Трех- и четырехконусные загрузочные устройства
На печах металлургического комбината «Запорожсталь» применяют созданное комбинатом трехконусное загрузочное устройство (рис. 4.7), в котором нижний (большой) конусный затвор не выполняет функцию газозапирания, а служит только для набора и распределения шихты. Благодаря этому, он не работает под перепадом давлений и имеет существенно более высокую стойкость в сравнении с обычным засыпным аппаратом. Вместе с тем, условия работы среднего конусного затвора значительно тяжелее, чем малого затвора в двухконусном устройстве. Количество же малых затворов в два раза больше.
После установки малых затворов с контактными поверхностями, наплавленными композитным сплавом, срок службы трехконусного устройства повысился до 3-х лет. Использование такого устройства требует подъема наклонного моста и копра печи примерно на 4 м.
Рис. 4.7. Трехконусное загрузочное устройство конструкции комбината «Запорожсталь»: 1 – большой конус; 2 – чаша; 3 – нижний газовый затвор; 4 – средний малый конус; 5 – воронка среднего конуса; 6 – верхний газовый затвор; 7 – распределитель шихты с сальниковым уплотнением вращающейся воронки; 8 – привод вращения распределителя шихты; 9 – приемная воронка; 10 – измеритель уровня шихты
Возможности регулирования распределения шихты на колошнике, те же, что и у двухконусного устройства. По этим причинам трехконусное устройство имеет ограниченное применение: на указанном комбинате и некоторых печах США и Японии.
Дальнейшим развитием этого направления совершенствования загрузочных устройств явилась разработка фирмами «Ниппон Кокан» и «ИХИ» (Япония) четырехконусного устройства (рис. 4.8), получившего применение на ряде печей Японии, Франции и других стран. В отличие от трехконусного, это устройство имеет бессеальниковый распределитель шихты с вращающимся конусным затвором 1 и последовательно расположенные под ним два малых конусных герметизирующих затвора 2 и 3, которые снабжены эластичным уплотнением. Нижний большой конусный затвор 4 служит только для набора и распределения шихты.
Рис. 4.8 Четырехконусное загрузочное устройство фирмы «ИХИ» (Япония)
Устройство обладает длительным сроком службы при высоком давлении газа, но оно еще более сложное и дорогое, чем трехконусное, имеет большую высоту. В обоих устройствах привод конусов гидравлический централизованный.
В последние годы четырехконусное устройство сочетают с подвижными отражательными плитами колошника, что существенно улучшает его технологическую характеристику, но приводит к значительному усложнению агрегата загрузки в целом.
Клапанно-конусные загрузочные устройства
В конструкции (рис. 4.9) двухконусного загрузочного устройства приемные воронки шихты со скипов оборудованы газоуплотнительными тарельчатыми клапанами, установленные на стационарной воронке 4. На засыпном аппарате 1 смонтирован распределитель шихты 2 с сальниковым уплотнением 10 нижней вращающейся воронки. Малый конусный затвор вместе с верхней вращающейся воронкой распределителя шихты, стационарной воронкой 4, клапанами 5, сальниковыми уплотнениями 5 и 7 образуют герметичную камеру 8 для шлюзования порции шихты. Над каждым из клапанов 5 установлена приемная воронка 6.
Перед выгрузкой шихты из скипа в распределитель давление в камере 8 уравнивается с атмосферным и открывается клапан 5. По окончании загрузки распределителя клапан 5 закрывается, производится поворот конусного затвора с шихтой на заданный угол и после уравнивания давления в камере 5с печным опускается малый конус. По окончании высыпания материала в засыпной аппарат малый конусный затвор закрывается, давление в камере 8 снова уравнивается с атмосферным и цикл приема и загрузки шихты в засыпной аппарат повторяется. После набора в нем четырехскиповой шихтовой подачи производится опускание большого конуса и высыпание шихты в печь. В межконусном пространстве постоянно поддерживается давление, близкое к печному.
В отличие от трехконусного, это устройство вписывается в размеры колошникового строения печи, рассчитанное на применение двухконусного устройства. Срок службы засыпного аппарата возрос до 2—3 лет.
Следует отметить, что надежность работы устройства снижается из-за наличия дополнительных сальниковых уплотнений 3 и 7. Кроме того, использование двух параллельно установленных на одной камере газоуплотнительных клапанов нерационально. Выход из строя одного из них не компенсируется наличием второго и вызывает необходимость остановки печи для замены клапана.
Устройство без сальникового уплотнения распределительной воронки, разработанное фирмой «Бейли» (США), показано на рис. 4.10. Малый конусный затвор выполнен невращающимся;
Рис. 4.9. Клапанно-конусное загрузочное устройство конструкции Донецкого металлургического завода |
Рис. 4.10. Клапанно-конусное загрузочное устройство фирмы «Бейли» (США): 1 – приемная воронка; 2 – газоуплотнительный клапан; 3 – вращающаяся распределительная воронка; 4 – малый конусный затвор; 5 – большой конусный затвор |