Засыпной аппарат доменной печи

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик977502(51) М. Кл.з С 21 В 7/20 Госуддрствеиимй комитет Опубликовано 30.11.82. Бюллетень44Дата опубликования описания 05.12.82(53) УДК 669,162, .215.243.2 (088,8) по делам изовретеиий и отармтий(72) Авторы изобретения В. Н, Никифоров, О. ф. Сиренко, В. К. Гладуш, М. М. Шурапей, " " Л. Б. Гольдштейн, И. Н. Рябичев и М. Е. Каганов Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ(54) ЗАСЫПНОЙ АППАРАТ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам загрузки шахтных печей, и может быть использовано в доменном производстве.Широко применяются на доменных печах СССР типовые засыпные аппараты, срок 5 службы которых составляет 8 - 10 месяцев.Типовой засыпной аппарат состоит из конуса и чаши. Чаша выполняется гибкой с тем, чтобы при упругих и остаточных деформациях конуса она могла обеспечить плотное газозапирание 1.Засыпные аппараты доменных печей работают при 500 - 800 С в условиях газоабразивного износа.Для увели гения срока службы в настоящее время производится наплавка контакт ных поверхностей конусов и чаш дорогостоящим материалом ПЛ - АП 111. Но из-за коробления конусов и чаш это не приводит к значительному увеличению срока службы.Основной причиной выхода засыпного аппарата из строя являются перегрев и перепад температур между различными участками конуса, а также по толщине стенки.Температурные напряжения, возникающие при этом, приводят к прогрессирующему короблению. Коробления способствуют образованию продувов и развитию трещин, имеющихся на наплавленной контактной поверхности. При появлении продува засыпной аппарат быстро выходит из строя.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату являются засыпные аппараты, содержащие конус и чашу, в которых предприняты попытки уменьшить коробленне конуса за счет защиты его от воздействия высокой температуры устанавливаемым снизу экраном 2 .Тепловая защита осуществляется посредством установки экрана, несколько снижает перегрев и перепад температур, однако не обеспечивает значительного уменьшения коробления, а следовательно, и увеличения срока службы.Цель изобретения - увеличение срока службы засыпного аппарата за счет уменьшения коробления конуса в процессе эксплуатации.Поставленная цель достигается тем, что в засыпном аппарате доменной печи, включающем конус и чашу, конус снабжен чугунным кольцом жесткости, установленным в3его основании и контактирующим боковой поверхностью с внутренней поверхностью основания конуса, причем соотношение площадей поперечного сечения кольца жесткости и контактирующего с ним основания конуса составляет 1,5 - 3,0.После отливки конуса или его нижней части (часто конуса изготавливают из двух свариваемых частей) и термической обработки производят механическую обработку внутренней боковой поверхности и горизонтального ребра основания, в месте посадки кольца жесткости.В кольце жесткости обрабатывается боковая поверхность и основание.На чертеже изображен засыпной аппарат, разрез.Засыпной аппарат состоит из конуса 1 с чашей 2, В нижней части основания конуса 1 установлено кольцо 3 жесткости, контактирующее своей боковой поверхностью 4 с внутренней боковой поверхностью основания конуса 1, кольцо 3 жесткости оперто на кольцо 5 крепления.После механической обработки кольцо жесткости 3 устанавливается в основание конуса 1, затем устанавливается стальное кольцо 5 крепления (цельное или секторами) из листа толщиной 10 - 20 мм.После этого в месте стыка внутренней бокг)вой поверхности основания конуса 1 и боковой поверхности кольца 5 крепления последнее приваривается к конусу 1.Последующие операции: сварка двух частей конуса, наплавка, термическая обработка, механическая обработка - производятся в установленном порядке.Наличие кольца жесткости ликвидирует коробление корпуса, которым сопровождается обычно наплавка и последующая термическая обработка.В процессе эксплуатации засыпных аппаратов перепад температур по толщине стенки и длине окружности основания конуса составляет 50 в 1 С. При канальном ходе печи перепад может быть и выше. Это вызывает появление значительных термических напряжений, приводящих к короблению конуса.Кольцо жесткости при этом деформируется упруго и затрудняет деформацию основания конуса. При выравнивании температур по толщине стенки, а также по длине окружности основания чугунное кольцо жесткости принимает первоначальную конфигурацию и заставляет внутреннюю боковую поверхность основания конуса принять такую жеконфигурацию и таким образом значительно уменьшить коробление.При этом в зоне взаимодействия боковой внутренней поверхности основания конуса и боковой поверхности кольца жесткости на последнюю действует значительноедавление (Р).Поэтому большое значение имеет правильно выбранное соотношение площадейпоперечных сечений кольца жесткости иоснования конуса,Площадь поперечного сечения кольцажесткости (изготавливаемого преимущественно из чугуна) должна составлять1,5 - 3,0 площади поперечного сечения примыкающего участка основания конуса,Если соотношение будет меньше 1,5, товозникающие между элементами контактные силовые взаимодействия приведут к разрушению кольца жесткости. Увеличение этого соотношения более чем 30 нерационально,20 поскольку, вызовет утяжеление конструкциии затруднит балансировку и эксплуатациюкольца.Таким образом, за счет конуса, снабженного кольцом жесткости с вышеуказаннымисоотношениями, значительно увеличитсясрок службы засыпного аппарата.Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения составит 263,0 тыс.руб.Формула изобретенияЗасыпной аппарат доменной печи, содержащий конус и чашу, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы за счет уменьшения коробления, конус снабжен чугунным кольцом жесткости, установленным в его основании и коНтактирующим боковой поверхностью с внутренней поверхностью основания конуса, причем соотноше ние площадей поперечного сечения кольцажесткости и контактирующего с ним основания конуса составляет 1;5 - 3,0.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сторожик Д. А. и др. Изготовлениеи эксплуатация загрузочных устройств доменных печей. М 1973, с. 60 - 61, рис. 35.2. Штепа Е. Д. и др. Сборник трудовДонНИИчермет, вып. 8, Металлургия,5 О с. 280 - 287.ов ИПИ Государственн по делам изобрете Москва, Ж - 35,ППП Патентъ, г. Уого ком ит ний и от Раушская жгород, у 1130лиал Редактор А. ФроЗаказ 9120/32ВНИ Составитель Б. НТехред И. ВересТираж 587 егинскииКорректор О. БилакПодписноеета СССРкрытийна 6., д. 4/5л. Проектная, 4