1 Лекция 8 Машины и агрегаты доменного производства. План лекции: Состав комплекса сооружений доменного цеха Оборудование доменных цехов Машины и механизмы для подачи шихтовых материалов к доменному подъемнику. Доменная печь. Машины для подачи шихтовых материалов к загрузочному устройству доменных печей. Скиповый подъемник. Наклонный мост. Скиповые лебедки. Машины и механизмы колошникового устройства. Двухконусное загрузочное устройство. Приемная воронка и распределитель шихты.Засыпной аппарат.Устройства литейных дворов.

ТТУ- МММиО2 Состав комплекса сооружений доменного цеха Оборудование доменных цехов Доменный цех в своем составе имеет (рис. 1.1 и 1.2): - доменные печи для получения жидкого передельного чугуна; - отделение приемных бункеров; - систему подачи шихты шихты к загрузочному устройству печи; - литейный двор; - воздухонагреватели с воздухопроводами; - систему газоочистки; - отделение разливки чугуна; - склад холодного чугуна; - системы при доменной грануляции шлака; - отделения для ремонта чугуновозных ковшей и воздуходувную станцию.

3 Комплекс сооружений доменного цеха

4 Разрез Доменный цех

Доменная печь. Для протекания процесса получения чугуна в горн печи подают нагретый кислород (воздух) до температуры 1300°С, который встречаясь с коксом образует восстановительный газ – окись углерода (СО) с температурой свыше 1500°С. Окись углерода отнимает кислород у оксидов железа (Fe 3 O 4, Fe 2 O 3 и FeO) агломерата и окатышей восстанавливая их до чистого железа Fe. 5

В дальнейшем железо науглероживается, образуя при температуре свыше 1200°С жидкий чугун, состоящий из цементита Fe 3 C, феррита Fe и графита С, с общим содержанием углерода 2,5..4,2%. Аналогичные процессы протекают с примесями пустой породы (марганец, кремний, фосфор, сера и другие), приводящие к образованию шлака. В нижней части горна после накопления порции чугуна и шлака её систематически выпускают через лётку чугуна: чугун в чугуновозы, а шлак в шлаковозы или в отделение грануляции. 6

7 Система шихтоподачи представлена на рис. Комплекс оборудования шихтоподачи состоит из двух самостоятельных групп механизмов, расположенных с двух сторон скиповой ямы. В каждой группе имеется бункер кокса, из которого грохотом производительностью 160 м 3 /ч, отсеянный кокс крупностью более 40 мм подается в воронку-весы кокса с полезным объемом 12 м 3, а затем в скипы скипового подъемника. Коксовая мелочь из бункера-накопителя выдается в скип подъемника коксовой мелочи и далее отправляется на аглофабрику.

ТТУ-МММиО8

9 Система шихтоподачи доменной печи

Производительность ленточных конвейеров (т/ч) П=3600 F v, где F – площадь поперечного сечения потока материала, м 2 ; v – скорость движения материала, м/с; – плотность материала, т/м 3. МТУ10

Пластинчатые конвейеры 11

При транспортировании материалов с острыми кромками, перемещения горячих материалов, деталей и изделий применяют пластинчатые конвейеры, у которых тяговым органом являются две бесконечные цепи, огибающие приводные и натяжные звездочки. К тяговым цепям прикрепляют металлические пластины, перекрывающие друг друга и исключающие просыпание материала между ними. Недостатками пластинчатых конвейеров являются: большая масса настила и цепей и их высокая стоимость; наличие большого количества шарниров цепей, требующих дополнительного обслуживания; сложность замены изношенных катков тяговых цепей; большие сопротивления движению. 12

13 1 – настил; 2 – тяговая цепь; 3 – приводная звездочка; 4 – натяжное устройство; 5 – загрузочный бункер Пластинчатый конвейер имеет станину, на концах которой установлены две звездочки – приводная 3 с приводом и натяжная с натяжным устройством 4. Бесконечный настил 1, состоящий из отдельных пластин, закрепляется к ходовой части, состоящей из одной или двух тяговых цепей 2, которые огибают концевые звездочки и находятся в зацеплении с их зубьями Принципиальная схема пластинчатого конвейера

14 Скребковые конвейеры

15 Лоток перекидной Лоток перекидной предназначен для изменения направления потока железнорудных материалов (агломерата, окатышей) и добавок в правую или левую весовую воронку агломерата. Перекидной лоток показан на рис.2.3. Материал с конвейеров 1 или 2 попадает на поворотный лоток 3, находящийся внутри кожуха 4, и далее направляется в левую 3 а или правую 3 б весовую воронки. Вал 14 лотка через кривошип 5, тягу 6, коленчатый вал 13, опирающийся на подшипники 12, муфту 11, редуктор 10, муфту 9 с тормозом вращается двигателем 8 и управляется командоаппаратом 7. Имеется резервный привод, что обеспечивает надежную эксплуатацию лотка.

ТТУ-МММиО16 Поворотный перекидной лоток

ТТУ-МММиО17 Привод поворотный перекидной лоток

18 Разрез скиповой ямы по бункерам для кокса печи объемом 2000 м 3

МТУ19 Скиповый подъемник доменной печи:

20 Ковшовые конвейеры (нория)

21 Ковшовые конвейеры перемещают материал в ковшах в вертикальном или наклонном (под большим углом) направлениях на высоту до 50 м. Ковшовый конвейер представляет собой замкнутый тяговый орган 1 в виде ленты или двух цепей, огибающий приводной и натяжной барабаны (при цепном органе - - звездочки), на котором закреплены ковши 2 с шагом d. Рабочий орган вместе с ковшами размещен в металлическом кожухе. Загрузка материала осуществляется через загрузочный 8, а разгрузка – через разгрузочный 6 башмаки.

Производительность ковшового конвейера (т/ч) П =0,6 q k н n, где q – вместимость одного ковша, л; k н – коэффициент наполнения ковша, принимаемый для мелких 0,6, для глубоких – 0,8 и для остроугольных ковшей – 0,8; – плотность материала, т/м 3 ; n = 60 v/T – число разгрузок в минуту, v – скорость ковшей, м/с, Т – шаг расстановки ковшей, м. 22

23 Колошниковое устройство доменной печи с двухконусным загрузочным устройством

24 Двухконусное загрузочное устройство

25 Конструкция винта, частота его вращения, а также коэффициент заполнения желоба зависят от вида транспортируемого материала. Сплошной винт (рис. б) применяют для хорошо сыпучих материалов (цемента, мела, песка, гипса, шлака, извести в порошке) при коэффициенте заполнения желоба k н = 0,25...0,45 и частоте вращения винта мин -1. Ленточный и лопастной винты (рис. в, д) применяют для транспортирования кусковых материалов (крупного гравия, известняка, негранулированного шлака) при k н = 0,25...0,40 и частоте мин -1. Для транспортирования тестообразных, слежавшихся и влажных материалов (мокрой глины, бетона, цементного раствора) применяют фасонный и лопастной винты (рис. г, д) при частоте вращения мин -1 и k н = 0,15...0,30

Производительность горизонтального винтового конвейера (м 3 /ч) П = ,14 D 2 k н v / 4, где D – диаметр винта, м; v – скорость движения материала вдоль оси конвейера, м/с$ k н коэффициенте заполнения желоба. В случае перемещения материалов при угле наклона конвейера 5° производительность его снижается на 10 %, при угле наклона 10° – на 20 %, при угле наклона 20° – на 35 %. Диаметры винтов стандартизированы и составляют 0,15...0,6 м. Шаг винта t = D для горизонтальных и t = 0,8D для наклонных конвейеров. При частоте вращения двигателя n и шаге винта t = D (где D – диаметр винта) скорость движения материала (м/с) вдоль оси v = t n /60. 26

27 Пневматические транспортирующие установки Пневматические транспортирующие установки транспортирующие машины, предназначенные для перемещения грузов при помощи потока воздуха. В зависимости от того, каким способом создаётся поток воздуха, пневматические транспортирующие установки разделяют на два типа: установки нагнетательного типа когда поток воздуха создаётся компрессорами, нагнетающими воздух под давлением 0,4-0,7 МПа; компрессорами МПа

28 установки всасывающего типа когда поток воздуха создаётся вакуум-насосом, всасывающим воздух за счёт разрежения 0,01-0,04 МПа. вакуум-насосом Пневматические транспортирующие установки позволяют транспортировать многие типы сыпучих грузов: цемент, гипс, алебастр и др.цемент гипс алебастр

29 Принципиальная схема установки всасывающего действия Загрузка и транспортирование материала производятся в результате разрежения воздуха в транспортном трубопроводе 2, создаваемого вакуум-насосом 8. Материал в транспортный трубопровод поступает через сопла 1. При этом возможны загрузка материала из нескольких мест и транспортировка его в одно место. Из транспортного трубопровода материал поступает в осадительную камеру 5, где частицы материала выпадают из потока в результате резкого снижения скорости воздуха при расширении выходного сечения и через шлюзовой затвор 4 высыпаются в бункер 5. Воздух проходит дальнейшую очистку в фильтрах 6 и в очищенном от материала виде поступает в вакуум- насос 8 и далее в атмосферу через трубу 7. Разряжение воздуха в трубопроводе уменьшается по направлению движения материала. Соответственно изменяется и скорость воздуха.

30 Принципиальные схемы установки нагнетательного действия В таких установках перемещение материала происходит под действием избыточного давления,создаваемого компрессором 10. Материал из бункера подается в загружатель 13, откуда он через затвор 12 под давлением сжатого воздуха по транспортному трубопроводу 14 поступает в осадительную камеру 15 и через шлюзовой затвор 16 в бункер 17. Воздух, пройдя фильтры 18, выбрасывается в атмосферу. Засасываемый компрессором из атмосферы воздух через воздухоприемник 9 очищается от пыли и далее поступает в воздухосборник 11, который предназначен для определенного запаса сжатого воздуха и равномерного перемещения материала по трубам.

31 Недостатк и пневматического транспорта: – большой удельный расход воздуха – высокая энергоемкость процесса (1...5 к Вт ч/т) – повышенный износ элементов оборудования при транспортировании абразивных материалов. Нагнетательные установки удобны тогда, когда материал из одного пункта перемещается в несколько приемных пунктов. Всасывающие установки удобны тем, что они работают без пылевыделения и способны забирать сыпучий материал из нескольких пунктов и передавать его в единый сборник-накопитель. В них используется вакуум (40-90 к Па). Каждая пневмотранспортная установка включает в себя следующие основные узлы: - питатель - устройство для ввода материала или аэросмеси в трубопроводы, - системы транспортирующих воздухопроводов и материалопроводов, - разгрузители с фильтром для воздуха, - герметизирующее устройство – шлюзовой затвор; - воздуходувную машину, - приемник.

32 Эжекторные загрузочные устройства предназначены для перекачки сыпучих материалов в системах пневмотранспорта, с помощью сжатого воздуха или другого инертного газа. СХЕМА РАБОТЫ ЭЖЕКТОРА ВНЕШНИЙ ВИД ЭЖЕКТОРА В конфузор подаётся воздух, скорость которого под заслонкой увеличивается. Размер сечения воздушного потока с помощью заслонки подбирают так, чтобы не было утечки воздуха из загрузочной воронки. Эжектор присоединяют с помощью фланцевых соединений к пневмопроводам и промежуточному бункеру с продуктами.