Способ спекания агломерационной шихты и агломерационная машина для его осуществления

 

Изобретение относится к металлургии, в частности процессам спекания агломерационной шихты при производстве агломерата для доменной плавки. Способ включает загрузку шихты на подвижную колосниковую решетку с бортами, формирование продольных каналов внутри слоя, последующее зажигание шихты и создание разряжения под колосниковой решеткой. Каналы формируют непрямолинейными по длине колосниковой решетки в горизонтальной плоскости. Способ осуществляют с помощью агломерационной машины, содержащей загрузочное устройство, подвижную колосниковую решетку с бортами, зажигательный горн и расположенные над колосниковой решеткой вдоль бортов стержни. Стержни одним концом закреплены на балке. Машина снабжена рычагами, закрепленными шарнирно на вертикальных осях, размещенных по обе стороны от бортов колосниковой решетки, и приводом, смонтированным на основании. Балка шарнирно закреплена на рычагах. А стержни закреплены на балке шарнирно и выполнены в виде полос, плоская поверхность которых обращена к поверхности колосниковой решетки. При этом привод выполнен с возможностью взаимодействия с балкой в направлении, перпендикулярном направлению перемещения колосниковой решетки. Изобретение позволит повысить газопроницаемость агломерационной шихты. 2 с.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к металлургии, в частности к процессам спекания агломерационной шихты при производстве агломерата для доменной плавки.

Известен способ спекания агломерационной шихты по книге Вегмана Е.Ф. "Теория и технология агломерации", Москва, "Металлургия", 1974 г., стр. 52-55, включающий загрузку шихты на движущиеся спекательные тележки, создание зон (отдушин), облегчающих проход газов, зажигание шихты и создание разряжения под спекательными тележками.

Недостатком известного способа является значительная энергоемкость процесса по созданию отдушин вследствие использования специальных агрегатов либо приводных зубчатых колес, либо опускной бороны. Вместе с этим пустые отдушины, особенно большой высоты, могут явиться каналами для прохода большой массы воздуха и это резко ухудшит показатели спекания и приведет к гнездовому недопеку.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному результаты (прототипом), по мнению авторов, является способ спекания агломерационной шихты по а.с. СССР N 711334 кл. F 27 B 21/06, включающий загрузку шихты на подвижную колосниковую решетку с бортами, формирование продольных каналов внутри слоя, последующее зажигание шихты и создание разряжения под колосниковой решеткой, а агломерационная машина для его осуществления содержит загрузочное устройство, подвижную колосниковую решетку с бортами, зажигательный горн и расположенные над колосниковой решеткой, вдоль бортов стержни, одним концом закрепленные на балке.

Недостатком известного технического решения является недостаточная газопроницаемость агломерационной шихты по длине колосниковой решетки. Увеличение газопроницаемости шихты за счет увеличения количества стержней приведет к увеличению металлоемкости установки и сложности ее конструкции.

Задача, на решение которой направлено техническое решение - повышение газопроницаемости шихты за счет увеличения ширины зоны, облегчающей проход газов по длине колосниковой решетки в горизонтальной плоскости при неизменном количестве стержней и ширины последних.

При этом достигается получение такого технического результата как снижение расхода твердого топлива и повышение производительности агломерационной машины.

Вышеуказанные недостатки исключаются тем, что в способе спекания агломерационной шихты, включающем загрузку шихты на подвижную колосниковую решетку с бортами, формирование продольных каналов внутри слоя, последующее зажигание шихты и создание разряжения под колосниковой решеткой, упомянутые каналы формируют непрямолинейными по длине колосниковой решетки в горизонтальные плоскости, а агломерационная машина для его осуществления, содержащая загрузочное устройство, подвижную колосниковую решетку с бортами, зажигательный горн и расположенные над колосниковой решеткой, вдоль бортов стержни, одним концом закрепленные на балке, снабжена рычагами, закрепленными шарнирно на вертикальных осях, размещенных по обе стороны от бортов колосниковой решетки, и приводом, смонтированным на основании, при этом балка шарнирно закреплена на рычагах, а стержни закреплены на балке шарнирно и выполнены в виде полос, плоская поверхность которых обращена к поверхности колосниковой решетки, при этом привод выполнен с возможностью взаимодействия с балкой в направлении, перпендикулярном направлению перемещения колосниковой решетки.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что каналы формируют непрямолинейными по длине колосниковой решетки в горизонтальной плоскости. Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемая агломерационная машина отличается от известного своим конструктивным выполнением, а именно, формой стержней и креплением балки. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "Новизна".

Сравнительный анализ предлагаемого способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями не позволил выявить существенные признаки, присущие заявляемому решению.

Сравнительный анализ предлагаемой агломерационной машины не только с прототипом, но и с другими техническими решениями показал, что известны конструкции с шарнирно закрепленными рычагами и балками. Однако размещение рычагов, шарнирно закрепленных на вертикальных осях в агломерационной машине, их расположение и взаимосвязь с другими элементами конструкции обеспечивает не только повышение газопроницаемости шихты, но также способствует снижению расхода твердого топлива и повышения производительности агломерационной машины.

Отсюда следует, что предлагаемая совокупность существенных отличий обеспечивает получение вышеуказанного технического результата, что, по мнению авторов, соответствует критерию изобретения "Изобретательский уровень".

И действительно, формирование каналов, непрямолинейных по длине колосниковой решетки, способствует увеличению ширины зоны улучшенной газопроницаемости, что в свою очередь обеспечивает расширение зоны горения внутри слоя шихты, следствием чего является увеличение скорости спекания агломерационной шихты и повышение производительности агломерационной машины.

Предложенное техническое решение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей: на фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - вид сверху (вид Б) предлагаемой агломерационной машины; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 1.

Способ спекания агломерационной шихты реализуется с помощью агломерационной машины, которая содержит загрузочное устройство 1, подвижную колосниковую решетку 2 с бортами 3, зажигательный горн 4 и размещенную перед загрузочным устройством 1 балку 5.

На балке 5 одним концом шарнирно закреплены расположенные над колосниковой решеткой 2, вдоль ее бортов стержни 6, выполненные в виде полос, плоская поверхность которых обращена к поверхности колосниковой решетки 2. Агломерационная машина снабжена рычагами 7, шарнирно закрепленными на вертикальных осях 8, которые размещены по обе стороны от бортов 3 колосниковой решетки 2, и приводом (пневмоцилиндром) 9, смонтированным на основании 10. Балка 5 при помощи шарниров 11 закреплена на рычагах 7 и выполнена с возможностью взаимодействия с приводом 9 в направлении, перпендикулярном направлению перемещения колосниковой решетки 2.

Способ спекания агломерационной шихты осуществляется следующим образом.

В исходном положении свободные концы стержней 8 находятся перед зажигательным горном 4 на определенном расстоянии - l - и опираются на поверхность колосниковой решетки 2.

При работе агломерационной машины на движущуюся колосниковую решетку 2 загрузочным устройством 1 производится загрузка шихты 12, которая обтекает находящиеся в ней стержни 6. При этом под каждым из стержней 6 формируется канал, образованный нижней частью поверхности стержня и смежными откосами 13 шихты, которые возникают за счет сегрегации материала, стекаемого по верхней части поверхности стержня 8 (см. фиг. 3).

При обтекании стержней 6 шихтой возникает подъемная сила, перемещающая стержни в вертикальной плоскости. Стержни располагаются в горизонтальной плоскости, параллельной колосниковой решетке 2.

Таким образом, при перемещении шихты 12 в ней формируются продольные каналы 14, у которых сечение выполнено в виде треугольника (см. фиг. 3).

Канал 14 формируется в зоне насыпания шихты 12 на поверхность стержня 6 и образуется в том месте, в котором находится в данный момент стержень 6 (см. фиг. 3). При перемещении стержня в направлении, перпендикулярном направлению перемещения колосниковой решетки 2, под ним постоянно будет формироваться канал 14, который будет принимать форму клина с постоянным смещением его в направлении перемещения стержня 6 (на величину хода штока пневмоцилиндра 9). Это обусловлено тем, что при перемещении стержня в направлении, перпендикулярном направлению движения спекательных тележек, шихта, находившаяся на стержне, самообрушается в приоткрывшуюся часть ранее образованного канала. Но так как агломерационная шихта имеет определенный гранулометрический состав и влажность, возникает (как показала опытная эксплуатация установки) образование свода над клиновым каналом из шихты. Следовательно, канал будет непрямолинейным и состоящим из ряда последовательно образуемых элементарных клиньев. Геометрические же параметры каждого элементарного клина, а вместе с этим и каждого канала будут зависеть от взаимных скоростей перемещений спекательных тележек и стержней, от длины стержня и величины его перемещения. Следствием чего является создание зон, облегчающих проход газов по длине колосниковой решетки. Затем слой шихты 12 зажигают при помощи зажигательного горна 4. Под движущейся колосниковой решеткой 2 создают разряжение, происходит спекание шихты.

Пример. Перед спеканием агломерационной шихты в железную руду или железорудный концентрат добавляют топливо в виде угля, антрацитных штыбов, коксовой мелочи и т.д. Затем шихту перемешивают и увлажняют. На движущуюся колосниковую решетку возможна подача слоя постели толщиной до 100 мм, состоящей из агломерационного возврата с фракцией 5-15 мм, при помощи питателя с отдельным бункером. Затем на слой постели при помощи барабанного питателя подают агломерационную шихту, которая обтекает находящиеся в ней стержни. (Происходит разрыхление шихты и создание зон, облегчающих проход газов). Производят зажигание шихты при помощи зажигательного горна, а под движущейся колосниковой решеткой создают разряжение.

В таблице приведены примеры осуществления способа с различными технологическими параметрами.

Таким образом, увеличение ширины зон, облегчающих проход газов по длине колосниковой решетки, за счет формирования каналов, непрямолинейных по длине последней в ее горизонтальном плоскости при неизменном количестве стержней и ширины последних, обеспечивает решение поставленной задачи - повышение газопроницаемости шихты в зоне зажигания. При этом обеспечиваются максимальная производительность агломерационной машины, необходимая точность готового агломерата, повышается выход годного агмерата в условиях снижения количества отсева, возврата, мелочи в скиповом агломерате, что повышает эффективность и производительность доменной плавки. Кроме того, в процессе спекания агломерационной шихты сокращается расход газообразного и твердого топлива.

Формула изобретения

1. Способ спекания агломерационной шихты, включающий загрузку шихты на подвижную колосниковую решетку с бортами, формирование продольных каналов внутри слоя, последующее зажигание шихты и создание разряжения под колосниковой решеткой, отличающийся тем, что упомянутые каналы формируют непрямолинейными по длине колосниковой решетки в горизонтальной плоскости.

2. Агломерационная машина, содержащая загрузочное устройство, подвижную колосниковую решетку с бортами, зажигательный горн и расположенные над колосниковой решеткой вдоль бортов стержни, одним концом закрепленные к балке, отличающаяся тем, что она снабжена рычагами, закрепленными шарнирно на вертикальных осях, размещенных по обе стороны от бортов колосниковой решетки, и приводом, смонтированным на основании, при этом балка шарнирно закреплена на рычагах, а стержни закреплены на балке шарнирно и выполнены в виде полос, плоская поверхность которых обращена к поверхности колосниковой решетки, при этом привод выполнен с возможностью взаимодействия с балкой в направлении, перпендикулярном направлению перемещения колосниковой решетки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4