Шихтовые отделения для сыпучих материалов
Рисунок 4.3 - План и поперечный разрез верхнего ШО для сыпучих материалов
Почти вся площадь однопролетного здания занята ямными бункерами 3, число которых зависит от разновидностей и расхода материалов. Для каждого материала имеется один или несколько бункеров. Стенки бункеров железобетонные и покрыты изнутри настилом из рельсов для защиты от ударов грейфера.
Глубина бункеров для сыпучих - 6–7 м. Для удобства разгрузки длина бункера должна быть не меньше длины вагона. Над бункерами расположены два сквозных продольных жд. Путь 1 в середине здания обычно является разгрузочным, на него прибывают вагоны 6 с поступающими в цех материалами. Для разгрузки открывают откидные люки днища вагона и материал самотеком высыпается в бункер. Путь 2 у края бункеров – погрузочный, на него подают платформы и тележки 4 с мульдами или переносными бункерами, в которые загружают сыпучие материалы из ямных бункеров мостовыми грейферными кранами 5, печи 7 барабанного типа для сушки материалов.
Подобные ШО применяют в цехах, где материалы необходимо транспортировать мульдовыми составами на уровне рабочей площадки цеха. Для подачи вагонов с материалами в подобные отделения необходимо сооружать протяженные наклонные эстакады с уклоном рельсового пути не более 15°.
Нижнее отделение с ямными бункерами и конвейерной выдачей материалов. Верх ямных бункеров 1 (рис. 4.4) находится на отметке ±0; в остальном устройство и расположение бункеров такое же, как и в отделении верхнего типа. Материалы поступают в отделение по рельсовому пути 5, расположенному над бункерами, разгружаются самотеком после открывания люков в днище вагонов 6.
Рисунок 4.4 - Поперечные разрезы нижних шихтовых отделений для сыпучих материалов с ямными (а) и подвесными (б) бункерами
Материалы выдают из отделения ленточным конвейером 2, который движется вдоль стены здания. Материалы грейферным краном 7 из ямных бункеров загружают в приемные бункера 3 конвейера, откуда они через питатель 4 поступают на движущуюся ленту. Приемный бункер имеется у каждого ямного бункера. Для сушки материалов в отделении имеются барабанные сушила.
Нижнее отделение с подвесными бункерами 9 расположены вдоль цеха в два ряда над которыми проходит разгрузочный рельсовый путь 8 для вагонов 6 с материалами, которые разгружают, открывая люки в днище вагонов. В отделении нет грейферных кранов. Материалы выдают двумя ленточными конвейерами 10, вдоль здания под бункерами, вибропитателями 11 и материал поступает из бункера на ленту 10.
Отделения для хранения материалов в штабелях могут быть двух типов – с кранами и без них.
В отделении с кранами вдоль стены однопролетного здания проходит разгрузочная эстакада 8 с рельсовым путем 3, на который подают вагоны с материалами, их разгружают в траншею 1, из нее материалы грейферным краном 2 перегружают в штабеля 4, они могут быть расположены в один или и в два ряда.
Рисунок 4.5 - План и поперечный разрез нижнего шихтового отделения с хранением материалов в штабелях
Материалы из отделения выдают по двум ленточным конвейерам 7, их загружают грейфером в приемные бункера 6, далее на конвейерные ленты 7, затем в цех. В отделении имеются вращающиеся сушильные барабаны 5.
Бескрановое отделение для хранения материалов в штабелях. Материалы в него подают наклонным конвейером 3 (рис. 4.6) из разгрузочного отделения, в которое материалы поступают в вагонах. С конвейера 3 через воронку 2 на горизонтальный конвейер 1, котоым формируют штабель 7. С этого конвейера ссыпаются в определенном месте с помощью передвижной автоматической сталкивающей тележки 4. Выдаются материалы из отделения двумя конвейерами 5, расположенными в специальных тоннелях 6 под штабелем, из штабеля подают на конвейеры 5 с помощью передвижных лопастных питателей 8, перемещающихся вдоль тоннеля над конвейерами.
Рисунок 4.6 - Продольный разрез и план бескранового шихтового отделения с хранением материалов в штабелях
Разгрузочные отделения или могут быть с вагоноопрокидывателем и без него.
Разгрузочного отделения с вагоноопрокидывателем - двухпролетное здание с рельсовыми путями на нулевой отметке для вагонов. В одном пролете установлен роторный вагоноопрокидыватель 5 из вагона 6 материалы попадают в приемный бункер 8, а из него на ленточный конвейер 7, далее в шихтовое отделение. Второй пролет для разгрузки вагонов в случае ремонта вагоноопрокидывателя. Материалы из вагона 3 разгружают через люки (в днище) в приемную траншею 2, а из нее грейферным краном 4 через бункер 1 подают на ленточный конвейер 7.
В однопролетном здании имеются приемные подвесные бункера и расположенный под ними ленточный конвейер для выдачи. Вагон устанавливают над бункером и выгружают материалы, открывая люки в днище вагона. Из приемного бункера по ленточному конвейеру материалы подаются в шихтовое отделение.
Рисунок 4.7 - Разгрузочное отделение (узел) со стационарным роторным вагоноопрокидывателем
ШО - однопролетное здание. В зависимости от способа складирования и хранения материалов - следующие разновидности: с ямными бункерами, с подвесными бункерами, с хранением материалов в штабелях.
Первые две разновидности отделений могут быть как верхнего, так и нижнего расположения. ШО могут быть бескрановыми и с мостовыми кранами для перегрузки. Отделения различаются по способу выдачи материалов (ленточными конвейерами или в мульдах, совках, коробках рельсовым или автомобильным транспортом), по способу разгрузки прибывающих материалов (из вагонов непосредственно в бункера, из вагонов в приемную траншею с последующей перегрузкой краном и бункера или штабеля, через специализированный участок разгрузки, снабженный вагоноопрокидывателем).
. Нижние ШО дешевле и упрощают подачу материалов в отделение (не требуется протяженная наклонная эстакада для въезда вагонов в отделение). Верхнее расположение отделения - для подвесных бункеров с подачей в них материалов конвейерами из разгрузочного отделения.
Поступающие в шихтовые отделения сыпучие материалы наиболее часто разгружают самотеком и реже с помощью вагоноопрокидывателей. Разгрузка через люки вагонов имеет недостаток – требуются значительные затраты ручного труда на открывание и закрывание люков и на зачистку вагонов. При использовании вагоноопрокидывателя необходимость в этих работах отпадает. Однако установка и эксплуатация вагоноопрокидывателя удорожают производство.
При выборе способа выдачи материалов из шихтового отделения учитывают объем грузопотоков и особенности работы СЦ. В КЦ, где сыпучие материалы загружают почти непрерывно и где их подают на большую высоту над конвертерами, рационально выдавать материалы и транспортировать их в цех ленточным конвейером. Конвейеры также обычно применяют в общих ШО для выдачи материалов в известковообжигательные и смолодоломитовые отделения или цехи. Для ЭСПЦ с объемом выплавки стали не менее 1–1,5 млн. т в год. Более экономичной является подача сыпучих материалов в цех в контейнерах (жД или автотранспортом), однако для обеспечения полной механизации и автоматизации доставки материалов чаще применяют конвейеры.
Основное оборудование
Основа крана мост 4 с механизмом передвижения 6, ходовыми колесами 3 и кабиной 1. Мост перемещается вдоль отделения по подкрановым рельсам 2, укрепленным на несущих колоннах здания. По мосту передвигается тележка 5, на которой размещен механизм подъема с крюком 7.
Рисунок 4.8 - Мостовой электрический кран общего назначения
Грейфер – это грузозахватное устройство для разгрузки и погрузки материалов с размером кусков не более 300 мм. Применяют несъемные двухчелюстные двухканатные грейферы и съемные, т. е. периодически навешиваемые на крюки крана – одноканатные, и реже механизмом смыкания челюстей (электродвигатель, гидроцилиндр, пневмоцилиндр). Иногда применяют многочелюстные грейферы типа «Полип», например, для погрузки металлической стружки.
Канатом 5 поднимается траверса 2 и закрывание челюстей (захват груза); при движении каната 5 вниз траверса 2 под действием собственного веса опускается и челюсти раскрываются.
Рисунок 4.9 – Грейфер двухчелюстный двухконтактный (а) и многочелюстный (б)
Вместимость грейферов составляет 0,4–8 м3; в шихтовых отделениях применяют грейферы вместимостью 1,75 и 3 м3.
Электромагнит используют для перегрузки стального лома, чушкового чугуна и ферросплавов, обладающих магнитными свойствами.
Рисунок 4.10 – Электромагнит
Проушина 5 для подвески электромагнита к крюку крана. Корпус 1 магнита из динамной стали имеет круглую и реже прямоугольную форму, в нем размещены катушки 3, питаемые постоянным током от кабеля, подсоединяемого к розетке 2; снизу катушки защищены плитой 4 из немагнитной стали. При подаче тока в катушки происходит притягивание груза к плите 4; при выключении постоянного тока груз освобождается. Применяют электромагниты диаметром 1150, 1650, 2100 мм.
Ленточные конвейеры подразделяют на стационарные или специальные , передвижные и переносные (длиной менее 5 м), горизонтальные, наклонные и ломаные. Стационарный ленточный конвейер состоит из ленты 6, приводного устройства или станции б; натяжного устройства или станции, рамы 14, на которой смонтированы опорные 8 и направляющие 12 ролики, а также ролики 13, поддерживающие холостую ветвь ленты. Роликовые опоры рабочей ветви ленты состоят из отдельных горизонтально расположенных роликов (тогда лента плоская) или же из групп роликов в сборе 8, придающих ленте желобообразную форму..
Приводная станция имеет электродвигатель 1, соединенный муфтой 2 с редуктором 3, от которого крутящий момент через муфту 4 передается барабану 5, приводящему в движение ленту 6.
Рисунок 4.11 - Стационарный ленточный конвейер
Натяжное устройство для натяжения ленты бывают трех типов: винтовые, грузовые и грузотележечные. На конвейерах длиной <60 м используют винтовые натяжные устройства: натяжной барабан 7, вал которого установлен в опорных подшипниках 10; последние можно перемещать вдоль рамы 11 винтами 9. В случае удлинения или укорачивания ленты 6 вращают винт 9, перемещая натяжной барабан до получения требуемого натяжения ленты.
Грузо-тележечные и грузовые натяжные устройства применяют в конвейерах длиной >60 м. В устройстве первого типа огибаемый лентой 6 натяжной барабан 5 установлен на тележке 4, которая при изменении натяжения ленты передвигается под воздействием груза 1, передаваемого канатом 3 через блоки 2.
Грузовое вертикальное натяжное устройство устанавливают на нерабочей ветви ленты; оно состоит из двух отклоняющих барабанов 7 и натяжного барабана 8, который перемещается в вертикальном направлении под воздействием массы груза 9.
а – грузо-тележечное; б – грузовое
Рисунок 4.12 - Схема натяжных устройств ленточных конвейеров
Выпускают резинотканевые и более прочные резинотросовые ленты шириной 0,4– 2 м. до 3 м. Скорость движения ленты 1– 2 м/с.
Пластинчатые конвейеры - лента выполнена в виде двух параллельных пластинчатых цепей с закрепленными между ними стальными пластинами, образующими настил ленты, их применяют для крупнокусковых, горячих и грузов с повышенными абразивными свойствами.
Сбрасывающие тележки барабанного типа для разгрузки материалов с конвейерной ленты в любом месте по ее длине.
Рисунок 4.13 - Сбрасывающая барабанная тележка
Тележка состоит из рамы 9, которая с помощью привода 5, холостых 11 и приводных 7 колес перемещается по рельсам 12, уложенным вдоль движущейся по роликоопорам 13 конвейерной ленты 2 с насыпным грузом 14. Движущаяся лента набегает на желобчатую роликоопору 15 тележки и затем огибает барабаны 3 и 8. При огибании барабана 3 с ленты ссыпается материал в воронку 4 и затем выгружается по рукавам 1 и 6. Воронка может быть двухрукавной с выгрузкой материала по обе стороны лепты, однорукавной с выгрузкой по одну сторону и трехрукавной, когда материал с помощью поворотных заслонок направляют либо в два боковых рукава, либо в центральный рукав и из него вновь на ленту перед тележкой; в последнем случае материал разгружается через приводной барабан ленты (в конце конвейера). Разгрузку ведут при неподвижном положении тележки или в процессе ее передвижения; в первом случае тележку закрепляют тормозным устройством 10.
Реверсивные конвейеры для распределения доставляемых конвейером материалов по бункерам.
Рисунок 4.14 - Схема разгрузки материала в бункеры с помощью передвижного реверсивного конвейера
С конвейера 1 материал разгружают через воронку 2 на реверсивный конвейер на раме 6, которая перемещается по направляющим 7, привод конвейера 3 позволяет изменять направление движения ленты. При движении груженой ветви реверсивного конвейера в направлении стрелки А материал разгружается через барабан 9 в один из бункеров 8; при движении по стрелке Б–через барабан 4 в один из бункеров 5. Установку конца реверсивного конвейера над нужным бункером обеспечивают передвижением рамы 6 конвейера.
Элеваторы-предназначены для вертикального перемещения насыпных грузов. В линиях шихтоподачи используют ковшовые элеваторы (рис. 4.15).
Рисунок 4.15 - Ковшовый элеватор
Тяговый элемент 2 (ленту или цепь) с ковшами 1. Лента огибает верхний приводной и нижний натяжной 3 барабаны или звездочки. В нижней части элеватора расположено винтовое или пружинно-винтовое натяжное устройство 4. Элеватор заключен в металлический кожух 6. Материал подают в загрузочный патрубок и ковшами поднимается вверх и выдается через разгрузочный патрубок 8. Высота элеваторов достигает 50 м, производительность 70 т/ч; скорость движения ленты - 0,4–2,0 м/с, размеры ковшей нормализованы.