Герметизирующее устройство вращающейся воронки распределителя шихты доменной печи

 

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) ЗЮР С 21 В - 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0INY СВИДЕТЕЛЬСТВУ %

° «Ь

ЭФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕтЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3395462/22-02 (22) 10.02.82 (46) 07 07.83.Вюл. И 25 (72) Г;В.Абрамин, А.С,111инкаренко, В.И.Люленков и И.Г.Игонини (53) 669.162.221(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1195754, кл, С 21 В 7/20, 1953.

2. Сторожик Д. А. Изготов".. ление и эксплуатация загрузочных устройств доменных печей. М., "Металлургия", 1973, с. 30-35. (54)(57) ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО .ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ВОРОНКИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ ШИХТЦ ДОМЕННОЙ. ПЕЧИ, содержащее .. эластичные уплотняащие элементы, рас. положенные в зазоре между воронкой .и корпусом распределителя, поджимающий их механизм, о т л и ч.а ю щ е- . е с я тем, что, с целью:повышения надежности герметизации воронки при избыточном давлении колоаникового газа и сокращения эксплуатационных затрат, снабжено защитными тепловыми экранами и металлическими звеньями, составленными из жестко скрепленных между собой упругих кольцеВых отрезков углового профиля, причем кольцевые отрезки смежных звеньев соединены подвижно и перекрыты друг другом, при этом уплотняющие элементы заключены между металлическими звеньями, а поджимающий механизм снабжен поворотным ограничителем вертикального перемещения уплотняющих элементов.

1 10

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использоь вано для герметизации вращающихся распределителей шихты доменных и шахтных печей.

Известно устройство герметизации вращающейся воронки распределителя шихты, включающее непрерывное гидравлическое уплотнение зазора между вращающейся воронкой и корпусом распределителя, причем гидравлический затвор заполнен в качестве рабочей жидкости металлической ртутью 7.12.

Недостатками данного устройства являются вредные условия эксплуатации уплотнения., определяемые высокой токсичностью паров ртути, ненадежность его работы при резком повышении давления в межконусном пространстве (взрыве) и значительные затраты, связанные с использованием дорогостоящей металлической ртути, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является герметизирую щее устройство вращающейся воронки распределителя шихты, содержащее эластичные уплотняющие элементы, расположенные в зазоре между воронкой и корпусом распределителя, и поджимающий их механизм (2).

Недостатками известного устройства являются низкая надежность устройства, нуждающегося в. постоянном уходе для устранения продувов газа, значительные эксплуатационные затраты, а также потери (до 904) мощ" ности привода вращения воронки распределителя, затрачиваемые на преодоление трения в сальнике. Оснащение сухого сальника гидрозатвором усложняет устройство, при этом не исключена возможность попадания водь в печь и, кроме того, эксплуатация гидрозатвора в зимний период в северных районах вызывает дополнительные трудности, связанные с поддержанием работоспособности уплотнения.

Цель изобретения -. повышение надежности герметизации вращающейся воронки и сокращение эксплуатационных затрат.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее элас тичные уплотняющие элементы, pac." положенные в зазоре между воронкой и корпусом распределителя, и поджимающий их механизм, снабжено защит"

8 устройстве уплотняемые цилиндры вращающейся воронки 1 и корпуса распределителя 2 образуют на внешней части газового затвора кольцевой выступ, охватывающий корпус.,вращающейся воронки с зазором el . Детали уплотняющего устройства, расположенные внут ри газового затвора, защищены тепловыми экранами 3 и 4, зазор между которыми перекрыт набором асбестовых колец 5. Между вращающейся воронкой

1 и обоймой 6 корпуса распределителя

2 установлены ксуьцевые уплотняющие элементы 7 с дистанционными кольцами

8, имеющими поперечные отверстия 9.

27218 ;2 ными тепловыми экранами и металли.ческими звеньями, составленными из жестко скрепленных между собой упругих кольцевых отрезков углового профиля, причем кольцевые отрезки смежных . звеньев Соединены подвижно и перекрыты друг другом, при этом уплотняющие элементы заключены между металлическими звеньями, а поджимаю1в щий механизм снабжен поворотным ограничителем вертикального перемещения уплотняющих элементов.

8 предлагаемом устройстве применяют кольцевые звенья уплотняющих элементов, в состав которых входит листовой металл, содержащий 53-804 меди. Толщину листов для изготовления звеньев выбирают в зависимости от максимального давления колошникового газа и размеров уплотнения в пределах 0,5-1,5 мм. Соединение коль-. цевых отрезков в звеньях осуществляют контактной сваркой. Поверхности вращающейся воронки и корпуса распределителя шихты, образующие уплоняемый зазор, покрывают нержавеющей сталью с содержанием 12-18Ф хрома.

Эластичные прокладки для нижних секций уплотняющих кольцевых элементов готовят из плетеного асбес-. тового материаЛа, для верхнихиспользуют полимерные материалы и маслостойкую резину. Смазку трущихся лар уплотнения производят фторосодержащими и металлоплакирующими состаЗ5 вами 1,например, на основе Циатим-201).

На фиг.1 показана общая схема герметизирующего устройства вращающейся воронки распределителя шихты; на фиг.2 - устройство, поперечное

40 сечение, на фиг.з - соединение коль- цевых звеньев, вид сверху; на фиг.4сечение А-А на фиг,3; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.4, 1027218

Над набором уплотняющих элементов 7 и дистанционных колец 8 установлена поворотная опора. 10 с крышкой 11 и кольцевым уплотнением 12.

В корпусе распределителя 2 и обойме 6 выполнены отверстия 13 и 14 для подключения полости уплотняемого зазора к магистралям смазки и чистого газа. Звенья 15, составленные из скрепленных между собой, листовых отрезков 16-18, образуют в сборе замкнутые кольца углового профиля, между которыми заложена эластичная прокладка 19 °

Устройство работает следующим образом.

В нижней части уплотняемого зазора, защищенного тепловыми экранами

3 и 4, устанавливается давление, равное давлению газа в полости газового затвора, при этом набор асбестовых колец 5 препятствует свободному проникновению колошниковой пыли. в полость уплотняемого зазора. Распорные усилия от избыточного .давления газа в печи обеспечивают уплотняющим кольцевым элементом 7 контакт с уплотняемыми поверхностями вращающейся воронки 1 и обоймы 6 корпуса распределителя 2. При этом плотность контакта элементов 7 определяется упругой деформацией звеньев l5, составленных из кольцевых листовых отрезков 16-18 с заложенной между кими пластичной прокладкой 19. Вертикальное перемещение уплотняющего набора, составленного из кольцевых элементов

7 и дистанционных колец 8, ограничивается сверху поворотной опорой 10 и крышкой 11 с кольцевым уплотнением 12. При этом поворотная опора 10 обеспечивает возможность вращения и самоустановки уплотняющего набора в зазоре. Отверстие 13 в обойме 6 и поперечные сверления 9 в дистанционных кольцах служат для подвода смазки к трущимся парам уплотнения.

Через отверстие l4 в корпусе распределителя 2 производят подачу чистого газа в полость уплотняемого зазора, Кольцевой зазор d, образованный между уплотняющим устройством и корпусом вращающейся воронки, спо.. собствует улучшению температурного режима работы верхних секций уплотняющих элементов 7 и подшипниковой опоры 10.

Предложенное уплотняющее устройство позволяет повысить надежность герметизации вращающейся воронки распределителя шихты при работе загрузочного устройства по двухшлюзовой схеме, когда с большого конуса снята функция газозапирающего затвора и давление газа в нижнем шлюзе поддерживается равным давлению газа в печи, При этом подача чистого инертного газа или пара в ниж10 нюю полость уплотняемого Зазора через отверстие 14 предотвращает недопустимый нагрев деталей уплотнения . и снижает величину абразивного износа нижних секций кольцевых уплотняющих элементов 7 °

Комбинированная укладка эластичных прокладок между упругими металлическими звеньями, образующими вместе кольцевые уплотняющие эле20 менты, позволяет сочетать оптимальную жесткость элементов, снижающих величину распорных усилий от давления газа, с достаточной плотностью между контактными поверхностями. При

25 этом уменьшение контактных нагрузок снижает износ элементов.и момент тре ния в уплотнении. Применение упругих звеньев предотвращает открытие уплотнения в моменты снижения давле30 ния газа в печи и выход смазки из уплотняющих полостей.

В случае неравномерности сил трения в контактных парах (например, при местном изменении условий смазки, погрешности в центровке .вращаю35 щеися воронки, вызывающей диамет.ральное изменение величины уплотняемого зазора ) набор уплотняющих элементов поворачивается на опоре 10 в

40 сторону меньших контактных нагрузокчем устраняется местный износ элементов уплотнения.

Распорные усилия, действующие на промежуточные секции кольцевых уплотняющих элементов 7 и определяемые

45 ими величины контактных нагрузок между трущимися парами уплотняющего устройства, могут быть согласованы с давлением газа в печи с помощью автоматического регулятора, установ50 ленного в магистрали подачи смазки.

При этом в полостях между секциями уплотняющих элементов через отверстия 13 в обойме 6 поддерживается оп тимальное давление смазки, снижающее

55 износ и величину момента трения в уплотнении. Верхние секции кольцевых уплотняющих элементов 7, воспринимающие в этом случае основную

1027218 распорную нагрузку, выполненные из материалов с низким коэффициентом трения, работают вместе с поворотной опорой 10 в масляной ванне в более благоприятном тепловом режиме и создают незначительный момент трения, также способствующий снижению суммарной потребляемой мощности при. водом вращения распределителя шихты. Для улучшения условий работы . нижних секций уплотняющих элементов 7 возможен вариант подачи чистого охлажденного газа между ними, через отверстия в обойме 6. При этом выбор оптимального давления .чистого газа и величину его расхода через образующиеся зазоры между контактными поверхностями нижних секций уплотняемых элементов 7 согласуют с рабочим давлением колошникового газа. Дополнительное ох-. лаждение верхних секций уплотняющих элементов 7 у печей; имеющих повышенную температуру колошника, может быть достигнуто. путем. установки в зазоре с1 и на внешней стороне обоймы 6 тепловых экранов, охлаж даемых водой или воздухом.

Уплотняющее устройство работает в автоматическом режиме, не требует

10 постоянного ухода в процессе эксплуатации. Для сокращения срока монтажа и облегчения сборки устройства предварительно поднятая обойма 6 надвигается на установленные в раИ бочее положение секции уплотняющих элементов 7.

Использование предлагаемого устройства позволяет упростить применение способов загрузки материалов

20 при непрерывном вращении распределителя шихты, улучшающих распределение шихты на колошнике печи.

1027218

Щж 7

Составитель Ю.Серов

Редактор Л.Гратилло ТехредИ.Гергель Корректор Г. Orap

Заказ 4674/.28 Тираж 568 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4