Засыпной аппарат предназначен для загрузки шихты с необходимым распределе­нием по сечению колошника, обеспечения герметичности печи в процессе загрузки, т. е. для предотвращения попадания в печь воздуха, ведущего к возможности взрыва, и предотвращения выделения печного газа в атмосферу.

Печи со скиповым подъемником шихты на колошник, т. е. большая часть печей, оборудована двухконусным засыпным аппаратом, а строящиеся в последние годы печи с конвейерным подъемником — бесконусными загрузочными устройствами.

Конструкция двухконусного засыпного аппарата

Двухконусный засыпной аппарат показан на рис. 2.6 а. Его основными элементами являются: большой конус 1 с воронкой (чашей) 2 вращающийся распределитель шихты, состоящий из малого конуса 4 и воронки 10; приемная воронка 6. Большой

Рис. 2.6. Засыпной аппарат двухконусный (а) и бесконусный фирмы «Поль-Вюрт» (б)

и малый конус могут перемещаться вверх-вниз; в верхнем положении большой конус прижат к воронке 2, а малый к воронке 10, изолируя рабочее пространство печи от атмосферы; положение конусов в опущенном состоянии показано пунктиром. Малый конус подвешен на полой трубчатой штанге 5, большой — на штанге 3, проходящей внутри полой штанги 5, благодаря чему конусы могут опускаться и подниматься независимо друг от друга. Воронка 10 связана с приводом, обеспечивающим ее вращение вместе с малым конусом.

Шихтовые материалы доставляют на колошник двумя скипами (тележками), движущимися по рельсам 8 наклонного моста 9; в крайнем верхнем положении скип 7 опрокидывается, поскольку его передние колеса катятся по рельсам, загнутым вниз, а задние — по другим рельсам, загнутым вверх. При этом порция шихты высыпается
через приемную воронку на поверхность малого конуса, после чего он опускается и материал просыпается вниз на поверхность большого конуса, а малый конус сразу же поднимается. Подобным образом на поверхность большого конуса загружают 2— 6 скипов (набирают подачу). Затем при поднятом малом конусе опускают большой конус, и материал подачи просыпается в печь, после чего большой конус поднимается.

Далее на большой конус набирают новую подачу (2-6 скипов), но перед каждым опусканием малого конуса он с воронкой 10 поворачивается на 60°. При наборе третьей подачи малый конус поворачивают еще на 60° и т. д.

Благодаря такому вращению распределителя подачи попадают не в одно место под наклонным мостом 9, а сравнительно равномерно распределяются по периферии колошника.

В процессе загрузки конусы работают поочередно: когда один опущен, другой псщнят (закрыт), что обеспечивает герметичность печи.

Перед опусканием большого конуса в межконусное пространство подают домен­ный газ под тем же давлением, что и в печи, а перед опусканием малого конуса его выпускают в атмосферу с помощью специальных клапанов.

Расчет привода распределителя шихты

Расчет привода распределителя (рис. 2.7) проводится исходя из обеспечения при­жатия малого конуса 7 к воронке 3. Усилие прижатия

Т — 1,25 GK + GM,

где G'K — вес малого конуса и его штанги; GM — вес наиболее тяжелого материала шихты.

Максимальная нагрузка на опорные ролики 4-* установленные на корпусе 6, при отсутствии избыточного давления в межконусном пространстве и наибольшем весе материала

Топ — GK + GBp + GM — Т,

где GBp — вес вращающихся масс распределится, кроме GK.

При максимальном избыточном давлении воздуха рв в межконусном простран­стве и минимальном весе шихтового материала GM. min в воронке на контропорные ролики будет действовать нагрузка

Тк = Т + рм—--- ---- GK — GBp — GM. mjn,

где D — диаметр воронки.

Данные усилия создают статический момент Мс состоящий: из моментов сопро­тивления в упорном подшипнике 1, на роликах (ив уплотнении 8:

Mc = l,2Tf1~ + hTiDo0,5 + 0,5pTrD2hp,

где /і — коэффициент сопротивления в упорном подшипнике диаметром Dn (/і = = 0,1); /2 — коэффициент сопротивления на роликах диаметром dp при диаметре их цапф do и коэффициенте трения /з на контакте 9 и коэффициенте трения ро в опорах цапф, /2 = (роФ) + 2/3)/dp; Ті — наибольшая из нагрузок Топ или Тк; D0 — диаметр направляющего рельса для опор; р — коэффициент трения в сальниковом уплотнении (р ~,0,05); D, h — диаметр и высота уплотнения; р = 1,2рв — давление в уплотнении.

Статическая мощность сопротивления повороту распределителя где і — передаточное отношение привода 5; ы — угловая скорость двигателя; г) — к. п.д. привода.

Конструкция бесконусного загрузочного устройства

Среди ряда бесконусных загрузочных устройств хорошо зарекомендовала себя конструкция фирмы «Поль Вюрт» (Люксембург). Схема подобного устройства пока­зана на рис. 2.6, б. Его основные элементы: передвижная приемная воронка 2 с затво­ром 3 внизу; два накопительных шлюзовых бункера 5, центральная течка (труба) 8, отсечная задвижка 9 и вращающийся лоток 11 с механизмами 10, обеспечивающими вращение лотка вокруг вертикальной оси и изменение угла его наклона.

Шлюзовые бункеры 5 объемом 50-80 м3 оборудованы верхним 4, нижним 7 га­зоотсекающими клапанами и шихтовым дозирующим затвором 6. Газоотсекающие клапаны обеспечивают герметичность печи, поскольку верхний клапан открывают при закрытом нижнем и наоборот. Отсечная задвижка 9 служит для герметизации печи при ремонтах загрузочного устройства.

Загрузку шихты производят следующим образом. Приемную воронку 2 устанав­ливают над пустым бункером 5, открывают верхний газоотсекающий клапан 4 при закрытых нижнем клапане 7 и затворе 6 бун­кера 5 и, открыв затвор 3 воронки, начинают подачу шихты в бункер с конвейера 1 шихтопода - чи; наполнив бункер, закрывают затвор воронки и верхний газоотсекающий клапан. Для выгрузки шихты в печь открывают нижний газоотсекаю­щий клапан и затем шихтовой затвор 6 бунке­ра, при этом скорость высыпания материала из бункера определяется степенью раскрытия ших­тового затвора. Высыпающийся из бункера ма­териал через трубу 8 попадает на вращающийся лоток 11 и скатывается по нему в печь. После опо­рожнения бункера закрывают шихтовой затвор 6 и затем нижний газоотсекающий клапан 7. За время опорожнения бункера лоток совершает не менее 10 оборотов, при этом угол наклона лотка изменяют по заданной программе в пределах 7—

53°, выгрузка длится 60-140 с.

Правый и левый бункеры 5 работают пооче­редно: когда наполняют один бункер, из другого материал выгружают в печь. Шихту с конвейе­ра 1 направляют в тот или иной бункер, передви­гая приемную воронку 2. Газоуплотнительные клапаны выполняют только функцию уплотнения, не соприкасаясь с шихтой, что увеличивает срок их службы.

При работе загрузочного устройства перед открытием газоотсекающих клапанов производят выравнивание давления в бункерах 5 с давлением в печи или с ат­мосферным. Чтобы предотвратить выброс из бункеров 5 запыленного доменного газа в атмосферу, на отечественных печах предусмотрена система пылеподавления,
заключающаяся в том, что в бункер во время выгрузки из него шихты подают азот под давлением большим, чем давление газов в печи, и поэтому газы из печи в бункер и из него в атмосферу не попадают.