Герметизирующее устройство вращающейся воронки распределителя шихты доменной печи

1 10Изобретение относится к черной металлургии и может быть использоь вано для герметизации вращающихся распределителей шихты доменных и шахтных печей.Известно устройство герметизации вращающейся воронки распределителя шихты, включающее непрерывное гидравлическое уплотнение зазора между вращающейся воронкой и корпусом распределителя, причем гидравлический затвор заполнен в качестве рабочей жидкости металлической ртутью 13.Недостатками данного устройства являются вредные условия эксплуатации уплотнения., определяемые высокой токсичностью паров ртути, ненадежность его работы при резком повышении давления в межконусном пространствевзрыве и значительные зат" раты, связанные с использованием до" рогостоящей металлической ртути,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является герметизирующее устройство вращающейся воронкираспределителя шихты, содержащее эластичные уплотняющие элементы, расположенные в зазоре между воронкой и корпусом распределителя, и поджимающий их механизм 2 1.Недостатками известного устрой" ства являются низкая надежность устройства, нуждающегося в. постоянном уходе для устранения продувов газа, значительные эксплуатационные затраты, а также потери до 904) мощ" ности привода вращения воронки рас. пределителя, затрачиваемые на преодоление трения в сальнике, Оснащение сухого сальника гидрозатвором усложняет устройство, при этом не исключена возможность попадания водь в печь и, кроме того, эксплуатация гидрозатвора в зимний период в северных районах вызывает дополнительные трудности, связанные с поддержанием работоспособности уплотнения.Цель изобретения -. повышение надежности герметизации вращающейся воронки и сокращение эксплуатационных затрат.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее элас тичные уплотняющие элементы, рас" положенные в зазоре между воронкой и корпусом распределителя, и поджимающий их механизм, снабжено защит"45 50 55 В устройстве уплотняемые цилиндрь 1 вращающейся воронки 1 и корпуса распределителя 2 образуют на внешней части газового затвора кольцевой выступ, охватывающий корпусвращающейся воронки с зазором О , Детали уплотняю- щего устройства, расположенные внут ри газового затвора, защищены тепловыми экранами 3 и 4, зазор между которыми перекрыт набором асбестовых колец 5. Между вращающейся воронкой 1 и обоймой 6 корпуса распределителя 2 установлены кс 1 льцевые уплотняющие элементы 7 с дистанционными кольцами 8, имеющими поперечные отверстия 9. 27218 ,2ными тепловыми экранами и металли.ческими звеньями, составленными изжестко скрепленных между собой упругих кольцевых отрезков углового профиля, причем кольцевые отрезки смежных звеньев Соединены подвижно и перекрыты друг другом, при этом уплотняющие элементы заключены между металлическими звеньями, а поджимаю 10 щий механизм снабжен поворотным ограничителем вертикального перемещения уплотняющих элементов,Б предлагаемом устройстве применяют кольцевые звенья уплотняющихэлементов, в состав которых входитлистовой металл, содержащий 53-804меди. Толщину листов для изготовления звеньев выбирают в зависимостиот максимального давления колошникового газа и размеров уплотнения впределах 0,5-1,5 мм. Соединение коль-,цевых отрезков в звеньях осуществляют контактной сваркой. Поверхности вращающейся воронки и корпусаРаспределителя шихты, образующие уплоняемый зазор, покрывают нержавеющей сталью с содержанием 12-181 хрома.Эластичные прокладки для нижнихсекций уплотняющих кольцевых элементов готовят из плетеного асбес-.тового материаЛа, для верхнихиспользуют полимерные материалы имаслостойкую резину. Смазку трущихсялар уплотнения производят фторосодержащими и металлоплакирующими состаЗ 5 вами 1 например, на основе Циатим).На фиг.1 показана общая схемагерметизирующего устройства вращающейся воронки распределителя шихты;на фиг.2 " устройство, поперечное40 сечение, на фиг.3 - соединение коль-цевых звеньев, вид сверху; на фиг.4 сечение А-А на фиг.3 на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.4,1027218 3Над набором уплотняющих элементов 7 и дистанционных колец 8 установлена поворотная опора 10 с крышкой 11 и кольцевым уплотнением 12.В корпусе распределителя 2 и сбой. ме 6 выполнены отверстия 13 и 14 для подключения полости уплотняемого зазора к магистралям смазки и чистого газа. Звенья 15, составленные из скрепленных. между собой, листовых отрезков 16-18, образуют в сборе замкнутые кольца углового проФиля, между которыми заложена эластичная прокладка 19.Устройство работает следующим образом.В нижней части уплотняемого зазора, защищенного тепловыми экранами 3 и 4, устанавливается давление, рав. ное давлению газа в полости газового затвора, при этом набор асбестовых колец 5 препятствует свободному проникновению колошниковой пыли в полость уплотняемого зазора. Распорные ".усилия от избыточного .давления газа в печи обеспечивают уплотняющим кольцевым элементом 7 контакт с уплотняемыми поверхностями вращающейся воронки 1 и обоймы 6 корпуса распределителя 2. При этом плотность контакта элементов 7 определяется упругой деФормацией звеньев 15, составленных из кольцевыхлистовых отрезков 16-18 с заложенной между кими пластичной прокладкой 19. Вертикальное перемещение уплотняющего набора, составленного из кольцевых элементов 7 и дистанционных колец 8, ограничивается сверху поворотной опорой 10 и крышкой 11 с кольцевым уплотнением 12. При этом поворотная опора 10 обеспечивает возможность вращения и самоустановки уплотняющего набора в зазоре. Отверстие 13 в обойме 6 и поперечные сверления 9 в дистанционных кольцах служат для подвода смазки к трущимся парам уплотнения. Через отверстие 14 в корпусе распределителя 2 производят подачу чистого газа в полость уплотняемого зазора, Кольцевой зазор с 3 , образованный между уплотняющим устройством и корпусом вращающейся воронки, спо. собствует улучшению температурного режима работы верхних секций уплотняющих элементов 7 и подшипниковой опоры 10. Предложенное уплотняющее устройство позволяет повысить надежность герметизации вращающейся воронкираспределителя шихты при работе загрузочного устройства по двухшлюзовой схеме, когда с большого конусаснята Функция газозапирающего затвора и давление газа в нижнем шлюзе поддерживается равным давлениюгаза в пеци, При этом подача чистого инертного газа или пара в ниж" 1 О нюю полость уплотняемого Зазора церез отверстие 14 предотвращает недопустимый нагрев деталей уплотнения .и снижает величину абразивного износа нижних секций кольцевых уплотня ющих элементов 7Комбинированная укладка эластичных прокладок между упругими металлическими звеньями, образующимивместе кольцевые уплотняющие эле менты, позволяет сочетать оптимальную жесткость элементов, снижающихвеличину распорных усилий от давления газа, с достаточной плотностьюмежду контактными поверхностями. Приэтом уменьшение контактных нагрузокснижает износ элементов.и момент трения в уплотнении. Применение упругих звеньев предотвращает открытиеуплотнения в моменты снижения давления газа в печи и выход смазки изуплотняющих полостей.В случае неравномерности сил трения в контактных парах 1 например,при местном изменении условий смазки, погрешности в центровке .вращающеися воронки, вызывающей диамет.ральное изменение величины уплотняемого зазоранабор уплотняющих элементов поворачивается на опоре 10 в 40сторону меньших контактных нагрузокчем устраняется местный износ элементов уплотнения.Распорные усилия, действующие напромежуточные секции кольцевых уплотняющих элементов 7 и определяемые 45 ими величины контактных нагрузокмежду трущимися парами уплотняющегоустройства, могут быть согласованыс давлением газа в печи с помощьюавтоматического регулятора, установ О ленного в магистрали подачи смазки.При этом в полостях между секциямиуплотняющих элементов через отверстия 13 в обойме 6 поддерживается оптимальное давление смазки, снижающее 55 износ и величину момента трения вуплотнении. Верхние секции кольцевых уплотняющих элементов 7, воспринимающие в этом случае основнуюраспорную нагрузку, выполненные изматериалов с низким коэффициентомтрения, работают вместе с поворотной опорой 10 в масляной ванне вболее благоприятном тепловом режимеи создают незначительный момент трения, также способствующий снижениюсуммарной потребляемой мощности приводом вращения распределителя шихты, Для улучшения условий работынижних секций уплотняющих элементов 3 возможен вариант подачи чистого охлажденного газа между ними,через отверстия в обойме 6, Приэтом выбор оптимального давлениячистого газа и величину его расхода через образующиеся зазоры междуконтактными поверхностями нижнихсекций уплотняемых элементов 7 согласуют с рабочим давлением колошникового газа. Дополнительное ох-лаждение верхних секций уплотняющих элементов 7 у печей; имеющих повышенную температуру колошника, может быть достигнуто. путем. установки в зазоре б и на внешней стороне б обоймы 6 тепловых экранов, охлаждаемых водой или воздухом,Уплотняющее устройство работаетв автоматическом режиме, не требует 10 постоянного ухода в процессе эксплуатации. Для сокращения срока монтажа и облегчения сборки устройствапредварительно поднятая обойма 6надвигается на установленные в ра- И бочее положение секции уплотняющихэлементов ф 7.Использование предлагаемого устройства позволяет упростить применение способов загрузки материалов 20 при непрерывном вращении распределителя шихты, улучшающих распределение шихты на колошнике печи,