Способ загрузки доменной печи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 11 1511 С 21 В 7/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК,АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я. г г,где Я, - объем до риала через миним проходное сечение твора за время по 370-380, укладыв зону на минимально оси печи, мового мате озможное ельного залотка на кольцевую енин от ы шихальнодроссоротаемой вм удал ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Днепропетровский ордена Трудово;го Красного Знамени металлургическийинститут им. Л.И. Брежнева(56) Кутнер С,М. Эксплуатация доменных печей с бесконусньщ загрузочнымустройством за рубежом. - Обзорнаяинформация. М.: Институт "Черметинформация", 1978, сер. 4, вып. 2,с. 4-7.Авторское свидетельство СССРВ 1070175, кл. С 21 В 7/20, 1983.Готлиб А.Д. Доменный процесс, М.:"Металлургия", 1966, с. 503,Сторожик Д.А., Сергиенко В.Д.,Селегей Н.Г. Определение пропускной способности конусного затворас учетом переходных процессов.Известия вузов. Черная металлургия,1982, В 2, с. 141-144Коробов Н,И. и др. Металлургическая и горнорудная промышленность,В 3, 1968, с. 1-4.(54)(,57) СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ДОМЕННОЙПЕЧИ, включающий выпуск шихтового материала из шлюзового бункера приоткрывании шихтоотсечного клапана,регулировку величины расхода шихтыдроссельным затвором и формирование на поверхности кольцевых зонколошника засыпей путем вращенияи изменения угла наклона распределительного лотка относительно осипечи по станциям, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения равномерности распределенияшихты на поверхности колошника, выпуск шихтового материала из шлюзового бункера на каждой .станции производят дозами, объем которых пропорционален величине удаления отоси печи кольцевых зон станций и равен г;, г, - радиусы кольцевых зон колошника соответственно текущей и находящейся на минимальном удалении от оси печи, м.20 Благодаря тому, что выпуск порции шихтового материала из шлюзового бункера производят дозами, объем которых пропорционален величине угла наклона распределительного лотка, при данной станции исключена за счет прекращения подачи шихты на лоток .в период изменения угла его наклона (станции) укладка шихтового материала 50 55 Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к доменному производству и может быть использовано для загрузки доменных печей.Цель изобретения - улучшение равномерности распределения шихты наповерхности колошника.На фиг. 1 показана схема загрузки шихтового материала по предлагаемому способу, вид сбоку; на фиг, 2 10го же , вид сверху,Для получения на поверхности ко- .лошника равномерной укладки шихтыв виде концентричных кольцевых засыпей, имеющих горизонтальную поверхность и одинаковую толщину, необходимо на распределительный лоток 1 на каждой станции из шлюзового бункера через дроссельный затворподать дозу шихтового материала вобъеме, пропорциональном величинеугла наклона распределительного лотка (удапение подгружаемой кольцевойзоны от оси печи). При этомЦ,; г Ц(Ь 81 п; +х;) 25г Ь 81 п Ф+ х 11где Д - объем дозы шихтового материала, проходящей через минимальновозможное (исходя из условия отсутствия кострения материала) проходное сечение дроссельного затвораза время, равное времени поворотараспределительного лотка на 370380 , и укладываемой в кольцевуюзону, расположенную на минимальном9. 35удалении от оси печи, мЬ - длина части средней образующей распределительного лотка от пересечения ее с осью печи до кромкиноска, м;40М М; - минимальное и текущеезначение величины угла наклона распределительного лотка к вертикальной оси печи, град;с, х - величины удапения центра,. (к 45зоны падения:шихты на горизонтальнуюплоскость поверхности засыпи от проекции на нее носка, соответствующием,ик,м,в межстанционные зоны поверхности колошника. При этом укладка шихты в кольцевые зоны производится в количестве, пропорциональном удалению их от оси печи.Я й,; й, 9;т тГ Г Ь "81 П м + х Ьф 81 пж Ф х Величину радиуса (г; ) текущей подгружаемой кольцевой зоны колошника определяют с учетом траектории полета частиц, ссыпающихся с поверхности распределительного лотка.При осуществлении способа загрузки необходимо, чтобы дроссельное устройство работало в режиме "С накоп". лением", При этом подача максимальной по объему дозы шихтового материала на дроссельное устройство должна производиться за отрезок времени мень ший, чем время выпуска его через дроссельное устройство при максимальном его проходном сечении.Выпуск шихтового материала из шлюзового бункера производят определенными дозами путем открывания шихтоотсечного клапана на отрезки времени, величины которых пропорциональны величинам угла наклона распределительного лотка относительно оси печи.Объем дозы шихтового материала (Ц), подаваемыйна дроссельный узел при заданной станции (угле наклона лотка) можно определить по следующей приближенной формулеЦ, 27 (г + х,)БЧю,с(Ь 81 п к, +х,) ЯЧю,к,где Р; - площадь поперечного сечения укладываемого на колошнике кольце"ного слоя при данной станции, мф;ццс - величина установившегося расхода шихтового материала, через проходное сечение шихтоотсечного клапана, м /с.эДоза шихтового материала, пропорциональная величине угла наклоналотка, проходит через дроссельноеустройство за промежуток времени,равный времени поворота распределительного лотка на угол (3), равныйо370-380 . При,этом на поверхностиколошннка формируется кольцевая засыпь, имеющая одинаковую толщину повсей длине. Такое равномерное рассредоточение шихты достигается благодаря тому, что объем дозы и расходшихты пропорциональны величине угланаклона распределительного лотка. Так как на каждой станции в начальный и конечный периоды подачи дозы материала на распределительный лоток расход его будет изменяться от нуля до установившегося значения и наоборот, то для получения по длине кольцевой зоны одинакового по высоте слоя необходимо, чтобы материал укладывался за поворот распределительо ного лотка на угол, больший 360 При этом часть кольцевой зоны, недогруженной в начальный период, вьг раднивается по высоте за счет наложения на нее части шихты выгружаемой в конечный период с уменьшающимся ,до нуля расходом. Анализ процесса ссыпания шихтового материала через изменяющееся во времени проходное сечение затвора (шихтоотсечного клапана), проведенный на основании теоретических выкладок показал, что требуемый для выравнивания уровня слоя шихты угол поворота распределительного лотка со"оставляет 10-20 и зависит в основном от геометрических параметров и скорости открывания запорного органа.После полной укладки дозы шихты в кольцевую зону распределительный лоток переводят на очередную станцию. В процессе перехода распределительного лотка на другую станцию подача шихты на него не производится. После установки лотка на новую станцию производят загрузку очередной кольце" вой зоны в описанной последовательности. Это позволит исключить подачу шихты в межстанционную зону в процессе изменения угла наклона распределительного лотка и благодаря этому равномерно распределить ших-. товый материал в радиальном и окружном направлении на поверхности колошника.Пример реализации способа загрузки согласно изобретения на доменной печи объемом 5000 м посредством загрузочного устройства фирмы Поль Вюрт при работе его со следующими техническими параметрами:, средняя угловая скорость вращения распределительного лотка 7,5 об/мин (т.ефоодин поворот на 360 лоток совершает за 8 с);средняя длина части средней образующей лотка от пересечения ее с осью печи до кромки. носка Ь = 201313а- 3500 мм (величина Ь изменяетсяв зависимости от величины угла наклона распределительного лотка);число станций работы распределительного лотка 11 (после каждогоополного оборота лотка на 360 , егоугол наклона изменяется на постоянный угол и устанавливается равным 16; 19,4, 22,8, 26,2, 29,6,10 33, 36,4; 39,8; 43,2; 46,6 и 50 ),среднее время опорожнения накопительного бункера 77,5 с,Для реализации предлагаемого поизобретению способа загрузки необходимо произвести модернизацию данного загрузочного устройства вследующем объеме:.увеличить диаметр проходных отверстий гаэошихтоотсечных клапановнакопительных бункеров, а такжецентральной течки до 1200 мм;установить над центральной точкой дросселирующий узел, почволяющийплавно изменять площадь проходногосечения в пределах от 0,20 до0,96 м,увеличить полезную емкость нако-,пительных бункеров с 47 мдо 65 м ,3,предроссельное пространство выполнить в виде накопительного бунЗОкера емкостью 3-5 мДля обеспечения подачи в преддросельное пространство, необходимой дозы шихтового материала (привсех значениях площади проходного35 сечения дроссельного затвора) заотрезок времени, в течение которогошихта движется через шихтоотсечнойклапан без подпора (т.е. свободноистекает) ранее поданной в дрос 40 сельное пространство шихты, необходимо его выполнить в виде нако.пительного бункера.Шихтовый материал должен бытьподготовлен так, чтобы максималь 45;ный размер кусков не превышал 80 мм,.Поэтому для исключения явления кострения шихты в период подгрузки кольцевой зоны, находящейся на минимальном удалении от оси печи, необходи 50 мо расстояние между дросселирующими створками иметь не менее200 мм.Для обеспечения посредством рассматриваемой конструкции дроссели 55 рующего узла, плавной регулировкивеличины площади его проходного отверстия в пределах от 0,20 до0,96 м необходимо дросселирующий5 12013узел выполнить со следующими геометрическими параметрами: длинадросселирующей створки 1000 мм;расстояние между осями приводныхвалов створок 1000 мм.5Расчет технологических параметров способа осуществляется вследующей последовательности.Первоначально определяют объемдозы шихтового материала проходя Ощей через минимально возможное(исходя из условия отсутствия кострения материала) проходное сечениедроссельного затвора за время,равное времени поворота распределительного лотка на 360 и укладываеомой в кольцевую зону, расположеннуюна минимальном удалении от оси печи. Это осуществляют на основанииследующей приближенной зависимости 20эЙ 1 = Я р 81 Т = 2,53 мгде 1- удельный установившийсярасход шихтового материала черезминимально возможное проходное сечение дросселирующего затвора, м/с 25(для данного случая с = 1,53 м/сф,эта величина подсчитайа приближеннона основании геометрического подобия по аналогии с расчетом производительности шихтового тракта домен- ЗОной печи 7 = 5000 м );Б, - минимально возможное проходное сечение дросселирующего затворам(для данного случая= 0,2 м),Т - время поворота распределительного лотка на 360 С (для данноого случая Т = 8 с).По данному способу загрузка осуществляется в следующей последовательности.Первоначально устанавливают вращакяцийся с постоянной угловой скоростью (и = 0,125 об/с) распределительный лоток на кольцевую станцию, находящуюся на минимальномудалении от оси печи (при этом автоматически устанавливается пропорционально величине угла М проходноесечение дросселирующего узла), открывают шихтоотсечной клапан и выдерживают его в открытом положениив течение отрезка времени 11 = 2,23 с,за которое через его проходное сечение проходит доза шихты Я= 2,53 м , величина которой пропорциональна величине угла наклона распределительного лотка. После подачи в преддроссельный накопительный 13 ббункер необходимой по объему дозы шихты (Р 1), шихтоотсечной клапан закрывают. Так как проходное сечение шихтоотсечного клапана при этом больше проходного сечения дроссельного затвора, последний работает в режиме "С накоплением". При этом за время поворота распределительного лотка на /1 = 370-380 вся доза шихты И распределится по кольцевой зоне, находящейся на минимальном удалении от оси печи, равно- толстым слоем. Поворот распределительного лотка на каждой станции на угол /3 = 370-380 необходим иэ-за . того, что в начальный и конечный периоды подачи дозы шихты на лоток, расход ее будет уменьшаться до установившегося значения и наоборот,Поэтому часть кольцевой зоны, недогруженной в начальный период, выравнивается по высоте за счет наложения на нее шихты, выгружаемой в конечный период с уменьшающимся до нуля расходом.После этого распределительный лоток переводят на очередную станцию, изменяя угол его наклона и осуществляют подгрузку очередной кольцевой зоны в описанной последовательности. При этом объем дозы (пропорциональный удалению кольцевой зоны от оси печи), подаваемьп в преддроссельный бункер определяют по следующей формулеЙ, (Ь зп р(, + х,) эИ. - т м1, зпк,+ х,Величину удаления (х х;) центразоны падения шихты на горизонтальнуюплоскость засыпи от проекции носкалотка вычисляют.Для рассматриваемого загрузочногоустройства параметры (Ф й;, 1;)будут равны (см. таблицу),Из таблицы видно, что полезная емкость накопительного бункера должна быть не меньше й: й; = 62,48 мПри использовании способа загрузки, благодаря исключению подачи шихты в межстанционные зоны в процессе перевода лотка на очередную станцию на поверхности колошника шихтовый материал укладывается концентричнымн кольцевыми засыпями, имеющими одинаковую толщину формируемого слоя. Это позволяет получить на колошнике за201313 8печи снижает расход кокса эа счеу,более равномерного распределения шихты на поверхности колошника, вследствие него улучшаются технико-экономические показатели доменной плавки. 1 1 сыпь с равномерным распределением шихтового материала в радиальном и окружном направлении.Таким образом, использование предлагаемого способа загрузки доменной 2,53 16 3 36,4 31201313 Составитель И, Серово Техред А.Кикемезей Корректор А.Обручар Редактор М. Недол аказ 7962/23 ое 5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Тир осударствеам изобре ква ЖВНИИПИ Г нного кпо дел тений и 13035, Мос , , Раушск Потета СССРкрытийнаб., д.