Засыпной аппарат доменной печи
ОП ИСАНИЕ
ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
С 21 В 7/20 Государственный комитет Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44 Дата опубликования описания 05.12.82 (53) УДК 669,162. .215.243.2 (088.8) по делам изовретеиий и отармтий (72) Авторы изобретения В. Н. Никифоров, О. Ф. Сиренко, В. К. Гладуш, М. М. Шурапей; Л. Б. Гольдштейн, И. Н. Рябичев и М. Е. Каганов Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ (71) Заявитель (54) ЗАСЫПНОЙ АППАРАТ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам загрузки шахтных печей, и может быть использовано в доменном производстве. Широко применяются на доменных печах СССР типовые засыпные аппараты, срок службы которых составляет 8 — 10 месяцев. Типовой засыпной аппарат состоит из конуса и чаши. Чаша выполняется гибкой с тем, чтобы при упругих и остаточных деформациях конуса она могла обеспечить плотное газозапирание (1) . Засыпные аппараты доменных печей работают при 500 †8 С в условиях газоабразивного износа. Для увели гения срока службы в настоящее время производится наплавка контактных поверхностей конусов и чаш дорогостоящим материалом ПЛ вЂ” АП111. Но из-за коробления конусов и чаш это не приводит к значительному увеличению срока службы. Основной причиной выхода засыпного аппарата из строя являются перегрев и перепад температур между различными участками конуса, а также по толщине стенки. Температурные напряжения, возникающие при этом, приводят к прогрессирующему короблению. Коробления способствуют образованию продувов и развитию трещин, имеющихся на наплавленной контактной поверхности. При появлении продува засыпной аппарат быстро выходит из строя. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату являются засыпные аппараты, содержащие конус и чашу, в которых предприняты попытки уменьшить коробление конуса за счет защиты его от воздействия высокой температуры устанавливаемым снизу экраном (2} . Тепловая защита осуществляется посредством установки экрана, несколько снижает перегрев и перепад температур, однако не обеспечивает значительного уменьшения коробления, а следовательно, и увеличения срока службы. Цель изобретения — увеличение срока службы засыпного аппарата за счет уменьшения коробления конуса в процессе эксплуатации. Поставленная цель достигается тем, что в засыпном аппарате доменной печи, включающем конус и чашу, конус снабжен чугунным кольцом жесткости, установленным в 977502 3 его основании и контактирующим боковой поверхностью с внутренней поверхностью основания конуса, причем соотношение площадей поперечного сечения кольца жесткости и контактирующего с ним основания ко ну с а сост а вл яет 1,5 — 3,0. После отливки конуса или его нижней части (часто конуса изготавливают из двух свари ваемых частей) и термической обработки производят механическую обработку внутренней боковой поверхности и горизонтального ребра основания, в месте посадки кольца жесткости. В кольце жесткости обрабатывается боковая поверхность и основание. На чертеже изображен засыпной аппарат, разрез. Засыпной аппарат состоит из конуса 1 с чашей 2. В нижней части основания конуса 1 установлено кольцо 3 жесткости, контактирующее своей боковой поверхностью 4 с внутренней боковой поверхностью основания конуса 1, кольцо 3 жесткости оперто на кольцо 5 крепления. После механической обработки кольцо жесткости 3 устанавливается в основание конуса 1, затем устанавливается стальное кольцо 5 крепления (цельное или секторами) из листа толщиной 10 — 20 мм. После этого в месте стыка внутренней боковой поверхности основания конуса 1 и боковой поверхности кольца 5 крепления последнее приваривается к конусу 1. Последующие операции: сварка двух частей конуса, наплавка, термическая обработка, механическая обработка — производятся в установленном порядке. Наличие кольца жесткости ликвидирует. коробление корпуса, которым сопровождается обычно наплавка и последующая термическая обработка. В процессе эксплуатации засыпных аппаратов перепад температур по толщине стенки и длине окружности основания конуса составляет 50 — 150 С. При канальном ходе печи перепад может быть и выше. Это вызывает появление значительных термических напряжений, приводящих к короблению конуса. Кольцо жесткости при этом деформируется упруго и затрудняет деформацию основания конуса. При выравнивании температур по толщине стенки, а также по длине окружности основания чугунное кольцо жесткости принимает первоначальную конфигурацию и заставляет внутреннюю боковую поверхность основания конуса принять такую же конфигурацию и таким образом значительно уменьшить коробление. При этом в зоне взаимодействия боковой внутренней поверхности основания конуса и боковой поверхности кольца жесткости на последнюю действует значительное давление (Р). Поэтому большое значение имеет правильно выбранное соотношение площадей поперечных сечений кольца жесткости и основания конуса. Площадь поперечного сечения кольца жесткости (изготавливаемого преимущественно из чугуна) должна составлять 1,5 — 3,0 площади поперечного сечения примыкающего участка основания конуса. Если соотношение будет меньше 1,5, то возникающие между элементами контактные силовые взаимодействия приведут к разрушению кольца жесткости. Увеличение этого соотношения более чем 3,,0 нерационально, 20 поскольку, вызовет утяжеление конструкции и затруднит балансировку и эксплуатацию кольца. Таким образом, за счет конуса, снабженного кольцом жесткости с вышеуказанными соотношениями, значительно увеличится срок службы засыпного аппарата. Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения составит 263,0 тыс. руб. Формула изобретения Засыпной аппарат доменной печи, содержащий конус и чашу, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы за счет уменьшения коробления, конус снабжен чугунным кольцом жесткости, установленным в его основании и коНтактирующим боковой поверхностью с внутренней поверхностью основания конуса, причем соотноше4О ние площадей поперечного сечения кольца жесткости и контактирующего с ним основания конуса составляет 1;5 — 3,0. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Сторожик Д. А. и др. Изготовление и эксплуатация загрузочных устройств доменных печей. М., 1973, с. 60 — 61, рис. 35. 2. Штепа Е. Д. и др. Сборник трудов ДонНИИчермет, вып. 8, «Металлургия», с. 280 — 287. 977502 Составитель Б. Негннский Редактор А.Фролова Техред И. Верес Корректор О. Билак Заказ 9120 32 Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
