RU233550U1

RU233550U1 - Charge distributor of the shaft furnace loading device

Info

Publication number: RU233550U1
Application number: RU2024135805U
Authority: RU
Inventors: Ринат Иршатович Исмагилов; Кирилл Александрович Пристанский; Сергей Анатольевич Нижников; Александр Алексеевич Дубинин; Андрей Владимирович Карпешин; Владимир Васильевич Кондрашкин; Александр Викторович Панарин; Юрий Алексеевич Крымов; Эдуард Васильевич Степкин; Геннадий Владимирович Артемьев
Original assignee: Акционерное общество "Лебединский горно-обогатительный комбинат" (АО "Лебединский ГОК")
Filing date: 2024-03-18
Publication date: 2025-04-24

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию загрузочных устройств шахтных печей, в частности печей для прямого восстановления железа, и может быть использована в чёрной металлургии. Распределитель шихты загрузочного устройства шахтной печи содержит пирамидальный неподвижный корпус, который выполнен в виде усеченной пирамиды. На боковых гранях усеченной пирамиды, которые изготовлены из листовой углеродистой стали толщиной 10-15 мм, проделаны сквозные отверстия, например, в виде круга или овала. А также на боковых гранях и ребрах зафиксирован износостойкий материал в виде сплава, полиуретанового или резинового покрытия. Полезная модель обладает простотой конструкции, возможностью создания более равномерного распределения потоков окатышей, исключением сегрегации и снижением абразивного износа системы подачи материала. 3 ил.

The utility model relates to equipment for loading devices of shaft furnaces, in particular furnaces for direct reduction of iron, and can be used in ferrous metallurgy. The distributor of the charge of the loading device of a shaft furnace contains a pyramidal fixed body, which is made in the form of a truncated pyramid. On the side faces of the truncated pyramid, which are made of sheet carbon steel with a thickness of 10-15 mm, through holes are made, for example, in the form of a circle or oval. And also on the side faces and ribs, a wear-resistant material in the form of an alloy, polyurethane or rubber coating is fixed. The utility model has a simple design, the ability to create a more uniform distribution of pellet flows, the exclusion of segregation and a reduction in abrasive wear of the material supply system. 3 fig.

Description

Полезная модель относится к оборудованию загрузочных устройств шахтных печей, в частности печей для прямого восстановления железа, и может быть использована в чёрной металлургии. The utility model relates to equipment for loading devices of shaft furnaces, in particular furnaces for direct reduction of iron, and can be used in ferrous metallurgy.

Известно множество различных загрузочных устройств, предназначенных для загрузки колошников шахтных или доменных печей. При этом система загрузки окисленных окатышей в шахтную печь установки металлизации должна быть спроектирована с учетом предотвращения сегрегации частиц и обеспечения равномерного гранулометрического состава подаваемого материала.There are many different loading devices known for loading the throats of shaft or blast furnaces. At the same time, the system for loading oxidized pellets into the shaft furnace of the metallization plant must be designed taking into account the prevention of particle segregation and ensuring a uniform granulometric composition of the supplied material.

Сегрегация материала представляет собой спонтанно протекающий процесс, при котором происходит перераспределение неоднородных частиц материала по высоте и эффекты сегрегации обнаруживаются практически в любой сыпучей среде. Результатом сегрегации является перераспределение состава окисленных окатышей по крупности, а также образование слоев и повышение неоднородности внутри слоя. Segregation of material is a spontaneous process in which heterogeneous particles of material are redistributed by height, and segregation effects are found in almost any bulk medium. The result of segregation is the redistribution of the composition of oxidized pellets by size, as well as the formation of layers and an increase in heterogeneity within the layer.

Известен вращающийся распределитель шихты для шахтных печей, включающий шихтовые каналы, расположенную под ними вращающуюся односкатную воронку и желоба, установленные на станине [1].A rotating batch distributor for shaft furnaces is known, which includes batch channels, a rotating single-pitched funnel located underneath them, and troughs mounted on a frame [1].

Недостатком известного устройства является то, что в "горячем", т.е. рабочем пространстве печи, находится станина с желобами, что неизбежно сказывается на его стойкости и долговечности и затрудняет условия эксплуатации.The disadvantage of the known device is that in the "hot", i.e. working space of the furnace, there is a frame with grooves, which inevitably affects its durability and longevity and complicates the operating conditions.

Известное устройство имеет ограниченные возможности по режимам укладки шихты (в частности, выполняет только точечную и круговую укладку) и не обеспечивает усреднительного эффекта при укладке шихты, так как воронка и станина вращаются синхронно.The known device has limited capabilities in terms of batch laying modes (in particular, it only performs point and circular laying) and does not provide an averaging effect when laying the batch, since the funnel and frame rotate synchronously.

Известен распределитель шихты загрузочного устройства шахтной печи, содержащий вертикальную цилиндрическую камеру, размещенную в ней стационарную воронку, соосно охватывающую ее гильзу с зубчатым венцом механизма вращения и с подвешенным на ней лотком, приводом изменения угла наклона и вращения лотка, причем распределитель шихты снабжен полым охватывающим гильзу и связанным с приводом изменения угла наклона лотка кулачком и прямоугольным рамочным толкателем с закрепленными на нем двумя роликами, контактирующими с кулачком, при этом гильза выполнена с горизонтальными направляющими перемещения толкателя, а лоток выполнен с двумя зубчатыми секторами, входящими в зацепление с рейками [2].A known distributor of charge material for a shaft furnace loading device contains a vertical cylindrical chamber, a stationary funnel placed in it, a sleeve coaxially enclosing it with a toothed rim of a rotation mechanism and with a tray suspended on it, a drive for changing the angle of inclination and rotation of the tray, wherein the distributor of charge material is provided with a hollow cam enclosing the sleeve and connected to the drive for changing the angle of inclination of the tray and a rectangular frame pusher with two rollers fixed to it, contacting with the cam, wherein the sleeve is made with horizontal guides for moving the pusher, and the tray is made with two toothed sectors that engage with racks [2].

Недостатками известного устройства является сложность конструкции распределителя из-за наличия в механизме изменения угла наклона лотка рамочного толкателя с рейками, входящими в зацепление с зубчатыми секторами, что приводит к увеличению высоты распределителя, при этом снижается надежность его работы и затрудняется быстрая смена деталей и узлов при ремонтах.The disadvantages of the known device are the complexity of the distributor design due to the presence in the mechanism for changing the angle of inclination of the tray of a frame pusher with racks that engage with toothed sectors, which leads to an increase in the height of the distributor, while reducing the reliability of its operation and making it difficult to quickly change parts and assemblies during repairs.

Известны также стационарные распределители шихты (СРШ), которые не имеют вращающихся узлов и деталей.There are also known stationary batch distributors (SBD), which do not have rotating units and parts.

Наиболее близким техническим решением, которое принимает за прототип [3], является устройство, которое имеет конический или пирамидальный распределитель, установленный на полых балках, сваренных, например, из двух швеллеров по торцам полок и опирающихся на кожух печи. Балки открыты с двух сторон и имеют под распределителем обращенную вверх щель. Вокруг распределителя установлена цепная цилиндрическая завеса. Через звенья цепей завесы пропущены жесткие кольца. Устройство имеет один или два запирающих клапана в виде колокола, перекрывающего отверстия загрузочного бункера. На распределителе выполнены окна с отбойными пластинами.The closest technical solution, which is taken as a prototype [3], is a device that has a conical or pyramidal distributor mounted on hollow beams welded, for example, from two channels at the ends of the shelves and resting on the furnace casing. The beams are open on both sides and have an upward-facing slit under the distributor. A chain cylindrical curtain is installed around the distributor. Rigid rings are passed through the chain links of the curtain. The device has one or two shut-off valves in the form of a bell, blocking the openings of the loading hopper. The distributor has windows with baffle plates.

Недостатками указанного устройства является сложность конструкции, быстрая изнашиваемость деталей, низкая надёжность и долговечность.The disadvantages of this device are the complexity of the design, rapid wear of parts, low reliability and durability.

Целью полезной модели является ограничение сегрегации размера частиц, когда окисленные окатыши попадают в загрузочный бункер, обеспечение более равномерного распределения шихты по всей поверхности загрузочного бункера, а также снижение повышенного абразивного износа системы подачи окисленных окатышей.The purpose of the utility model is to limit particle size segregation when oxidized pellets enter the loading hopper, to ensure a more uniform distribution of the charge over the entire surface of the loading hopper, and to reduce increased abrasive wear of the oxidized pellet feed system.

Указанная цель достигается тем, что распределитель шихты 1 загрузочного устройства 2 шахтной печи выполнен в виде пирамидального неподвижного корпуса из листов, например, углеродистой стали толщиной 10 - 15 мм и состоит, например, из четырёх боковых граней 3. На боковых гранях 3 выполнены сквозные отверстия 4 (одно или несколько), например, в виде круга или овала.The stated objective is achieved by the fact that the batch distributor 1 of the loading device 2 of the shaft furnace is made in the form of a pyramidal fixed body made of sheets, for example, carbon steel with a thickness of 10 - 15 mm and consists, for example, of four side faces 3. On the side faces 3, through holes 4 (one or more) are made, for example, in the form of a circle or oval.

Существует вариант изготовления распределителя шихты 1 загрузочного устройства 2 шахтной печи в виде усеченной пирамиды.There is an option for manufacturing a batch distributor 1 of a loading device 2 of a shaft furnace in the form of a truncated pyramid.

Существует вариант изготовления распределителя шихты 1 загрузочного устройства 2 шахтной печи с зафиксированным на его боковых гранях 3 и ребрах 5 износостойким материалом. В качестве износостойкого материала, например, может применяться сплав, фиксируемый методом наплавки. Также в качестве износостойкого материала возможна фиксация полиуретанового покрытия, резинового покрытия (например, старая конвейерная лента).There is a variant of manufacturing the batch distributor 1 of the loading device 2 of the shaft furnace with wear-resistant material fixed on its side faces 3 and ribs 5. For example, an alloy fixed by the surfacing method can be used as a wear-resistant material. Also, a polyurethane coating or a rubber coating (for example, an old conveyor belt) can be fixed as a wear-resistant material.

На фиг. 1 изображено в общем виде загрузочное устройство с расположенным в нем распределителем шихты.Fig. 1 shows a general view of the loading device with a batch distributor located in it.

На фиг. 2 изображен распределитель шихты в виде пирамиды.Fig. 2 shows a batch distributor in the form of a pyramid.

На фиг. 3 изображен распределитель шихты в виде усеченной пирамиды.Fig. 3 shows a batch distributor in the form of a truncated pyramid.

Распределитель шихты 1 загрузочного устройства 2 шахтной печи работает следующим образом. Окатыши (не показаны) подают конвейером (не показан) в загрузочное устройство наверх шахтной печи под углом 90⁰к горизонтальной оси (фиг. 1). Окатыши попадают на распределитель шихты 1 и колосниковый грохот (не показан) крупнозернистого материала. Распределитель шихты 1 рассекает боковыми гранями 3 нисходящий поток окатышей, часть из которых просыпается в загрузочное устройство 2 через сквозные отверстия 4 на боковых гранях 3, а другая часть движется вниз по боковым граням 3 и также попадает в загрузочное устройство. Такая конструкция распределителя шихты 1 не допускает сегрегацию слоя окатышей по крупности и весу, обеспечивает повышение равномерности распределения окатышей. Наличие сквозных отверстий 4 на боковых гранях 3 дает возможность увеличить скорость поступления в загрузочное устройство окатышей. Кроме этого, наличие сквозных отверстий 4 на боковых гранях 3 уменьшает вес конструкции распределителя шихты 1, следовательно, и нагрузку на конструкцию самой печи. The charge distributor 1 of the loading device 2 of the shaft furnace operates as follows. Pellets (not shown) are fed by a conveyor (not shown) into the loading device at the top of the shaft furnace at an angle of 90 ⁰ to the horizontal axis (Fig. 1). The pellets fall on the charge distributor 1 and the grate screen (not shown) of coarse-grained material. The charge distributor 1 cuts the descending flow of pellets with its side faces 3, some of which spill into the loading device 2 through through holes 4 on the side faces 3, and the other part moves down along the side faces 3 and also falls into the loading device. Such a design of the charge distributor 1 does not allow segregation of the pellet layer by size and weight, and ensures an increase in the uniformity of the pellet distribution. The presence of through holes 4 on the side faces 3 makes it possible to increase the speed of pellets entering the loading device. In addition, the presence of through holes 4 on the side faces 3 reduces the weight of the structure of the charge distributor 1, and therefore the load on the structure of the furnace itself.

При использовании распределителя шихты 1 в виде усеченной пирамиды часть нисходящего потока окатышей просыпается в загрузочное устройство 2 через сквозное отверстие верхнего основания 6 усеченной пирамиды, другая часть - через сквозные отверстия 4 на боковых гранях 3, оставшаяся часть движется вниз по боковым граням 3 и также попадает в загрузочное устройство 2. Такая конструкция распределителя шихты 1 не допускает сегрегацию слоя окатышей по крупности и весу, обеспечивает повышение равномерности распределения окатышей. Наличие сквозного отверстия в верхнем основание 6 усеченной пирамиды, а также наличие сквозных отверстий 4 на боковых гранях 3 дает возможность увеличить скорость поступления в загрузочное устройство окатышей. Кроме этого, наличие сквозных отверстий 4 на боковых гранях 3, а также сама конструкция усеченной пирамиды уменьшает вес конструкции распределителя шихты 1, следовательно, и нагрузку на конструкцию самой печи.When using the charge distributor 1 in the form of a truncated pyramid, part of the descending pellet flow spills into the loading device 2 through the through hole in the upper base 6 of the truncated pyramid, another part - through the through holes 4 on the side faces 3, the remaining part moves down along the side faces 3 and also gets into the loading device 2. Such a design of the charge distributor 1 does not allow segregation of the pellet layer by size and weight, ensures an increase in the uniformity of the pellet distribution. The presence of a through hole in the upper base 6 of the truncated pyramid, as well as the presence of through holes 4 on the side faces 3 makes it possible to increase the speed of pellets entering the loading device. In addition, the presence of through holes 4 on the side faces 3, as well as the design of the truncated pyramid itself, reduces the weight of the charge distributor 1 structure, and therefore the load on the structure of the furnace itself.

Движущийся поток окатышей представляет собой материал высокой абразивности. Для снижения абразивного износа конструкции распределителя шихты 1 на него фиксируют износостойкий материал, например, сплав методом наплавки или полиуретановое покрытие.The moving pellet flow is a highly abrasive material. To reduce abrasive wear of the charge distributor structure 1, a wear-resistant material is fixed to it, for example, an alloy by welding or a polyurethane coating.

Полезная модель отличается от известных распределителей шихты загрузочных устройств шахтных печей простотой конструкции, возможностью создания более равномерного распределения потоков окатышей, исключением сегрегации и снижением абразивного износа системы подачи материала.The utility model differs from known distributors of charge of loading devices of shaft furnaces by the simplicity of the design, the possibility of creating a more uniform distribution of pellet flows, the elimination of segregation and the reduction of abrasive wear of the material supply system.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВLIST OF SOURCES

1. Авторское свидетельство SU 819177, C 21 B 7/20, опубл. 1981.1. Author's certificate SU 819177, C 21 B 7/20, published 1981.

2. Патент RU 1678845, кл. С 21 В 7/18, бюллетень № 35, опубл. 1991.2. Patent RU 1678845, class C 21 B 7/18, bulletin No. 35, published 1991.

3. Авторское свидетельство SU 1179061, F 27 B 1/20, бюллетень № 34, опубл. 15.09.1985 3. Author's certificate SU 1179061, F 27 B 1/20, bulletin No. 34, published 09.15.1985

Claims

A batch distributor for a shaft furnace loading device, comprising a pyramidal fixed body, characterized in that the pyramidal fixed body is made in the form of a truncated pyramid, on the side faces of which through holes are made, and a wear-resistant material is fixed on the side faces and ribs.