RU2026355C1 - Filling apparatus of the blast furnace - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: apparatus has rotary plates hinged on internal surface of the cone with manufacturing axial hole. The cone is suspended on the hollow rod, in the chamber of which additional rod is arranged for motion. Rotary plates interact with pusher connected with additional rod. EFFECT: enhanced efficiency of filling of the blast furnace. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к доменному производству и может быть использовано при загрузке доменных печей. The invention relates to blast furnace production and can be used when loading blast furnaces.

Известны подвижные плиты колошника, установленные с возможностью поворота и приводимые в движение толкателями. Known movable top plates mounted rotatably and driven by pushers.

Недостатком известных подвижных плит колошника является невозможность загрузки кокса непосредственно в центр печи. A disadvantage of the known movable top plates is the inability to load coke directly into the center of the furnace.

Известен засыпной аппарат доменной печи, включающий чашу, подвешенный на штанге конус с осевым технологическим отверстием, ограниченным цилиндрической обечайкой. A blast furnace charging apparatus is known, including a bowl, a cone suspended on a rod with an axial technological hole bounded by a cylindrical shell.

Наиболее близким изобретением-прототипом является засыпной аппарат доменной печи, включающий чашу, подвешенный на штанге конус с осевым технологическим отверстием, ограниченным цилиндрической обечайкой, и поворотные плиты над конусом. The closest invention is a prototype is the filling apparatus of a blast furnace, including a bowl, a cone suspended on a rod with an axial technological hole bounded by a cylindrical shell, and rotary plates above the cone.

Недостатком известных засыпных аппаратов является невозможность регулирования размеров осевой отдушины - центральной высокогазопроницаемой зоны доменной печи, в которую преимущественно загружают кокс. A disadvantage of the known filling apparatus is the impossibility of regulating the dimensions of the axial outlet — the central highly gas-permeable zone of the blast furnace, in which coke is predominantly charged.

Задачей изобретения является снижение расхода кокса и повышение производительности печи за счет регулирования размеров осевой отдушины. The objective of the invention is to reduce the consumption of coke and increase the productivity of the furnace by adjusting the dimensions of the axial outlet.

Поставленная задача решается тем, что в засыпном аппарате доменной печи, включающем чашу, подвешенный на полой штанге конус с осевым технологическим отверстием, ограниченным цилиндрической обечайкой, и поворотные плиты, поворотные плиты расположены на внутренней поверхности конуса под отверстием и приводятся в движение толкателем, выполненным в виде кольца, соединенного с штангой, установленной с возможностью перемещения внутри штанги конуса, а также тем, что на внутренней поверхности конуса расположены упоры, ограничивающие движение поворотных плит в направлении к внутренней поверхности конуса. The problem is solved in that in the filling apparatus of a blast furnace, including a bowl, a cone suspended on a hollow rod with an axial technological hole bounded by a cylindrical shell, and rotary plates, rotary plates are located on the inner surface of the cone under the hole and are driven by a pusher made in the form of a ring connected to a rod installed with the possibility of movement inside the cone rod, as well as the fact that on the inner surface of the cone there are stops restricting movement turning plates towards the inner surface of the cone.

В соответствии с современными представлениями наиболее рациональным радиальным распределением шихты является распределение, предусматривающее значительную подгрузку рудными материалами периферийной и промежуточной зон колошника и низкую рудную нагрузку в высокогазопроницаемой осевой зоне. In accordance with modern concepts, the most rational radial distribution of the charge is the distribution, which provides for significant loading of peripheral and intermediate top zones by ore materials and low ore loading in a highly gas-permeable axial zone.

Значительное влияние на показатели работы доменной печи оказывают размеры осевой отдушины - центральной незагруженной зоны. При недостаточных ее размерах осложняется проход газов через столб шихты и наблюдается тугой ход печи, что приводит к снижению ее производительности. При чрезмерной ширине осевой отдушины ухудшается использование восстановительной и тепловой энергии газового потока, что приводит к перерасходу кокса. Влияние изменения размеров осевой отдушины на производительность и расход кокса наблюдали на доменной печи N 6 Новолипецкого металлургического комбината. При увеличении размеров осевой отдушины с 0,11 до 0,26 диаметра колошника были достигнуты более высокие технико-экономические показатели доменной плавки. Опытные исследования показали, что наиболее рациональные размеры осевой отдушины составляют от 0,23 до 0,35 диаметра колошника. При изменении условий работы печи: объема дутья, качества шихтовых материалов, давления на колошнике - возникает необходимость регулирования размеров отдушины. A significant impact on the performance of the blast furnace is exerted by the dimensions of the axial outlet - the central unloaded zone. If its size is insufficient, the passage of gases through the charge column is complicated and a stiff course of the furnace is observed, which leads to a decrease in its productivity. If the axial vent is excessively wide, the use of reducing and thermal energy of the gas stream is worsened, which leads to coke overuse. The influence of changes in the size of the axial vent on the productivity and consumption of coke was observed on a blast furnace No. 6 of the Novolipetsk Metallurgical Plant. With an increase in the size of the axial vent from 0.11 to 0.26 of the diameter of the top, higher technical and economic indicators of blast furnace smelting were achieved. Experimental studies have shown that the most rational dimensions of the axial outlet are from 0.23 to 0.35 of the diameter of the top. When changing the operating conditions of the furnace: the volume of blast, the quality of the charge materials, the pressure on the top - there is a need to regulate the size of the outlet.

На фиг. 1 изображен засыпной аппарат с подвижными плитами под осевым технологическим отверстием; на фиг. 2 - соединение цилиндрического толкателя с штангой с помощью тяг. In FIG. 1 shows a filling apparatus with movable plates under an axial technological hole; in FIG. 2 - connection of a cylindrical pusher with a rod using rods.

Засыпной аппарат содержит большой конус 1, подвешенный на полой штанге 2, содержащий осевое технологическое отверстие, ограниченное цилиндрической обечайкой 3. Конус 1 закреплен на штанге 2 с помощью тяг 4. На внутренней поверхности большого конуса шарнирно закреплены плиты 5. Движение плит осуществляется с помощью толкателя 6, выполненного в виде цилиндра, соединенного тягами 7 с штангой 8, проходящей внутри полой штанги 2. Поворот плит ограничивается упорами 9, размещенными на внутренней поверхности конуса. Тяги толкателя 7 установлены строго под тягами, соединяющими конус 1 с штангой 2, что исключает дополнительное сопротивление движению шихты при ссыпании в осевое технологическое отверстие. The filling device contains a large cone 1 suspended on a hollow rod 2, containing an axial technological hole bounded by a cylindrical shell 3. The cone 1 is fixed to the rod 2 using rods 4. On the inner surface of the large cone, plates 5. The plates are moved using a pusher 6, made in the form of a cylinder connected by rods 7 with a rod 8 passing inside the hollow rod 2. The rotation of the plates is limited by stops 9 placed on the inner surface of the cone. The rods of the pusher 7 are installed strictly under the rods connecting the cone 1 with the rod 2, which eliminates additional resistance to movement of the charge when pouring into the axial technological hole.

Засыпной аппарат работает следующим образом. The filling device operates as follows.

Перед загрузкой очередной подачи по характеру хода доменной печи выбираются размеры осевой отдушины. При тугом ходе печи, о котором свидетельствует замедление опускания шихты и увеличение перепада давления газа, размеры осевой отдушины необходимо увеличить для более свободного прохода газов. При недостаточном использовании восстановительной энергии доменного газа, о чем свидетельствует низкое общее содержание СО₂ в колошниковом газе, высокий расход кокса и большие размеры центральной зоны с низким содержанием СО₂ на диаграмме радиального распределения СО₂ в колош- никовом газе, размеры осевой отдушины необходимо уменьшить. Для увеличения размеров осевой отдушины увеличивают диаметр осевого отверстия в большом конусе. Толкатель 6 опускается, в результате чего увеличиваются наклон поворотных плит 5 и диаметр осевого отверстия. Уменьшение размеров центральной отдушины требует уменьшения диаметра отверстия в большом конусе. Это достигается путем подъема толкателя 6 и подъема поворотных плит 5. После выбора диаметра осевого отверстия на большой конус 1 загружают подачу. При этом последний скип материалов - обязательно коксовый. Кокс из последнего скипа, располагаясь на большом конусе, достигает верхнего края обечайки 3 и часть его пересыпается в технологическое отверстие. Траектория падения кокса определяется положением поворотных плит 5. Если плиты 5 расположены под небольшим углом к горизонтали, кокс, попадая на плиты, ссыпается к центру печи и размеры осевой отдушины невелики. Если угол наклона плит 5 большой, кокс ссыпается на некотором расстоянии от центра печи и размеры осевой отдушины увеличиваются. После ссыпания части кокса через осевое технологическое отверстие в центр печи, большой конус 1 опускается и оставшаяся на нем шихта ссыпается в печь, после чего большой конус поднимается в исходное положение. При этом большой конус 1 и толкатель 6 опускаются и поднимаются синхронно. После этого весь цикл загрузки повторяется вновь.Before loading the next feed, the dimensions of the axial outlet are selected by the nature of the blast furnace stroke. When the furnace is running hard, which is indicated by a slowdown in the lowering of the charge and an increase in the gas pressure drop, the dimensions of the axial vent should be increased for more free passage of gases. With insufficient use of the reducing energy of the blast furnace gas, as evidenced by the low total content of CO ₂ in the top gas, high coke consumption and the large size of the central zone with a low CO ₂ content in the diagram of the radial distribution of CO ₂ in the top gas, the dimensions of the axial vent should be reduced . To increase the size of the axial vents, increase the diameter of the axial hole in the large cone. The pusher 6 is lowered, as a result of which the inclination of the rotary plates 5 and the diameter of the axial hole increase. Reducing the size of the central vent requires reducing the diameter of the hole in the large cone. This is achieved by lifting the pusher 6 and lifting the turntables 5. After selecting the diameter of the axial hole on the large cone 1 load feed. At the same time, the last skip of materials is necessarily coke. Coke from the last skip, located on a large cone, reaches the upper edge of the shell 3 and part of it is poured into the technological hole. The trajectory of the coke falling is determined by the position of the rotary plates 5. If the plates 5 are located at a small angle to the horizontal, coke falling on the plates is poured to the center of the furnace and the dimensions of the axial vent are small. If the angle of inclination of the plates 5 is large, the coke is poured at a certain distance from the center of the furnace and the dimensions of the axial outlet increase. After pouring part of the coke through the axial technological hole into the center of the furnace, the large cone 1 is lowered and the remaining charge is poured into the furnace, after which the large cone rises to its original position. In this case, the large cone 1 and the pusher 6 lower and rise synchronously. After that, the entire download cycle is repeated again.

Предлагаемый засыпной аппарат может работать в режиме типового аппарата при полностью закрытом осевом отверстии. Для этого толкатель 6 поднимается до такой высоты, когда плиты 5 занимают горизонтальное положение. При этом осевое отверстие полностью закрывается плитами, и кокс не может ссыпаться в центр печи. После загрузки шихты на большой конус, он опускается и весь объем материалов ссыпается к стенкам колошника. При опускании и последующем подъеме конус 1, штанги 4 и 8 и толкатель 6 движутся синхронно, что обеспечивает неизменность положения плит 5. Чтобы полностью закрывать отверстие в большом конусе, длина плит должна быть равна расстоянию от точек подвеса до штанги 8 (фиг. 1) и определяться соотношением
R = h/tg α + 1/2(D-d), где R - длина поворотных плит, м;
h - расстояние от точки сопряжения внутренних поверхностей конуса и обечайки, м;
α - угол наклона поверхности конуса;
D - внутренний диаметр осевого технологического отверстия, м;
d - диаметр штанги толкателя, м.The proposed filling apparatus can operate in the mode of a typical apparatus with the axial hole completely closed. For this, the pusher 6 rises to such a height when the plates 5 occupy a horizontal position. In this case, the axial hole is completely closed by the plates, and coke cannot be poured into the center of the furnace. After loading the mixture onto a large cone, it drops and the entire volume of materials is poured to the walls of the top. When lowering and subsequent lifting, the cone 1, the rods 4 and 8 and the pusher 6 move synchronously, which ensures the position of the plates 5. To completely cover the hole in the large cone, the length of the plates must be equal to the distance from the suspension points to the rod 8 (Fig. 1) and determined by the ratio
R = h / tg α + 1/2 (Dd), where R is the length of the turntables, m;
h is the distance from the mating point of the inner surfaces of the cone and shell, m;
α is the angle of inclination of the surface of the cone;
D is the inner diameter of the axial technological hole, m;
d is the diameter of the rod of the pusher, m

Толкатель 6 может быть использован как зонд для определения уровня засыпки в центре печи. Для этого перед загрузкой очередной подачи в печь толкатель опускают до встречи с поверхностью шихты. По ходу зонда судят о величине уровня засыпи в центральной зоне печи. Значительное размеры кольца исключают возможность его погружения в толщу кокса. Таким образом достигаются точные показания и устраняется опасность обрыва зонда за счет погружения в толщу шихты. После измерения уровня засыпи в центре печи зонд-толкатель 6 поднимается вверх и поднимает плиты 5 в заданное положение. Для того, чтобы поворотные плиты при опускании толкателя не опустились в вертикальное положение и не вышли из зоны контакта с толкателем 6, их движение ограничено упорами 9. При их отсутствии поворотные плиты после опускания толкателя займут вертикальное положение и при повторном подъеме толкатель 6 не будет соприкасаться с плитами 5. В результате плиты не смогут менять наклон и возможность достижения цели изобретения за счет регулирования размеров осевой отдушины будет утеряна. Достижение рациональных размеров осевой отдушины позволяет снизить расход кокса на 2 кг/т чугуна и повысить производительность доменной печи. The pusher 6 can be used as a probe to determine the level of backfill in the center of the furnace. To do this, before loading the next feed into the furnace, the pusher is lowered until it meets the surface of the charge. In the course of the probe, the level of the mound level in the central zone of the furnace is judged. The significant size of the ring excludes the possibility of its immersion in the thickness of the coke. Thus, accurate readings are achieved and the risk of probe breakage due to immersion in the charge thickness is eliminated. After measuring the level of the mound in the center of the furnace, the probe pusher 6 rises and raises the plate 5 to a predetermined position. In order to prevent the pivoting plates from lowering the pusher into a vertical position and not leaving the contact zone with the pusher 6, their movement is limited by the stops 9. If they are absent, the pivoting plates will take up a vertical position after lowering the pusher and when the pusher is raised again, it will not come into contact with plates 5. As a result, the plates will not be able to change the slope and the possibility of achieving the objective of the invention by adjusting the dimensions of the axial vent will be lost. Achieving the rational dimensions of the axial vent allows to reduce the coke consumption by 2 kg / t of pig iron and increase the productivity of the blast furnace.

Claims (2)

1. ЗАСЫПНОЙ АППАРАТ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, включающий чашу, подвешенный на полой штанге конус с осевым технологическим отверстием, ограниченным цилиндрической обечайкой, и поворотные плиты, отличающийся тем, что засыпной аппарат снабжен дополнительной штангой, установленной с возможностью перемещения полой штанге конуса, и толкателем, выполненным в виде цилиндра и соединенным с дополнительной штангой, при этом поворотные плиты шарнирно закреплены на внутренней поверхности конуса под технологическим осевым отверстием с возможностью взаимодействия с толкателем. 1. FILLING DEVICE OF A DOMAIN FURNACE, including a bowl, a cone suspended on a hollow rod with an axial technological hole bounded by a cylindrical shell, and rotary plates, characterized in that the filling device is equipped with an additional rod installed to move the hollow cone rod and a pusher made in the form of a cylinder and connected to an additional rod, while the rotary plates are pivotally mounted on the inner surface of the cone under the technological axial hole with the possibility of interaction action with a pusher. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности конуса расположены упоры для ограничения движения поворотных плит в направлении к внутренней поверхности конуса. 2. The apparatus according to claim 1, characterized in that on the inner surface of the cone there are stops to limit the movement of the rotary plates towards the inner surface of the cone.

Images