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

(вплоть до появления шлака на фурмах, а при длительной загрузке по системе АКАКЦ воздушные фурмы «запечатываются»).

Для устранения указанного недостатка приемную воронку вы­ полнили поворотной и в ней установили делители, которые разде­ ляют поток материалов из скипа на две равные части (авторы кон­ струкции В. П. Тарасов, В. Ф. Мазов, В. А. Пухальский, Н. А. Шостак, Э. Н. Салий, И. И. Дышлевич, В. П. Русских, К. И. Котов). Обе части шихты после делителя поступают в печь через разные выпускные отверстия, расположенные под углом 180°. Благодаря этому получается равномерное распределение материалов из каждого скипа и полностью устраняется указанный недостаток в работе нового засыпного устройства.

Практика работы засыпного аппарата конструкции В. П. Тара­ сова с поворотной приемной воронкой на доменной печи № 3 метал­ лургического завода им. Петровского показала, что при этом полу­ чаются примерно те же результаты, что и на Ждановском металлур­ гическом заводе им. Ильича.

Для приведения производительности печи и расхода кокса к рав­ ным условиям пользовались переходными коэффициентами, пред­ ставленными в табл 29. Снижение показателя прочности агломе­ рата М40 на 1%, по данным металлургического завода им. Петров­ ского, приводит к увеличению расхода кокса на 6,5 кг, а снижение

для приведения показателей работы печи к равным условиям берется половина их суммы.

Как видно из табл. 33, расход кокса с новым засыпным устрой­ ством снижается на 18,5 кг/т чугуна при одновременном увеличении

П р о д о л ж е н и е т а б л . 32

Увеличение производительности печи и снижение расхода кокса на доменной печи № 3 металлургического завода им. Петровского получили главным образом за счет улучшения окружного распре­ деления агломерата и кокса, как это имело место и ранее на доменной печи № 2 Ждановского металлургического завода им. Ильича. В результате можно утверждать, что промышленное использование быстровращающихся распределителей шихты перспективно.

Стойкость засыпного аппарата с двумя большими конусами

Загрузка доменных печем с набором на верхний конус двух и более скипов значительно увеличивает время службы нижнего конуса. На некоторых заводах на верхний (малый) конус набирают вместо одного два скипа, что позволяет вдвое сократить время, в течение которого давление в межконусном пространстве равно атмосферному. Это способствует увеличению стойкости большого конуса и чаши [275, 276]. Стойкость засыпного аппарата с двумя большими конусами объективно может быть определена только после эксплуатации на нескольких печах. Однако, сравнивая усло­ вия работы его и типового аппарата, уже сейчас можно с достаточной достоверностью определить примерный срок службы нового аппарата.

Известно, что малые конусы типового аппарата выходят из строя из-за абразивного износа их поверхности шихтовыми материалами, особенно коксом и агломератом. Это подтверждается эксплуатацией малых конусов в различных условиях работы. Так, при работе доменных печей на железной руде стойкость малых конусов в 1,5— 2 раза выше, чем на агломерате, так как абразивный износ рудой меньше, чем агломератом. При работе доменных печей с повышенным давлением газа на колошнике стойкость больших конусов и чаш снизилась более чем в 3—4 раза, а срок службы малых конусов почти не изменился. Увеличило продолжительность эксплуатации малых конусов и применение защитных рубашек..

258.

контактной линии на большом конусе проходит во столько же раз меньшее количество материалов, чем на малом. Кроме того, малый конус типовой конструкции опускается значительно чаще, чем верхний конус нового аппарата, и поэтому истирается сырыми ма­ териалами в 5—8 раз больше.

Причиной малой стойкости засыпного аппарата типовой кон­ струкции служит также коробление чаши (вследствие неравномер­ ного ее прогрева) и раскачивание большого конуса при закрытии. Через образовавшиеся зазоры устремляется с большой скоростью загрязненный колошниковый газ, что увеличивает абразивный износ конуса и чаши. В новом засыпном устройстве обе причины продува отсутствуют, так как верхний конус вместе с чашей нахо­ дится в зоне низких температур, где нет восходящих потоков газа. Поэтому плотность прилегания его к чаше зависит лишь от качества изготовления и центровки.

Хотя со временем неплотности на контактной поверхности верх­ него конуса и чаши возрастают, но абразивный износ их все равно меньше, чем нижних конусов и чаши, так как газ в межконусном пространстве менее загрязнен по сравнению с колошниковым. В слу­ чае же появления отверстия в стенке верхнего конуса до выхода из строя нижнего, продув легко ликвидировать. Для этого надо загрузить на нижний конус мелкий материал и открыть для венти­ ляции люки газового затвора, а затем заварить отверстие. При эксплуатации выяснилось, что стойкость верхнего конуса в новом аппарате намного выше, чем нижнего.

Промышленное испытание трех засыпных аппаратов с двумя большими конусами подтвердило правильность предварительных выводов об увеличении их стойкости. При наборе всей подачи на верхний конус стойкость засыпного аппарата увеличивается в 2— 3 раза по сравнению с аппаратами типовой конструкции.

Учитывая положительный опыт эксплуатации промышленного образца нового засыпного устройства, увеличение в несколько раз стойкости конусов и чаш, повышение производства чугуна при одновременном снижении расхода кокса, такие аппараты следует рекомендовать для установки на других доменных печах.

17»

ЗАГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА НИЗКОШАХТНЫХ ПЕЧЕЙ

Г л а в а 8

ЗАСЫПНЫЕ АППАРАТЫ НИЗКОШАХТНЫХ ДОМЕННЫХ И ЭЛЕКТРОДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ

В настоящее время во многих странах проводятся изыскания способов выплавки черных металлов из таких низкокачественных сырых материалов, как пылеватые железные руды и тонкоизмельченные концентраты. Но основной задачей этих работ является замена дефицитного и дорогого кокса другими, менее дефицитными и дорогими видами топлива. С этой целью проведены плавки чугуна в низкошахтных печах с применением низкосортного горючего. При этом для ускорения процессов восстановления и образования жидких продуктов плавки вели на рудо-угольных брикетах или железококсе, что обеспечивало тесный контакт между частичками руды и восстановителя, а следовательно, и получение металла. Результаты испытаний оказались удовлетворительными, и в настоя­ щее время производство чугуна в низкошахтных печах можно счи­ тать освоенным [277 и др. ].

Вначале строили низкошахтные печи круглого сечения, однако желание значительно повысить их производительность привело к созданию прямоугольного профиля, что вызвало дополнительные трудности в распределении шихтовых материалов. К тому же в таких печах стали проплавлять наряду с брикетами и железококсом обыч­ ные кусковые руды и агломерат. Для получения же удовлетворитель­ ного теплового коэффициента полезного действия необходимо, чтобы температура газов, выходящих из печи, была низкой. Поэтому рас­ пределение материалов в низкошахтных печах имеет большое значение.

Загрузочные устройства низкошахтных печей круглого сечения

В Германии на низкошахтных печах вначале сохраняли бадьевую систему загрузки, которая явилась основной причиной частых непо­ ладок в их работе. В дальнейшем применили скиповую загрузку с подачей шихты в печь через боковой желоб с отсечным шибером и приемной воронкой. Но и такая система загрузки оказалась не­ удачной, так как отсечной шибер не обеспечивал нужной гермети­ зации и быстро выходил из строя. В печи получался неравномерный ход газов, что отражалось на технико-экономических показателях ее работы. Такую же примерно систему загрузки опробовали ранее

260

и на других иизкошахтных печах. Для достижения необходимой герметизации стали применять затворы типа «воронка-конус». На рис. 139 показана схема такой загрузки на одной из печей в ФРГ. Печь имела слегка овальное поперечное сечение площадью 1,04 м2 с высотой столба шихты выше фурм, равной 3,2 м. Материалы на верх печи подавали с помощью грейферного крана, а затем через наклонный боковой желоб они попадали в воронку конусного зат­ вора. Верхним газовым затвором служил шибер. И в этом случае односторонняя загрузка материалов вызывала неравномерный ход газов в печи несмотря на то, что загружались только брикеты, в ко-

торых рудная часть и горючее находились в необходимой пропорции. Это являлось следствием сегрегации материалов по крупности, так как часть брикетов разрушалась с образованием значительного коли­ чества мелочи.

Для устранения указанного недостатка на заводе в Питтсбурге (США) материалы в низкошахтную печь загружали по центру ко­ нуса [227, с. 456—460], при этом была предусмотрена перекидная заслонка, позволяющая до некоторой степени корректировать коли­ чество шихты по окружности печи. В качестве верхнего газового затвора использовали тарельчатый клапан, чем обеспечили лучшую герметичность по сравнению с горизонтальным шибером (рис. 140). К тому же тарельчатый клапан в случае перевода печи на работу с повышенным давлением газа можно уплотнить селиконовой рези­ ной, витоном или неопреном, что еще более увеличит герметичность печи. В результате этих мероприятий при условии сравнительной равномерности шихтовых материалов по кусковатости и химиче­ скому составу было получено достаточно удовлетворительное газо­ распределение по сечениям печи.

Более удачным для низкошахтной печи круглого сечения и неболь­ шой производительности следует считать засыпное устройство, со­ стоящее из двух конусов и приемной воронки (рис. 141). Такой ап­ парат обеспечивает хорошую герметичность печного пространства, конструктивно прост и его следует рекомендовать для загрузки не­ больших низкошахтных печей.

Для круглых низкошахтных печей большой производительности целесообразно применять засыпное устройство, предложенное в ФРГ (пат. ФРГ, № 1210445, 1964 г.). Оно состоит из двухконусного засыпного аппарата и вращающейся односкатной воронки (рис. 142).

камер. Такая система загрузки, очевидно, не дороже скиповой, и имеет то преимущество, что может обеспечить своевременную подачу любого количества шихты для поддержания постоянного уровня засыпи, что для низкошахтных печей имеет особенно важное зна­

чение.

В этом аппарате конусные воронки внизу имеют телескопиче­ ские подвижные части, которые можно поднимать и опускать с по­ мощью специальных штанг, соединенных с электролебедками си­ стемой канатов и блоков. Оба их конуса стационарны ,и подвешены в межконусном пространстве на трехрычаговой консоли. Это, по мнению автора, усложняет конструкцию загрузочного устройства и ухудшает качество окружного распределения шихты, так как ссыпающиеся материалы будут пересекать крепежные балки кон­ соли. Целесообразнее конусы подвешивать к металлоконструкциям

262