Бесконусные загрузочные устройства

Согласно современным представлениям радикальным решением проблемы существенного повышения стойкости и расширения технологических возможностей агрегатов загрузки печей является создание бесконусных загрузочных устройств по принципиальной схеме, предусматривающей: разделение устройств по назначению: газозапирающему, предварительному накоплению и распределению шихты.

При этом газоуплотнительные элементы могут выполняться в виде тарельчатых клапанов сравнительно небольшого диаметра, более простых и удобных в изготовлении, монтаже и ремонте, чем конусные затворы; полностью исключается контактирование клапанов с потоком шихты путем установки над ними шихтовых затворов, которым при необходимости можно придать функцию регулирования расхода шихты.

Нижнее расположение распределителя шихты, конструктивная независимость его от других основных частей устройства позволяет иметь распределительные рабочие органы в различных исполнениях, с широкими возможностями управляющего воздействия на ход печи.

Благодаря небольшим поперечным размерам клапанов и затворов шлюзование шихты можно осуществлять в нескольких, параллельно расположенных герметичных камерах (бункерах), что повышает пропускную способность устройства и создает резервирование клапанов – именно тех механизмов, стойкость ко­торых, в первую очередь, могла бы лимитировать его межремонтный срок службы. Количество таких камер при наличии в распределительной части вращающегося рабочего органа – две; при этом обеспечивается необходимая степень резервирования механизмов. Оснащение каждого шихтового тракта устройством для герметичного отделения от печного пространства обеспечивает возможность ремонта и замены его узлов на ходу.

На рис. 4.11 показано бесконусное загрузочное устройство фирмы «Поль Вюрт» (Люксембург).

Подаваемые ленточным конвейером (скипом) шихтовые материалы посредством передвижной воронки 1 с поворотными заслонками направляются в один из двух параллельно расположенных шлюзовых накопительных бункеров 3, оборудованных верхним 2 и нижним 5 газоуплотнительными тарельчатыми клапанами с резиновым уплотнением, а также шихтовым затвором 4 секторного типа. Последний служит для защиты нижнего клапана от истирания шихтой и регулирования времени опорожнения бункера, который рассчитан на прием порции железорудного материала или кокса. Для контроля за истечением материала из бункеров 3 предусмотрено непрерывное взвешивание их с помощью месдоз.

Рис. 4.11. Бесконусное загрузочное устройство фирмы «Поль Вюрт» (Люксембург)

При загрузке одного бункера производится выгрузка в печь материала из другого бункера через коническую воронку 6, направляющую вертикальную течку 8 трубчатой формы и вращающийся относительно оси печи распределительный лоток 10, угол наклона которого к горизонту может изме­няться, независимо от вра­щения, в пределах от 40 до 74 град. Наличие двух указанных движений лотка позволяет вести селективную загрузку колошника, регулировать в широком диапазоне распределение шихты по его радиусу и окружности, укладывая каждую порцию одним или несколькими кольцами разного радиуса, а также в заданные сектор или точку. Благодаря высыпанию в печь порции шихты за 6 – 10 оборотов лотка дости­гается равномерное окружное распределение ее.

Привод приемной воронки, газоуплотнительных клапанов и шихтовых затворов – централизованный гидравлический. Поворот заслонок рабочих органов, клапанов и затворов осуществляется от качающихся гидроцилиндров.

Лоток получает движения от установленного на куполе печи электромеханического привода 9, кинематическая схема которого показана на рис. 4.12 Лоток подвешен к валам, смонтированным во вращаю­щейся относительно оси печи гильзе, которая опирается на упорный подшипник и снабжена зубчатым венцом. При вращении гильзы происходит вращение лотка, а при повороте валов – изменение угла его наклона. Внутри гильзы соосно с ней и печью расположена стационарная течка, направляющая шихту на лоток.

Рис. 4.12 Кинематическая схема привода распределителя шихты бесконусного загрузочного устройства фирмы «Поль Вюрт» (Люксембург)

Кольцевые зазоры (1–2 мм) между неподвижными и вращающимися элементами привода лотка со стороны печного пространства герметизированы за счет непрерывной подачи в корпус привода большого количества (до 20 тыс. м3/ч) азота под давлением, превышающем давление колошникового газа.

Между конической воронкой 6 и приводом 9 установлено гидрофицированное отсечное устройство 7 с сильфонным компенсатором, позволяющее герметично отделять от печи приемную и шлюзовую части устройства для их ремонта и замены отдельных элементов, например, тарели газоуплотнительных клапанов.

Замена изношенного лотка 10 производится через люк в куполе печи с помощью специального манипулятора. Каждый из бункеров 3 снабжен уравнительными (наполнительным и выпускным) клапанами.

Опыт эксплуатации загрузочных устройств с вращающимся и качающимся распределительным желобом (фирмы «Поль Вюрт») показал, что они позволяют гибко и оперативно управлять распределением материалов по радиусу печи. В результате снижается удельный расход кокса на 3—4 % и повышается производительность доменной печи на 2—3 %.

Бесконусное загрузочное устройство с распределителем шихты типа «воронка-склиз», созданное ВНИИметмашем совместно с производственным объединением «Уралмаш» (рис. 4.13). Собственно устройство состоит из приемной воронки, двух парал­лельных шихтовых трактов, распределителя шихты и основания, смонтированного на опорном кольце купола печи.

Рис. 4.13 Принципиальная схема бесконусного загрузочного устройства конструкции ВНИИметмаша — ПО «Уралмаш»

Приемная воронка выполнена в виде установленного на откатной рельсовой платформе 2 бункера 1 с двумя выгрузочными окнами, закрываемыми тарельчатыми заслонками 3 с реечными двухплунжерными приводами.

Каждый шихтовый тракт содержит бункер 7 для накопления порции шихты (в объеме одного или двух скипов), верхний 4 и нижний 9 тарельчатые газоуплотнительные клапаны, шихторегулирующий двухчелюстной затвор, отсечное шиберное устройство для герметичного отделения от печного пространства шихтового тракта (при необходимости проведения на нем ремонт­ных работ на работающей печи) и наклонную течку, вмонтированную в верхнюю часть металлоконструкции основания. Шихторегулирующий затвор 8 выполнен в виде заключенных в закрытый корпус корытообразных челюстей, которые сидят на валах гидромеханического привода, смонтированного на наружном кронштейне корпуса. Привод, состоящий из реечного двухплунжерного типа (рис. 4.14).

Рис.4.14. Гидрореечный двухплунжерный привод клапанов и затворов бесконусного загрузочного устройства ВНИИметмаша — ПО «Уралмаш»:

1 – плунжерный гидроцилиндр; 2 – крышка; 3 – корпус; 4 – зубчатая рейка;
5 – шестерня; 6 – ролик поддерживающий

Распределитель шихты, выполненный в виде единого монтажного узла, состоит из вращающейся воронки и расположенного под ней вращающегося распределительного склиза, подвешенных на соосных вертикальных штангах соответственно, а также электромеханического привода.

Воронка 15 служит для распределения шихты по окружности, а склиз 16 – по радиусу колошника. Воронка имеет коническую форму и смещенное относительно оси вращения выгрузочное отверстие, образованное съемным носком. Склиз представляет собой коническую оболочку, усеченную цилиндрической поверхностью, ось которой параллельна оси оболочки и смещена относительно нее. Ось конической оболочки и ось ее вращения совпадают с осью печи. Благодаря этому длина склиза по образующей переменна по его окружности. Поворачивая склиз относительно выгрузочного отверстия воронки, можно направлять поток шихты в любую радиальную и центральную зоны колошника.

Электромеханический двухдвигательный привод распределителя шихты (рис. 4.15) расположен вне печного пространства и включает в себя тихоходную и быстроходные редукторные группы с цилиндрическими зубчатыми передачами.

Рис. 4.15. Кинематическая схема привода распределителя шихты бесконусного загрузочного устройства конструкции ВНИИметмаша – ПО «Уралмаш»:

1 – электродвигатель; 2 – тихоходный редуктор; 3 – выходной полый вал тихоходного редуктора; 4 – выходная втулка-стакан тихоходного редуктора;
5 – штанга склиза; 6 – склиз; 7 – штанга воронки; 8 – воронка;
9 – быстроходный редуктор;

Основным режимом работы устройства является загрузка шихты через два тракта, работающих поочередно. Распределительная воронка может работать с накоплением и без накопления шихты. При необходимости загрузка может осуществляться через один шихтовый тракт. Пропускная спо­собность устройства при этом обеспечивает работу печи с проектной производительностью.

Проектом предусмотрено несколько режимов работы рас­пределителя шихты, определяе­мых взаимным расположением воронки и склиза при их вра­щении или остановке и обеспечивающих различные виды укладки шихтовых материалов на колошнике (рис.4.16).

Рис. 4.16. Основные виды укладки шихты на колошнике печи бесконусным загрузочным устройством ВНИИметмаша – ПО «Уралмаш»:

К – кольцевая; МК – многокольцевая; В – веерная; С – секторная; Т – точечная

Дата добавления: 2015-06-25