Загрузочное устройство типовой конструкции

Конструкция загрузочного устройства (ЗУ) с малым и большим конусами Пари и вращающейся воронкой Мак - Ки (рис.1.6) оказалась удачной. Главным её преимуществом по оценке акад. Павлова М.А. является удачная для доменной печи сегрегация шихтовых материалов по радиусу колошника при ссыпании их с большого конуса [2,3,8,15 и др]. Действительно, шихтовые материалы ссыпаются с большого конуса на периферию, а затем сужающимися потоками по наклонной поверхности засыпи движутся к центру колошника. При этом мелкие фракции просыпаются между крупными кусками и остаются в основной своей массе в промежуточной зоне и частично на периферии печи. Наиболее крупные и легкие куски кокса выталкиваются вверх и только они продолжают двигаться дальше и в значительной массе попадают в осевую зону. Во время загрузки печи без дутья, в центре образуется столб кокса без рудной составляющей диаметром 2-4м в зависимости от диаметра колошника. Это способствует рациональному распределению газового потока по радиусу печи, умеренно развитый на периферии и в центре и значительно меньший в промежуточной зоне (см.1.1.5).

Это достаточно хорошо изученные вопросы радиального распределения шихтовых материалов в некоторых источниках рассматриваются с прямо противоположных позиций. Так в недавно опубликованной работе [95] утверждается, что при сегрегации материалов при их ссыпании на колошник: «более крупные куски скатываются в периферийную зону. А мелкие в центральную, и склонны образовывать при ссыпании конус, форма которого характеризуется углом естественного откоса материала». И далее там же: «выклинивание кокса к стенкам печи, а рудной части к осевой зоне» [95, стр.5, 2 последних абзаца].

Все как раз наоборот. При ссыпании материалов на колошник не конус образуется, а воронка поверхности засыпи. При движении материалов по сужающимся направлениям к центру колошника при любых ЗУ угол естественного откоса мало влияет на форму воронки (а не конуса) поверхности засыпи. Не мелкие, а крупные куски именно кокса (легкие) движутся в осевую зону. Мелкие фракции рудной части подачи остаются в промежуточной зоне и частично на периферии. Если при этом не ставить, например, лоток вертикально, не применять максимальный угол рассогласования между воронкой и «склизом», загружать последним скипом, в конусном ЗУ с ТОНК (технологическое отверстие в нижнем конусе) не кокс, а рудную часть подачи, загружать окатыши не в промежуточную зону, а последними при ссыпании подачи на колошник, когда они попадают в центр печи и т. д.

Недостаточно четкие представления о радиальном распределении материалов и газов имеют и другие специалисты аглодоменного производства. Поэтому и в первом и во втором разделах учебника этим вопросам уделено много внимания.

По окружности доменной печи распределение материалов по массе и гранулометрическому составу достаточно равномерно распределяет вращающаяся вместе с малым конусом и находящейся в ней шихтой воронка (ВВ).

Герметичность доменной печи во время её загрузки обеспечивают попеременно работающие газовые затворы большой конус-чаша и малый конус-воронка. Несмотря на повышенное давление и запыленность газов на колошнике конусные газовые затворы надежно перекрывают возможные утечки печных газов в атмосферу.

Благодаря перечисленным качествам конусного ЗУ оно нашло широкое применение во всем мире и заслуженно получило статус типовой конструкции.

С увеличением объёма доменных печей и совершенствованием их конструкции типовое ЗУ также претерпело значительные изменения. В первую очередь следует сюда отнести наплавку контактных поверхностей конусов, чаш и воронок износостойкими сплавами, уплотнение вращающейся воронки графитированным асбестом с медной оплеткой. В сухое уплотнение непрерывно подается густая смазка, которая в значительной мере увеличила продолжительность работы уплотнения ВВ. Мощная система опорно-упорных роликов, конструкция углового редуктора и привода ВВ обеспечивает надежную его работу в межремонтные сроки. Все это подробно излагается в курсе «конструкции и оборудование доменной печи» и здесь нет надобности в параллелизме. Однако вопросы, связанные с правилами эксплуатации конусного типового ЗУ и затрагивающие технологические стороны его работы следует рассмотреть более подробно.

Нормальное распределение сырых материалов по окружности и радиусу колошника может быть обеспечено, если воронки, конусы и защитные плиты колошника будут исправными и чистыми от налипаний. Для стабильных условий и распределения загрузки шихтовых материалов на колошнике установлены следующие режимы работы конусов: ход большого конуса 750мм; ход малых конусов 900мм; время открывания больших конусов 6-8с, малых – 5-7с; паузы после открытия конусов 3-4с; время закрытия конусов 5-8с.

Вращение воронки ВРШ производится по программе, установленной мастером печи. Отклонение при остановках на заданной станции не должно превышать двух зубьев на шестерне ВВ. Количество станций ВРШ 24 через 15°, однако обычно устанавливается 6 (по 60°) или 8 (через 45⁰) станций. Для более равномерного распределения шихты по окружности печи, как правило, устанавливают цикличное смещение станций: 0°; 60°; 120°; 180°; 240°; 300°, затем 30°; 90°; 150°; 210°; 270°; 330° и т.д. Время работы на одном из указанных циклов выбирается исходя из качества загружаемых материалов. В этой зависимости можно комбинировать любую очередность в работе ВРШ по станциям, а также исключение некоторых из них из схемы на определенное время. Расчет объемной доли мелочи, порозности и количества газов по окружности печи приведен в Приложении 1.

Обслуживающий персонал контролирует угол опрокидывания скипов, от которого зависит полнота высыпания материалов из них и идентичность расположения шихты в ВВ. После каждой замены ЗУ и затем не реже одного раза в 3 месяца проверяется положение гребней в ВВ и в печном журнале, а также на рабочей схеме, делается соответствующее изменение.

Во время вынужденной остановки ВРШ на малый конус следует набирать материалы не менее чем из 2-х скипов. В зависимости от разброса температур по периферии (термопары под защитными плитами колошника) и по газоотворам загружать часть подач сдвоенных АААА↓КККК↓. При необходимости можно часть материалов загружать через открытый малый конус. Не допускается работа ЗУ при выходе из строя обоих сигнализаторов разности давлений (СРД). При выходе одного из них работа ЗУ производится только по разрешению мастера печи и под его контролем. Незамедлительно принимаются меры к ликвидации неисправности СРД. Если неисправность не обнаружена и требуется время на её устранение, то печь переводится на нормальное давление не более 19,6 КПа(0,2атм) на колошнике.

Герметичность газозапирающих конусов, чаш и воронок проверяется по графику комиссией, возглавляемой начальником цеха или его заместителем. В состав комиссии входят технологи, механики, электрики. По результатам осмотра составляется акт.