the small cone four times, which significantly increases the residence time of the large cone under a pressure drop, and this leads to the formation of purges and reducing the life of the filling apparatus. To ensure uniform distribution of charge materials around the top of a blast furnace top, it is necessary to rotate a portion of the charge together with a VRS funnel and a small cone according to the technological program. The mass of the VRS funnel with a charge, depending on the furnace volume, is from 60 to 80 tons. The unbalance of the system, due to the one-sided loading of the funnel (from the left or from the right skip), is 15-18%. When the skip is loaded with iron-containing materials weighing 25-30 tons, the moment of imbalance at the diameter of the funnel of the VRS is 3-4 m, respectively 67.5-90 kN · m. The rotation of the funnel with such imbalance creates undesirable large dynamic loads in the drive elements, supporting elements and metal structures of the furnace. Frequent failure of the rotation drive elements of the VRS funnel (in particular the gearbox) occurs due to these loads. VRSh has a seal between the skirt and the VRSh case with a diameter of 3-3.5 m. Providing and maintaining a contact density of 9-11 m in length with a pressure drop of 0.2 MPa is a rather difficult task for any type of seal. The centering of the VRS funnel relative to the axis of the furnace is provided by rollers, the uneven wear of which in diameter violates the centering of the funnel itself, which requires periodic correction. This applies equally to the support rollers, since together with the wear of the rollers, the annular rail also wears out.
Известно загрузочное устройство доменной печи, содержащее приемную воронку, вращающийся распределитель шихты, малый конус, большой конус с осевым технологическим отверстием, чашу большого конуса, штанги большого и малого конусов, приводы вращения ВРШ и вертикального перемещения конусов [2, с.1-13; 3, с.14-26].Known loading device of a blast furnace containing a receiving funnel, a rotating charge distributor, a small cone, a large cone with an axial technological hole, a bowl of a large cone, rods of large and small cones, drives rotational rotation and vertical movement of the cones [2, p.1-13; 3, pp. 14-26].
Недостатком загрузочного устройства доменной печи с ВРШ и осевым технологическим отверстием является также большая сложность, низкие надежность и стойкость конструкций загрузочного устройства, что уже объяснено для аналога [1], a дополнительными недостатками является то, что загрузочное устройство с осевым технологическим отверстием в большом конусе должно быть либо трехконусным, когда большой конус не выполняет функцию газового затвора, как это имеет место на печах МК "Запорожсталь", либо приемная воронка должна иметь две течки, перекрытые газовыми затворами с добавкой второго сальникового уплотнения, что усложняет конструкцию и снижает надежность его работы или требует больших капитальных затрат при замене двухконусного аппарата на сложный и тяжелый трехконусный, который, кроме всего, невозможно вписать в колошники существующих печей без подъема наклонных мостов.The disadvantage of the loading device of the blast furnace with SRP and the axial technological hole is also the great complexity, low reliability and durability of the structures of the loading device, which has already been explained for the analogue [1], and additional disadvantages are that the loading device with an axial technological hole in a large cone should either be three-cone when the large cone does not perform the function of a gas shutter, as is the case on Zaporizhstal MK furnaces, or the receiving funnel should have two heat filled with gas locks with the addition of a second stuffing box seal, which complicates the design and reduces the reliability of its operation or requires high capital costs when replacing a two-cone apparatus with a complex and heavy three-cone one, which, in addition, cannot be entered into the tops of existing furnaces without lifting inclined bridges.
Наиболее близким аналогом к заявляемому является загрузочное устройство доменной печи, содержащее приемную воронку со съемной бикриволинейной направляющей плитой, установленной со стороны, противоположной наклонному мосту, распределитель шихты, выполненный в виде трапециевидных лепестков с индивидуальными приводами их поворота относительно оси, совпадающей с большим основанием трапеции, промежуточный осесиметричный накопительный бункер, выполненный биконически-цилиндрическим так, что его днище образовано малым конусом, а крышка - трапециевидными лепестками, малый и большой конусы со штангами, кожух межконусного пространства, грузовую чашу большого конуса [4].The closest analogue to the claimed one is a blast furnace loading device containing a receiving funnel with a removable bic curvilinear guide plate mounted on the side opposite to the inclined bridge, a charge distributor made in the form of trapezoidal petals with individual drives for their rotation about an axis coinciding with the large base of the trapezoid, intermediate axisymmetric storage hopper made biconically cylindrical so that its bottom is formed by a small cone, and the lid is trapezoidal petals, small and large cones with rods, casing of the inter-cone space, the cargo bowl of the large cone [4].
Недостатком прототипа является то, что он не позволяет производить сосредоточенную загрузку кокса в осевую зону колошника доменной печи.The disadvantage of the prototype is that it does not allow for concentrated loading of coke in the axial zone of the top of the blast furnace.
Ставится задача увеличения производительности доменной печи и снижения расхода кокса за счет расширения возможностей управления распределением материалов по радиусу колошника печи двухконусным загрузочным устройством, а также увеличения стойкости и надежности его работы.The goal is to increase the productivity of the blast furnace and reduce coke consumption by expanding the ability to control the distribution of materials along the radius of the furnace top with a two-cone loading device, as well as increasing the durability and reliability of its operation.
Поставленная задача достигается тем, что загрузочное устройство доменной печи, содержащее приемную воронку со съемной бикриволинейной направляющей плитой, установленной со стороны, противоположной наклонному мосту, распределитель шихты, выполненный в виде трапециевидных лепестков с индивидуальными приводами их поворота относительно оси, совпадающей с большим основанием трапеции, промежуточный осесиметричный накопительный бункер, выполненный биконически-цилиндрическим так, что его днище образовано малым конусом, а крышка - трапециевидными лепестками, малый и большой конусы со штангами, кожух межконусного пространства, грузовую чашу большого конуса, имеет существенные отличия, заключающиеся в том, что в осевое технологическое отверстие большого конуса установлено износостойкое контактное кольцо, а запорный конус осевого технологического отверстия большого конуса подвешен на штанге, пропущенной через полую штангу большого конуса, и снабжен приводом, расположенным на траверсе штанги большого конуса, при этом штанга запорного конуса имеет опорную пяту и снабжена блоком компенсирующих пружин, расположенных между опорной пятой и тягой привода запорного конуса, а на внутренней поверхности большого конуса установлена направляющая воронка, диаметр отверстия которой равен 1,1-1,25 диаметра запорного конуса.The task is achieved in that the blast furnace loading device, comprising a receiving funnel with a removable bic curvilinear guide plate mounted on the side opposite to the inclined bridge, a charge distributor made in the form of trapezoidal petals with individual drives for their rotation about an axis coinciding with the large base of the trapezoid, intermediate axisymmetric storage hopper, made biconically cylindrical so that its bottom is formed by a small cone, and the lid is a trapezoid visible petals, small and large cones with rods, the casing of the cone space, the cargo bowl of the large cone, have significant differences in that a wear-resistant contact ring is installed in the axial technological hole of the large cone, and the locking cone of the axial technological hole of the large cone is suspended on the rod passed through the hollow rod of a large cone, and is equipped with a drive located on the traverse of the rod of the large cone, while the rod of the locking cone has a supporting heel and is equipped with a locus of compensating springs located between the support heel and the drive rod of the locking cone, and a guide funnel is installed on the inner surface of the large cone, the hole diameter of which is 1.1-1.25 of the diameter of the locking cone.
На фиг.1 изображен общий вид загрузочного устройства доменной печи; на фиг.2 - межконусное пространство укрупнено, на фиг.3 - схема привода запорного конуса.Figure 1 shows a General view of the boot device of the blast furnace; figure 2 - the inter-conical space is enlarged, figure 3 is a diagram of the drive of the locking cone.
Загрузочное устройство доменной печи содержит приемную воронку 2, в которую шихтовые материалы поступают из скипа 1, съемную бикриволинейную направляющую плиту 3, направляющую воронку 4, лепестки 5, приводы 6 лепестков 5, корпус 7 лепесткового распределителя шихты, накопительный бункер 8, малый конус 9, контактное кольцо 10 малого конуса 9, износостойкое контактное кольцо 11 осевого технологического отверстия большого конуса 12, чашу 13 большого конуса 12, направляющую воронку 14, установленную на внутренней поверхности большого конуса 12, запорный конус 15 осевого технологического отверстия большого конуса 12, штангу 16 запорного конуса 15, полую штангу 17 большого конуса 12, защитные кольца 18 штанги малого конуса 9, полую штангу 19 малого конуса 9, нижнюю траверсу 20 штанги 19 малого конуса 9, траверсу 21 штанги 17 большого конуса 12, привод 22 запорного конуса 15, тягу 23 траверсы малого конуса 9, верхнюю траверсу 24 штанги 19 малого конуса 9 и балансирное устройство 25. Привод 22 запорного конуса 15 содержит мотор-редуктор 26, приводную шестерню 27, рабочее колесо 28 с гайкой, винт 29 винтовой передачи, опорную пяту 30 штанги 16 запорного конуса 15, блок 31 компенсирующих пружин.The loading device of the blast furnace contains a receiving funnel 2, into which the charge materials come from skip 1, a removable bi-curvilinear guide plate 3, a guiding funnel 4, petals 5, drives 6 of the petals 5, the housing 7 of the petal charge distributor, the storage hopper 8, a small cone 9, the
Загрузочное устройство доменной печи работает следующим образом. Шихтовые материалы (агломерат, окатыши, кокс и добавки) подают скипами 1 в приемную воронку 2. Съемная (для удобства замены) бикриволинейная направляющая плита 3, установленная со стороны, противоположной наклонному мосту, не позволяет перетекать шихтовым материалам из правого скипа 1 на левую сторону приемной воронки 2, а из левого скипа 1 на правую сторону приемной воронки 2, что значительно снижает все виды неравномерности. Далее шихта через направляющую воронку 4 поступает в лепестковый распределитель шихты 7. Лепестки 5 образуют в закрытом положении конусную поверхность с кольцевым отверстием, коаксиальным штанге 19 малого конуса 9. При помощи лепестков 5 трапециевидной формы изменяют величину кольцевого отверстия с помощью индивидуальных приводов 6 (привод может быть механическим или гидравлическим). Материалы, которые выгружаются из приемной воронки 2 через упомянутый кольцевой зазор между лепестками 5 и штангой 19 малого конуса 9, ссыпаются в промежуточный осесимметричный накопительный бункер 8, выполненный биконически-цилиндрическим так, что его днище образовано малым конусом 9, а крышка - трапециевидными лепестками 5. Объем промежуточного осесимметричного накопительного бункера 8 обеспечивает размещение в нем полной подачи из четырех скипов 1, что позволяет осуществлять шлюзование шихтовых материалов в межконусное пространство на большой конус 12 за одно открытие малого конуса 9. Так как при загрузке накопительного бункера 8 используется эффект "песочных часов", шихта в накопительном бункере 8 образует правильный конус распределения шихтовых материалов через лепестковый распределитель шихты 7. Выполнение промежуточного накопительного бункера 8 осесимметричным и биконически-цилиндрическим позволяет сохранить полученную равномерность распределения шихты. В случае необходимости лепестки 5 целиком открываются, пропуская негабарит шихты в накопительный бункер 8. При открытии малого конуса 9 подача, накопленная в бункере 8, равномерно распределяется в межконусном пространстве засыпного аппарата на большом конусе 12 и дальше также равномерно распределяется по окружности печи при открывании большого конусу 12 в колошниковом пространстве доменной печи. Управление ходом печи "сверху" с использованием такого распределителя 7 осуществляется в режиме управления открыванием лепестка 5 или группы лепестков 5, в нужном секторе. В этом случае производится загрузка печи в нужный сектор, что позволяет устранить, например, канальный ход печи. В цикле загрузки печи предусматривается подача дозы кокса непосредственно в центр колошника печи через осевое технологическое отверстие большого конуса 12, для чего на большом конусе 12 собирают подачу с последним одним или двумя скипами кокса. Для увеличения стойкости и надежности работы большого конуса 12 с технологическим отверстием, за счет обеспечения плотности контакта в осевое технологическое отверстие большого конуса 12, установлено износостойкое контактное кольцо 11, которое вместе с запорным конусом 15 осевого технологического отверстия большого конуса 12 образует конусный затвор, который обеспечивает на двухконусном засыпном аппарате загрузку кокса прямым путем в ось печи. Работу конусного затвора обеспечивает винтовая передача, приводимая в движение приводом 22, размещенным на траверсе 21 штанги 17 большого конуса 12, и включает в себя два мотор-редуктора 26 (мощность каждого из которых обеспечивает нормальную работу конусного затвора) и одноступенчатый (шестерня 27 и рабочее колесо 28) зубчатый редуктор, в рабочем колесе 28 которого выполнена силовая гайка винтовой передачи (рабочее колесо 28 и винт 29 винтовой передачи). Размещение привода на траверсе 21 штанги большого конуса 12 дает возможность как совместного, так и раздельного движения большого конуса 12 и запорного конуса 15 затвора, что обеспечивает большие технологические возможности по управлению качеством загрузки шихтовых материалов по площади колошника доменной печи. Штанга 16 запорного конуса 15 имеет в верхней части опорную пяту 30, усилие на которую от привода передается через блок компенсирующих пружин 31, расположенных между опорной пятой 30 штанги 16 и траверсной тяги привода. Это, с одной стороны, дает возможность регулировки усилия прижатия запорного конуса 15 затвора к износостойкому контактному кольцу 11, с другой - при резком повышении давления в межконусном пространстве (взрыв газа) дает возможность соединить межконусное пространство с полостью печи, оставляя большой конус 12 в закрытом положении. На внутренней поверхности большого конуса 12, ниже контактного кольца, установлена направляющая воронка 14, которая изменяет направление потока кокса к центру печи. Минимальный диаметр отверстия направляющей воронки 14 Дmin=1,1Дкон (диаметр запорного конуса 15) выбран из условий монтажа (при меньшем диаметре невозможно завести и подвесить запорный конус 15), а максимальный Дmax=1,25Дкон выбран на основе лабораторного эксперимента, который показал, что при Дmax=1,25Дкон шихта, в зависимости от уровня поверхности засыпи в печи, распределяется строго в осевой зоне печи. С увеличением диаметра направляющей воронки 14 больше 1,25 Дкон площадь засыпи пропорционально увеличивается, что нарушает газодинамику печи, снижая интенсивность центрального газового потока.The loading device of the blast furnace operates as follows. Charge materials (sinter, pellets, coke and additives) are fed with skips 1 to a receiving funnel 2. A removable (for ease of replacement) bicircular guide plate 3, mounted on the side opposite the inclined bridge, does not allow charge materials to flow from the right skip 1 to the left side receiving funnel 2, and from the left skip 1 to the right side of the receiving funnel 2, which significantly reduces all types of unevenness. Next, the charge through the guiding funnel 4 enters the petal distributor of the charge 7. The petals 5 form a closed conical surface with an annular hole, a
Загрузочное устройство доменной печи предложенной конструкции позволяет увеличить производительность доменной печи и снизить расход кокса за счет расширения возможностей управления распределением шихтовых материалов по радиусу колошника печи двухконусным загрузочным устройством, а также увеличить стойкость и надежность его работы.The loading device of the blast furnace of the proposed design allows to increase the productivity of the blast furnace and reduce coke consumption by expanding the ability to control the distribution of charge materials along the radius of the furnace top with a two-cone loading device, as well as to increase the durability and reliability of its operation.
Источники информацииInformation sources
1. Ефименко Г.Г., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна. - К.: Вища школа, 1981. - 496 с.1. Efimenko G.G., Gimmelfarb A.A., Levchenko V.E. Iron metallurgy. - K .: Vishcha school, 1981. - 496 p.
2. Загрузочное устройство доменной печи с загрузкой части кокса в осевую зону/ В.П.Тарасов, А.Ф.Айкашев, В.Н.Булава и др. // Обзорная информация. - М.: ин-т "Черметинформация", 1991. - 26 с.2. The loading device of the blast furnace with the loading of part of the coke into the axial zone / V.P. Tarasov, A.F. Aykashev, V.N. Bulava, etc. // Overview. - M .: Institute "Chermetinformation", 1991. - 26 p.
3. Особенности работы конусного загрузочного устройства с осевым технологическим отверстием при использовании типовых систем загрузки / В.П.Тарасов, А.А.Томаш, В.Н.Булава и др. // Обзорная информация. - М.: ин-т "Черметинформация", 1991. - 26 с.3. Features of the conical loading device with an axial technological hole when using typical loading systems / V.P. Tarasov, A.A. Tomash, V.N. Bulava and others // Overview. - M .: Institute "Chermetinformation", 1991. - 26 p.
4. Патент Украины №53231, МПК7 С21В 7/20, 2003.4. Patent of Ukraine No. 53231, IPC 7 С21В 7/20, 2003.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200508800U UA13076U (en) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | A loading device of the blast furnace |
| UAU200508800 | 2005-09-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005136113A RU2005136113A (en) | 2007-05-27 |
| RU2312152C2 true RU2312152C2 (en) | 2007-12-10 |
Family
ID=37456406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005136113/02A RU2312152C2 (en) | 2005-09-16 | 2005-11-21 | Loading unit for blast furnace |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2312152C2 (en) |
| UA (1) | UA13076U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479634C2 (en) * | 2011-07-04 | 2013-04-20 | Валерий Никитич Гринавцев | Blast furnace charging device |
-
2005
- 2005-09-16 UA UAU200508800U patent/UA13076U/en unknown
- 2005-11-21 RU RU2005136113/02A patent/RU2312152C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479634C2 (en) * | 2011-07-04 | 2013-04-20 | Валерий Никитич Гринавцев | Blast furnace charging device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA13076U (en) | 2006-03-15 |
| RU2005136113A (en) | 2007-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1974059B1 (en) | Three hopper charging installation for a shaft furnace | |
| JP5553510B2 (en) | Multi-hopper charging equipment for blast furnace | |
| CN105855030B (en) | Ceramic raw material roller mill electric and magnetic oscillation sieves feeding back device | |
| CA2704984C (en) | Distributor device | |
| RU2312152C2 (en) | Loading unit for blast furnace | |
| EA009539B1 (en) | Device for distributing hot feed material | |
| AU744469B2 (en) | Shaft furnace | |
| US3963128A (en) | Charging device for a blast-furnace | |
| JPS59211515A (en) | Charging device for charge | |
| KR20100114896A (en) | A charging device for distributing bulk material | |
| CA1071864A (en) | Shaft furnace with bottom discharge device | |
| SU973619A1 (en) | Charging apparatus for blast furnace | |
| US4143777A (en) | Blast furnace charging device | |
| CN102417943A (en) | Bellless feeding device | |
| SU901276A1 (en) | Charge cup separator of loading apparatus of blast furnace | |
| UA53231A (en) | Loading device of blast furnace | |
| JP2919493B2 (en) | Vertical furnace equipment | |
| JP3572645B2 (en) | Raw material charging method for vertical smelting furnace | |
| SU840122A1 (en) | Blast furnace loading device | |
| RU2237726C1 (en) | Blast-furnace charging unit | |
| SU891782A1 (en) | Loading apparatus of blast furnace | |
| SU933714A1 (en) | Charging machine for blast furnace | |
| JPH0824690A (en) | Vertical crusher | |
| JPH0880446A (en) | Vertical pulverizer | |
| SU1488305A1 (en) | Blast furnace charging arrangement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081122 |