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

Очень важным условием, определяющим газодинамику процесса обжига кускового материала в слое и, следовательно, интенсивность теплообмена, является размер его кусков. В этой зависимости

.{рис. 158) температура и длительность обжига должны соответство­ вать размеру кусков известняка [288].

Печи для обжига известняка по аналогии с доменными и газо­ генераторными печами делали вначале круглыми. Их загрузочное устройство состояло из двойного аппарата Парри, причем размеры нижнего конуса мало отличались от размеров верхнего. Воронка верхнего конуса была стацио­

к значительному перекосу профиля материалов в шахте и к значи­ тельной сегрегации их по крупности. Со стороны гребня распола­ гались мелкие фракции, а со стороны откоса — крупные.

Меньшая высота столба с большим количеством крупных кусков материалов со стороны впадины способствовала и большему развитию здесь газового потока. Температура периферии со стороны откоса в поясе обжига обычно была на 400—500° С выше, чем с противопо­ ложной стороны. В результате в местах с развитым газовым потоком известь получается с большим содержанием СаО, при этом здесь быстрее и на большую глубину выгорает кладка, а на противополож­ ной стороне встречаются необожженные куски известняка.

Для устранения этого недостатка воронку верхнего конуса стали делать вращающейся и увеличили размер нижнего конуса (рис. 159). Распределение материалов и газов по окружности печи значительно улучшилось. Появилась возможность регулировать количество за-

гружаемого кокса по окружности печи путем подачи большого его количества (гребней) в зоны с низкими температурами. Все это спо­ собствовало снижению расхода топлива и улучшению качества обо­ жженной извести.

Обычно известняк и кокс загружают раздельно — скипами. Сов­ местная их загрузка в одном скипе особых преимуществ ие дала. По зарубежным сообщениям, совместная загрузка известняка и кокса позволила сократить расход тепла с 1150—1200 до 900 ккал/кг СаО. При этом печь загружали бадьевым подъемником, а бадыо при за­ полнении вращали, вследствие чего кокс равномерно распределялся между кусками известняка.

Надо полагать, что равномерное распределение кокса среди из­ вестняка является рациональным, так как улучшает равномерность обжига. Газопроницаемость же слоя не понизится ввиду одинаковой кусковатостм шихты (шихту предварительно просеивали на грохо­ тах). В доменной печи размеры кусков кокса значительно отличаются от частичек рудной части и поэтому целесообразной является их раздельная загрузка.

Для лучшего распределения шихтовых материалов по окружности в засыпном аппарате обжиговой печи верхний конус заменили коло­ колом (рис. 160), при подъеме которого материалы стали ссыпаться по суживающейся воронке в центр нижнего конуса и располагаться более равномерно по его окружности.

Как видно из рис. 160, цилиндрический зубчатый венец заменен коническим, что позволило отказаться от углового редуктора. Была улучшена конструкция подпятника для вращения колокола, в ко­ тором вместо роликовой опоры поставлен упорный шарикоподшип­ ник. Поставлены верхний и нижний сальники, обеспечивающие над­ лежащую герметичность пространства, в котором установлен опор­ ный шарикоподшипник. Это позволило значительно повысить срок службы подпятника и, следовательно, всей системы вращения во­ ронки распределителя в целом. Для лучшей центровки вращающейся воронки в горизонтальной плоскости были установлены упорные ролики на двух однородных радиальных шарикоподшипниках. При большой запыленности атмосферы на колошниковой площадке без достаточной герметичности шарикоподшипники быстро выходят из строя. Была значительно улучшена конструкция опорного ролика, предусмотрены прокладка между крышкой и корпусом ролика и саль­ никовые уплотнения вокруг оси, а также канавки для автоматиче­ ской смазки шарикоподшипников, зубчатого венца, редуктора и на­ правляющих роликов и блоков для манипулирования колоколом и конусом.

Значительным недостатком этого загрузочного устройства яв­ ляется слишком малый диаметр нижнего конуса (1125 мм при диа­ метре печи 4000 мм). Зазор между стенками печи и конусом полу­ чается равномерным —1440 мм, вследствие чего кусковой материал бу­ дет попадать к стенкам и вызовет развитие периферийного хода газов.

Для лучшего распределения известняка в обжиговых печах С. А. Скробут и А. П. Коник предложили поворотный рассекатель,

290

который должен периодически поворачиваться на определенный угол независимо от загрузочной воронки (авт. свид. СССР, Лг° 109187, 1956 г.). Авторы предложения считают, что такое приспособление позволит иа существующих обжигоизвестковых печах, работающих с верхним отбором газов, улучшить обжиг извести и ее качество, а также увеличить производительность печи.

Автору данной работы представляется, что наличие рассекателя в шахте печи значительно усложнит конструкцию загрузочного

Автор изобретения рекомендует при работе на однородных фрак­ циях известняка и кокса распределять их в печи равномерно. Если же известняк по фракциям неоднороден (что бывает чаще), то* следует его предварительно разделять на грохотах на две фракции и загру­ жать их в печь в следующем порядке: крупный, с большим количест­ вом кокса, ближе к центру, а мелкий, с меньшим количеством кокса — на периферию. При такой загрузке повышается качество обжига, увеличивается производительность печи и срок службы футеровки.

Шихтовые материалы к загрузочному устройству можно подавать скиповым подъемником или транспортерной лентой. Газовым затво­ ром в нем служит колокол, закрывающий попеременно цилиндриче­ ские части приемной или распределительной воронок.

Интересно отметить, что схожий по конструкции засыпной аппа­ рат позднее был предложен для загрузки доменных печей Э. Тэшем

И успешно опробован в производственных условиях [225—228]. Кроме того, В. М. Царев еще в сороковых годах предложил совмест­ ную загрузку известняка и кокса, что впоследствии дало хорошие результаты [42].

Загрузочное устройство, предложенное В. М. Царевым, кон­ структивно просто, обеспечивает весьма гибкое управление рас­ пределением материалов по радиусу печи. С помощью его двух усе­ ченных конусов, расположенных один к другому своими малыми осно­ ваниями, и нижнего конуса можно ссыпать материалы на перифе­ рию, в промежуточную зону и в центр печи (рис. 162). Подбирая при этом соответствующие фракционные составы и очередность загрузки

Рис. 1G2. Схема распределения материалов засыпным аппаратом В. М. Царева:

а — на периферию; б — в центральную зону; в — в промежуточную зону; г — по окружности печи

материалов, можно изменять газовый поток в печи в широких пределах. Такое устройство можно рекомендовать для широкого внедре­ ния в промышленность.

К его недостаткам следует отнести негерметичность загрузочного аппарата в момент подъема колокола, когда он еще не закрывает приемную воронку. Этот недостаток можно устранить добавкой еще одного конуса или колокола. Можно также колокол разделить на две части, из которых верхнюю поднимать раньше до полного за­ крытия приемной воронки, а затем поднимать вторую (нижнюю) часть.

Для загрузки шахтных обжиговых печей применяют и загру­ зочное устройство, обеспечивающее распределение шихты по ради­ усу печи по фракциям. Оно сделано в виде поворотного бункера, смонтированного над шахтой печи и разделенного концентрической перегородкой на два отсека. Внутренний отсек загружают крупными фракциями известняка и топлива, а внешний — мелочью. Поворот бункера на заданный угол сблокирован через конечный выключатель с движением скипового подъемника.

Н. И. Лебедев предложил продолжить разделительную пере­ городку и в верхнюю часть шахты, что позволит без опускания бун­ кера вниз сохранить пофракционную загрузку материалов при их ссыпании в печь (авт. свид. СССР, № 132529, 1959 г.). Кроме того, его засыпное устройство имеет бункер с двумя днищами: подвижным и неподвижным. Каждое из них имеет но восемь секторных вырезов.

292

Участки между вырезами сделаны со скосами, чтобы шихта высыпа­ лась полностью (рис. 163).

Предварительно взвешенные и перемешанные крупные фракции известняка и топлива засыпаются в скип и подаются на верх печи (можно подавать и ленточным транспортером). Затем через поворот­ ный лоток они попадают в центральный отсек бункера. В конце

Рис. 163. Загрузочное устройство с поворотным секционным бункером:

1 — скип; 2 — поворотный лоток; 3 — механизм поворота; 4 — вибратор; 5 — концентри­ ческая стенка; 6 — электропривод вращения бункера; 7 — песочный затвор; 8 — ребра жест­ кости; 9 — разделительная стенка в шахте; 10 — поворотное секторное днище; 11 — верх­ нее секторное днище; 12 — тормозное устройство; 13 — поворотный бункер

поворачивается на 45°. За полный поворот бункера в него успевают засыпать восемь скипов. После этого два скипа загружают мелкой фракцией шихты и засыпают их в периферийный кольцевой отсек. В это время поворотный бункер поворачивается уже на 180°. После заполнения бункера его снова приводят в движение и открывают днище, для чего подвижное днище затормаживают до совпадения секторных вырезов обоих днищ. После освобождения бункера от шихты днища закрывают тем же тормозным механизмом. По пери­ метру подвижного днища сделан песочный затвор для защиты от прорыва газов. Емкость подвижного бункера и время его заполнения определяются производительностью печи.

Это засыпное устройство имеет меньшую маневренность в рас­ пределении материалов и газов в печи, чем аппарат В. М. Царева,

293