SU1059003A1

SU1059003A1 - Charging apparatus for blast furnace

Info

Publication number: SU1059003A1
Application number: SU823493925A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Лесной; Николай Григорьевич Селегей; Валерий Евгеньевич Хрычиков; Александр Иванович Мартыненко
Original assignee: Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт
Priority date: 1982-09-27
Filing date: 1982-09-27
Publication date: 1983-12-07

Abstract

ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее св занные с индивидуальными приводами вращени односкатную распределительную воронку и распределительный элемент в виде усеченного конуса, проекци периметра основани которого , на горизонтальную плоскость имеет вид замкнутой кривой второго пор дка , центр которой смещен относительно оси печи, отличающеес тем, что, с целью улучшени распределени шихты на колс анике печи, оно снабжено установленным под воронкой и св занным с индивидуальным приводом вращени , направл ющим элементом , выполненным в виде части полого пр мого усеченного конуса, переход щего в вертикальную стенку, при этом выходное отверстие направл к цего элемента имеет вид эамкнутой кривой второго пор дка геометрически подобной горизонтальной проекции перимет .ра основани конуса, а его центр смещен относительно оси печи на величину , отношение которой к смещению центра проекций основани распределительного элемента равно отношению соответствующих периметров замкнутых .кривых.LOADING DEVICE OF A DOMAIN FURNACE, containing a single-slope distribution funnel associated with individual drives and a distribution element in the form of a truncated cone, the projection of the base perimeter of which, on a horizontal plane has the form of a closed second order curve, the center of which is offset from the furnace axis, characterized by , in order to improve the distribution of the charge on the drum of the furnace, it is equipped with a guide element mounted under the funnel and connected to an individual rotation drive This is made as a part of a hollow straight truncated cone, which passes into a vertical wall, while the outlet opening to this element has the form of a second-order curve of a geometrically similar horizontal projection of the perimeter of the base of the cone, and its center is offset from the furnace axis by an amount whose ratio to the displacement of the center of the projections of the base of the distribution element is equal to the ratio of the corresponding perimeters of the closed curves.

Description

ОABOUT

У1U1

UDUD

ОABOUT

СО Изобретение относитс к черной металлургии, а именно к оборудованию доменной печи. Известен распределитель шихты загрузочного устройства, включающий конусный распределительный эле мент с образующими разной длины, расположенный под вертикальным цилиндрическим желобом так, что его вершина смещена относительно оси печи ij . Недостатиом данного распределит л шихты вл етс то что он не удовлетвор ет полностью требовани м предъ вл емым к современным загрузочным устройствам доменных печей, так как посредством его невозможно боротьс с канальным ходом газов, следовательно, и четко управл ть газовы потоком печи загрузкой : сверху .« Наиболее близкимпо технической сущности и достигаемому результату ;к изобретению вл етс / загрузочное устройстводрмёйной печи,включаю щее св занные с индивидуальными при водами вращени , односкатную воронк и распределительный элемент в виде усеченного конуса, проекци периметра основани которого на горизонтальную плоскость вл етс замкнутой кривой второго пор дка центр которой смещен относительно .оси печи 2 . Недостатком данного засыпного аппарата Доменной печи вл етс ограниченные его функционёшьные возможности , так как за одик синхронный поворот на 360° распределительного элемента и односкатной воронки шихта укладываетс на поверхность колошника узкой кольцевой полоской Это св зано с тем что шихтовый материал , истекающий из односка ной воронки, попадает только на часть поверхности распределительного элемента и сходит с него узкой струей Поэтому дл достижени равномерного распределени шихты по всей поверхности колсшника, необходимо про извести относительно большое количество синхронных поворотов распределительнргр элемента и воронки 1при различных полджеТ и х оси выходного отверсти воронки относительно базовой точки (образующей) конуса. Это увеличивает врем дости жени общей равномерности распределени шихты и, как следствие, приводит к повышенному расходу кокс так как газовый поток, пронизывающий слой уложенного материала в те . чение продолжительного отрезка вре мени расп1 едел етс неравномерно. . . . . Целью изобретени вл етс улучшение распределени шихты на поверх ности колошника доменной печи. Поставленна цель достигаетс тем, что загрузочное устройство доменной печи, содержащее св занные с индивидуальными проводами вращени односкатную распределительную воронку и распределительный элемент в виде усеченного конуса, проекци периметра основани которого на горизонтальную плоскость имеет вид замкнутой кривой второго пор дка, центр которой сообщен относительно оси печи, дополнительно снабжено установленным под односкатной воронкой и св занным с индивидуальным приводом вращени , направл ющим элементом выполненным в виде части полого пр мого усеченного конуса, переход щего в вертикальную стенку, при этом выходное отверстие направл ющего 3JieMiSHTa имеет вид замкнутой кривой второго пор дка геометрически подобной горизонтальной .проекции периметра основани конуса, а его центр смещен относительно, оси печи на величину, отношение которой к смещению центра проекции основани распределительного элемента равно отношению соответствующих периметров замкнутых кривых. Благодар тому, что выходное отверстие направл квдего элемента выполнено в виде замкнутой кривой второго по|э дка геометрически подобной проекции периметра основани конусного распределительного элемента и установлено так, что его центр смещен относительно оси печи, на задан- . ную величину, то в процессе загрузки на каждую из образующих распре-делительного конуса одновременно будет подаватьс материал в количестве , пропорциональном проекции длины образующей на горизонтальную плоскость . Это позволит за один синхронный поворот на 360° односкатной воронки, направл ющего и распределительный элемент равномерно распределить шихту по всей по iepXHocTH колошника. Благодар выполнению направл ющего элемента в виде части полого усеченного конуса , переход щего в вертикальную стенку , а также наличию индивидуального привода вращени относительно оси печи, стало возможным выводить его |изструи материала, истекающего 1из воронки и тем самым обеспечивать выборочную погрузку любой из зон колошника . На фиг.1 показано загрузочное устройство доменной печи на фиг.2 и 3 - вид А на фиг.1 (сплошной линией показана горизонтальна проекций периметра основани конусного распределительного элемента, штриховой линией - проекци периметра выходного отверсти направл ющего элемента) .. Загрузочное устройство состоит из распределительного элемента 1, выполненного в виде усеченного конуса , горизонтальна проекци периметра основани которого вл етс замкнутой кривой второго пор дка (круг или эллипс), геометрический центр 0 которой смещен относительн оси конуса, совпадающей с осью псгчи на величину i, Распределительный элемент 1 посредством т г 2 соединен с несущей плитой 3, опирающейс на ролики 4, установленные в подшипниковых узлах 5, и св зан посред ством зубчатого зацеплени б с приводом 7 вращени . Над распределительным элементом 1. установлен направл ющий элемент 8, выполненный в виде части полого пр мого усеченног конуса, переход щего в вертикальную стенку. Выходное отверстие направл ющего элемента 8 выполнено в виде кривой второго пор дка (круга или эллийса), геометрически подобной горизонтальной проекции периметра основани конусного распределительного элемента 1. Направл ющий элемент 8 посредством несущих ребер 9 соединен с установленной соосно печи штангой 10 так, что геометрическ центр О2 выходного отверсти смещен относительно оси печи на величину &2. Штанга 10 св зана череззубчату передачу 11 с приводом 12 вращени . Над направл ющим элементом 8 установлена односкатна воронка 13, укрепленна на полой штанге 14, котора св зана через зубчатую передачу 15 с приводом 16 вращени . Исполнительные узлы привода вращени распределительного элемента 1 защищены от воздействи гор чих газов и пыли экранами 17 и 18. В защищенную экранами.зону подаетс инерт ный газ под давлением, превы1)ающим давление рабочей среды в печи. Соосно печи установлен.цилиндрический желоб 19, св занный течками с бункерами 20 и 21, оборудованными газоотсечными и грузовыми клапанами 22 и 23. В верхней части бункеров установлена поворотна приемна воронка 24. Величина параметров конусного распределительного элемента 1 (Н,|) выбираетс такой, чтобы посредством его можно уложить шихту в любую зону поверхности колошника. Геометрические параметры ( а, Ь Г) выходного отверсти направл ющего элемента 8 (фиг.2 и 3) выбираютс такими, чтобы стру шихтового материала , истекающего из него, была равноплотна (т.е. воронка направл ющего элемента 8 работала с накоплением ) , Величина смещени i центра О выходного отверсти на . правл ющего элемента 8 относительйо оси печи определ етс из соотношени -Tjr g, где i - смещение iteHTpa Oj периметра основани распределительного элемента I относительно оси печи; Р - длина периметра выходного отверсти направл ющего элемента 8} Р - длина периметра основани распределительного элемента 1, Величина угла наклона (об) образукицих направл ющего элемента 8 выбираетс равной 32-Л5° так как при не будет гарантированного схода шихты с внутренней поверхности направл ющего элемента 8, потому что угол естественного откоса шихты равен 28-30 . Прио 45 возрастают высотные габариты (h) направл ющего элемента 8, увеличиваетс его металлоемкость. Высота (h) направл ющего элемента 8 выбираетс такой, чтобы при заданном угле (ei) , посредством него (в положении, когда центры О2 и О выходных отверстий направл ющего .элемента 8 и односкатной воронки 13 лежат в одной вертикальной плоскости по одну сторону от оси печи), измен лось направление движени струи шихтового материала , истекающей из односкатной воронки 13 (т.е. весь шихтовый материал , истекающий из односкатной воронки 13,. проходил через воронку направл кндего элемента 8) . Величина параметра L промежуточного элемента 8 выбираетс такой, чтобы в положении , когда центры О и О выходных отверстий направл ющего элемента 8 и односкатной воронки 13 лежат в одной вертикальной плоскос-, ти по разные стороны от оси печи, стру шихтового материала, истекающего из воронки 13, проходила мину направл ющийэлемент 8 ( на фиг.1 это положение направл ющего элемента 8 показано штриховой линией). Загрузочное устройство доменной печи работает в следующих режимах. Основной режим. Предварительно устанавливают узлы загрузочного устройства таким образом, чтобы центры О и Oj выходных отверстий односкатной воронки 13 и направл ющего элемента 8, а также центр Oj| горизонтальной проекции периметра основани ра.спределительного элемента 1 лежали в одной вертикальной плоскости по одну сторону от оси печи . Затем начинают одновременно вращать с заданной угловой скоростью односкатную воронку 13, направл ющий 8 и распределительный 1 элементы и открывают газоуплотнительный 22 и грузовой и ( шихтоотсечной) 23 клапаны бункера 20. При этом шихтовый материал, истекающий из желоба 19, проход через односкатную воронку 13, направл ющий элемент 8 одновременно попадает на все обраэутоиие распределительного элемента 1 в количестве, пропорциональном про екции длины образующей на горизонтальную плоскость. В результате этого за один синхронный поворот на 360 воронки 13, направл ющего 8 и распределительного 1 элементов на поверхности колошника формируетс засыпь с горизонтальным уровнем в виде широкого кругового кольца, шириной авкой разнице проекций на горизонтальную плоскость максимальной и 1инимальной длин образующих конусного распределительного элемента 1,CO The invention relates to ferrous metallurgy, namely to the equipment of a blast furnace. A known distributor of the charge of the charging device includes a conical distribution element with generators of different lengths, located under the vertical cylindrical chute so that its top is offset relative to the axis of the furnace ij. The disadvantage of this distribution of the charge is that it does not fully satisfy the demands placed on modern charging devices of blast furnaces, since it cannot be used to deal with the channel channel of gases, and therefore, to precisely control the gas flow of the furnace: from above. "The closest to the technical essence and the achieved result; the invention is a / loading device of a blast furnace, including associated with individual rotational waters, a single slope funnel and The first element in the form of a truncated cone, the projection of the perimeter of the base of which on the horizontal plane is a closed curve of the second order, whose center is displaced relative to the axis of the furnace 2. The disadvantage of this charging apparatus of the Blast Furnace is its limited functionality, since the synchronous 360 ° rotation of the distribution element and the shed funnel is placed on the surface of the furnace throat by a narrow annular stripe. This is due to the fact that the charge material flowing out of the sludge funnel is only falls on a part of the surface of the distribution element and leaves the narrow stream from it. Therefore, to achieve a uniform distribution of the charge over the entire surface of the collar, it is necessary It is necessary to produce a relatively large number of synchronous rotations of the distributor element and the funnel 1 at different half T and x axis of the outlet of the funnel relative to the base point (generatrix) of the cone. This increases the time it takes to achieve an overall uniform distribution of the charge and, as a result, leads to an increased consumption of coke, since the gas flow penetrates the layer of the laid material into those. The length of the time interval varies unevenly. . . . . The aim of the invention is to improve the distribution of the charge on the surface of the blast furnace top. The goal is achieved by the fact that the charging device of a blast furnace, containing a single-slope distribution funnel connected to individual wires and a distribution element in the form of a truncated cone, the projection of the base perimeter of which on a horizontal plane has the form of a closed second order curve additionally equipped with a single funnel mounted under the single slope and connected with an individual rotation drive, a guide element made in a part of a hollow straight truncated cone, which passes into a vertical wall, while the exit hole of the 3JieMiSHTa guide has the form of a closed second order curve of a geometrically similar horizontal projection of the perimeter of the cone base, and its center is offset from the furnace axis by an amount whose ratio to the displacement of the center of the projection of the base of the distribution element is equal to the ratio of the corresponding perimeters of the closed curves. Due to the fact that the outlet of the direction of each element is made in the form of a closed curve of the second one over the geometrically similar projection of the perimeter of the base of the conical distribution element and is set so that its center is offset from the furnace axis, it is set to -. in the process of loading, each of the generators of the distribution cone will simultaneously deliver material in an amount proportional to the projection of the length of the generatrix on the horizontal plane. This will make it possible to uniformly distribute the charge over the entire top of the iepXHocTH per one simultaneous 360 ° rotation of the shed funnel, the guide and the distribution element. Due to the implementation of the guide element as part of a hollow truncated cone, turning into a vertical wall, as well as the presence of an individual rotational drive relative to the furnace axis, it was possible to remove it from the material flowing out of the funnel and thereby provide selective loading of any of the hot zones. Figure 1 shows the charging device of the blast furnace in figures 2 and 3, view A in figure 1 (the solid line shows the horizontal projections of the perimeter of the base of the conical distribution element, the dashed line shows the projection of the perimeter of the outlet of the guide element) .. The loading device consists from the distribution element 1, made in the form of a truncated cone, the horizontal projection of the perimeter of the base of which is a closed second-order curve (circle or ellipse), the geometric center 0 of which is shifted relative to the taper axis coinciding with the axle psgchi on the value of i, the distribution element 1 is connected to the carrier plate 3 supported by the rollers 4 mounted in the bearing assemblies 5 by means of the gear plate 3 and connected with the rotational drive 7 by means of gearing. Above the distribution element 1. a guide element 8 is installed, made as a part of a hollow straight truncated cone passing into a vertical wall. The outlet of the guide element 8 is made in the form of a second-order curve (circle or hellyce), geometrically similar to the horizontal projection of the base perimeter of the conical distribution element 1. The guide element 8 is connected to the installed rod coaxially with the furnace bar 10 so that the geometric center The outlet O2 is offset from the furnace axis by an amount & 2. The rod 10 is connected through a gear and a transmission 11 with a 12 rotation drive. Above the guiding element 8 is mounted a single-sided funnel 13 fixed on the hollow rod 14, which is connected through the gear train 15 to the rotational drive 16. The actuating units of the rotational drive of the distributing element 1 are protected from the influence of hot gases and dust by screens 17 and 18. An inert gas is supplied to the zone protected by screens. The pressure exceeds the pressure of the working medium in the furnace. A coaxial furnace is installed. A cylindrical chute 19 associated with chutes with bunkers 20 and 21 equipped with gas shut-off and cargo valves 22 and 23. In the upper part of the bins there is a swiveling receiving funnel 24. The parameter value of the cone distributing element 1 (H, |) is chosen such that so that it can be used to deposit the charge in any zone of the top surface. The geometrical parameters (a, b G) of the outlet of the guide element 8 (FIGS. 2 and 3) are chosen such that the stream of charge material flowing out of it is equally dense (i.e., the funnel of the guide element 8 works in accumulation) The magnitude of the displacement i of the center O of the outlet opening on. the control element 8 relative to the furnace axis is determined from the ratio -Tjr g, where i is the offset of the iteHTpa Oj of the base perimeter of the distribution element I relative to the furnace axis; P is the length of the perimeter of the outlet of the guide element 8} P is the length of the base perimeter of the distribution element 1, the angle of inclination (about) of the guide element 8 is chosen equal to 32-L5 ° since there is no guaranteed discharge of the charge from the inner surface of the guide element 8, because the angle of repose of the charge is 28-30. When about 45 the height dimensions (h) of the guiding element 8 increase, its intensity increases. The height (h) of the guiding element 8 is chosen such that at a given angle (ei), by means of it (in a position where the centers O2 and O of the outlet openings of the guide element 8 and the shed funnel 13 lie in the same vertical plane on one side from furnace axis), the direction of movement of the stream of charge material flowing out of the shed funnel 13 (i.e., all charge material flowing out of the shed funnel 13, passed through the funnel of the direction of element 8) changed. The value of the parameter L of the intermediate element 8 is chosen such that, in a position where the centers O and O of the outlet openings of the guide element 8 and the shed single funnel 13 lie in the same vertical plane, on either side of the furnace axis, the stream of material flowing out of the funnel 13, the guide element 8 passed the mine (in FIG. 1, this position of the guide element 8 is shown by a dashed line). The blast furnace charging device operates in the following modes. Main mode. Pre-install the nodes of the boot device so that the centers O and Oj of the outlet holes of the shed funnel 13 and the guide element 8, as well as the center Oj | the horizontal projection of the perimeter of the base of the distributing element 1 lay in the same vertical plane on one side of the furnace axis. Then, at the same angular velocity, one-sided funnel 13, guide 8 and distribution 1 elements start to rotate simultaneously and open gas sealing 22 and cargo and (discharge) 23 valves of bunker 20. At the same time, the charge material flowing out of chute 19 passes through single-sided funnel 13, the guide element 8 simultaneously falls on all the patterns of the distribution element 1 in an amount proportional to the projection of the length of the generatrix on the horizontal plane. As a result of this, during one synchronous rotation through 360 of the funnel 13, guide 8 and distribution 1 elements on the top of the furnace it is formed a heap with a horizontal level in the form of a wide circular ring, the width of the avian difference of projections on the horizontal plane of the maximum and minimum lengths of the cone forming distribution element 1

Дополнительный режим. Предварител но устанавливают узлы загрузочного устройства таким образом, чтобы центры O/J и О выходных отверстий односкатной воронки 13 и направл ющего элементов 8 лежали в одной вер- тикёшьной плоскости по разные стороны от оси печи. После этогд синхронно поворачива односкатную воронку 13 и направл ющий элемент 8, устанавливают их так, чтобы центр Од выходного отверсти воронки 13 находилс под сектором с канальным ходом газов. Затем непрерывновра ,щй распределительный элемент 1 производ т укладку шихты в сектор с канальным ходом газов. В случае образовани кольцевого .кангшьного хода газов., предварительно устанавливают односкатную воронку 13 так, чтобы центр О ее выходного отверсти находилс над образующей распределительного элемента 1, горизонтальна проекци которой равна удалению очага канального хода от оси печи. Затем синхронно враща односкатную воронку 13, направл ющий 8 и распределительный 1 элементы производ т укладку шихтового материала в кольцевую зону с канальным ходом газов.Additional mode. Preliminary install the boot device nodes so that the centers O / J and О of the outlet openings of the shed 13 and the guide elements 8 lie in the same vertical plane on opposite sides of the furnace axis. After this, the single-funnel funnel 13 and the guiding element 8 are synchronously turned, so that the center Od of the outlet aperture of the funnel 13 is located under the channel section of the gases. Then a continuous distribution element 1 is used to place the charge in the sector with the channel gas flow. In case of formation of an annular gas flow, pre-install the shed-shaped funnel 13 so that the center O of its outlet orifice is above the generatrix of the distribution element 1, the horizontal projection of which is equal to the distance of the channel source from the furnace axis. Then, simultaneously rotating the single-sloped funnel 13, the guide 8 and the distributing 1 elements, lay the charge material into the annular zone with the channel channel of gases.

Таким обрс13ом, использование предлагаемой конструкции загрузочного устройства позвол ет значительно улучшить распределение шихты на колошнике печи и снизить расход кокса за счет сокращени времени достижени общей равномерности распределени .шихты.Thus, the use of the proposed design of the charging device allows to significantly improve the distribution of the charge at the furnace top and reduce the coke consumption by reducing the time to achieve the overall uniformity of distribution of the charge.

Применение предлагаемого загрузочного устройства на доменной печи , полезным объемом 2000 м позволит получить годовой экономический эффект 537 тыс.руб.The application of the proposed boot device on a blast furnace with a useful volume of 2000 m will allow to get an annual economic effect of 537 thousand rubles.

2f 122f 12

11eleven

фив.1 Вид Аfiv.1 View A

Claims

BLAST FURNACE LOADING DEVICE containing a single-slope distribution funnel and a distribution element in the form of a truncated cone, the projection of the base perimeter of which _ on a horizontal plane has the form of a closed curve of the second order, the center of which is offset from the axis of the furnace, characterized in that, in order to improve the distribution of the charge on the furnace top, it is equipped with a guide element mounted under the funnel and connected with an individual rotation drive Ohm, made in the form of a part of a hollow straight truncated cone, turning into a vertical wall, while the outlet of the guide element has the form of a closed curve of the second order geometrically similar to the horizontal projection of the perimeter of the base of the cone, and its center is shifted relative to the axis of the furnace by the ratio which to the displacement of the center of the projections of the base of the distribution element is equal to the ratio of the corresponding perimeters of the closed curves.