Устройства для загрузки доменных печей

2.2.1 Загрузка печей с помощью вагон-весов

В настоящее время для передачи шихтовых материалов от бункеров к скипам используются различные устройства. Наиболее распространенной является система с использованием вагон-весов. Взаимосвязь устройств и обо-рудования этой системы показана на.рис. 2.4.

В связи с тем, что для большинства доменных печей подача шихты к доменным печам производится железнодорожным транспортом, шихтовые бункера всех печей располагаются в два ряда строго по одной линии, образуя единую бункерную эстакаду (2, рис. 2.3).

По бункерной эстакаде проведено 3-4 железнодорожных пути. Один из путей, проходящим над коксовыми бункерами печей (11) предназначен для коксового передаточного вагона (трансферкара), который в настоящее время чаще всего заменяется ленточным конвейером, идущим из коксохимического цеха, с помощью которого и загружаются коксовые бункера печей. Остальные железнодорожные пути на бункерной эстакаде используются для приемки железнодорожных вагонов, привозящих в цех рудные материалы, флюсы и добавки.

На каждую доменную печь при подаче шихты вагон-весами устанавливается от 20 до 40 рудных бункеров (и бункеров для флюсов и добовок) и 2 коксовых бункера. Принципиальная схема шихтоподачи с применением вагон-весов показана на рис. 2.5. Рисунок дает наглядное представление о пла­не бункеров, а также о технологической цепочке передачи шихтовых мате­риалов из бункеров в скипы.

Рис. 2.3 Разрез доменного цеха при отсутствии рудного двора:

1 - рудный перегрузочный вагон (трансферкар); 2 - бункерная эстакада; 3 - бункера для рудной части шихты и добавок; 4 - пластинчатый кон­вейер; 5 - перекидной лоток; 6 - весовая воронка для рудной части шихты; 7 - скипы; 8 - скиповая яма; 9 - весовая воронка для кокса; 10 - грохот; 11 - коксовые бункера; 12 - конвейер для кокса; 13 - скиповый подъемник; 14 - устройство для смены скипов; 15 - консольный поворотный кран; 16 - канаты скиповой лебедки; 17 - канаты лебедки конусов; 18 - балансиры для маневрирования конусами; 19 - приемная воронка; 20 - распределитель шихты; 21 - засыпной аппарат печи; 22 - газоотводы печи; 23 - доменная печь; 24 - кольцевой воздухопровод; 25 - литейный двор; 26 - кран литейного двора; 27 - машинное здание; 28 - лебедка конусов; 29 - скиповая лебедка; 30 - пути для шлаковозов; 31 - пути для чугуновозов; 32 - консольно-поворотный кран; 33 - монтажная тележка; 34 - мост монтажной тележки; 35 - консольный кран; 36 - атмосферные клапана; 37 - лифт; 38 - наклонные газоотводы; 39 - пылеуловитель

Рис.2.4. Схема подачи материалов в скип при использовании вагон-весов

Рис.2.5. Схема подачи шихтовых материалов с использо­ванием вагон-весов:

1, 3 - течка; 2 - вагон-весы; 4 - скип; 5 - коксовый грохот; 6 - весовая воронка кокса; 7 - малый скип; 8 - бункер коксовой мелочи

Рудные бункера. На 1 м³ полезного объема доменной печи необходимо иметь примерно 2,5 м³ емкости рудных бункеров. Таким образом, суммарная емкость рудных бункеров (и бункеров добавок) для печи № 2 Чусовского металлургического завода полезным объемом 1033 м3 должна составлять при-мерно 2600 м³. При производительности печи 2000 т/сут и удельном расходе рудного материала 1,7 т/т чуг потребность печи в рудном материале составит 3400 т/сут (около 2000 м3). Таким образом, при выполнении данной рекомендаций по потребной емкости рудных бункеров их емкости хватило бы на 31 ч непрерывной работы. Фактическая емкость рудных бункеров и бункеров добавок и флюса в доменном цехе завода составляет...... обеспечивает печь материалом на.......... часов.

Высоту бункерной эстакады делают равной 9-10 м, а на больших печах (печи объемом 3200-5500 м³) - до 12 м. Эта высота ограничивается допустимым уклоном железнодорожных путей - не более (0,03). При большой высоте бункерной эстакады въездные железнодорожные пути значительно возрастают, что удорожает стоимость цеха.

Длина рудного бункера делается равной 4620 мм - она согласуется с длиной железнодорожного грузового вагона. Боковые стенки бункеров, расположенные перпендикулярно железнодорожным путям, делаются вертикальными. Задняя стенка, расположенная со стороны противоположной путям вагон-весов делается с наклоном 50-55°. Стенка, разделяющая бункеры соседних рядов выполняется вертикальной.

Сами бункера свариваются из стальных листов и балок. Внутри их стенки защищены сменными плитами из износостойкой марганцовистой стали, а в бункерах для скрапа - старыми рельсами. Бункера опираются на мощные железобетонные колоны и поперечные балки.

Снизу рудные бункеры закрыты барабанными затворами. Нижняя часть бункера, где установлены затворы, вертикальной стенкой делится на две части, под каждой из которых установлен барабанный затвор. Диаметр барабана
1524 мм. Ось барабана закреплена на кронштейнах рудного бункера. Для приведения барабана во вращение на одном из его концов закрепляется зубчатый венец, входящий в зацепление с шестерней качающегося редуктора, помещенного на вагон-весах.

Под бункерами проходит железнодорожный путь для вагон-весов.

Вагон-весы. Вагон-весы (2, рис. 2.5) - это самоходный вагон, установленный на двух двухосных тележках. Каждая из тележек имеет электрический привод. На раму вагона опираются рычаги весового механизма, на которые в свою очередь опираются два бункера, которые обычно называют карманами. Объем каждого кармана равен объему скипа и приемной воронки распределителя шихты (ВРШ). Днище каждого кармана закрывается двумя створками, которые открываются и закрываются пневматическими цилиндрами.

Перемещаясь между бункерами, вагон-весы точно останавливаются около бункера, из которого нужно набрать материал. Точность остановки обусловлена необходимостью совмещения шестерни качающегося редуктора, расположенного на вагон-весах, с зубчатым венцом барабана, ширина которого составляет всего лишь 80 мм. Затем при откидывании качающегося редуктора паразитная шестерня редуктора вводится в зацепление с зубчатым венцом барабанного затвора, включается привод и барабанный затвор, вращаясь, выдает материал из бункера в карман вагон-весов. Когда масса набираемого материала достигает заданного, привод вращения качающегося редуктора выключается, редуктор выводится из зацепления с барабанным затвором и вагон-весы отправляются для заполнения следующего кармана. После набора второго кармана вагон-весы останавливаются над скиповой ямой и согласно режиму загрузки печи при открытии затвора набранный материал по течке (1, рис. 2.5., сечение Б-Б) засыпается в скип.

В настоящее время используются вагон-весы грузоподъемностью 40 т. Емкость карманов этих устройств составляет соответственно 8 и 9 м³. Точность взвешивания вагон-весов составляет ± 25 и ± 50 кг. Максимальная скорость передвижения достигает 3 и 4 м/с.

Технологическая цепочка подачи кокса в скипы отличается от рассмотренной цепочки подачи рудных материалов, флюсов и добавок.

Как видно из рис. 2.5 на каждую печь устанавливается по два коксовых бункера. Эти бункера располагаются по обе стороны от оси скипового подъемника. При такой компоновке обеспечивается минимальное число перегрузок, появляется возможность отсева мелочи из кокса и получается минимальная высота падения кокса в процессе загрузки, а значит и минимальное его измельчение.

Емкость коксовых бункеров должна обеспечить непрерывную работу печи в течение 6-8 часов. Обычно на каждый 1 м3 полезного объема печи необходимо иметь 0,7 м³ емкости коксовых бункеров. К примеру, для доменной печи № 2 Чусовского металлургического завода регламентируемая суммарная емкость бункеров должна составлять 1033·0,7» 720 м или по 360 м каждый бункер.

Коксовые бункера имеют форму пирамиды с прямоугольным основанием, обращенным кверху. Угол наклона стенок бункера должен быть не менее 45 °. Однако и большим делать этот угол нецелесообразно, поскольку уменьшается емкость бункера. Бункера делаются железобетонными и футеруются изнутри шамотным огнеупором, положенным на «плашку». Назначение футеровки - защита стенок бункера от истирания коксом, который отличается высокими абразивными свойствами.

Снизу коксовый бункер имеет прямоугольную горловину, к которой при­крепляется направляющий лоток, сваренный из стальных листов. В этом лотке делается две листовые задвижки: горизонтальную - для перекрытия горловины бункера на случай замены коксового грохота, стоящего под бун­кером и наклонную для регулирования толщины слоя кокса на грохоте. Эти задвижки приводятся в движение вручную.

Коксовый грохот. В настоящее время чаще всего применяются электро-вибрашионные грохота. Он устанавливается на тележке для возможно быстрой его замены. Кокс из бункера по направляющему лотку направляется на приемный лист грохота (5, рис. 2.5) и по нему на колосники. Щели между колосниками расширяются к разгрузочной части грохота для увеличения эффективности грохочения за счет снижения толщины слоя кокса на решетке грохота. В настоящее время в связи с низкой эффективностью грохочения электровибрационных грохотов распространяются грохота с механическими вибраторами: эксцентриковые или инерционные.

Коксовая весовая воронка. С грохота крупный кокс (+ 25 ч ¸ 40 мм) ссыпа­ется в коксовую весовую воронку (6, рис. 2.5, сечение Б-Б). Весовая воронка кокса (ВВК) - это небольшой бункер, сваренный из стальных листов. Он устанавливается либо на рычажном весовом механизме, либо на тензометрических или анизотропных датчиках. Весовой механизм опирается на стойку, сделанную либо в виде железобетонной колоны, либо сваренную из стальных уголков. Стойка устанавливается на дне скиповой ямы. Внутри весовая воронка защищена от истирания коксом сменными плитами из марганцовистой стали или плитами из каменного литья.

Объем ВВК равен объему скипа и воронке ВРШ. Угол наклона стенок весовой воронки кокса должен быть не менее 45°.

Бункер коксовой мелочи. Коксовая мелочь, отсеянная грохотом, попадает в воронку коксовой мелочи (8, рис. 2.5), расположенную непосредственно под грохотом. Эта воронка делается сварной из стальных листов, после заполнения воронки мелочью включается скиповый подъемник коксовой мелочи (7), который перемещает эту мелочь из воронки в бункер мелочи (8), а далее железнодорожным транспортом - в агломерационный цех для приготовления коксика.

Доменная печь № 2 Чусовского металлургического завода снабжена системой шихтоподачи с использованием вагон-весов. При эксплуатации этой системы необходимо выполнять ряд требований, излагаемых ниже.

Все бункера доменного цеха закрываются решетками с ячейками не более 300 и имеют наверху и внизу четко написанные номера выполнено сваркой.

Схема расположения материалов в бункерах утверждается помощником начальника доменного цеха по шихте и вывешивается в машинном зале, на вагон-весах и в помещении КИП на печи.

Заполнение бункеров материалами должно быть не менее чем на 2/3 их емкости. Полное опорожнение бункеров запрещается.

Заполнение бункеров нужно производить равномерно, а забор материалов из них - в соответствии с установленным порядком загрузки. Это обеспечивает дополнительное усреднение материалов перед подачей их в печь.

При разгрузке материалов в бункера нельзя допускать попадания их в смежные бункера, предназначенные для других видов сырья, а также попадания в бункер посторонних предметов и негабаритных материалов.

В случае необходимости заполнения бункера материалом другого сорта следует полностью выбрать ранее находившийся в нем материал и очистить бункер.

Для обеспечения хорошего схода материалов по стенкам бункеров их необходимо периодически чистить по мере загрязнения их стенок. Очистка бункеррв должна производиться по графику, утвержденному помощником начальника цеха по шихте.

Состав шихты для печи устанавливает начальник цеха. Временные изменения состава шихты в случае необходимости может производить начальник смены и мастер печи по согласованию с начальником цеха или его заместителем.

Набор материалов в карманы вагон-весов должен производиться в строгом соответствии с заданной массой отдельных компонентов и в порядке уста­новленной очередности их набора. Произвольное изменение порядка набора запрещается.

При наборе материалов из бункеров допускается следующие отклонения от заданной массы: при взвешивании вагон-весами ±100 кг при взвешивании кокса в весовых воронках ± 20 кг.

Контроль за соблюдением установленного порядка набора материалов из бункеров в вагон-весы, за цикличностью и правильным взвешиванием отдельных компонентов шихты осуществляет мастер печи.

Весовые механизмы вагон-весов не реже одного раза в месяц по графику, утвержденному начальником доменного цеха, проверяются контрольными грузами по всей шкале через каждые 2-4 тонны для железорудной части шихты и 0,5 т для кокса, а в пределах шкалы рабочих нагрузок соответственно каждые 0,5 и 0,25 т.

Загрузка железорудных материалов должна производиться по цикличному графику. При цикличной загрузке в каждую подачу набирается только один вид рудного материала. Количество подач каждого вида железосодержащего сырья и чередование их в цикле устанавливается начальником цеха или его заместителем в соответствии с количеством каждого сорта руды и агломерата в шихте.

Масса каждого из железорудных материалов во всех подачах должна быть одинакова. Материалы, назначенные в подачу более 400 кг, должны набираться в каждый карман вагон-весов поровну. При количестве материала менее 400 кг его следует набирать в один из карманов вагон-весов, чередуя их в каждую подачу или через одну-две подачи цикла.

Набор кокса из бункера через грохот в весовую воронку должен производиться с такой скоростью, которая обеспечивает однослойное и ровное движение кокса по грохоту, исключающее возможность попадания коксовой мелочи в ВВК.

Время насева кокса устанавливается помощником начальника цеха по шихте, и контролируется мастером печи не менее двух раз в смену.

Кокс каждой подачи должен быть равномерно распределен по скипам, кроме случаев, когда необходимо изменить характер распределения материалов на колошнике.

Описанная система шихтоподачи с использованием вагон-весов отличается относительной простотой и из всех существующих систем подачи шихты к печам и является самой дешевой. Однако, эта система шихтоподачи имеет ряд недостатков.

1. Невозможность отсева мелочи из железорудного материала.

2. Ограниченная производительность печи.

3. Тяжелые условия работы машиниста вагон-весов.

В связи с отмеченными недостатками загрузить шихтой печи полезным объемом более 2000 м³ оказалось уже невозможным. Поэтому появились другие системы подачи шихты к печам, лишенные указанных недостатков.

2.2.2 Конвейерная система набора рудной части шихты и подачи
ее в скипы

Эта система (рис.2.6) шихтоподачи включает в себя рудные бункера, расположенные в два ряда, два коксовых бункера, за которыми располагаются 4 бункера добавок и флюсов. Каждый рудный бункер оборудован двумя течками, под которыми установлены грохота (1). Отсеянный рудный материал ленточным конвейером (2) через перекидной шибер (3) подается в весовую воронку агломерата (4), а затем согласно режиму загрузки печи направляется в скип. Наличие перекидного шибера (3) дат возможность направлять мате­риал в оба скипа при отказе одной из ветвей системы.

Агломерационная мелочь посредством ленточного конвейера (11) через перегрузочный узел попадает на транспортер агломерационной мелочи и удаляется от печи.

При использовании горячего агломерата ленточный конвейер заменяется пластинчатым конвейером.

Добавки и флюсы питателями выдаются в весовые воронки добавок (ВВД), а затем при открытии затворов коротким ленточным конвейером через перекидной шибер подаются в одну из весовых воронок агломерата.

Технологическая цепочка подачи кокса в этой системе шихтоподачи такая же как и рассмотренная ранее: коксовый бункер→грохот→ВВК→скип. Отсеянная коксовая мелочь транспортером мелочи (11) удаляется от печи.

Конвейерная система набора рудной части шихты и подачи ее к скипам позволяет работать с отсевом мелочи из железорудного материала и отличается высокой производительностью. Однако в этой системе много подвижных соединений, шарниров, ходовых роликов и.т.д. В запыленной атмосфере подбункерного помещения все эти узлы быстро изнашиваются, в связи с чем наблюдаются большие затраты на ремонты. Только благодаря высокой производительности эта система способна обеспечить загрузку доменной печи. Когда один конвейер находится в ремонте, второй вполне справляется с загрузкой печи.

Одна из попыток устранить недостатки конвейерной подачи шихты к скипам привела к конструкции шихтоподачи с установкой больших бункеров для агломерата и отказ от сборных конвейеров.

Рис. 2.6.Конвейерная система шихтоподачи:

1 - грохот для рудной части шихты; 2 - сборный ленточный конвейер; 3 -перекидной шибер; 4 - весовая воронка для рудного мате­риала; 5 - питатель добавок; 6 - весовая воронка добавок; 7 -транспортер добавок; 8 - скип; 9 - коксовый грохот; 10 - весовая воронка кокса; 11 - сборные конвейера мелочи

Дата добавления: 2015-07-18