Системы доставки и загрузки сыпучих материалов и ферросплавов
В ЭСПЦ применяют две схемы доставки сыпучих материалов и ферросплавов к печам: через шихтовый пролет и по специализированному тракту подачи.
Подача через шихтовый пролет: доставка материалов россыпью или в контейнерах, хранение их запаса, перегрузка в шихтовом пролете и доставка в печной пролет кранами. При этом способе велика загруженность шихтовых кранов, усложняется организация работ в пролете, загрязняется атмосфера пылью, в новых цехах этот способ применяют.
Тракт подачи сыпучих материалов и ферросплавов к печам в ЭСПЦ включает: группу расходных бункеров, в которых хранят оперативный запас материалов; систему доставки в них материалов; систему механизмов для выдачи материалов из бункеров, их дозирования и загрузки в печь. Обычно предусматривают отдельную группу расходных бункеров на одну две печи. Объем бункеров для извести рассчитан на полусуточный запас; для материалов, расходуемых в значительно меньших количествах, объем бункеров обеспечивает хранение запаса на несколько суток (до пяти) работы цеха.
Бункера располагают выше уровня рабочей площадки цеха делают подвесными и снабжают системой дозированной выдачи материалов снизу.
Расположение расходных бункеров и системы доставки в них материалов зависит от числа печей в цехе. В цехах с двумя и более печами расходные бункера располагают в ряд вдоль фронта печей, что позволяет создать общую систему доставки в них материалов.
В ЭСПЦ с несколькими печами применяют два варианта размещения в цехе расходных бункеров и тракта доставки в них материалов – в специализированном бункерном пролете и в печном пролете.
Бункерный пролет обеспечивает следующие преимуществами: упрощается организация работ в печном пролете и уменьшается пылевыделение; бункера можно располагать в два ряда, в то время как в печном пролете из-за нехватки места их можно разместить лишь в один ряд; возможна установка большого числа бункеров. Однако бункерный пролет увеличивает объем здания цеха.
Доставка материалов в расходные бункера может быть организована следующими способами:
-в саморазгружающихся контейнерах, которые доставляют к цеху из ШО авто- или жд транспортом, а в цехе подают к бункеру мостовым краном;
-конвейерами из ШО при их близком расположении от цеха;
-конвейерами из сооружаемого рядом с цехом приемного отделения, куда материалы доставляют от отдаленных источников снабжения в вагонах или автотранспортом. Прибывающие материалы разгружают в приемные бункера, а из них выдают на конвейеры, доставляющие материалы в расходные бункера ЭСПЦ;
-пневмотранспортом.
Конвейерный способ по сравнению с контейнерным менее затратен и позволяет автоматизировать доставку. Конвейерная система в ЭСПЦ с малым объемом производства менее экономична. В ЭСПЦ производительностью <1–1,5 млн. т стали в год экономичной будет доставка контейнерами. Для полной механизации и автоматизации доставки применяют конвейерную систему. Для выдачи материалов из расходных бункеров в загрузочные машины и устройства применяют электровибрационные и иногда другие питатели, электровесовые тележки, конвейеры, бункерные весы-дозаторы, наклонные течки.
Загрузку в печь осуществляют мульдами, ленточными бросковыми машинами и течками, через дополнительное отверстие в своде печи.
Мульдами обеспечивается загрузка любых материалов, однако при загрузке необходимо отключение и подъем электродов.
Ленточные машины загружают материалы без отключения печи, однако не позволяют загружать прокаленные ферросплавы. Оба эти способа не обеспечивают автоматизацию загрузки.
При загрузке с помощью течек через свод обеспечивается полная автоматизация, не требуется отключения печи и открывания окна. При этом необходимо размещать расходные бункера на большей, чем при первых двух способах загрузки высоте.
Рекомендуют загрузку сыпучих материалов и ферросплавов проводить с помощью течки через свод в сочетании с загрузкой нагретых ферросплавов безрельсовыми мульдозавалочными машинами.
Малорасходные ферросплавы и раскислители подают в печной пролет в саморазгружающихся контейнерах, разгружают их в подвесные бункера на рабочей площадке, из которых материалы при необходимости выдаются в мульды.
Рисунок 8.11 - Крановая мульдозавалочная машина
Основное оборудование. Применяемые в системах подачи сыпучих материалов и ферросплавов конвейеры, питатели, сбрасывающие тележки, бункерные весы-дозаторы.
Крановые мульдозавалочные машины для загрузки материалов в печь через рабочее окно мульдами применяются в старых цехах. Они передвигаются вдоль печного пролета по тем же подкрановым путям, что и завалочные краны, т. е. по путям, закрепленным на колоннах 4. Машина включает мост 3, по которому перемещаются две тележки – главная 2 и вспомогательная 1, оборудованная подъемным механизмом с крюком. На главной тележке смонтирована шахта 5, являющаяся опорой для колонны 6, механизмы подъема и вращения колонны 6 вместе с кабиной 7. В кабине размещены опоры хобота 8 с механизмами его качания и вращения. Мульду 9 захватывают хоботом.
Грузоподъемность крановых машин: 1,5/10, 1,5/20, 3/10, 5/20 и 8/20 т; (числитель-грузоподъемность хобота, в знаменателе – грузоподъемность вспомогательного подъема). В новых цехах такие машины не устанавливают, поскольку они мешают работе завалочных кранов печного пролета и в связи со сложностью устройства и трудностью их ремонта.
Безрельсовая мульдозавалочная машина применяется в современных ЭСПЦ. Их преимущества - малые габариты и масса, большая маневренность и они, передвигаясь по рабочей площадке, не мешают работе завалочных кранов печного пролета.
Стружку подают во внешние пролеты на пути 6 и разгружают кранами в закрома. Остальной лом поступает во внутренние пролеты по жд путям 7 с разгрузкой мостовыми кранами и в торцы этих пролетов автосамосвалами.
а – общий вид; б – положение при загрузке материалов в печь
Рисунок 8.12 – Безрельсовая мульдозавалочная машина
Рама 8 машины опирается на два неприводных передних колеса 9 и приводную пару колес 7. Хобот 2 закреплен в качающейся раме 3, которая опирается на раму 8 машины через шарнир 10. Это позволяет качать хобот вокруг оси шарнира 10. На несущей раме расположены кабина 4 управления, дизельный двигатель 5, насосная станция 6, механзмы качания и вращения хобота, гидродвигатели вращения приводных колес 7, механизм поворота, насосная станция 6, которая приводятся во вращение от двигателя 5, ось пары колес 7. Механизм замыкания мульды 1 на хоботе. Грузоподъемность хобота составляет 1,5 и 3 т, объем мульд 0,4–0,7 т. Основные габариты этих машин :
Грузоподъемность хобота, т……..1,5 3,0
Длина с хоботом, м........................6,67 8,96
Ширина, м.........................................2,6 29
Высота, м.........................................2,84 3,1.
Ленточная загрузочная машина служит для загрузки в печь через рабочее окно сыпучих материалов и дробленых ферросплавов. Она позволяет загружать материалы без отключения печи и изменять направление струи выбрасываемого в печь материала в вертикальной и горизонтальной плоскости.
Рисунок 8.13 - Загрузочная бросковая машина ленточного типа
Машина передвигается к рабочему окну печи и от него по поперечному рельсовому пути на рабочей площадке. Машина состоит из перемещаемой механизмом 16 электротележки 17, на которую через стойки 5 опирается состоящий из двух секций бункер 7 для сыпучих материалов с весовым устройством 9 и челюстными затворами 10. Они открываются гидроцилиндром 8, регулируя количество выдаваемого из бункеров 7 материала. Бросковый механизм выполнен в виде ленты 1, огибающей приводной, направляющий 2 и огибающий ролики и барабан 13, на поверхности которого в его середине имеется кольцевой паз. При открывании затвора 10 материал через воронку 4 поступает в паз барабана, т. е. в зазор между средней частью барабана и лентой 1. Под действием центробежной силы материал прижимается к ленте и движется с ней до направляющего ролика 2 и затем по инерции выбрасывается в печь через окно. Направление струи материала по вертикали регулируют, поднимая или опуская раструб 3 рычагами гидроцилиндра 12. Направление в горизонтальной плоскости изменяют поворотным механизмом 18.
В бункере 7 установлен электровибратор 6, маслонапорная установка 14, электропитание кабеля 15. Дальность бросания 14 м, производительность 240 т/ч, скорость ленты 18,6 м/с.
Загрузка материалов через свод печи обеспечивается совмещенной системой доставки и загрузки сыпучих материалов и ферросплавов в печь и в ковш, они наиболее рациональны. В бункерном пролете установлена отдельная для каждой печи группа из двенадцати расходных бункеров 3, в которые материалы доставляют ленточным конвейером 1, разгружая с него сбрасывающей тележкой 2. Каждый из бункеров 3 оборудован электровибрационным питателем 4 и весами-дозаторами 5. Объем бункеров 3 составляет 1 и 2 м3, а весы-дозаторы имеют наибольший предел взвешивания соответственно 1 и 2 т.
Материал из бункера 3 выдают электровибрационным питателем 4 в весы-дозатор 5 на продольный ленточный конвейер 6, затем на распределительное устройство 7, в виде многосекционной воронки 8, над которой установлена поворотная течка 9 с приводом 10 ее вращения. Под отдельными секциями воронки 8 расположены течки: 13 – для подачи материалов в печь, 12 – для подачи материалов в сталеразливочный ковш и группа течек 11 для подачи малых доз раскислителей в ковш. Для подачи в печь доставляемой конвейером 6 отвешенной порции материалов течку 9 поворачивают так, чтобы материал из нее высыпался через соответствующую секцию воронки 8 в наклонную течку 13 и по ней в приемное устройство 14 свода 15 печи. Для загрузки в ковш материал с помощью поворотной течки 9 направляют в наклонную течку 12 и по ней – в двухрукавную течку 23, с помощью которой материал направляют по течке 21 в ковш 22, находящийся под желобом печи, либо по течке 20 в ковш на установке внепечной обработки.
Ферросплавы через течки 9 и 11 подают в один из шести расходных бункеров 16, затем питателем 17 в весы-дозатор 18 с точностью взвешивания 0,2 т.
Рисунок 8.14 – Совмещенная система доставки, дозирования и загрузки в печь и ковш сыпучих материалов и ферросплавов
Порция по наклонной течке попадает в двухрукавную течку 19, которая направляет материал либо по течке 21 в ковш 22, находящийся под желобом печи, либо по течке 20 в ковш на установке внепечной обработки, 24- самостоятельный тракт подачи кокса по течке 26 в загрузочную корзину 25 на тележке 24.
Система обеспечивает дозирование и загрузку материалов в четыре точки – сыпучих ферросплавов в печь, кокса в корзину, ферросплавов в ковш при сливе металла из печи и при внепечной обработке с полной механизацией и автоматизацией всех операций по дозированию и загрузке.
Заправочные материалы к печам в ЭСПЦ подаютют несколькими способами:
-через шихтовый пролет с выдачей материалов к печи в контейнерах и мульдах (как в цехе Л);
-через бункерный пролет с выдачей материалов из размещенных здесь бункеров в мульды и в бункер заправочной машины (как в цехе В); доставка контейнерами в печной пролет с хранением здесь в бункерах и выдачей из них материалов в мульды и бункер заправочной машины.
В ЭСПЦ МолМЗ при доставке заправочных материалов последним из перечисленных способов, применена специальная установка на рабочей площадке печного пролета. Она включает шесть подвесных бункеров 2 под которыми расположены электровибрационные питатели 4 и весы-дозаторы 5 и 8 с пределами взвешивания 1 и 0,2 т. Мостовым краном в бункера 2 загружают магнезитовый и доломитовый порошки и коксик контейнерами 1, доставляемых со склада сыпучих.
Рисунок 8.15 - Установка для подачи заправочных материалов
Из двух бункеров 2 материалы с помощью питателя 4 и весов-дозатора 5 выдают в бункер заправочной машины 6, установленной на тележке 7. Из остальных бункеров 2 материалы через питатели и весовой дозатор 8 поступают в двухрукавную течку 9, которая направляет их в одну из мульд для загрузки в печь мульдозавалочной машиной, уровнемеры 3; на площадке для установки мульд имеются датчики 11 наличия мульд.
Подача ферросплавов в ковш оборудована системой механизированной загрузки во время выпуска в него стали и в процессе внепечной обработки. Над желобом печи и на установках внепечной обработки располагают систему бункеров, снабженных дозаторами, питателями и течками для подачи ферросплавов из этих бункеров в ковш. Применяется несколько способов доставки ферросплавов в бункера загрузочных систем:
- контейнерами в распределительный пролет и загрузка из контейнеров в бункера мостовыми или консольными кранами;
- через бункерный пролет с последующей выдачей ферросплавов на поперечный конвейер, доставляющий сплавы к бункерам у желоба печи, или с выдачей в тележку, которая транспортирует материалы по рабочей площадке в распределительный пролет в зону действия разливочных кранов, загружающих материалы в бункера у желоба печи, и установок внепечной обработки;
- по специализированному тракту бункерного пролета с последующей выдачей ферросплавов к бункерам, расположенным у желоба печи и на установках внепечной обработки по наклонным течкам (с помощью совмещенной системы доставки и загрузки сыпучих материалов и ферросплавов).
Бункерный пролет должен располагаться в главном здании цеха между печным пролетом и распределительным или же между печным и пролетом внепечной обработки.
Схема пневмоподачи порошкообразных материалов в ДСП. Под рабочей площадкой печного пролета расположены три расходных бункера 2, в которые по трубопроводу 3 подают сжатый воздух. Порошки доставляют в расходные бункера из отделения помола с помощью сжатого воздуха по трубопроводу 1. Из расходных бункеров материалы с помощью сжатого воздуха через заборный патрубок 10 по трубопроводу 4 транспортируют в три пневмонагнетателя 5, установленные под рабочей площадкой у печей. По трубопроводу 6 подают кислород, аргон или азот, с помощью которых порошки доставляют по трубопроводам 7 к сводовой фурме 9 или футерованной трубе 8, вводимой в печь через рабочее окно. По трубопроводам 11 материалы из расходных бункеров направляют к другим печам.
I – шихтовой пролет; II – печной; III – разливочный
Рисунок 8.16 - Разрез (а) и план (б) цеховой системы пневмоподачи порошкообразных материалов в электродуговые печи