Файл: Тарасов, В. П. Загрузочные устройства шахтных печей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 110

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

шивание шихты и достаточно надежную герметизацию печного про­ странства.

На каждой печи автоматически поддерживается уровень засыпи с допустимым отклонением ±10 см от заданной высоты. В идеальном случае шихта по всему сечению печи сходит равномерно и система выдает команду на работу конусов в максимально короткий проме­ жуток времени. Одновременно происходит загрузка материалов в приемные воронки. Уровень засыпи измеряется четырьмя зондами или после опускания конусов, или периодически с интервалом 100 с. Данные замеров накапливаются в запоминающем устройстве. Путем их сравнения выдается команда на работу того нижнего конуса,

Рис. 144. Реконструированное загрузочное устройство на заводе «Вест»:

/ — зонд; 2 — приемная воронка; 3 — верхний конус; 4 — промежуточ­ ный бункер; 5 — нижний конус

у которого будет наибольшее отклонение от нормального уровня засыпи. Кроме того, сравнение данных замеров четырех зондов по­ зволяет определить те приемные воронки, в которые следует разгру­ жать очередной скип материалов. При этом учитывается степень заполнения конусных воронок других печей блока. Для указанной цели применяется специальный счетчик, который направляет скипы с шихтой именно к той печи, которая имеет в данный момент наимень­ шее количество накопленных материалов и более низкий уровень шихты. Следовательно, быстроработающая печь получает соответ­ ственно и большее число скипов с материалами. Прежде, при после­ довательной загрузке печей, ход каждой печи регулировался в за­ висимости от интенсивности загрузки. Поэтому расстройство хода одной печи влияло на интенсивность работы остальных печей, дан­ ного блока.

При различной шихтовке отдельных печей блока на заводе команда для разгрузки скипов может поступить уже во время их движения по подвесной дороге, поэтому в общей схеме загрузки пре­ дусмотрены дополнительные бункера с добавочными материалами непосредственно наверху печей, из которых происходит окончатель­ ная подшихтовка скипов. Эти бункера объединены в так называемый «выборочный участок». Пустые скипы-вагонетки возвращаются в ших­ товое отделение для загрузки различными материалами. Все посту­ пающие на «выборочный участок» скипы-вагонетки загружены ших­ той, одинаковой по массе и составу, затем весовые приспособления

269


дополнительных бункеров, снабженные пятью фотоэлектрическими задающими устройствами, регулируют весовые параметры каждой отдельной печи блока. С помощью такого устройства обеспечивается различный состав рудной и коксовой составляющих подачи в зави­ симости от условий процесса в каждой печи блока. Вся электрическая аппаратура управления загрузкой блока печей смонтирована на центральном распределительном коммутаторе, а на диспетчерском пункте предусмотрен световой щит, с помощью которого контроли­ руются все технологические процессы шихтовки и загрузки, а также процессы, происходящие в печи.

Имеется

также возможность

в случае

необходимости осу-

Рис. 145. Схема загрузочного устройства

Рис. 14G. Устройство для загрузки сыпучих

фирмы Г. Деккера н Г. Крюгера:

материалов в шахтную печь на

Ленинском

/

— ленточный

транспортер;

2 —- проме­

горно-химическом заводе:

3 — прием­

жуточный бункер; 3 — лоток;

4 — прием­

/ — рычаг; 2 — большой конус;

ный бункер; 5 — барабанный

порционер;

ная воронка; 4 — межконусное пространство;

6

— отсечной

шибер; 7 — труба-течка;

5 — малые конусы;

6 — контргруз; 7 — шом­

8

— газоотвод

 

 

пол;

8 — механизм

для подъема и опускания

 

 

 

 

малого конуса; 9 — опрокидывающее устрой­

 

 

 

 

ство;

10 — скип; //

— нажимное

устройство

ществить ручное вмешательство в отдельные процессы работы низ­ кошахтных печей. В результате автоматизации загрузки значительно увеличилась производительность печей и сократилось число рабо­ чих, работающих на колошнике.

На рис. 145 показано загрузочное устройство для низкошахтных доменных печей прямоугольного сечения, предложенное Г. Деккером

иГ. Крюгером (пат. ФРГ, № 1182263, 1964 г.). Оно состоит из про­ межуточных бункеров с вибропитателями и барабанными порционерами, которые служат и газовыми затворами. В случае замены барабана бункер от трубы-течки изолируется шибером. В таком устройстве его элементы крепятся непосредственно к наклонным трубам-течкам, связанным конструктивно с нижним строением печи, благодаря чему не происходит нарушения загрузки при росте кладки

икожуха печи вследствие температурных нагрузок. Все трубытечки жестко соединены между собой, что обеспечивает достаточную прочность всей конструкции.

Материалы таким аппаратом загружаются к стенам колошника, чем обеспечивается попадание в центр печи более кусковых мате­

270


риалов, а это улучшает распределение газового потока по сечениям печи и показатели плавки. Для увеличения равномерности каче­ ственного распределения материалов по окружности печи целесооб­ разно расширить по горизонтали трубы-течки и поставить в них рас­ секатели. Материалы в промежуточные бункера подаются ленточ­ ными транспортерами, что обеспечивает любую пропускную способ­ ность линии загрузки, а уровень засыпи шихты замеряется зондами между отдельными трубами-течками, позволяющими дифференциро­ вать загрузку шихты в зависимости от интенсивности плавки как для печи в целом, так и для отдельных зон. Количество трубтечек и загрузочных устройств зависит от высоты низкошахтной печи.

Основным недостатком этого загрузочного устройства является недостаточно высокая герметичность барабанных порционеров, что исключает работу печей с повышенным давлением газа. Кроме того, барабанные порционеры не обособлены от колошникового простран­ ства печи, вследствие чего их работоспособность вообще сомнительна. Неоправданно усложнена конструкция отсечного шибера.

На Ленинском горно-химическом заводе [278] создано и эксплуа­ тируется загрузочное устройство для шахтных печей (рис. 146). Оно состоит из трех конусов, приемной воронки верхнего конуса, воронок нижних конусов, скипового подъемника и шихтового отде­ ления для подачи материалов в скипы. Загруженный скип подни­ мается на колошник печи, и шихта ссыпается в приемную воронку. Верхний конус перед этим поднимается вверх. Из верхней воронки шихта ссыпается в воронку малых конусов, которые затем опу­ скаются с помощью электропривода, поднимающего контргруз. Оче­ видно, целесообразнее вместо рычажно-эксцентрикового механизма для подъема контргруза применять обычную электролебедку, как это имеет место на доменных печах при свободном опускании конусов. Все устройство значительно упростится и потребуется меньшая мощ­ ность электродвигателя.

Уровень засыпи шихты на колошнике определяется с помощью двух зондов, каждый из которых через систему канатов и блоков связан с рычагом контгруза. Как только уровень засыпи достигает высоты более 2100 мм от кромки нижнего конуса, срабатывает вы­ ходное реле электронного блока указателя уровня и через проме­ жуточное реле включается командный электропневматический при­ бор, выдающий команду на работу механизмов загрузки в рассмотрен­ ной последовательности. При закрытии нижних конусов канаты зон­ дов ослабляются и штанги зондов под действием собственного веса опускаются на шихту. По достижении уровня засыпи ниже 2100 мм цикл загрузки повторяется.

Это загрузочное устройство имеет простую конструкцию и не­ сложную схему управления. Однако использование в качестве верх­ него газового затвора конуса-пробки не обеспечивает достаточно надежной герметизации колошника печи во время загрузки и не позволяет применять его на печах, работающих со сравнительно высоким давлением газов. Недостатком такого засыпного аппарата

271


является также значительная неравномерность в распределении ма­ териалов по окружности печи и в ее поперечных сечениях.

В конечном счете, выбор загрузочного устройства для низко­ шахтных печей должен определяться технико-экономическими пока­ зателями их работы. С этой точки зрения, наиболее подходящими являются хорошо герметизированные засыпные аппараты типа во­ ронка-конус, позволяющие работать с повышенным давлением газа на колошнике.

Загрузка низкошахтных электропечей

Электродоменное производство чугуна характерно для районов, не имеющих собственных коксующихся углей, но располагающих де­ шевой электроэнергией. Рудная часть шихты электродоменных печей

примерно такая же, как и

в обычных доменных пе­

чах, а в качестве восста­

новителя чаще всего при­

меняют

коксовую мелочь

и антрацит.

Физическое

состояние шихтовых мате­

риалов для

электродомен­

ных печей

такое

же,

как

и для

обычных доменных

печей,

поэтому

их

рас­

пределение в верхней ча­

сти печи должно осуществ­

ляться

также

тщательно,

Рнс.

147.

Загрузочное

устройство для

ннзкошахт-

как в доменной печи.

ных

печей:

 

2 — воронкообразная

Первые

электродомен-

/ — промежуточный бункер;

ные печи,

как и обычные,

труба-течка; 3 — коленчатый

рычаг с контргрузом;

4 — контактный выключатель;

5 — ленточный тран­

имели

высокую

шахту.

спортер;

6 — загрузочная тележка; 7

контактный

Высокий

 

столб

шихты

кулачок

 

 

 

 

 

рючего

требовал

применения

 

с низким содержанием го­

древесного угля

для обеспечения

достаточной газопроницаемости шихты, а попытки использовать более дешевые восстановители приводили к непреодолимым трудно­ стям. Это явилось причиной строительства низкошахтных и бесшахтных электродоменных печей. Электродоменное производство в основном развито в Италии.

Вначале низкошахтные и бесшахтные электропечи прямоуголь­ ного сечения загружали через несколько труб-течек с помощью электрокранов и специальных бадей, что весьма сложно. Поэтому в ФРГ было предложено загрузочное устройство для непрерывной загрузки низкошахтных печей через вертикальные загрузочные трубы (пат. ФРГ, № 1173112, 1960 г.). Сыпучие материалы подаются на колошник печи транспортером и через специальный передвижной дозатор попадают в промежуточные бункера (рис. 147), которые через специальные кулачки опираются на коленчатый рычаг с контргру­

272


зом. Благодаря такому устройству бункера могут подниматься и опу­ скаться под действием силы тяжести загруженной шихты или контр­ груза. Наполненный бункер опускается настолько, что контакторы размыкаются и загрузка материалов в него прекращается. Разгру­ женный бункер, наоборот, поднимается, замыкая контакторы, что является сигналом для его очередной загрузки шихтой.

Один дозатор может загружать одну или несколько низкошахт­ ных печей, в зависимости от их производительности, расхода мате­ риалов на 1 т готовой продукции, а также от ширины и скорости движения транспортерной ленты. Такое загрузочное устройство кон­ структивно просто, не требует особого контроля и обслуживания, практически может обеспечить любую производительность печи и на­ дежно в работе.

Основными его недостатками являются сравнительно невысокая степень герметизации и неравномерность распределения материалов в горизонтальном и вертикальном сечениях печи. Выше уже отмеча­ лось, что при поступлении шихты из отдельных труб на колошник печи в местах между трубами будут сосредоточиваться кусковые материалы. Как показали исследования [279], существенное влияние на распределение электрического тока в шихте и форму рабочего пространства оказывает способ загрузки шихты, в частности разме­ щение труб-течек над колошником печи. При погружении отборников проб в шихту под трубами-течками сопротивление их перемещению было значительно меньшим, чем в районе между трубами. Из зон под трубами-течками извлекали материалы более мелкие, чем из пространства между конусами шихты.

Для частичного устранения этого недостатка на заводе фирмы «Гумбольдт—Дейц» загрузочные трубы были расположены в два ряда по периферии печи, благодаря чему наиболее мелкая шихта размещалась вдоль стен, а более крупные куски откатывались в цен­ тральную часть печи. Однако в этом случае нежелательная сегрега­ ция материалов по горизонтальным плоскостям частично сохраня­ лась и между отдельными трубами наблюдалась более высокая газо­ проницаемость, по сравнению с местами подвода материалов. Пре­ имуществом этого загрузочного устройства является также надежная герметизация печного пространства с помощью двойного газового затвора.

Сегрегацию материалов в горизонтальных плоскостях печи можно в значительной мере уменьшить, если нижнюю часть трубы-течки делать конусообразной под углом естественного откоса плавильных материалов. В этом случае движение слоя материалов в цилиндре становится более равномерным [280]. Однако до конца этот вопрос еще не решен.

Неравномерность схода сыпучих материалов при их движении в полых цилиндрах можно уменьшить также установкой решетчатых днищ. Но в этом случае возможно кострение и подвисание материа­ лов, что значительно затруднит эксплуатацию электропечей. Оче­ видно, рациональным явится замена загрузки шихты через широкие цилиндры загрузкой так называемыми «многоножками» (пат. Фран-

18 В. П. Тарасов

273