Загрузочное устройство шахтной печи и способ загрузки шахтной печи

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗЙО С 21 В 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АТЕН(72) Рене Мар, Пьери Эмиль Лонарди (ЛюПоль Вюрт СА669,162,215(Яо 11Мэйэ, Анри Радсембург)Люксембург)88,8)(56 беск с а р ута с тлича -жено квад-,Ркружающей с СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1. Эксплуатация доменных печ нусным загрузочным устройство бежом. Обзорная информация и(54) ЗАГРУЗОЧНОЕ УШАХТНОЙ ПЕЧИ И СПО ЗКИ ШАХТНОЙ ПЕЧИ,(57) 1, Загрузочное устройство шахтной печи, смонтированное на ее куполе, содержащее приводной распределительный лоток и установленную над ним для загрузки бункера-накопиа елй систему задвижек для выравнивания давления между атмосферным давлением и давлением во внутреннем пространстве печи при контролируемом тензодатчиками прохождении загрузочных материалов через бункеры, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью,801007558 А повышения производительности устройства при установке одного бункера-накопителя и скиповой подаче шихтовых материалов, оно снабжено установленным над бун кером-накопителем промежуточным бункером, причем выходное отверстие этого бункера перекрыто задвижкой, динамически изолированнымот других узлов устройства.2, Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью выравнива+ ния давления в бункере-накопителе, промежуточный бункер смещен вбок относительно него.3, Устройство по, п. 1, ою щ е е с ятем, что оно снабратной независимой башней, опечь.4, Устройство по пп, 1 и 3, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что оно установлено наохлаждаемой платформе.5, Способ загрузкишахтной печи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что 3 с целью повышения его производительности при скиповой подаче шихтовых материалов1 ,опорожнение бункера-накопителя и напол+ некие промежуточного бункера производят одновременно, при этом в процессе опорожнения промежуточного бункера в него высыпают дополнительный скип материалов.1 10075Изобретение относится к установкедля загрузочных шахтовых печей с вращающимся распределительным желобоми расположенным над ним устройствомдля подачи с системой задвижек для обес-печения выравнивания давления между атмосферой и давлением, имеющим место4внутри печи при загрузке загружаемого матерйапа, а также к способу загрузки шахтной печи с помощью этой установки,10Известна установка для загрузки с вращающимся и регулируемым по величинеугла распределительным желобом, часто называемая также "бесконусным колошником". Успех этой си.:гемы загрузки основан на том, чу результаты, достцгцукые с обьгчцьплц коцусными загру:зочными установками, бьли значительнопревышены за счет тогочто загрузкапечи была существенно улучшена и в результате этого одновременно была улучшена эксплуатация печи,Наиболее близким к цзобретению потехнической сущности и достигаемому ре -зупьтату является загрузочное устройствошахтной печи, смоцтпроаццое на ее ку -поло и содержащее врпшаошийся распре -целительный поток и уст днопенная цадннм дпя загрузки буцкопь-цакопитепя система задвижек дпяьраниения давпеЭйция между атмосфорць," давлением и давпением во вцутреццем пространстве печипри контролируемом цо кассе прохождении загружаемых материалов через бункер-накопитель1 .Если цроцмушестч этого загрузочного устройста более, чем оправдываютустановку. их ца современных доменныхпечах большой производительности, тоих стоимость и использованные для этойцепи средства представляют известноепрепятствие црц использовании его на доменных печах средней и малой производительности, При исследовании экономических аспектов установки подобного бескоцусного загрузочного устройства следует проводить разпц ше между новойдоменной печью, которая, может быть,долина быть оборудована подобной установкой и, с другой стороны, старой доменной печью, которая подвергается мо Одернизации, Как в одном, так и в другомслучае стоимость покупки или изготовления самой загрузочной установки играютопределенйую роль,Бель изобретения - повышение произво-дительности устройства при установке одного бункера-накопителя и скиповой подаче шихтовых материалов, а также вы 58 2равнивание давления в бункере-накопителе.Бель достигается тем, что в загрузочном устройстве шахтной печи, смонтированном на ее куполе и содержащем вращающийся распределительный лоток иустановленную над шпл дпя загрузкибункера-накопителя систему задвижекдля выравнивания давления между атмосферным давлением и давлением во внутреннем пространстве печи при контролируемом по массе прохождении загружаемыхматериалов через бункер-накопитель,при установке одного такого бункеранад ним устанавливается динамически изолированный от других узлов устройства,промежуточный бункер, причем его выходное отверстие перекрыто задвижкой.При этом промежуточный бункер смещен вбок относительно бункера-накопителя,Кроме того, устройство снабжено квадратной независимой башней, окружающейпечь, а загрузочное устройство установлецо на охпажпаемой платформе,4 Чри этом согласно способу загрузкишахтной печи, вкпючаюшему опорожнениебункера-накопителя, опорожнение его инаполнение промежуточного бункера производят одновременно, при этом в процессе опорожнения промежуточного бункера,в него высыпают дополнительный скипматериалов. С ебестоимость устройства снижается це только за счет отказа от второго загрузочного бункера, но также за счет возможности отказа от изготовления всего дополнительного оборудования, относящегося к загрузочному бункеру, например задвижек для обеспечения перепада давления ит,д.За счет возможности отказа отвторого загрузочного бункера снижается потребность в площади, в особенности по ширине. За счет этого, в свою очередь, представляется болыце возможностей для установки загрузочного устройства, в особенности выбора на месте наиболее приемлемой конструкции загрузочного бункера, благодаря чему он может удачно вписываться в имеющиеся узлы домен. ной печи так, что не требуется проводить дорогостоящие переделки с целью установки загрузочного бункера с промежуточным загрузочным бункером над существующей печью. В частности становится возможным монтаж загрузочного бункера между опорными колоннами конусной башни обычного загрузочного устройства,литься перекрывающими или регулирующими загрузку задвижками, так как выше этих загрузочных бункеров не находятся 3 10075Вследствие отказа от одного загрузочного бункера оказалось также необходи,мым разработать новый способ загрузкив качестве замены известному способу,при котором попеременно используются двазагрузочных бункера, с тем.,чтобы приэксплуатации доменной печи не иметь простоев в работе загрузочного устройства.Этот способ допускает особенно удачное комбинирование с транспортирующим 1 Оустройством для загружаемого материала такого типа, при котором попеременноработают два загрузочных скина.Согласно первому предложению за каждый загрузочный цикл подается полный добъем, соответствующий содержимому двухскипов, причем процессы загрузки в промежуточный загрузочный бункер соответствуют. операциям разгрузки первого иливторого скипов, тогда как разгружаемый, щиз загрузочного бункера в операции объем соответствует содержимому двух скипов.Согласно второму предложению разгружаемый из загрузочного бункера во время 2операции объем соответствует содержимомутрех скипов, тогда как промежуточный загрузочный бункер получает только содержимое двух скипов.Различные операции последовательногоцикла загрузки осуществляются автоматически по данным показателя уровня загрузки, причем этот уровень загрузки получается посредством взвешивания. Для осуществления этого взвешивания загрузочный бункеркрепится на трех датчиках для определения 5массы, причем посредством компенсирующих. соединений между загрузочным бункероми промежуточным бункером, с одной стороны, и вертикальным каналом для подачи, с другой стороны, обеспечивается воз-можность соединения между этими узлами без силового замыкания.На фиг. 1 схематически изображеноисполнение загрузочной установки толькос одним загрузочным бункером (первыйвариант), в разрезе; на фиг. 2-5 - схе,матическое изображение различных фазцикла загрузки посредством транспортирующего устройства с двумя скицами;на фиг. 6 - схематическое изображение фЕконструкции загрузочной установкидоменной печи европейского типа; на фиг.7 - то же, для доменной печи амери+канского типа; на фиг. 8 - второйвариант исполнения загрузочной установ- Мки,На фиг. 1 видно верхнюю часть доменной печи 1 с установленным в ней 88 4распределительным желобом 2. Этот распределенный желоб 2 расположен под вы-, ходным отверстием вертикального питающего канала 3, он приводится в движение посредством известного приводного механизма 4, Подача загруженного материала производится через специальное приспособление для подачи, которое состоит из одного загрузочного бункера 5. Этот загрузочный бункер 5 посредством промежуточной камеры 6 соединен с питаю- . щим каналом 3, На выходе загрузочного бункера предусмотрен дозирующий орган 7 и уплотнительная задвижка 8 (подобные дозирующие органы и уплотнительные задвижки или крышки известны).Над загрузочным бункером 5 предусч, мотрен промежуточный загрузочный бункер 9, Подача из промежуточного загрузочного бункера 9 в загрузочный бункер 5 производится посредством задвижки 10 фиг, 1), которая по своей периферии име+ ет уплотнение, взаимодействующее с сед лом на выходном отверстии промежуточного загрузочного бункера 9 так, что загрузочный бункер 5 может быть герметично изолирован от атмосферы. Задвижка 10 крепится на поворачивающемся рычаге 1 не показан). Она может быть выполнена . в виде гриба с целью равномерного распределения поступающего из промежуточногозагрузочного бункера .загружаемого материала, Ввиду отклонения, задвижкой 10 поток загружаемого материала подается в загрузочный бункер кольцеобразным способом. тим самым задвижка 10 выполняет три функции, а именно является уп" лотнением между загрузочным бункером 5 и промежуточным загрузочным бунке- ром 9, является регулятором подачи загружаемого материала в загрузочный бункер 5 и распределителем загружаемого материала, который течет из промежуточного загрузочного бункера 9 в загрузочный бункер 5, За счет многообразия выполняемых задвижкой функций достигается снижение высоты устройства, так как отпадает необходимость в установке двух, расположенных одна над другой задвижек, т. е. перекрыванвцей или закрывающей и уппотнительной задвижек. В устройствах известного типа с двумя загрузочными бункерами их верхние задвижки выполняли бы только одну функцию, а именно уплотнения загрузочного бункера от атмосферы Они не могли бы, яв5 1. 007 5никакие промежуточные емкости для загружаемого материала.Подъем загружаемого материала наверх доменной печи производится посредством транспортирующего устройства с 5цаклонной рампой 1 1, по которой попеременно двигаются вверх и вниз два загрузочных скила 12, которые выполняютравномерное ритмичное движение, т, е.если один опускается вниз, другой под- г 0нимается вверх.Контроль за мерой заполнения загружаемым материалом и рагрузкой его иззагрузочного бункера 5 происходит посредством взвешивания, Ве нетто находящегося в загрузо цгггм бункере 5 загруж;ем го материала равен общему ве -су без веса тары, который состоит из веса конструкционных узлов или деталейц.жду компенсатором 13, находящимся гОвворхъ, и нггжегим, комцецсатором 1 4, Длягозк".ожцости определения веса загрузочцьгй бункер 5 должен бытг; установлен гьалал пгках для опреггелегця веса и при этолгц на логгжен иметь жесткого соелиценггя.лежлу загрузочцыг г бункером и доменнойггечьго, С этой целью предусмотрены гибкие цли мягкие нижцио ксю,гпеггсаторы 14,Однако в этом случае лолгкна быть также предусмотрена мягкая связь между 5 Озагрузочным бункерокг 5 и цромежуточцьгмбункером 9, так как ц гслелнпй не можетбыть включен в вес тары, потому чтовес тары должен быль постояцньгм, а веспромежуточного загрузо гцого бункера П55цо является постоягпгым, а является функцией заполнения, По этой при ьчне предусмотрен верхний мягкий компенсатор 13,Бзвегцигзаггие произвлится посредстгломдатчиков определецггя исса илг массы,чггсло которегх может быть рагяго трюх/или четырем, из кгорых лва датчикаи 16) указаны гга .ортеке,Эти датчики лля определения весамогут быть рассчитаны на работу ца сжа 45тие или раСтяженггс и определяют силу,обусловленную массой загрузочного бункера 5 и его содержимого. Они крепятсяна краю 17 несущей конструкции 18,которая воспринимает также нагрузку5 Онепосредственно от цромежуточного загрузочного бункера 9 и может монтироваться непосредственно на верхней части доменной печи 1,Ввиду поддернгваемого в доменнойпечи 1, а также в загрузочном бункере555, когда последний соединяется с домен -ной печью, повышенного давления на загрузочный бункер оказываетдействие 58 бсила, которая стремится уменьшить его вес. Эта возникающая за счет давления газов сила пропорциональна разнице площадей между сечением З компенсатора13 и сечением д нижнего компенсатора 1.4, Гсли бы площади сечений обоих компенсаторов 13 и 14 были одинаковы, оци це оказывали бы искажающего влияния на результаты измерения давления и всегда получался бы истинный вес, Ввиду того, что обычно диаметр компенсатора 13 больше, чем диаметр компенсатора 14, результаты взвешивания должны полвергаться корректировке, которая производится в зависимости от поддерживаечо о давления и разлцчггя гглощадей 2 и с, Ввиду того, что давление в доменной печк определяется постоянно, а разцица площадей 0 и гЗ, являющаяся постоянной величиной, также известна, корректировка результатов взвешивания ггроггзводится постоянно автоматически.Полцьгй цикл загрузки соответствует полной загрузке и разгрузке разгрузочного бункера, включая управление различныигг задвижками для разгрузки Р загрузки загрузочного бункера, Прололжительцость подобного полного цикла загрузки и разгрузки определяется продолюгтельцостью пробега в обе стороны одного скила 12 по рампе 11, продолжительностью загрузки его в нижнем пункте и прогголкгтеггьностью разгрузки в верхнем пункте, если за каждый полный цикл в доменную печь загружаются два скила, При подобном полном цикле загрузки обычно на поверхность колошгцгка наносится полный равномерный слой загружаемого материала, т, е, распределительный желоб 2 описывает полную спираль от самого удаленного пункта до середины. Для обеспечения этого поток загружаемого материала из загрузочного бункера должен быть таким образом согласован с рабочей скоростью движения распределительного желоба, гто время разгрузки загрузочного бункера соответствует времени описывания спирали распределительным желобом. Это согласование или координация обеспечивается посредством дозирующего органа 7 и автоматического управления им электронно-вычислительной машиной в соответствии с результатами взвешивания с одер жимого загр узочн ого бункера. Йля обеспечения оптимальной продолжительности загрузки время переключения раз - личных задвижек или время различных простоев должно составлять по возмож7 1007558 8ности малую. часть времени полного цик- канал 3 и распределительный желоб 2ла загрузки, определяемого движением внутрь печи (фиг. 3), Во время переклюодного скина вверх и вниз. чения различных задвижекшиберов и клаПродолжительность эффективной загруэ- панов один скип опускается вниз по рамки, т. е. разгрузки загрузочного бункера 3 пе 11, а другой скип подается на верхи распределения слоя загружаемого ма- и его содержимое разгружается в прометериала посредством вращения распреде- жуточный бункер 9, нижнее разгрузочноелительного желоба, должна быть, насколь- отверстие которого закрыто задвижкойко возможно длительной с тем, чтобы 10, Это происходит во время разгрузкираспределительный желоб 2 во время проО загрузочного бункера,цесса загрузки совершил по меньшей мере Как только загрузочный бункер 5 оснесколько оборотов. Подобная загрузка вободится, нижние задвижки закрываются истановится тем более равномерной и точ- давление в загрузочном бункере 5 заной, чем большее число оборотов совер- счет соединения с атмосферой снижается.шит распределительный желоб. Подобное 15 Во время работы с задвижками и шибера.условие легче осуществляются в установках ми скип разгружает свое содержиМое вс двумя загрузочными бункерами, цото- промежуточный загрузочный бункер и пому что в них циклы загрузки перекрыва- . рампе 11 спускается вниз (фиг, 4), Слеют друг друга, так как когда один бункер дующей операцией является открываниезагружается, второй разгружается. Если 26 задвижки 10, содержимое промежуточноже предусмотрен только один загрузоч- го загрузочного бункера 9.подается вный бункер, это оказывается невоэмож-, загрузочный бункер, За это время перным и загрузочный бункер должен за- вый скип снова подается вверх и начинает-гружаться таким образом,чтобы цикл эаг- ся операция, заключающаяся в разгрузкерузки не длился слишком долго, т. е. р 3 его содержимого в промежуточный эагру. чтобы данная установка не была тормо- . зочный бункер 9 и через открытую эадэом или узким местом в работе обоих вижку 10 на загружаемый материал, поскипов и собственно процесс загрузки, данный ранее из скина в загрузочныйт. е, подача загружаемого материала че- бункер (фиг, 2), Перед поступлениемрез установку, был сокращен во времени Зй скина к верхнему пункту рампы 11 необдо минимума, ходимо проверить, открыта ли задвижкаЭто двойное условие выполняется . 10 и освобожден ли от своего содервследствие того, что имеется промежуточ- жнмого промежуточный загрузочный бунный загрузочный бункер 9 и предусмотрен кер 9 (фиг. 5), Этот контроль осуществспециальный способ загрузки (фиг, 2-5), ляется автоматически,На ффиг. 2 нижние задвижки закрыты, а Таким образом, собственно процесс35между промежуточным загрузочным бун- загрузки, т, е. освобождение загрузочкером 9 и загрузочным бункером,5 обес- ного бункера 5, не прерывает поступление. печено соединение за счет открывания зад- загружаемого материала с помощью скивижки 10, Скип разгружается, содержимое пов и даже не задерживает его разгрузку,аего через промежуточный загрузочный подача загружаемого материала скипвмибункер 9 подается непосредственно в заг- не прерывает собственно процесс загрузрузочный бункер 5 на поверхность нахо- ки (фиг. 3)дящегося там загружаемого материала, В случае полного цикла загрузки трехкоторый был подан в него ранее из ски- скипов объем загрузочного бункера 5ак только скип будет разгружен задвиж жен соответствовать,по меньшей мере45"а дол. ка 10 закрывается и внутреннее пространст- объему трех скипов, тогда как объем прове загрузочного бункера оказывается под межуточного загрузочного бункера должендавлением, примерно равным давлению в до- по меньшей мере соответствовать объемуменной печи.Это выравнивание давления двух. скипов. При подобни подо ном цикле загруэмеждузагрузочным бункером идоменнойки с одновременным использованием трехпечью как и сброс давления до уровня,соот- скипов операция, соответствующая раэгруз ветствующегодавлениюатмосферы,произво- ке загрузочного бункера в доменную печь,удлиняетсятак как разгружаемый объемдится посредством нескольких задвижек(не удлиняется так как а г Ф бпоказаны). Как только загрузочный бун- увеличивается, Предпочтительным в данномкер 5 будет поставлен по апод давление, ниж- случае является удлинение этой операцииИние задвижки открываются ии может начи- с тем, чтобы йспользовать это время для1,наться процесс загпр рузки, т, е. подача того , чтобы разгружать третий скип всодержимого загрузочного бункера через промежуточный загрузочный бункер 9,10 9 1007Промежуточный загрузочный бункер 9в данном случае должен быть еще большимпо размерам, Однако, если не представляется возможности предусмотреть установку увеличенного по объему промежуточного загрузочного бункера, оказываетсявозможным разгружать третий скип вовремя операции, показанной на фиг. 2,В случае установки для загрузки описанного типа, можно делать так, что она1 Обудет монтироваться в виде целогоблока, т, е. как единый узел на су ществующей доменной печи любого типа.На фиг. 6 показана устин "ка подобногоустройства на доменных печах европейских типов. Подобная доменная печь 1 находится в середине квадратной башни 19, котораявыполняет функцию несущей конструкциипля верхней части и загрузо цпой установки, Сама печь не является в данном слу- очае носителем или опорой э п рузо пьогоустройства и вспомогательных попспосоолещсй, благодаря чему можно; с,хиноючасть выполнить в виде беси; усного цлибесколокольного колошцика, т. е, у.пеньи ить диаметр его верхнсг о о -г . .:тпя,если предшествующая загрузо пап установкабыла с конусом. Каркас 20 вследствиеэтого может быть смонтирован ш;посредственло на самой доменной печи ипи:гп пад Зостройке над нею и несет промежуточныйзагрузочный бункер 9 и зи руэо пплй бункер 5 посредством блока 2 1. и цссуниеэлементы, а также датчики д,п ",проделения массы. За счет того, что требует-.35ся только один единственный эп рузо ный бункер 5, уменьшается потребностьв площади, особенно по ширине, благодарячему в надстройке не производится ника -кая модерниэация или перестройка, Зафасчет того, что вертикальная ось загрузочного бункера 5 смещена к продольнойоси доменной печи, можно ца место подобрать такую конструкцию з и рузо пьогобункера 5, что рампа будет заканчивать45ся у промежуточного загрузо шого бункера 9 и не потребуется ее переоборудования, В случае, показанном на фиг. 6,верхняя часть рампы 11 должна бытьпереоборудована, если предусмотрена установка устройства с двумя загрузочнымифбукк ерами,На фиг. 7 показана модернизация дом енной печи ам ерик ан ского типа, при которой выполнена новая загрузочная ус 55тановка взамен конусцого колошника 22,558Существенное различие между этими типами печей (фиг. 6 и 7) заключается втом, что печь выполняет функции держателя загрузочной установки со всего дополнительного оборудования, По этой причине в верхней части це могут производиться какие в ли крупные работы по еереконструкпии. Искусство переоборудованияс последующей установкой нового загру-зочного устройства заключается в том,чтобы использовать оставшийся фланец 23,являвшийся составной частью конусногоколошцика. На этом фланце 23 монтируется коль цеобразная платформа 24, накоторой крепятся приводной механизмраспределительного желоба 2, а такжекаркас 20 загрузочной установки, Платформа 24 может охлаждаться посредствомпредусмотренного внутри цее охлаждающе о контура во избежание перегрева иповьпценця ее несущей способности,В оооих случаях (фиг. 6 и 7) необходимо перестроить копусцую башню предыдущего загрузочного устройства или дажеудалить ее, как это необходимо с двумяО;к;положенными друг возле друга загрузочными бункерами,На фпг, Я показан второй вариант исп;ппопця новой загрузочной установки.Одпэ задвижка заменена уплотнительной задьчпккой и закрывающей задвижкой для загружпо ого материала, Способ работы и порядокэгц руэки аналогичны способу и порядкуэпгпуэки, описанным применительно кпар;:,впту, показанному ца фиг. 1,Ось промежуточного бункера по отношоппо к загрузочному бункеру 5 можно, мсстить в бок. За счет этого еще болееув;.лпчпваются реимуьцества бокового сдви и загрузочного бункера 5 по отношениюоси доменной печи. Промежуточный заг 1 уэо ный буцкер 9, загрузочный бункер5 и верхняя часть доменной печи 1 засчет их сдвицутого расположения находят.я ,грактически параллельно рампе 1 1(фпг., Я) тогда как при вертикальном расположении этих узлов друг над другомпообходимы преобразования по меньшеймере, верхней части рампы,1 еализация изобретения обеспечиваетсущественное снижение капитальных и эксплуатационных издержек при замене загрузочных устройств малых шахтных пеп й при одновременном существенном улу шенин технико-экономических показателей их последующей работы.