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

ния материалов по окружности печи были получены распредели­ телем с двускатной быстровращающейся воронкой (Н. С. Щиренко, В. П. Добров, Я- Г. Скрипка, А. Д. Файнберг, В. П. Кузьмин. Авт. свид. СССР, N° 105602, 1954 г.). Этот распределитель системы проф. Н. С. Щиренко состоит из обычной приемной воронки (рис. 119)

ипромежуточной быстровращающейся воронки с двускатным дном

ис двумя выпускными отверстиями. Промежуточная воронка опи­ рается на опорные и центрируется упорными роликами. Вращается она электроприводом через зубчатый венец, укрепленный на верх­ нем фланце. Предусмотрен также вариант вра­ щения через опорные конические ролики, сое­ диненные с электродвигателями. В схеме управ­ ления воронкой имеется следящий сельсин и два командоаппарата, которые могут быть вклю­ чены в случае необходимости работы по стан­ циям. Преимуществом такой конструкции яв­

ляется то, что в ней отсутствуют уплотнения вокруг распредительной воронки и подпятник для вращения малого конуса.

Принцип работы этого распределителя осно­ ван на предварительном накоплении материала во вращающейся воронке с последующим его высыпанием через выпускные окна, размеры которых должны обеспечить разгрузку во­ ронки не быстрее чем за 3—4 ее полных обо­ рота. Промышленные испытания распредели­ теля на одной из доменных печей объемом 997 м3 показали, что длительность высыпания материалов из промежуточной воронки соста­ вила 8—11 с, а скорость вращения не превы­ шала 18—20 об/мин. При увеличении скорости вращения наблюдалось задерживание материа­ лов у стенок воронки и даже частичное вы­ брасывание кокса на колошниковую площадку.

Окружное и радиальное распределение материалов на колошнике доменной печи было удовлетворительным. Это подтверждается и температурой периферии, разброс точек которой обычно со­

номических показателей работы печи с типовым распределителем шихты и с распределителем системы Н. С. Щиренко не позволяет сделать на этот счет определенных выводов.

Предварительное накопление материалов в промежуточной во­ ронке лимитирует размеры выпускных отверстий, которые необхо­ димо делать сравнительно малыми. Это вызывает частое кострение материалов в них при попадании скрапин, больших кусков руды агломерата и т. д. Кроме того, распределение материалов по окруж­ ности печи в качественном отношении недостаточно равномерно.

221

Отсутствие при этом определенной закономерности усложняет ре­ гулировку ходом печи сверху. Значительным недостатком распреде­ лителя системы Н. С. Щиренко является также невозможность ре­ гулирования газового потока по окружности печи изменением про­ граммной загрузки [266, 267 ]. Предлагаемая схема работы распреде­ лителя при неподвижно установленной двускатной воронке по про­ грамме АКАК!, с учетом положений отверстий воронки и положе­ ний скипов с агломератом и коксом [265], весьма сомнительна и мало­

вое выходное отверстие ссыпались на малый конус. При работе по станциям промежуточную воронку поворачивали соответственно на 60 или 45° в зависимости от числа станций. Проведенными исследованиями [268] установлена зави­ симость газораспределения в печи от скорости вращения промежу­ точной односкатной воронки (рис. 120). Из рис. 120 видно, что с уве­ личением скорости вращения температура периферийных газов сни­ жалась и сужался разброс точек At. Следовательно, улучшение равномерности в распределении шихты благоприятно сказывалось не только на окружном, но и на радиальном газовом потоке. Содер­ жание двуокиси углерода в колошниковом газе с увеличением обо­ ротов промежуточной воронки увеличилось соответственно с 15,3 до 16,2%, что эквивалентно снижению расхода кокса на 7—8,5 кг/т чугуна. В табл. 23 приведены технико-экономические показатели работы доменной печи завода «Запорожсталь» с обычным и быстровращающимся распределителями шихты.

Исследования на моделях (1 : 10) качества распределения ма­ териалов по окружности колошника промежуточной односкатной воронкой показали удовлетворительные результаты. Ввиду того,

222

что односкатная воронка обеспечивает четкое распределение шихты по станциям, ей отдается предпочтение по сравнению с двускатной воронкой [267, 268]. Такое утверждение, по-видимому, недоста­ точно обосновано. Во-первых, модели не имеют механического по­ добия с натурой. Во-вторых, при больших скоростях вращения на модели материалы ссыпаются медленнее из-за действия центробеж­

223

Ё уравнении (166) не учитываются силы трения частичек мате­ риала о материал и о стенки воронки. Поэтому ошибки при опре­ делении по этой формуле могут быть значительными, особенно при небольших углах наклона днища и мелких частичках (например, при моделировании).

В связи с тем, что в производственных условиях накапливания материала в промежуточной односкатной воронке не происходит [267 ], выполненная модель не соответствует натуре. Если же для предварительного накопления материалов в промежуточной воронке уменьшить сечение выходного отверстия или значительно уменьшить угол наклона днища, то воронка окажется неработоспособной из-за частого кострения в ней шихтовых материалов.

Несмотря на то что односкатная быстровращающаяся воронка сравнительно успешно применяется на доменных печах ПНР, в том числе и на доменной печи полезным объемом 2000 м3 [269], широкое ее распространение нецелесообразно вследствие значительной нерав­ номерности распределения материалов в неподвижной воронке малого конуса, невозможности точной балансировки из-за несим­ метричности ее формы, из-за снижения производительности при работе с одним окном (при увеличении же размеров окна на малом конусе образуется односторонний откос) и, наконец из-за значитель­ ного уменьшения емкости воронки наклонным днищем [265].

Односкатную промежуточную воронку выгодно применять для равномерного распределения материалов по окружности доменной печи в случае транспортерной подачи. Время ссыпания шихты можно увеличить таким образом, что за период набора воронка сделает достаточное число оборотов. Учитывая ровность струи материалов, ссыпаемых с транспортерной ленты, и большое число витков шихты в воронке, можно предположить большую степень равномерности распределения материалов по окружности колошника.

Успешное промышленное испытание быстровращающегося распределителя с промежуточной односкатной воронкой во Франции и Италии позволило отказаться от дополнительного распределения сырых материалов типовым распределителем. Надобность в работе по станциям, как показала практика работы таких загрузочных устройств, отпадает. Если же нужно загрузить гребень любого материала (агломерата, кокса) в определенную область окружности колошника, то промежуточную воронку останавливают в соответ­ ствующем месте и материалы, ссыпаясь на малый конус в кучу, образуют резко выраженный гребень. На рис. 121 показано такое распределение агломерата по окружности большого конуса во время загрузки при остановке воронки на станции 0 (а) и 180° (б) [268]. Из рис. 121 видно, что гребень агломерата на обеих станциях четко выражен, причем в этом гребне размещается основное количество мелочи.

Загрузкой материалов с такой неравномерностью можно быстро изменить характер газового потока по окружности колош­ ника в нужном направлении. Следует отметить высокую «прицельность» дифференцированной загрузки с помощью односкатной во­

224

ронки, что является еще одним важным преимуществом такого распределителя.

На заводе в Дюнкерке (Франция) работа промежуточной одно­ скатной воронки контролируется по телевизору. Обслуживающий персонал печи всегда может не только задать в автоматическую схему определенную станцию поворота односкатной воронки, но и проследить точность испол­

нения команды.

В связи с тем, что совре­ менные мощные доменные

Станция, град.

перспективно. Односкатная воронка может находиться как внутри газового затвора, так и над ним. В первом случае в качестве верхнего газового затвора может применяться горизонтальный шибер (пат. Франции, № 1588881, 1968 г.) или тарельчатые клапаны под одно­ скатной воронкой. Благодаря этому упрощается обслуживание механизмов опорно-упорных роликов. Нижним газовым затвором будет служить неподвижный малый конус. В обоих вариантах боль­ шой конус не является газовым затвором, что значительно повысит стойкость всего загрузочного устройства.

Распределитель шихты, основанный на совершенно ином прин­ ципе, предложен в ПНР 3. Кроткиевским и Б. Северинским [270]. Промежуточная вращающаяся воронка этого распределителя (рис. 122) имеет одно или два выпускных отверстия особой конфи­ гурации. Шихтовые материалы в воронке удерживаются от непре-51