распределитель шихты загрузочного устройства доменной печи

Формула изобретения

1. Распределитель шихты загрузочного устройства доменной печи, содержащий корпус, вращающийся элемент с фланцем, закрепленный на приводном валу, кольцо, уплотняющую втулку, пружинные элементы, отличающийся тем, что уплотняющая втулка установлена в корпусе с возможностью вертикального перемещения и выполнена составной в виде внутренней и наружной уплотняющих втулок с кольцевыми выступами на нижних поверхностях, контактирующих с идентичными выступами стационарно установленного на куполе доменной печи кольца, имеющего L-образный канал для подвода газа и смазки, а на верхних поверхностях уплотняющих втулок равномерно размещены пружинные элементы, при этом фланец вращающегося элемента неподвижно соединен с корпусом и через грундбуксу с приводным валом, причем между корпусом, уплотняющими втулками, фланцем вращающегося элемента и приводным валом установлены вторичные уплотнения.

2. Распределитель по п.1, отличающийся тем, что кольцевые выступы уплотняющих втулок и кольца выполнены из твердосплавного материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию, предназначенному для герметизации вращающихся распределителей доменных печей.

Известен распределитель шихты загрузочного устройства доменной печи, содержащий установленную на роликах поворотную воронку с фланцем, стационарный корпус с фланцем, уплотнение фланца воронки с фланцем корпуса, дополнительное кольцо, размещенное между фланцами корпуса и воронки и соединенное с фланцем корпуса посредством равномерно расположенных по окружности пружинных элементов, радиально расположенных цепных звеньев и уплотнительной гофрированной мембраны, а уплотнение между фланцами воронки и корпуса выполнено в виде намотанных на обойму плоской и гофрированной металлических лент, размещенных между фланцами воронки и дополнительным кольцом (а.с. СССР №1565893, кл. С 21 В 7/20, 1987 г.).

Известное устройство не позволяет производить ремонтные работы, связанные с заменой изношенных деталей уплотнения и узлов распределителя на месте без демонтажа загрузочного устройства. Наличие зазора “а” между корпусом и валом вращающегося элемента обусловило значительный расход азота, защищающего элементы распределителя шихты от перегрева.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является распределитель шихты загрузочного устройства доменной печи, содержащий стационарный корпус с фланцем, кольцо с гофрированной мембраной и пружинными элементами, вращающийся элемент с фланцем, закрепленный на приводном валу, уплотнение фланца вращающегося элемента с кольцом, клапан, тарель которого жестко закреплена на валу вращающегося элемента, а седло установлено под мембраной и выполнено в виде пустотелого конуса, жестко закрепленного на корпусе, при этом уплотнение фланца вала вращающегося элемента с кольцом выполнено в виде цельнометаллической перфорированной втулки (патент RU №2026354, МПК⁶ С 21 В 7/20, 1995 г.).

Известный распределитель сложен по конструкции, установка его внутри доменной печи требует обеспечения тепловой защитой элементов уплотнения как в рабочем, так и в ремонтном режимах работы распределителя шихты. Ремонт элементов уплотнения, как показал опыт эксплуатации, невозможен на действующей печи и требует ее остановки для демонтажа всего загрузочного устройства. Большой расход азота происходит через зазор между корпусом и валом вращающегося элемента.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности уплотняющих элементов распределителя, экономия энергоресурсов за счет обеспечения герметичности уплотняемой полости загрузочного устройства и увеличение производительности доменной печи за счет сокращения простоев на ремонтах.

Поставленная задача достигается тем, что в распределителе шихты загрузочного устройства доменной печи, содержащем корпус, вращающийся элемент с фланцем, закрепленный на приводном валу, кольцо, уплотняющую втулку, пружинные элементы, согласно изобретению уплотняющая втулка установлена в корпусе с возможностью вертикального перемещения и выполнена составной в виде внутренней и наружной уплотняющих втулок с кольцевыми выступами из твердосплавного материала на нижних поверхностях, контактирующих с идентичными выступами стационарно установленного на куполе доменной печи кольца, имеющего L-образный канал для подвода газа и смазки, а на верхних поверхностях уплотняющих втулок равномерно размещены пружинные элементы; при этом фланец вращающегося элемента неподвижно соединен с корпусом и через грундбуксу - с приводным валом, причем между корпусом, уплотняющими втулками, фланцем вращающегося элемента и приводным валом установлены вторичные уплотнения.

Расположение заявляемого устройства вне зоны воздействия высоких температур и запыленности обеспечивает надежность работы элементов уплотнения, доступность их обслуживания без остановки печи и оперативность замены при ремонте, при этом тепловой защиты элементов уплотнения распределителя шихты не требуется. Установка в корпусе уплотняющих втулок с возможностью их вертикального перемещения и выполнение кольцевых выступов из твердосплавного материала на их нижних поверхностях, контактирующих с идентичными выступами стационарно установленного на куполе доменной печи кольца, с L-образным каналом, равномерное размещение пружинных элементов на верхних поверхностях втулок обеспечивает гарантированный зазор между выступами кольца и втулок (0,01 мм), т.е. герметичность уплотняемой полости загрузочного устройства, и позволяет снизить расход газа на уплотнение данной полости.

На чертеже изображен вертикальный разрез распределителя шихты.

Распределитель шихты загрузочного устройства доменной печи содержит кольцо 1 с L-образным каналом для подвода газа и смазки, стационарно установленное на куполе 2 доменной печи, посредством, например, обечайки 3, фланец 4 вращающегося элемента 5, закрепленный неподвижно на приводном валу 6 через грундбуксу 7 и с корпусом 8, внутри которого установлены с возможностью вертикального перемещения внутренняя 9 и наружная 10 уплотняющие втулки с кольцевыми выступами из твердосплавного материала на нижних поверхностях, а на их верхних поверхностях равномерно размещены пружинные элементы 11. На поверхности кольца 1, контактирующей с кольцевыми выступами уплотняющих втулок 9 и 10, выполнены идентичные выступы. Между корпусом 8, уплотняющими втулками 9, 10, фланцем 4 вращающегося элемента 5 и приводным валом 6 установлены вторичные уплотнения 12, 13.

Распределитель шихты загрузочного устройства доменной печи работает следующим образом. При подаче газа под давлением, большим давления в уплотняемой полости на 0,1 ати, по L-образному каналу стационарно установленного кольца 1 с кольцевыми выступами посредством, например, обечайки 3 на куполе 2 доменной печи газ поступает в полость А, образованную фланцем 4 вращающегося элемента 5, неподвижно соединенного через грундбуксу 7 с приводным валом 6, корпусом 8, уплотняющими втулками 9, 10, и совместно с пружинами 11 прижимает последние кольцевыми выступами к идентичным выступам кольца 1, выполненным, например, наплавкой твердосплавного материала сормайта с HRC=58-60, т.е. образуется пара трения по контактным кольцевым выступам стационарно установленного кольца 1 и втулок 9, 10 вращающейся на приводном валу части распределителя. Сохранение постоянства зазора (не более 0,01 мм) между контактными поверхностями кольцевых выступов из твердосплавного материала уплотняющих втулок 9, 10 и кольца 1 гарантировано давлением подаваемого газа и усилием сжатия пружинных элементов 11, равномерно размещенных на верхних поверхностях уплотняющих втулок 9, 10. Одновременно по каналу стационарно установленного кольца 1 осуществляется и подача смазки, в качестве которой использован графит, смазывающий контактные поверхности кольцевых выступов кольца 1 и уплотняющих втулок 9, 10. Герметизация полости А осуществлена вторичными уплотнениями 12, 13, установленными между корпусом, уплотнительными втулками, фланцем вращающегося элемента и приводным валом.

Предлагаемое устройство просто по конструкции, надежно в работе, удобно в обслуживании, использование обеспечивает экономию энергоресурсов за счет гарантированной герметичности уплотняемой полости загрузочного устройства и повышает производительность доменной печи за счет сокращения простоев на ремонтах, промышленно применимо для герметизации загрузочных устройств доменных печей металлургических предприятий.