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

В этом случае засыпной аппарат будет состоять из двух самостоятель­ ных чаш и двух конусов, входящих один в другой. Преимуществом такой конструкции (авторы предложения Ю. П. Волков, В. П. Та­ расов, А. Ф. Довженко, Ю. К. Мельник, В. П. Недосеков, М. Л. Лав­ рентьев, Ф. П. Тарасов) по сравнению с рассмотренной выше является более надежная герметичность в плоскости прилегания обоих ниж­ них конусов. Кроме того, нижний дополнительный конус будет опу­ скаться раньше основного конуса, поэтому на него не будут попадать ссыпающиеся в печь материалы и он не будет подвергаться их абра­ зивному воздействию. А это позволит наплавлять контактные поверх­ ности менее твердыми сплавами, не имеющими склонности к рас­ трескиванию. В результате можно избежать так называемых «кин­ жальных» продувов, которые довольно часто образуются по трещи­ нам в сормайтовой наплавке.

Устройство сальникового уплотнения на дополнительной штанге нижнего конуса является несложным делом. Целесообразно в на­ чале кампании работать также по обычной схеме, а после нарушения плотности основного газового затвора переходить на дополнительный. При этом первый период раббты нижнего конуса будет более продол­ жительным по сравнению с работой типовой конструкции, так как в данном случае имеет место хорошее его экранирование дополнитель­ ным конусом и чашей. Общая продолжительность эксплуатации за­ сыпного аппарата с двойным нижним конусом, вероятно, будет зна­ чительно большей, чем аппарата обычной конструкции.

Для сверхмощных доменных печей предлагается применять ниж­ ние конусы сравнительно небольших диаметров (4000—5000 мм). Они работают по описанной выше схеме с дополнительным усеченным конусом, который нужен для распределения шихтовых материалов по радиусу колошника.

Во всех рассмотренных схемах засыпных устройств сохранена типовая конструкция распределителя шихты по окружности печи. Однако можно применять и любые другие распределители (конструк­ ций Н. С. Ширенко, А. С. Аюкова, В. П. Тарасова, вращающиеся лотки и др.).

В США для увеличения стойкости засыпного аппарата опробовали мягкое шинно-гидравлическое уплотнение (пат. Швеции, № 145938, 1951 г.). Для этого в нижней части чаши большого конуса сделали специальный прилив, в кольцевой паз которого закладывали гиб­ кий резиновый шланг с асбестовой изоляцией и оболочкой из тефлона для циркуляции воды под давлением. Положение шланга фиксиро вали сегментными кассетами. После семи дней работы такого уплот­ нения на одной из доменных печей шланг дал течь. Опыт повторили и получили тот же результат. Очевидно, при наличии потока высоко­ абразивных материалов шинно-гидравлическое уплотнение нерабо­ тоспособно.

С целью увеличения срока службы большого конуса в США пред­ ложен конус с теплоизоляцией внутренней стенки (пат. США, № 2559763, 1951 г.). Изолирующее покрытие состоит из слоев огне­ упорного цемента, огнеупорного кирпича и прокладки из листового

38

асбеста. Крепится оно к конусу пластинами и кожухом из нержа­ веющей стали. Такая теплоизоляция может предохранить нижний конус от кратковременных перегревов, а следовательно, и от короб­ ления с последующей потерей герметичности по плоскости контакта с чашей. Однако значительного увеличения стойкости в данном слу­ чае ожидать нельзя, так как продувы конуса с чашей в основном происходят по сетке трещин в наплавленном слое.

Для повышения срока службы засыпного аппарата В. Л. Покрыш­ кин и Б. Н. Маймур (авт. свид\ СССР, № 172850, 1963 г1.) предложили устанавливать на чаше большого конуса охлаждаемую сжатым воздухом или водой электромагнитную катушку, так чтобы торец чаши, соприкасающийся с конусом, служил полюсом электромагнита. Напряжение на катушку должно подаваться в период пребывания конуса в закрытом положении. В этом случае в зазоре между сочле­ няющимися поверхностями конуса и чаши возникнет магнитное поле, под воздействием которого ферромагнитные частицы притя­ нутся к стыку и закупорят его, увеличив герметичность контакта. Во время открытия конуса катушка обесточится и создаваемое ею магнитное поле исчезнет. Опробование указанного магнитного уп­ лотнения на одном из южных металлургических заводов Союза пока положительных результатов не дало.

Следует учитывать, что применение в доменной плавке агломератов и окатышей из тонкоизмельченных концентратов способствует об­ разованию мелкодисперсной пыли, которая будет проникать через мельчайшие зазоры, в том числе и через слой ферромагнитных ча­ стиц. Поэтому магнитное уплотнение окажется более эффективным

вусловиях, когда пылинки по размерам будут больше, чем каналы

вуплотняющем слое из ферромагнитных частичек.

Увеличение долговечности вращающегося распределителя шихты

Наиболее слабым звеном в конструкции распределителя шихты является место стыка конуса с воронкой. Как уже отмечалось, для увеличения срока службы контактные поверхности малого конуса и вращающейся воронки наплавляются износостойким сплавом сормайт-1 и пришлифовываются. Кроме того, разработана техноло­ гия наплавки контактной поверхности конуса электродами из сплава типа кермета, содержащего 85% Сг3С2 и 15% Ni, толщиной не бо­ лее 5 мм [33]. При этом получается износостойкая заэвтектическая структура, хорошо сплавляющаяся с нижним слоем. Стойкость малых конусов с наплавкой контактной поверхности карбидами хрома значительно выше, чем при наплавке слоем сормайта. Однако на­ плавка таких сплавов является сложной и дорогой операцией, по­ этому изыскиваются другие пути герметизации стыка конуса с ворон­ кой.

Известно несколько предложений мягкого уплотнения малого конуса с вращающейся воронкой. Так, Я. Р. Волков предложил применять для этой цели резиноподобный материал типа ФКС или

39

материал, аналогичный ему по физико-химическим свойствам (авТ. свид. СССР, № 146324, 1961 г.). Профиль паза для такого материала выбирают с таким расчетом, чтобы его выступающий над контактной поверхностью гребень мог целиком входить в паз при закрывании малого конуса.

В 1967 г. на одной из доменных печей Франции применили гиб­ кое уплотнение из неопрена (рис. 25, а). Его стойкость оказалась

Рнс. 25. Гибкие уплотнения малого конуса (а, 6) н уплотнения в виде сменяемых контактных колец (б):

1 — воронка малого конуса; 2 — резиновое уплотнение типа неопрена; 3 — конус; 4 — наплавка из твердого сплава; 5 — уплотнение из витона; 6 — сменяемые контактные кольца воронки; 7 — то же, малого конуса; 8 — теплоизоляция

равной приблизительно трем месяцам, а замена заняла 3 ч/Причем замену, как правило, проводили при обычных остановках печи для смены охладительной арматуры, шиберов горячего дутья и т. д. Через год работы контактная поверхность малого конуса была в хо­ рошем состоянии, а без дополнительного уплотнения износ малых конусов был бы значительным [34].

На другом французском заводе опробовали уплотнение контакт­ ной поверхности воронки и малого конуса из витока (рис. 25, б). По имеющимся сведениям, такое уплотнение обеспечивает хорошую герметичность в течение 1,5—2 лет.

На заводе «Запорожсталь» применяют малые конусы и воронки с дополнительными контактными кольцами [35]. На рис. 25, в по­ казана конструкция таких контактных колец. Бронь низа воронки

40

стали 35Л и наплавляется по всей образующей износостойким сплавом. В нижней его части приварена съемная контактная поверх­ ность. Внутри основного корпуса предусмотрен второй внутрен­ ний корпус с запасной контактной поверхностью. Пространство между основным и внутренним корпусами конуса заполнено тепло­ изоляционным материалом. Под внутренним конусом имеется саль­ никовое уплотнение, которое устраняет продув газа между конусом и штангой. Бронзовая направляющая втулка опущена вниз, чтобы увеличить жесткость подвески нижнего конуса (уменьшить его раскачивание при закрытии).

В другом варианте (рис. 26, б) верхний конус выполнен со смен­ ными контактными поверхностями. С внутренней поверхности конус имеет экран и футерован огнеупорными материалами. Брон­ зовая направляющая втулка расположена на обычном месте и кре­ пится непосредственно к внутренней стенке конуса.

В обоих случаях воронку малого конуса делают с двумя кон­

Несмотря на относительную сложность такой конструкции ма­ лого конуса, ее следует рекомендовать для широкого внедрения в промышленность, так как получаемое при этом увеличение про­ должительности работы значительно компенсирует дополнительные издержки на ее изготовление.

Ранее отмечалось, что сальниковое уплотнение вращающейся воронки также является слабым местом в конструкции распреде­ лителя шихты. Имеется несколько предложений вращающихся воронок без сальникового уплотнения. Так, В. А. Карпека предло­

на другой. Верхний наружный конус свободно опирается на невращающийся, прижатый к стационарному седлу чаши нижний конус. Верхний конус может поворачиваться вокруг тяги малого конуса вместе с воронкой, с которой он соединен при помощи пера и сколь­ зящей втулки.

Двойной малый конус ранее был предложен Г. И. Лукиаиецом, М. С. Дейнеко (авт. свид. СССР, № 48398, 1935 г.). Верхний малый конус предназначен для удерживания шихты, а нижний служит газовым затвором. Между штангами малых конусов имеются две пружины, которые удерживают нижний малый конус в неподвижном состоянии во время вращения верхнего малого конуса совместно с его воронкой. Интересно отметить, что примерно такое же устрой­ ство предложено в США М. Фраенком и А. Берчинским в 1960 г. (пат. Франции, № 1300544, 1961 г.). Кроме установки пружины между двумя малыми конусами, в этом варианте предусмотрена установка пружины над подпятником для вращения верхнего малого конуса. Несколько по-другому решены также вопросы крепления конусов к полым штангам, конструкция защитных колец и т. д.

В связи со значительным усложнением конструкции распре­ делителей шихты с двойным малым конусом они не были опробо-

42