Определение потребного количества бункеров и их емкости для доменной печи, страница 2

Верхняя часть рельсовых путей наклонного моста заканчивается разгрузочным участком, на котором, кроме основного (нижнего) пути, имеется вспомогательный (верхний) путь с более широкой колеей. Передние колеса скипа движутся по основному пути, задние, имеющие две поверхности катания, на разгрузочном участке переходят на вспомогательный путь наружной поверхностью катания, в результате чего при наклоне скипа материал выгружается в приемную воронку загрузочного устройства.

При движении скипа на разгрузочном участке необходимо обеспечить: плавность изменения усилия в канате; постоянное прижатие задних колес к рельсам; достаточное натяжение каната; полное высыпание материала; возврат скипа под действием собственного веса из любого положения на разгрузочных кривых. Эти условия зависят от принятой формы разгрузочных кривых и положения головного блока. Наиболее распространены разгрузочные кривые с прямолинейными направляющими.

Скипы предназначены для транспортирования шихтовых материалов из скиповой ямы на колошник доменной печи, к приемной воронке загрузочного устройства. Основным техническим параметром скипа является его емкость, которая для доменных печей объемом 1033-3200 м3 составляет от 8,1 до 20 м3.

Скип состоит из кузова, передних и задних скатов и упряжного устройства. Кузов цапфами (на подшипниках качения) соединен упряжью для канатов. Для увеличения емкости и облегчения погрузки и выгрузки материалов передний торец кузова выполнен открытым с уширением. Для увеличения жесткости стенок и тыльной части в скипе типа С-20-1 предусмотрены ребра, установленные снаружи. В скипах меньшей емкости ребра жесткости не устанавливают. От износа шихтой днище и стенки скипа защищены плитами из стали Г13Л толщиной до 60 мм. Многие заводы заменяют гладкие плиты ячеистыми, что увеличивает долговечность футеровки. Для улучшения условий высыпания материала футеровочные плиты, установленные в углах, скруглены. В верхней части кузова имеется отверстие, через которое производят погрузку мусора и просыпи, образующихся в скиповой яме.

Тяги упряжи в передней части жестко соединены поперечиной, к которой крепят выравнивающие устройство для компенсации разности длин канатов и обеспечения их равного натяжений.

Устройство состоит из двух спаренных рычагов, шарнирно закрепленных в поперечине и шарнирно связанных тягой. К тягам, шарнирно укрепленным на рычагах, при помощи валиков прикреплены коуши или блоки для крепления канатов. Устройство прекращает работать, когда выбирается зазор между тягой и поперечиной. [5]

Определение производительности скипового подъемника для доменной печи полезным объемом 3000 .

Суточная производительность доменной печи № 3 − 6300 т/сут, удельный расход кокса – 0,45 т/т, число скипов в подаче – 4 (из них 2 скипа с железорудным материалом и 2 скипа с коксом).

Зная суточную производительность печи и удельный расход кокса, определяется суточный расход кокса (К):

,

где P − суточная производительность печи, т/сут;

       k − удельный расход кокса, т/т.

Для приводимого примера это составит:

К = 6300 × 0,45 = 2835 т.

Если вместимость скипа по коксу составляет величину , то количество скипов в сутки () с этим материалом будет равно:

 .

      Емкость скипа () зависит от полезного объема доменной печи () и для приближенных ориентировочных расчетов может быть определена из простого выражения:

.

Для проектируемой печи объем скипа будет равен:

 .

В СНГ в зависимости от объема печи геометрическая емкость скипов унифицирована и составляет: 8,0; 10,0; 13,0 и 20,0 . Следует иметь в виду также, что полезная емкость скипа меньше геометрической () и равна  [1].

Грузоподъемность скипа (его вместимость – ) будет равна:

 ,     

где   – насыпная масса кокса.

При  = 0,45 т/

 т.

Тогда количество скипов для загрузки печи коксом в сутки составит:

.

Поскольку подача включает и железорудную часть шихты и число скипов с этим материалом равно , то общее число скипов () для загрузки печи будет равно 760,06.

Время подъема одного скипа определяется из выражения:

 ,

где   y – коэффициент времени работы скипового подъемника (равен 0,60 – 0,65);

a – коэффициент загруженности, учитывающий возможность увеличения производительности печи (принимается равным 0,70) [1].

Для нашего примера время подъема скипа будет равно:

 с.

Для нормального функционирования системы загрузки печи это время должно составлять 40 – 50 с. [1]

Представленный расчет времени подъема скипа не характеризует в полной мере производительность скипового подъемника, поскольку скиповый подъемник работает в последовательной связи с другими механизмами подъемника, и время подъема скипа к колошнику – это лишь небольшая часть времени набора и загрузки полной подачи.

Определим время, необходимое для набора одной подачи.

Для проектируемой печи принимаем массу кокса в подаче 16 т [1]. Выход чугуна из подачи () находится из выражения:

,

что для приводимого примера составит:

 т/под.

В этом случае при суточной производительности печи 6300 т количество подач в сутки (n) будет равно:

  подачи/сут.

С учетом запаса производительности скипового подъемника в 40% (обычно составляет 40–50%) проектируемая система шихтоподачи должна обеспечить загрузку  в печь  большего  числа подач:

 подач/сут.,

что составляет примерно 10 подач в час. Тогда время, отводимое для загрузки в печь одной подачи (), составит:

 мин.

Обычно время, отводимое для загрузки в печь одной подачи, составляет 5 – 8 мин.

6 Загрузочное устройство

Устройства, при помощи которых шихтовые материалы загружаются непосредственно в доменную печь, называют засыпными аппаратами. Засыпные аппараты должны обеспечивать необходимое распределение шихтовых материалов по сечению колошника; герметичность во избежание потери газа и предотвращения засоса воздуха в печь при ее остановках; прочность конструкции, хорошо противостоящей абразивному воздействию газа и загружаемых шихтовых материалов; сохранение прочности при резких термических колебаниях и ударных нагрузках при взрывах в засыпном аппарате и подколошниковом пространстве; возможность быстрой смены отдельных его деталей и узлов.

От первых попыток использования тепла колошникового газа в доменном производстве (Кусинский завод в России, 1805 г. и завод «Оберто» во Франции, 1809 г.) до начала нашего столетия загрузочное устройство значительно изменилось. Преимущество было отдано изобретенному в 1850 г. англичанином Парри засыпному аппарату с одноконусным колошниковым затвором. Дальнейшим усовершенствованием конструкции явилось создание второго затвора – малого конуса, устраняющего потери газа в атмосферу в процессе загрузки, и вращающегося распределителя МакКи (США, 1907 г.) для регулирования распределения шихты на колошнике доменной печи. Такое решение загрузочного устройства сохранилось в доменном производстве до настоящего времени и используется в данный момент на КМК.

Распределитель МакКи подвергался неоднократным усовершенствованиям. Конструкция его, переработанная заводом «Уралмаш», получила название вращающегося распределителя шихты – ВРШ с углом поворота, кратным 15, 30, 45 и 60о.

Основными узлами комплекса загрузочного устройства являются: защитные сегменты колошника, предохраняющие от разрушений кладку печи; большой конус, закрывающий собой чашу большого конуса и образующий вместе с ней так называемое межконусное пространство или газовый затвор; наполнительный клапан с трубой для выравнивания давления в межконусном пространстве с давлением в печи перед срабатыванием большого конуса и выпускной трубой для выпуска газа после него; опорное (основное) колошниковое кольцо; распределительное устройство, состоящее из малого конуса, воронки малого конуса, вращающейся на роликах, приемной воронки с двигателем, штанг большого и малого конусов, подвесок и прямильного устройства, при помощи которого они подвешены к коротким плечам балансиров большого и малого конусов, вращающихся на общей оси; контргрузы большого и малого конусов, размещенные на длинных плечах балансиров, опирающихся на колошниковый копер; монтажная балка с подъемной лебедкой; опорная тележка для размещения балансиров при ремонте печи; консольно-поворотный кран с крюком, вращающийся на колонне для замены атмосферных клапанов на свечах с контргрузом; шкивы скипового подъемника, опрокидываемые упряжью; зонды для замера уровня шихты [5].