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

доемким, чем при монтаже с конусом жесткости. Соединение конуса со штангой защищено кожухом.

Чашу нижнего конуса отливают двумя половинами, которые за­ тем сваривают под слоем флюса, что позволяет получать плотную отливку без раковин и пор по всей высоте чаши, в том числе и в ниж-

ней утолщенной части. Эту часть чаши сделали более жесткой, с на­ плавкой твердым сплавом по всей плоскости прилегания к конусу и выше нее на всю высоту конической части. Для больших печей верх­ ний фланец чаши делают составным, чтобы обеспечить ее транспор­ табельность по железной дороге. На нижней кромке фланца в послед­ нее время делают нарезку кольцевых зубьев для лучшей герметиза­ ции по асбестовому уплотнению между опорным колошниковым коль­ цом и чашей.

Штангу большого конуса изготавливают обычно из цельной по­ ковки. Материал ее должен быть достаточно пластичным и не раз­ рушаться при повторных остаточных деформациях. Для этой цели подходит сталь марки 15 или Ст.2, но лучше применять сталь, леги­ рованную никелем, так как последний значительно улучшает пла­ стические свойства стали и повышает ее прочность при высоких температурах. На участке сальниковых уплотнений штангу во из­ бежание коррозии иногда наплавляют проволокой типа ПП-ЗХ2В8 или мягкой аустенитной сталью. Во всех случаях данный участок штанги полируют.

В последние годы для удобства и ускорения монтажных работ при замене засыпного аппарата штангу нижнего конуса предложено де­ лать разъемной (В. И. Стекачев, В. М. Грацилев, А. И. Лесин. Авт. свид. СССР, № 262126, 1968 г.). В этом случае обе половины штанги соединяют муфтой с коническими резьбами, а для фиксации муфты предусматривают кольцо с торцовыми шлицами, которое за­ тем приваривают к штанге. При демонтаже муфта разрезается в сред­ ней части так, чтобы можно было использовать в дальнейшем обе половины штанги.

С увеличением мощности доменных печей между штангами ма­ лого и большого конусов наблюдались значительные продувы газа. Поэтому уже в 1925 г. Н. Г. Маевский предложил устанавливать здесь уплотнение (авт. свид. СССР, № 8280, 1925 г.). По мере повы­ шения давления газа на колошнике конструкция сальникового уплот­ нения изменялась. Повсеместно применявшиеся вначале паровые уплотнения (лабиринтное и с помощью сопел) не обеспечивали до­ статочной плотности. Кроме того, материал штанги, подвергаясь агрессивному воздействию пара и его конденсата, коррозировал, что ускоряло его износ в районе уплотнения. Малоэффективными ока­ зались и комбинированные сальнико-паровые уплотнения. На мно­ гих заводах сальниковую набивку удлинили, что увеличило продол­ жительность работы уплотнения. Затем стали применять двух-

нтрехсалы-шковые уплотнения, которые успешно эксплуатируются

ив настоящее время.

По мнению автора, наиболее рациональным является уплотне­ ние, применяемое на некоторых печах завода «Азовсталь». Его осо­ бенностью является промежуточная кольцевая масляная ванна, образованная двумя вкладышами (рис. 13), в которую через каждый час автоматически нагнетается смазка. Сверху и снизу масляную ванну уплотняют набивкой типа «Рациональ» и дополнительно снизу параннтовой прокладкой. Корпус и грундбуксы выполняются разъ­ емными, а все болты и гайки из нержавеющей стали.

Маневрирование конусами, т. е. их подъем и опускание, в боль­ шинстве случаев производятся с помощью конусных лебедок и балан­ сиров. Имеются раздельные рычажные балансиры для малого и боль­ шого конусов, которые облегчают центровку при монтаже, но при этом усложняется система направляющих шкивов. Известны также шкивные балансиры и балансиры с раздельным грузом, которые опробованы в ограниченном количестве.

Распределитель шихты типовой конструкции состоит из стацио­ нарной приемной воронки, вращающейся воронки с приводом и опорно-упорными роликами, малого конуса со штангой п подпятни­ ком для вращения и системы автоматического управления програм­ мой загрузки.

Приемная воронка состоит из щита и нижней направляющей части, диаметр которой несколько меньше диаметра вращающейся воронки. На некоторых доменных печах применяют лабиринтное уплотнение зазора между приемной и вращающейся воронками, что значительно уменьшает выброс пыли при открывании малого конуса. Иногда используют вентиляционное устройство для отсоса загрязненного воздуха (Э. Э. Кларк. Пат. Франции, № 1348691, 1961 г., приоритет Великобритании № 3218, 1962), что особенно важно для шахтных печей, работающих на цинковых и свинцовых рудах. Вентиляционный отсос пыли от загрузочного устройства до­ менных печей широко применяют в Японии. Для удобства монтажа и демонтажа приемную воронку делают разъемной.

Вращающуюся воронку также изготавливают из двух частей. Нижнюю часть отливают из стали 35Л с последующей наплавкой

20

контактной поверхности твердым сплавом. В некоторых случаях и внутреннюю поверхность нижней части наплавляют в виде сетки твердым сплавом. Верхнюю часть сваривают из свальцованных стальных листов и футеруют защитными плитами из марганцовистой стали или модифицированного чугуна. Плиты к воронке крепят болтами с клиновой затяжкой и с потайными головками.

Обе части вращающейся воронки устанавливают в корпус, на котором имеются специальные фланцы для крепления сегментов.

Рнс. 14. Схема водяного (с) и комбинированных (б, в) уплотнений вра­ щающейся воронкн распределителя:

/ — вращающаяся воронка с перегородкой водяного затвора; 2 — уплот­ нительные кольца; 3 — корпус затвора; 4 — элементы прижима (волни­ стая полоса, пружина)

верхней и нижней беговых дорожек для опорных роликов. Это по­ зволяет обходиться без верхних контропорных роликов, которые устанавливались на распределителях старой конструкции. Между неподвижным корпусом распределителя и подвижным корпусом вра­ щающейся воронки имеется уплотнение.

Уплотнению вращающейся воронки распределителя конструк­ торы и эксплуатационники всегда уделяли большое внимание. При работе доменных печей с нормальным давлением газа на колошнике хорошо зарекомендовал себя в эксплуатации распределитель шихты с водяным уплотнением конструкции Уралмашзавода (рис. 14, а). В корпус такого затвора снизу из водопровода поступает вода, ко­ торая поддерживается на уровне, определяемом местом вывода ее в отводные трубы. Трубы собираются в кольцо, из которого вода уходит в канализацию. Во избежание выброса воды из затвора во время самопроизвольных и искусственных осадок шихты корпус затвора почти по всей окружности выше линии отвода воды имеет кар­ ман такого объема, что в нем может поместиться вся вода, заполняю­

2L

щая водяной затвор. При резком повышении давления газа вода выбрасывается частично или полностью в карман, ио, как только давление падает, она снова заполняет затвор, прекращая дальней­ ший выход газа.

Для быстровращающнхся распределителей шихты на заводе в Эри (США) применили комбинированное уплотнение, состоящее из во­ дяного затвора и уплотнительных колец [16]. Наиболее удачной оказалась конструкция из шести уплотнительных колец из бронзы, микарты и неопрена. Кольца прижимаются к перегородке воронки волнистой пластинкой (рис. 14, б) или пружиной (рис. 14, в). Такой затвор оказался герметичным и долговечным при избыточном давле­ нии газа на колошнике, равном 0,35 ат.

ВСССР комбинированное уплотнение, сочетающее водяной за­ твор с сальниковым, было предложено в 1950 г. (В. П. Селиверстов, В. С. Бирюк, Ф. Б. Скормим. Авт. свид. СССР, № 116989, 1950 г.). Впоследствии примерно такое же уплотнение для герметизации вра­ щающихся заслонок было использовано в предложении работников Ждановского металлургического завода нм. Ильича.

Всвязи с переходом доменных печей на работу с повышенным давлением газа на колошнике стали применять сухое уплотнение, различные виды которого показаны на рис. 15. Применявшееся вна­ чале односальниковое уплотнение (рис. 15, а) из двух рядов графитизированного асбеста оказалось недостаточным для создания хо­ рошей герметичности. Утечка газа приводила не только к высокой загазованности атмосферы, но и к абразивному износу стенок во­ ронки, неподвижного корпуса и фланца сальника. Ликвидация та­ ких «продувов» затруднительна и возникает необходимость прежде­ временной замены засыпного устройства. Позже применили двух­ сальниковое уплотнение (рис. 15, б). В таком уплотнении первый сальник состоит из трех рядов графитизированного асбеста и второй из одного или двух рядов. Кроме того, в нем увеличено количество подаваемой смазки и точек ее подвода. Все это позволило значительно улучшить уплотнение вращающейся воронки. На некоторых заводах применяют дополнительное резиновое уплотнение (рис. 15, в) или водяное охлаждение неподвижного корпуса (рис. 15, г) М. С. Воронов предложил [17] сальнико-пневматическое уплотнение вращающейся воронки (рис. 15, д), которое отличается тем, что уплотняющие кольца прижимаются к стенкам воронки сжатым воздухом. Такое уплотне­ ние обеспечивает большую герметичность и будет необходимо при увеличении избыточного давления газа на колошнике до 2,5—3,0 ат. Известны также горизонтальные уплотнения вращающейся воронки, одно из которых показано на рис. 15, е (авт. свид. СССР, № 94918, 1954 г.). Уплотнение состоит из лабиринта и сальника, плотно при­ жатого винтами к горизонтальной площадке вращающейся воронки.

Ксальнику в лабиринт подается густая смазка, что значительно повышает герметичность и срок службы уплотнения. Вместо смазки

влабиринт можно вводить пар или сжатый воздух.

К- П. Гуляницким было предложено ртутно-водяное уплотнение (авт. свид. СССР, № 95754, 1953 г.). После сравнительно продолжи-

22

Рис. 15. Виды сухого уплотнения вращающейся воронки:

23

тельной его эксплуатации выявились существенные недостатки, такие как потеря ртути. Кроме того, возникали затруднения в об­ служивании такого устройства.

На заводе Вестерален-хютте (ФРГ) применяли простое горизон­ тально-лабиринтное уплотнение, которое было заменено затем более надежным горизонтальным уплотнением с компенсатором (рис. 16).

в межремонтные сроки заменяют разъемными конусами. Для плот­ ного прилегания конуса к воронке ее контактную поверхность обычно обтачивают непосредственно на доменной печи с помощью специального приспособления. При проточке воронку вращают при­ водом распределителя шихты.

Угол наклона поверхности малого конуса составляет 51°, а угол наклона контактной поверхности 62—63°. Так делают потому, что большая конусность контактной поверхности повышает плотность его прилегания к воронке. Кроме того, перелом поверхности конуса

24