Устройство выравнивания давленияв газовом затворе загрузочногоустройства доменной печи

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОУСМРМУ СВ ВТЮЛЬСТВУСеюэ Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -Опубликовано 070 а 81 Бюллетень 8921 С 21 В 7/18 Государственный комитет СССР но яелам изобретений н открытий(53) УДК 669.162. . 22 088. 8) Дата опубликования описания 07,06.81(72) Авторы изобретения Б.И.Ашпин, Ж.Е.Слепцов, Т.И.Кухтин А.С.Янковский, М.Ф.Марья 3 адно-сибирский ордена Ленива мет им. 50-летия Великого Октябр научно-исследовательский институт им. И.П.Бардина(71) Заявители 54) УСТРОЙСТВО ВЫРАВНИВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ГАЗОВОМ ЗАТВОРЕ ЗАГРУЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ 2, распыления шихты в газовом затворе, но не устраняет эффекта воздействия струй газа на перераспределение шихтовых материалов и кроме того требует установки дополнительного оборудования и соответственно усложнения газового тракта выравнивания давления газа.Наряду с этим известно устройство для подачи инертного газа и пара в межконусное пространство засыпного аппарата доменной печи, состоящее из система трубок, расположенных в нескольких точках по окружности газового затвора, причем концы трубок опущены наклонно вниз в одну сторону по танмнциальному направлению.отно.сительно малого конуса 21. 0 20 Недостатком устройства являетсято, чтовследствие направленностив низ в одну сторону струй газ а илипара иа поверхность шихтовых мате"риалов, находящихся в воронке боль шого конуса, происходит их перераспределение непосредственно передзагрузкой в доменную печь, что способствует развитию канального хода и,снижению технико-экономических пока эателей деменной плавки. Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к производству чугуна в доменных печах, работающих с повышенным давлением газа на колошнике.В настоящее время загрузка шихтовых материалов в доменные печи осуществляется, в основном, аппаратами Парри с двумя конусами или засыпными аппаратами клапанного типа. Перед открытием большого конуса для ссыпания шихтовых материалов в доменную печь производится выравнивание давления газов под большим конусом и в межконусном пространстве газового затвора путем заполнения .его газом. Давление газов под большим конусом равно давлению газов на колошнике доменной печи и для современных печей находится в пределах 1,0-2,5 кгмИзвестно устройство для выравнивания давления колошникового газа в загрузочном устройстве доменной печи, в котором нейтральный газ (азот или пар) подается через патрубки, соединенные с трубопроводами подачи газа и расположенными внутри газово" го затвора 1.Однако это устройство, хотя и способствует уменьшению возможности Ф.К.Адмакин ф:щесо836103 60 65 3Кроме того,. известно устройство для выравнивания давления, в котором применен герметичный экран чаши эасыпного аппарата доменной печи с патрубком подвода пара и с кольцевой щелью для подачи водяного пара по периметру межконусного прост,ранства 3 ,.Это устройство хотя и обеспечивает равномерное поступление пара в межконусное пространство, но не устраняет недостатки укаэанного выше. Наиболее близким к предлагаемомуизобретению по технической сущностии достигаемому результату являетсяустройство для выравнивания давлениягазов в межконусном пространствезагрузочного устройства доменной .печи, состоящее из трубопроводов.подачи газа, индивидуально.,соединенных .с горизонтально расположеннымивнутри газового затвора и изогнутымипо его периметру: коллекторами.При этом выходные отверстия коллектора обеспечивают поступление.газа тангенциально по отношению кстенкам газового затвора )4)Основным недостатком указанногоустройства является то, что открытые"концы коллекторов с такгенциальным направлением, за счет кинетической энергии исходящих и отраженныхпотоков газов при заполнении имимежконуского пространства особеннопри.высоком давлении газов на ко лошнике (более 1,5 кг/смф) ке устраняют полностью воздействие энергииструй газов на поверхность шихтовыхматериалов, находящихся в воронкебольшого конуса. Это вызывает избирательное перемещение Материалов всоответствии с их плоткостьюг перемещаются преимущественно более легкие куски кокса к мелкие Фракцииагломерата. В местах встречи струйгаза с шихтовыми материалами происходит локапькое увеличение рудной нагрузки к гаэопроницаемость столба шихтовых материалов здесь уменьшается,.что приводит к неровному ходу домен-ной печи, канало-образованию и ухудшению стабильности теплового состояния печи.Целью изобретения является устранение отмеченных выше недостатков,т,е. исключение воздействия струигаза на загружаемую шихту,и за счеттого повышение технико-экономическихпоказателей доменной плавки и качества чугуна,Поставленная цель достигаетсятем, что коллекторы снабжены штуцерамк, выходные отверстия которыхвыполнены соосными и расположеныдруг против друга,На фиг.1 и 3 изображено поперечное сечение засыпного аппарата доменной печк типа. Парри с газовым затвором;на фиг,2 - разрез А-А наФкг,1,на Фиг.4 - разрез Б-Б на Фиг.З.Устройство (Фиг.1 и Фиг.2)включает газовый затвор 1, межконусное пространство 2, ограниченноеворонкой 3 большого конуса 4; заполненное частично шихтой 5 и воронкой б малого конуса 7, трубопроводы 8 подачи газа, снабженные наполняющими клапанами 9 и индивидуальносоединенные с горизонтально расположенными внутри газового затвора иизогнутыми по его периметру коллекторами 10, газового затвора иснабженными штуцерами 11 с открытымиконцами для выхода газа.Устройство работает следующим образом.Гаэ для заполнения межконусногопространства 2 газового затвора 1,ограниченного воронКой. 3 большого ко нуса 4 и воронкой б малого конуса 7,поступает по трубопроводам 8 черезнаполнякщие клапаны 9 и далее черездугообразные коллектора 10 со штуцерами 11, расположенные сверх уровз 5 ня штриховых материалов 5, встречнымипотоками, образуемыми каждой паройштуцеров 11 непосредственно в меж"конусное пространство 2. После .вырав- нивания давления в межконусном пространстве 2 с давлением газа под боль".шим конусом 4 закрывают наполняющиеклапаны 9 и засыпной аппарат подготовлен к загрузке шихтовых материалов 5 вдоменную печь открытиембольшого конуса 4.Коллектора 10 выполнены в вкдедвух горизонтальных труб одинакового диаметра, расположенных по периметру газового затвора 1, снабженных самостоятельными трубопровода ми 8 для подвода газа и штуцерами11 для ввода газа в межконусиое пространство, выполненных в виде трубок с открытыми концами. Расположение штуцеров осуществлено с внутрен ней стороны мелщу патрубками попарно, соосно к с открытыми концаминавстречу друг другу. Количествоштуцеров каждого патрубка одинаковое, а каждая пара штуцеров имеетодинаковые выходные сечения, сцелью создания . двух противоположных струй газа с одинаковой кинетиФческой .энергией. Целесообразнее такое расположение штуцеров, чтобы ихоси пересекали центры поперечныхсечений патрубков, а плоскости выходных отверстий каждой пары штуцеровпараллельны вежду собой и ортогональны к оск каждого штуцера. Для болееравномерного поступления газа в межконусное пространство штуцера рацио-,нальнее расположить с,интерваломне менее радиуса калщого кольцевогопатрубка,Такое расположение штуцеров обеспечивает поступление газа в межконусное пространство 2 в виде несколькихпар встречных потоков, взаимно гасящих кинетическую энергию без затраты какой-либо энергии извне и,таким образом, ликвидируется вред-.ное влияние энергии наполняющего газа на распределение шихтовых материа 5лов 5, на пересеивание относительнолегких Фракций кокса и агломератав воронке 3 большого конуса и соответственно создаются условия длястабильного распределения шихтовыхматериалов на колошнике доменнойпечи. Все зто необходимо для того,чтобы кинетическая энергия газов,выходящих из коллекторов 10 была:сщинакоэой и гасилась уравновешенными встречными потонами.Устройство согласно изобретениюне исключает использование и нескольких пар дугообразных коллекторов 10, особенно это необходимо при20заполнении межконусного пространствазасыпных аппаратов доменных печей ,. большого объема, работающих с высоким давлением газов на колошнике иимеющих большой объем межконусногопространства, что требует подачив короткий промежуток времени большого количества газов при высоком давлении.В качестве второго исполнения30устройства по изобретению (Фиг.3 и4). Составные части этого устройства и принцип работы аналогичныописанному выше первому варианту.В этом варианте коллекторы 10выполнены по периметру газового затвора в виде двух равноплечих полу ,колец одинакового диаметра, кото рые заканчиваются штуцерами 11 соткрытыми концами, расположеннымисоосно, открытыми концами навст" 40речу друг другу. Диаметры штуцеров11 равны друг другу, а плоскости выходных сечений ортогональны оси штуцеров 11. Штуцеры 11 выполнены ввиде цилиндрических отрезков трубы. 45 Патрубки и штуцеры расположены в одной горизонтальной плоскости. Такое расположение коллекторрв 10 и штуцеров 11 позволяет также, как и в первом варианте исключить воз" действие кинетической энергии струи газа на загружаемую шихту.использование устройства для выравнивания давления газов в межконусном пространстве засыпного аппарата доменной печи, согласно изобретению позволит ликвидировать воздействие кинетической энергии струй газа при заполнении межконусного пространства на шихтовые материалы, расположенные в воронке большого конуса, Ма их перераспределение непосредственно перед загрузкой в доменную печь, что обеспечит стабильное распределение шихтовых материа.- лов в воронке большого конуса, соответственно на колошнике печи, и обуславливает ровный, Форсированный ход печи, лучшее использование газового потока, повниение ка-. чества чугуна, снижение удельного расхода коксй и повышение производительности печи.Формула изобретенияУстройство выравнивания давления в газовом затворе загрузоч-.ного устройства доменной печи, содержащее трубопроводы подачи газа,.индивидуально соединенные с горизонтально расположенныья внутригазового затвора и изогнутыми по .его периметру коллекторами о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью исключения воздействия струигаза на загружаемую шихту, коллекторы снабжены штуцераве, выходные отверстия которых выполнены сооснымии расположены друг против друга.источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе836103 Л Р г о о с ееее ф а е ф О Фхэ ъ-х г "ъ,хл фаф ф е ар а Ффо а оР фе ффо а фе ф ф ф ф е фр фО Ф О фО а фф О а ф Ф р Ф ео Ффаа д. Фоф р а еод Ое Ф е Ф ро еФрф е ф ее фр ф ео Ф еоро р еФ е е е еО ере е е о ео фо рОрорффеОо фее О ОООа оФ ое ро рр ор фрФФФФФо ее е е е ф е еее е еФ е е е ее е ер еФЯ 4 ф а ф ф ф рр е е е у е еР О О Ф О О о фф р ф Фрра о ффО еОф р ф рфо Оо о ф Ррф Ф о ф р о офофр ф ф фр ф ре Офоф Ор ф О О оеефф фо фроФ о о Ффе е ееаеа е ей.е а р е е Ф р е е рф ефр а е а е ее афа рар аее ое ро р а о фе е а е е0еорф ф вф ра ре аОао р Ер е е фееефФ е рф 4 е еф вае Закаэ 2835/118 Подписное