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

тельного газового потока. В центральной же части, наоборот, газо­ вый поток был недостаточно развит. Главной ошибкой при загрузке шихты аппаратом южноуральских заводов надо считать попадание большого количества древесного угля в промежуточную зону. Вероятно, что при ссыпании тяжелой рудной части шихты с боль­ шого конуса к стенам печи происходил сдвиг легкого древесного угля в промежуточную зону и далее к центру печи.

благодаря применению бадей и ва­ гонеток с различными диаметрами конусных днищ. Это позволило регулировать количество руды и древесного угля на периферии и в центральной части, что улучшило

дов является недостаточно надежная его герметичность. Особенно большие потери газа происходили во время обрывов и осадок шихты, когда крышка-конус подбрасывалась вверх и в зону рабочих мест выбрасывалось пламя и раскаленный древесный уголь. Не дости­ галась герметичность и во время опускания большого конуса, когда аппарат закрывался специальной крышкой. Общие потери колош­ никового газа, как и в аппарате Поносова, достигали 10—15%.

Для древесноугольных и коксовых печей В. А. Сорокин (авт. свид. СССР, № 34571, 1930 г.) предложил многоконусный аппарат, обеспечивающий многокольцевую засыпку материалов по радиусу колошника доменной печи. На рис. 83 показана его схема с двумя и тремя конусами (штанги и ограничители хода конусов показаны в одной плоскости, в действительности же они располагаются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях). Для распределения мате­ риалов по окружности печи в аппарате использован обычный распре­

167.

делитель типа Мак-Ки или конусная воронка, расположённая поД верхним конусом. Ссыпающиеся с верхнего конуса материалы на­ правляются воронкой к оси, при этом шихта значительно усред­ няется как количественно, так и качественно. Использование подоб­ ных распределителей шихты в настоящее время в Японии, при достаточно высокой подготовке материалов к доменной плавке, показало целесообразность их применения в промышленности.

При опускании центрального конуса вместе с коническим коль­ цом шихтовые материалы вначале ссыпаются на периферию ко­ лошника, оставаясь на центральном конусе в объеме, ограниченном углом естественного откоса. После того как штанги достигнут огра­ ничителей, движение конического кольца прекратится и при даль­ нейшем опускании центрального конуса шихтовые материалы будут ссыпаться в промежуточную зону.

Нижний затвор закрывают поднятием центрального конуса, который на своем пути захватывает конические кольца и прижимает их к чаше.

Правильный подбор диаметров центрального конуса и кониче­ ского кольца, а также зазора между кольцом и защитными плитами колошника, очевидно, обеспечит более рациональное распределение шихты по радиусу печи. Однако примерно такого же результата можно достичь и в аппарате Парри подбором соответствующих пара­ метров загрузки (очередности подачи материалов, уровня засыпи и величины рудной и коксовой колош).

Показатели работы древесноугольных доменных печей при за­ грузке двухкольцевой засыпью материалов аппаратом В. А. Соро­ кина были лучше, чем при загрузке аппаратом Парри. Особенно хорошие результаты были получены при загрузке в периферийную зону более богатых трудновосстановимых магнитных железняков (высокогорских и гороблагодатских), а во внутреннее кольцо более бедных, но легковосстановимых ауэрбаховских и воронцовских руд. Возможность загрузки различных по кусковатости и восста­ новимости железных руд и агломератов в различные зоны по радиусу печи является важным преимуществом аппарата В. А. Сорокина. Однако, как и у других аппаратов подобного типа, этот аппарат имеет большие конструктивные недостатки: возможность перекоса штанг конического кольца и трудность герметизации межконусного пространства.

В 1959 г. во Франции был предложен засыпной аппарат (пат. Франции, № 1211613, 1959 г.), который отличается от аппарата В. А. Сорокина наличием специальных фиксаторов, позволяющих удерживать распределительное кольцо в верхнем положении во время засыпки гребня материалов в промежуточную зону. В этом аппарате предусмотрена однокольцевая засыпь шихты, но гребень материалов можно загружать в промежуточную (рис. 84, а) и в пе­ риферийную (рис. 84, б) зоны печи. Тяги распределительного кольца установлены не вертикально, а наклонно. Благодаря их шарнирному соединению обеспечивается вертикальное опускание распредели­ тельного кольца, но перекосы и заклинивания при этом вполне

168

возможны, что исключает полную надежность и долговечность кон­ струкции. По мнению автора, более надежными в аппаратах такого типа являются не наклонные, а вертикальные тяги (центральные штанги) конических колец.

Засыпные аппараты аналогичного принципа действия были пред­ ложены А. П. Злоказовым (авт. свид. СССР, № 6678, 1923 г.), А. С. Саркисьянцем (авт. свид. СССР, № 45616, 1935 г.) и И. Н. Гон­ чаровым (авт. свид. СССР, № 40387, 1933 г.). Чаша и нижний конус в аппарате А. П. Злоказова обычной конструкции, только несколько меньшего диаметра (рис. 85, а, б). Под нижним конусом преду­ смотрена дополнительная воронка в виде двух усеченных конусов, сваренных широкими основаниями, с двумя тягами. Верхнее отвер­ стие этой воронки закрывается нижним конусом. Если такую во­ ронку опускать вместе с конусом, то шихтовые материалы будут попадать к стенкам колошника (рис. 85, я), а в случае опускания одного конуса материалы попадут в промежуточную или цен­

В аппарате А. С. Саркисьянца предусмотрена также дополни­ тельная коническая воронка, которая при опускании садится на нижний конус, увеличивая при этом его диаметр. При совместном опускании нижнего конуса и конической воронки шихта направ­ ляется к стенкам колошника, а при опускании только нижнего конуса шихта попадает в промежуточную зону (рис. 85, в, г).

И. Н. Гончаров предложил делать нижний конус из двух частей, причем нижняя его часть имеет сложную конфигурацию. Такой аппарат позволяет засыпать материалы одновременно двумя кон­ центрическими гребнями и дифференцированно на периферию или в центр печи (рис. 85, д, е). На нижний конус материалы загружают через обычный распределитель шихты. При этом они попадают как на нижнюю половину, так и в воронку верхней половины конуса.

Во время опускания конуса вначале ссыпаются материалы, на­ ходящиеся между стенками чаши и воронки нижней половины конуса. После того как нижняя половина конуса достигает упоров, происходит опускание его верхней половины и материалы по вну­ тренней скошенной поверхности его нижней части попадают в цен­ тральную или промежуточную зоны печи. Если же конус опускать до упоров нижней его половины, то материалы ссыпаются только к стенкам колошника (рис. 85, д). В случае опускания одной верх­ ней половины конуса (нижняя часть конуса не опускается), мате­ риалы загружаются в промежуточную или центральную область печи (рис. 85, ё). Если рудную и коксовую составляющие подачи загружать в различные отсеки на нижнем конусе, то можно соответ­ ственно регулировать их загрузку к стенкам или в центр колошника. Это увеличивает гибкость управления газовым потоком по радиусу печи.

169

Рис. 84. Засыпной аппарат с дополнительным распределительным кольцом (Франция);

1 — чаша; 2 — коническое распределительное кольцо; 3 — наклонная тяга; 4 — конус: 5 — штанга

Рис. 85. Схемы действия засыпных аппаратов конструкции А. П. Злоказова (а, 0); А. С. Саркисьянца (в, а) и И. Н. Гончарова (д, е)

170

Во всех рассмотренных выше засыпные аппаратах манипулиро­ вание дополнительными кольцами возможно с помощью двух тяг, что являлось большим недостатком. В настоящее время в некоторых случаях нижние конусы имеют по две штанги, и особых трудностей при этом не наблюдается, однако применение повышенного давления газа на колошнике полностью исключает возможность использования засыпного аппарата конструкции И. Н. Гончарова, так как трудно обеспечить надежную герметичность одновременно по контактным по­ верхностям прилегания конуса

кчаше и к другой его половине.

Вдвухконусном засыпном аппарате, предложенном А. П. Рязанцевым (рис. 86), во время опускания нижнего конуса ма­ териалы ссыпаются В промежу­ точную зону и между их греб­ нем и стенками колошника образуется незаполненная па­ зуха, в которую попадает оставшаяся в межконусном пространстве шихта при опу­ скании усеченного конуса. Из­ меняя в таком аппарате зазор между усеченным конусом и защитными плитами колошника, а также диаметр центрального (нижнего) конуса, можно по­

лучать оптимальное распреде­ ление газового потока по ра­ диусу печи. Кроме конструктив­ ных факторов, для этой цели можно также использовать за­

грузку в определенные зоны колошника материалов различного гранулометрического состава и механической прочности, что значительно расширяет степень управления радиальным потоком газа в доменной печи.

Однако применение и этого засыпного аппарата для работы с по­ вышенным давлением газа в печи весьма затруднительно, так как нарушение плотности по двум контактным поверхностям более вероятно, чем при одной контактной плоскости у конуса обычной конструкции. Кроме того, ссыпающаяся с нижнего конуса шихта пересекает металлоконструкции крепления усеченного конуса с его штангой, что ведет к образованию разрыхленных зон в столбе ших­ товых материалов и, в конечном итоге, к образованию устойчивых каналов. Для ликвидации этого недостатка предлагалось опускать и поднимать усеченный конус двумя штангами, расположенными за чашей нижнего конуса. Но сложность их уплотнения и возможность перекоса при работе создают определенные трудности применения такой конструкции в промышленности.

171-