Файл: Тарасов, В. П. Загрузочные устройства шахтных печей.pdf

фракций, которые оказывают наиболее сильное влияние на газопро­ ницаемость столба шихты. Отсюда понятно, почему в случае загрузки доменных печей распределителем шихты типа Мак-Ки не получается равномерного газового потока по концентрическим окружностям печи.

Для выявления характера распределения агломерата по окруж­ ности колошника при загрузке с учетом поправочного угла 2а и с диаметральной компенсацией произвели соответствующее сложение результатов загрузки левого и правого скипов материала. При этом руководствовались тем, что при повороте вращающейся воронки вместе с закрывающим ее малым конусом и находящимся в ней агло­ мератом поверхность засыпи не изменялась, т. е. распределение мате­ риала после поворота оставалось таким же, как и до вращения во­ ронки.

На рис. 57 показаны результаты такого распределения агломе­ рата по восьми секторам модели колошника. При загрузке каждого второго скипа с вращением воронки на соответствующий угол оче­ редной станции плюс поправочный угол 2а максимальная разность масс составила 5,3% (рис. 57, б), т. е. была примерно такой же, как и при обычном способе загрузки (4,6%). Распределение фракции <С 3; 10—3 и 25—10 мм при этом было также примерно одинаковым. Таким образом, количественная и качественная неравномерности в данном случае получаются такими же большими, как и при обычной системе загрузки.

Загрузка агломерата с диаметральной компенсацией после каж­ дого скипа подачи более рациональна, так как получается распре­ деление материалов по окружности колошника несколько равномер­ нее, чем при обычном способе. Наибольшая равномерность загрузки достигается в случае загрузки каждого следующего скипа агломерата при повороте воронки на угол, больший угла очередной станции на

10*

сумму (180 + 2а). Как видно из рис. 57, г, максимальная разность масс материала по восьми секторам колошника составила 2,2% для суммарной массы всех фракций, 7,7% для частиц < 3 мм и 4,1% для фракции 10—3 мм. При обычной системе загрузки макси­ мальная неравномерность составила соответственно 4,6; 15,3 и 7,6% (рис. 57, а).

с одновременным учетом угла 2а целесообразно внедрить в производ­ ство, так как при этом можно ожидать более равномерного распре­ деления газового потока по окружности печи. Но такую систему загрузки следует применять при работе доменных печей только на агломерате, так как при загрузке этим способом железной руды количественная и качественная неравномерности не уменьшаются, по сравнению с обычной схемой работы распределителя шихты.

Было исследовано также распределение агломерата при загрузке его методом диаметральной компенсации после каждой подачи, т. е. вращением каждой следующей подачи на угол очередной станции

102

плюс 180°. Значительного улучшения в количественном распреде­ лении агломерата по окружности колошника при этом не наблюдалось (рис. 58). Максимальная неравномерность масс агломерата по сек­ торам при обычной загрузке изменялась от 1,7 до 3,2%, а при диа­ метральной компенсации после каждой нечетной подачи она состав­ ляла 1,0—2,3%.

Заметное улучшение при зеркальной загрузке имеет распределение фракции 10—0 мм. Наибольшая разность масс по окружности в этом случае при обычной загрузке составляет 9,4 и 11,7%, а при засыпке с диаметральной компенсацией 5,0 и 7,6%. Остальные фракции распределяются в обоих случаях примерно одинаково. Следовательно, при зеркальной загрузке агломерата количественное и качественное распределение по окружности печи получается лучше, чем при обычно принятой схеме работы распределителя типовой конструкции. Оче­ видно, это наиболее рациональный способ засыпки шихты в домен­ ные печи, работающие на агломерате. Изменение электрической схемы типового распределителя не представляет больших затруд­ нений, и такую загрузку можно осуществить на любом действующем агрегате.

Распределение кокса по окружности колошника определяли по ранее выбранной методике. Оказалось, что в воронке малого конуса и на колошнике печи он располагается также неравномерно, как агломерат и железная руда (табл. 9).

Как видно из табл. 9, количественная неравномерность состав­ ляет 3—5%. При суммировании массы кокса по секторам за полный цикл (в нашем случае восемь подач), количественная неравномер­ ность остается сравнительно большой. Максимальная неравномер­ ность за цикл составила 2,2%. Объемная же неравномерность будет еще большей, чем количественная. Если взять массу кокса одной

103

+ 5,0) : 2 = 4,0% наибольшая масса кокса в одном из секторов составит

7.2- 14,5/100 = 1,04 т,

а наименьшая

7.2- 10,5/100 = 0,76 т.

Объемы кокса в указанных секторах соответственно составят 2,16 и 1,58 м3. Максимальная объемная разность будет равна 0,58 м3, или 27% от объема кокса в секторе с максимальной и 36,7% в сек­ торе с минимальной массой. Большая разность объемов кокса по окружности колошника отрицательно влияет на распределение по окружности печи железной руды и агломерата.

Зависимость качественного распределения материалов от гранулометрического состава шихты

До настоящего времени при определении качественной неравно­ мерности в распределении шихты по окружности колошника исходили из закономерностей, соответствующих свободному ссыпанию мате­ риала. В этом случае наибольшее количество мелочи находится

вгребне, а крупные куски в основном скатываются к периферии.

Вворонке же малого конуса, наоборот, большее количество мелочи находится со стороны откоса, а крупные куски в гребне. Для выяв­ ления причин, влияющих на изменение характера распределения материалов в воронке малого конуса по сравнению с свободным ссыпанием на модели, исследовали загрузку железной руды и агло­ мерата с различным количеством мелочи. Результаты показали, что при загрузке только одной мелочи количественная неравномерность агломерата в воронке малого конуса и на колошнике соответствует объемной неравномерности.

Как видно из рис. 59, а, при загрузке правым скипом одной фрак­

ции < 3 мм гребень агломерата располагался на расстоянии 135° от оси наклонного моста, в этом же секторе оказалось наибольшим и общее количество массы шихты. При загрузке агломерата круп­ ностью 10—3 мм большая его масса сдвинута от геометрического гребня на 45°, а меньшая находилась со стороны откоса (рис. 59, б). Таким образом, при загрузке отдельных фракций агломерата коли­ чественная неравномерность полностью соответствует объемной не­ равномерности, а при совместной загрузке нескольких фракций объемная и количественная неравномерности противоположны друг другу.

Примерно такая же закономерность в распределении одной фрак­ ции материала по окружности колошника наблюдается и при за­ грузке железной руды. Результаты замера во вращающейся воронке поверхности засыпи железной руды и ее массы по восьми секторам колошника при раздельной загрузке правым скипом частиц фракции < 3 и 10—3 мм показаны на рис. 60. Объемная неравномерность при загрузке отдельных фракций железной руды полностью соответ­

104

ствует количественном неравномерности. Во время ссыпания с двух конусов неравномерность в распределении материалов по окружности колошника несколько сглаживается. Это особенно заметно при за­ грузке фракции < 3 мм, которая имеет очень крутой угол есте­ ственного откоса и поэтому располагается на малом ко­

180°, т. е. примерно там же, что и при раздельной загрузке этих фракций. Распределение же фракций 10—3 и < 3 мм по массе из­ менилось; оба максимума сдвинулись на 90° (рис. 61). Характерно значительное уменьшение содержания частиц < 3 мм в гребне агло­ мерата и увеличение здесь количества фракции 10—3 мм. Макси­ мальная масса суммы фракций 10—3 и 3—0 мм сдвинулась по отношению к гребню агломерата в воронке малого конуса на 45°.

При загрузке агломерата крупностью 25—0 мм положение гребня в воронке малого конуса не изменилось (рис. 62). Наибольшее коли­ чество мелочи (фракция <С 3 мм) находилось со стороны откоса агломерата в воронке малого конуса. Таким образом, максимум содержания мелочи передвинулся еще на 135° по сравнению с за­ грузкой агломерата крупностью 10—0 мм, а по отношению к мак­ симальной массе мелочи при загрузке одной фракции 3—0 мм этот сдвиг стал равным 180°. Однако в гребне агломерата содержалось большее количество материала, чем со стороны откоса, так как здесь

105