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

многорежимныи распределитель шихты в рассмотренном режиме работы практически устраняет объемную и количественную нерав­ номерность в распределении материалов по концентрическим окруж­ ностям печи. Качественная неравномерность распределения подачи железной руды оказалась также небольшой. Так, максимальная разность масс отдельных фракций по восьми секторам модели ко­ лошника составила:

При суммировании отдельных фракций руды за две подачи сте­ пень неравномерности значительно понизилась, а наибольшая разность масс для железной руды, агломерата и кокса составила не

более 1% (рис. 134).

Из этого можно сделать вывод, что качественное распределение железной руды по окружности печи новым засыпным устройством значительно лучше, чем типовым распределителем в аналогичных условиях. Особенно это заметно в распределении самых мелких и крупных фракций. Так, для частиц руды размером 10—0 мм раз­ личие в максимальном отклонении от среднего количества составило около 10%, а для кусков >40 мм — до 15—17%. Если такое же сравнение сделать для двух подач, то при загрузке руды типовым засыпным устройством степень качественной неравномерности будет

еще больше, по сравнению с аналогичной загрузкой руды новым засыпным аппаратом.

В настоящее время доменные печи СССР работают в основном на агломерате, поэтому его количественное и качественное распреде­ ление по окружности колошника имеет наиболее важное значение. На рис. 135 представлено сравнение сегрегации агломерата ЮГОКа по гранулометрическому составу при загрузке типовым и много­ режимным распределителями шихты. Из рис. 135 видно, что макси­ мальная разность масс фракции 10—0 мм по восьми секторам со­ ставила 3,0 для загрузки новым и 15% для загрузки типовым засып­ ными устройствами. Для фракций 10—25; 25—40 и >40 мм разность составила соответственно 6,1; 4,4 и 8,2%. Таким образом, сравнение результатов распределения руды и агломерата многорежимным и обычным распределителями шихты показывает явное преимущество новой конструкции.

Было проведено исследование на модели и распределение мате­ риалов на восемь станций, так как этот цикл наиболее часто встре­ чается в практике. В положении геометрических гребней сырых материалов почти не было различия, что упрощает схему автомати­ ческого управления распределителем при его работе в этом режиме. При загрузке любого материала в трех смежных секторах сосредо­ точивалось 62—75% всей его массы, с противоположной стороны наблюдалось полное выклинивание. Так как руда и агломерат ссы­ паются с направляющей лопасти в кучу, то в гребне находится большее количество мелочи. Положение гребней зависит не от пере­ менных факторов (физического состояния материалов, угла опро­ кидывания скипа и т. д.), а от легко контролируемых положений вращающейся и приемной воронок.

Распределение материалов по окружности колошника при за­ грузке по станциям с достаточной точностью описывается уравне­

определить массу материала, град; а —■коэффициент, зависящий от кривизны поверхности и равный:

Наличие большого количества материалов в гребне с максималь­ ным содержанием в нем мелких фракций значительно упрощает управление газовым потоком путем изменения программы загрузки. Так, подача в зону преимущественного газового потока рудной составляющей из одного или нескольких скипов существенным обра­ зом меняет газораспределение в печи.

242

В течение всего времени работы распределителя по станциям расположение гребней и впадин материалов было очень четким и постоянным, что гарантирует эффективное применение регулиро­ вания ходом печи сверху при загрузке многорежимным распреде­ лителем шихты. Кроме того, точное расположение гребня на верх­ нем конусе особенно ценно для решения проблемы автоматизации доменного процесса [146, 193, 194].

Наиболее вероятной из всех предполагаемых отрицательных сторон нового засыпного устройства является возможность децентри­ рования вращающейся воронки во время эксплуатации. Такое явление наблюдалось при работе промежуточной быстровращающейся воронки системы Н. С. Щиренко на двух доменных печах металлургического завода им. Дзержинского. Через несколько месяцев эксплуатации упорно-опорная система механизмов воронки нарушилась и вследствие бокового биения при вращении воронки все колошниковое устройство сильно вибрировало. В таких случаях на время ремонта необходимо перейти на работу по станциям и при этом воронку следует либо остановить совсем (но без прекращения загрузки печи), либо вращать через определенное время со скоростью не более 3—3,5 об/мин. Новым засыпным устройством такая загрузка вполне возможна, так как в нем будет передвигаться верхняя при­ емная воронка, которая обеспечит сравнительно удовлетворитель­ ное распределение материалов по окружности колошника. При суммировании массы четырех подач железной руды, загружаемых методом диаметральной компенсации после каждого скипа (первый скип на станцию 0°, второй на станцию 180°, третий на станцию 90°, а четвертый на станцию 270° и т. д.), максимальная неравномерность по восьми секторам модели колошника составила всего 0,8%, что меньше неравномерности при таком же распределении суммы восьми подач, загружаемых типовым распределителем шихты.

При загрузке по станциям новым и типовым аппаратами одной и двух подач агломерата ЮГОКа порядок распределения по окруж­ ности колошника почти одинаков (табл. 24). Такое же равномерное распределение получали и при загрузке кокса (табл. 25).

При этом новый распределелитель загружал шихту без поворота вращающейся воронки. Это ценно тем, что при выходе из строя при­ вода или механизмов опорно-упорных роликов их можно ремонти­ ровать, не прекращая загрузку, а распределение газового потока в печи остается таким же, как при загрузке печи нормально рабо­ тающим типовым распределителем.

Если выйдут из строя привод или механизмы приемной воронки, то и их ремонт или замена не вызовет прекращения загрузки. В это время распределительная воронка при высыпании скипа будет вращаться с максимальной скоростью и материалы распределятся по окружности колошника более равномерно, чем при загрузке шихты типовым засыпным устройством.

Следовательно, при выходе из строя приемной или вращающейся воронок загрузка печи шихтой не прекращается на все время .ре­ монта. Кроме того, все механизмы и узлы многорежимного распре-

делителя шихты запроектированы таким образом, что их легко заменять. При непрерывности доменного производства это обеспе­ чивает хорошие условия эксплуатации.

Распределение материалов по радиусу печи. Измельчение шихты быстровращающейся воронкой

Как уже отмечалось, распределение материалов по радиусу печи зависит от конструктивных и технологических факторов. Влияние первых факторов в новом засыпном устройстве будет та­ ким же, как и в типовом аппарате. Аналогичным будет влияние и таких переменных факторов, как количество одновременно загру­ жаемых материалов и уровень засыпи.

При ссыпании шихты с малого конуса типового распределителя она будет размещаться по окружности большого конуса неравно­ мерным, но сплошным валиком. В этом случае подача, расположен­ ная на большом конусе, будет иметь в разрезе ту же очередность слоев, что и при загрузке кокса или руды. Если же с верхнего ко­ нуса ссыпать всю подачу, то возможно перераспределение материалов при падении из-за разного веса отдельных кусков, в результате чего произойдет перемешивание кокса и руды, затрудняющее регу­ лирование газового потока по радиусу печи сверху. Поэтому на модели проверили степень перемешивания материалов при такой загрузке. Модель колошника соответственно переоборудовали. Загружали кокс, грохоченую железную руду и агломерат. Соотно­ шение масс руды и кокса соответствовало рудной нагрузке на дей­ ствующей доменной печи.

Исследования показали, что расположение материалов на ниж­ нем конусе в основном полностью соответствует порядку их набора на верхний конус при любой системе очередности загрузки. При ссыпании с нижнего конуса на колошник перемешивание материалов происходит в большей мере, однако в основной своей массе рудная часть подачи отделена от кокса. Это особенно четко определилось после уменьшения диаметра верхнего конуса, когда материалы стали попадать в стык конуса с чашей. Только при загрузке по схемам КРКР! и KAKAJ происходило более сильное перемешивание агломерата и руды с коксом. При загрузке подач по системам РРКК|, KKPPi, ААКК|, KKAAI существенного перемешивания не наблю­ далось, и основная масса агломерата и руды каждой подачи распо­ лагалась отдельными от кокса слоями.

Примерно такое же распределение рудной составляющей и кокса по радиусу печи в зависимости от порядка их загрузки показали испытания и на модели типовой конструкции засыпного устрой­ ства. Незначительное перемешивание материалов при загрузке доменных печей отмечалось и ранее, но на такой большой модели данное исследование было проведено впервые.

На модели нового засыпного устройства проверяли также степень измельчаемости агломерата и кокса во время их загрузки быстро­ вращающейся воронкой. Для этого из партии агломерата была пол-

245