Способ загрузки доменной печи
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) 01) 151> С 21 В 7/20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К.ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3740972/22-02 (22) 16.03.84 (46) 30.12.85. Бюл. У 48 (71) Днепропетровский ордена Трудово;
ro Красного Знамени металлургический институт им. Л.И. Брежнева (72) А.И. Лесной, Н.Г. Селегей, Н.С. Шестопалов и А.И. Мартыненко (53) 669.162.24(088.8) (56) Кутнер С.М. Эксплуатация доменных печей с бесконусным загрузочным устройством за рубежом. — Обзорная информация. М.: Институт "Черметинформация", 1978, сер. 4, вып. 2, с. 4-7.
Авторское свидетельство СССР
В 1070175, кл. С 21 В 7/20, 1983.
Готлиб А.Д. Доменный процесс. М.:
"Металлургия", 1966, с. 503.
Сторожик Д.А., Сергиенко В.Д., Селегей Н.Г. Определение пропускной способности конусного затвора с учетом переходных процессов.
Известия вузов. Черная металлургия, 1982, N 2, с. 141-144 °
Коробов Н.И. и др. Металлургическая и горнорудная промышленность, В 3, 1968, с. 1-4. (54) (,57) СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ДОМЕННОЙ
ПЕЧИ, включающий выпуск шихтового материала из шлюзового бункера при открывании шихтоотсечного клапана, регулировку величины расхода шихты дроссельным затвором и формирование на поверхности кольцевых зон колошника засыпей путем вращения и изменения угла наклона распределительного лотка относительно оси печи по станциям, о т л и ч а ю -. шийся тем, что, с целью улучшения равномерности распределения шихты на поверхности колошнщса, выпуск шихтового материала из шлюзового бункера на каждой .станции производят дозами, объем которых пропорционален величине удаления от оси печи кольцевых зон станций и равен
q. (r1
r, где Q — объем дозы шихтового мате» риала через минимально возможное проходное сечение дроссельного затвора за время поворота лотка на
370-380, укладываемой в кольцевую о зону на минимальном удалении от оси печи, м ; г;, г, - радиусы кольцевых зон колошника соответственно текущей и находящейся на минимальном удалении от оси печи, м.
1201313
Благодаря тому, что выпуск порции шихтового материала из шлюзового бункера производят дозами, объем которых пропорционален величине угла наклона распределительного лотка, при данной станции исключена sa счет прекращения подачи шихты на лоток в период изменения угла его наклона (станции) укладка шихтового материала
55
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству и может быть использовано для загрузки доменных печей.
Цель изобретения - улучшение равномерности распределения шихты на поверхности колошника.
На фиг. 1 показана схема загрузки шихтового материала по предлагаемому способу, вид сбоку; на фиг. 2 10 го же, вид сверху.
Для получения на поверхности ко-лошника равномерной укладки шихты в виде концентричных кольцевых засыпей, имеющих горизонтальную поверхность и одинаковую толщину, необходимо на распределительный лоток 1 на каждой станции из шлюзового бункера через дроссельный затвор подать дозу шихтового материала в объеме, пропорциональном величине угла наклона распределительного лот ка (удапение подгружаемой кольцевой зоны от оси печи). При этом
Q; r, Q<(L sin«; +x;) 25
Я, — — т
1 где Q — объем дозы шихтового мате < риала, проходящей через минимально возможное (исходя из условия отсутствия кострения материала) проходное сечение дроссельного затвора за время, равное времени поворота распределительного лотка на 370380, и укладываемой в кольцевую зону, расположенную на минимальном
9. 3S удалении от оси печи, м
L - -длина части средней образующей распределительного лотка от пересечения ее с осью печи до кромки носка, м;
М,, М; - минимальное и текущее значение величины угла наклона распределительного лотка к вертикальной оси печи, град; х, х - величины удапения центра ..(< (45 зоны падения:шихты на горизонтальную плоскость поверхности засыпи от проекции на нее носка, соответствующие м и юс„м» в межстанционные зоны поверхности колошника. При этом укладка шихты в кольцевые зоны производится в количестве, пропорциональном удалению их от оси лечи.
Qi т т
r< r; Ь»sin« Величину радиуса (r, ) текущей подгружаемой кольцевой зоны колошника определяют с учетом траектории полета частиц, ссыпающихся с поверхности распределительного лотка. При осуществлении способа загрузки необходимо, чтобы дроссельное устройство работало в режиме "С накоп.лениемп» При этом подача максимальной по объему дозы шихтового материала на дроссельное устройство должна производиться за отрезок времени мень. ший, чем время выпуска его через дроссельное устройство при максимальном его проходном сечении. Выпуск шихтового материала из шлюзового бункера производят определенными дозами путем открывания шихтоотсечного клапана на отрезки времени, величины которых пропорциональны величинам угла наклона распределительного лотка относительно оси печи. Объем дозы шихтового материала (Q;), подаваемый на дроссельный узел при заданной станции (угле наклона лотка) можно определить по следующей приближенной формуле Q, 2 <((г„ + x;)S с <1 Ч 4t,к (Ь sin «, +х;) ° $ 1w,к, где ; — площадь поперечного сечения укладываемого на колошнике кольце" ного слоя при данной станции, м ; Чц„- величина установившегося расхода шихтового материала, через ripoходное сечение шихтоотсечного клапана, м /с. Доза шихтового материала, пропорциональная величине угла наклона лотка, проходит через дроссельное устройство за промежуток времени, равный времени поворота распределительного лотка на угол (P), равный о 370-380 . При,этом на поверхности колошннка формируется кольцевая засыпь, имеющая одинаковую толщину по всей длине. Такое равномерное рассредоточение шихты достигается благодаря тому, что объем дозы и расход шихты пропорциональны величине угла наклона распределительного лотка. Так как на каждой станции в начальный и конечный периоды подачи дозы материала на распределительный лоток расход его будет изменяться от нуля до установившегося значения и наоборот, то для получения по длине кольцевой зоны одинакового по высоте слоя необходимо, чтобы материал укладывался за поворот распределительо ного лотка на угол, больший 360 При этом часть кольцевой зоны, недогруженной в начальный период, выравнивается по высоте за счет наложения на нее части шихты выгружаемой в конечный период с уменьшающимся ,до нуля расходом. Анализ процесса ссыпания шихтового материала через изменяющееся во времени проходное сечение затвора (шихтоотсечного клапана), проведенный на основании теоретических выкладок показал, что требуемый для выравнивания уровня слоя шихты угол поворота распределительного лотка со" о ставляет 10-20 и зависит в основном от геометрических параметров и скорости открывания запорного органа. После полной укладки дозы шихты в кольцевую зону распределительный лоток переводят на очередную станцию. В процессе перехода распределительного лотка на другую станцию подача шихты на него не производится. После установки лотка на новую станцию производят загрузку очередной кольцевой зоны в описанной последовательности. Это позволит исключить подачу шихты в межстанционную зону в процессе изменения угла наклона распределительного лотка и благодаря этому равномерно распределить ших-. товый материал в радиальном и окружном направлении на поверхности колошника. Пример реализации способа загрузки согласно изобретения на доменной печи объемом 5000 м посредством загрузочного устройства фирмы Поль Вюрт при работе его со следующими техническими параметраии:, средняя угловая скорость вращения распределительного лотка 7,5 об/мин (т.е ° о один поворот на 360 лоток совершает за 8 с); средняя длина части средней образующей лотка от пересечения ее с осью печи до кромки носка Ь = 201313 4 — 3500 мм (величина I> изменяется в зависимости от величины угла наклона распределительного лотка); ! число станций работы распределительного лотка 11 (после каждого о полного оборота лотка на 360, его угол наклона изменяется на постоянный угол и устанавливается равным 16; 19,4, 22,8, 26,2, 29,6, 1р 33, 36,4; 39,8; 43,2; 46,6 и 50 ); среднее время опорожнения накопительного бункера 77,5 с. Для реализации предлагаемого по изобретению способа загрузки необходимо произвести модернизацию данного загрузочного устройства в следующем объеме:. увеличить диаметр проходных отверстий гаэошихтоотсечных клапанов накопительных бункеров, а также центральной течки до 1200 мм; установить над центральной точкой дросселирующий узел, почволяющий плавно изменять площадь проходного сечения в пределах От 0,20 до 0,96 м ; увеличить полезную емкость нако-, пительных бункеров с 47 м до 65 м, 3. предроссельное пространство выполнить в виде накопительного бункера емкостью 3-5 м Для обеспечения подачи в преддросельное пространство, необходимой дозы шихтового материала (при всех значениях площади проходного 35 сечения дроссельного затвора) за отрезок времени, в течение которого шихта движется через шихтоотсечной клапан без подпора (т.е. свободно истекает) ранее поданной в дрос4о сельное пространство шихты, необходимо его выполнить в виде нако.пительного бункера. Шихтовый материал должен быть подготовлен так, чтобы максималь45;ный размер кусков не превышал 80 мм.. Поэтому для исключения явления кострения шихты в период подгрузки кольцевой зоны, находящейся на минимальном удалении от оси печи, необходи50 мо расстояние между дросселирующими створками иметь не менее 200 мм. Для обеспечения посредством рассматриваемой конструкции дроссели55 рующего узла, плавной регулировки величины площади его проходного отверстия в пределах от 0,20 до - 0,96 м необходимо дросселирующий 5 12013 узел выполнить со следующими геометрическими параметрами: длина дросселирующей створки 1000 мм; расстояние между осями приводных валов створок 1000 мм. Расчет технологических параметров способа осуществляется в следующей последовательности. Первоначально определяют объем дозы шихтового материала проходя- 1р щей через минимально возможное (исходя из условия отсутствия кострения материала) проходное сечение ,дроссельного затвора за время, равное времени поворота распредели- 15 тельного лотка на 360 и укладываео мой в кольцевую зону, расположенную на минимальном удалении от оси печи. Это осуществляют на основании следующей приближенной зависимости 2р з Q,< = q> Б, — минимально возможное проходное сечение дросселирующего затвора,,м (для данного случая = 0,2 м ) Т вЂ” время поворота распределительного лотка на 360 С (для данноо го случая Т = 8 c). По данному способу загрузка осуществляется В следующей последова 4р тельности. Первоначально устанавливают spaщакяцийся с постоянной угловой скоростью (n = 0,125 об/с) распределительный лоток на кольцевую станцию, находящуюся на минимальном удалении от оси печи (при этом asтоматически устанавливается пропорционально величине угла М проходное сечение дросселирующего узла), открывают шихтоотсечной клапан и выдерживают его в открытом положении в течение отрезка времени t1 = 2,23 с, за которое через его проходное сечение проходит доза шихты Я = 2,53 м, величина которой пропор9 циональна величине угла наклона распределительного лотка. После подачи в преддроссельный накопительный 13 6 бункер необходимой по объему дозы шихты (Р 1), шихтоотсечной клапан закрывают. Так как проходное сечение шихтоотсечного клапана при этом больше проходного сечения дроссельного затвора, последний работает в режиме "С накоплением". При этом за время поворота распределительного лотка на /1 = 370-380 вся доза шихты И,, распределится по кольцевой зоне, находящейся на минимальном удалении от оси печи, равнотолстым слоем. Поворот распределительного лотка на каждой станции на угол /3 = 370-380 необходим иэ-за . того, что в начальный и конечный периоды подачи дозы шихты на лоток, расход ее будет уменьшаться до установившегося значения и наоборот. Поэтому часть кольцевой зоны, недогруженной в начальный период, выравнивается по высоте за счет наложения на нее шихты, выгружаемой в конечный период с уменьшающимся до нуля расходом. После этого распределительный лоток переводят на очередную станцию, изменяя угол его наклона и осуществляют подгрузку очередной кольцевой зоны в описанной последовательности. При этом объем дозы (пропорциональный удалению кольцевой зоны от оси печи), подаваемьпi в преддроссельный бункер определяют по следующей формуле Я, (I» sin g, + x, ) э И вЂ” т м L«san юс, + х, Величину удаления (х,, х.) центра зоны падения шихты на горизонтальную плоскость засыпи от проекции носка лотка вычисляют. Для рассматриваемого загрузочного устройства параметры (Ф,, й;, t;) будут равны (см. таблицу). Из таблицы видно, что полезная емкость накопительного бункера должна быть не меньше K A; = 62,48 м При использовании способа загрузки, благодаря исключению подачи шихты в межстанционные зоны в процессе перевода лотка на очередную станцию на поверхности колошника шихтовый материал укладывается концентричнымн кольцевыми засыпями, имеющими одинаковую толщину формируемого слоя. Это позволяет получить на колошнике за7 1 сыпь с равномерным распределением шихтового материала в радиальном и окружном направлении. Таким образом, использование предлагаемого способа загрузки доменной 5,14 4,55. 50 5,83 . 5,16 8,33 7,37 ° i уiт4 ф «» @ с@ » «Q ф»»р ° »»»» Ф «4 » « » « «« ° ° ° 19,40 22,80 26,20 29,60 201313 8 печи снижает расход кокса эа счеу, более равномерного распределения ших ты на поверхности колошника, вследствие mего улучшаются технико-экономи ческие показатели доменной плавки. 2,53 2,23 36,4 6,33 5,60 3,29 2,91 39,80 6,92 6,!2 3,93 3,48 43,20 7,50 6,64 4,56 4,04 46,60 8,02 7,)0 1201313 Составитель И. Серов Редактор М. Недолуженко Техред А.Кикемезей Корректор А.Обручар Заказ 7962/23 Тираж 552 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4
