7 Загрузка доменных печей

Рудный двор. Бункерные эстакады для хранения шихты. Оборудование для транспортировки ее в бункера

Рудный двор. Рудные дворы вновь строящихся металлургических предприятий (в период первых пятилетних планов индустриализации нашей страны) были неотъемлемой составной частью доменных цехов. Они предназначались для складирования и усреднения запасов минерального сырья, укладывающегося в штабели по соответствующей технологии с последующей перегрузкой в рудные трансферкары и подачей на бункера. Емкость их достигала 500 тыс. т, создавая в цехах запасы сырья не менее чем на 3 месяца. Со временем при увеличении производства агломерата и окатышей они потеряли свое технологическое значение, оставаясь только местом складирования сырья для агломерации и выплавки специальных видов чугуна - титаномагнетитовых, хромоникелевых и др.

В современных проектах доменных цехов рудные дворы не предусматриваются, хотя, в свое время они сыграли значительную роль в улучшении технологии выплавки чугуна (рис. 7.1).

Поступающее в цех минеральное сырье разгружается вагоноопро-кидывателем в железобетонную траншею, проложенную вдоль малой опорной стены рудного двора, с последующей перегрузкой «козловыми» кранами с одновременным усреднением при формировании штабелей (рис. 7.2).

Бункерные эстакады - это металлические, железобетонные или смешанного типа сооружения, состоящие из ряда бункеров для хранения оперативного запаса шихтовых материалов. Сверху бункера перекрываются решеткой с отверстиями 200x200 мм, через которые производится загрузка, а снизу они оборудованы затворами для выгрузки материалов. Число бункеров зависит от производительности доменных печей, принятых удельных норм расхода материалов и их запаса.

Сооружаются эстакады вдоль фронта доменных печей с двухрядным расположением бункеров. На уровне их верха размещается не менее трех железнодорожных транзитных путей, из которых средний служит для подачи железнодорожных вагонов, а два крайних - для движения электрифицированных рудных (со стороны рудного двора) и коксовых вагонов-перегружателей (со стороны доменных печей). Кроме этого, на консолях опорной стены рудного двора обычно прокладывается еще один путь для разгрузки железнодорожных вагонов непосредственно на рудный двор.

1,3 - железнодорожный путь; 2 - вагоноопрокидыватель; 4 - разгрузочная траншея; 5 - штабели; 6 - рудный кран; 7 - рудный перегрузочный вагон

Рис. 7.1 - Схема рудного двора (а - в плане, б - в разрезе), оборудованного кранами

Рудные и коксовые вагоны-перегружатели доставляют материалы от рудных кранов и коксосортировки в бункера эстакады. Металлические открытые кузова вагонов опираются на ходовые тележки. Нижняя часть кузова рудного вагона-перегружателя закрывается двумя створками, при помощи которых разгрузка может производиться на одну или две стороны. Кузов коксового вагона-перегружателя по условиям расположения путей сделан с наклонным днищем с расчетом на одностороннюю разгрузку. На рамах того и другого устанавливаются механизмы открывания створок, работающие от пневматического или электрического привода. Ходовые тележки снабжены механизмами передвижения с электроприводом и пневматическими тормозами, получающими воздух от компрессорных установок, смонтированных на вагонах.

Рис. 7.2 - Общий вид вагоноопрокидывателя

А - вагоноопрокидыватель; В - накаты; С - толкатель

Техническая характеристика соответственно рудного и коксового вагонов-перегружателей следующая: грузоподъемность 65 и 30 т; объем бункера (кузова) 30 и 60 м³; скорость передвижения с грузом в обоих случаях 3,5, а без груза 5,0 м/мин (для рудного). Средняя производительность вагона (т/ч): Q = 6Qmk/t, где m - грузоподъемность вагона, т; k - коэффициент заполнения бункера (k = 0,9); t - время цикла, мин.

Бункера для кокса в количестве двух (иногда четырех) располагаются в переднем ряду бункеров над скиповой ямой. Вместимость их при наличии коксохимического производства на заводе принимается с расчетом 0,7 м³ на 1 м³ полезного объема печи (запас приблизительно на 6 ч). Длина одного рудного бункера принимается равной 4,57 м из расчета установки над ним гондолы или хопра полностью. Средняя емкость рудных бункеров обычно принимается из расчета 2,5 м³ на 1 м³ полезного объема печи (запас приблизительно на 20-24 ч) при условии отдаленности источников снабжения сырьем от доменных печей. Уклон стенок рудных бункеров принимается равным 50-55°, коксовых 45°. Для предупреждения смерзания материалов в бункера вводится пар под давлением 343-441 кПа от специальной паропроводной сети при помощи трубок диаметром 5-6 мм. Расход пара на бункер составляет 0,25-0,75 т/ч. Подбункерное помещение (рис. 7.3) отапливается, в проемах скиповых ям и в других выходах из него устанавливаются воздушные завесы. В современных проектах доменных цехов с окомкованием сырья в непосредственной близости от доменных печей и переходом преимущественно на конвейерные системы транспортирования материалов бункерные эстакады оборудуются ленточными транспортерами и имеют уменьшенные габариты в связи с уменьшением как числа бункеров, так и норм запасов. В нашей стране комплексная конвейерная система впервые осуществлена на Череповецком металлургическом комбинате (рис. 7.4). По этой схеме прибывающие железнодорожные вагоны разгружаются на роторных вагоноопрокидывателях 7. Материалы ленточными транспортерами 2 и 3 направляются на склад 8, а затем транспортерами 4 и 5 - в бункера аглофабрики 9 или на эстакаду доменного цеха 10. Подача кокса с коксосортировки 11 в доменный цех осуществляется транспортером 6. Агломерат с фабрики 12 после охлаждения и сортировки 13 системой пластинчатых и ленточных транспортеров 7 передается в бункера доменных печей 14.

1 - транспортеры; 2 - бункера; 3 - питатели;

4 - воронка-весы; 5, 6 - ленточные транспортеры

Рис. 7.3 - Разрез по бункерам для агломерата

Рис. 7.4 - Конвейерная подача шихты

Системы набора, взвешивания и подачи шихты на колошник

Подача железорудного сырья к скиповой яме в подбункерном помещении бывает различной в зависимости от принятого способа транспортирования. При системе с механизмами периодического действия подача шихты осуществляется вагона-весами, двигающимися между бункерами и набирающими материалы в «карманы» - воронки при помощи барабанных затворов «Орра». В этом случае эстакада линейного типа с двухрядным расположением бункеров в количестве 18-32 на одну печь (число бункеров зависит от производительности печи и расстояния между осями печей цеха).

Шихта загружается последовательно в каждый карман вагона-весов по установленной программе с соблюдением строгой очередности забора из бункеров с одноименным материалом. После заполнения карманов шихта доставляется к скиповой яме (рис. 7.5) и разгружается через направляющие лотки 3 в скипы 4 или промежуточные бункера 7 с затворами, управление которых входит в общую схему автоблокировки загрузочной системы. Таким образом, создается резерв времени для набора материалов при наличии в запасе шихты для очередной подачи. Питание вагона-весов 2 электроэнергией осуществляется через троллеи, укрепленные на потолке подбункерного помещения.

В подбункерном помещении между бункерами отдельных печей делаются ремонтные площадки с установкой запасных вагона-весов (не менее одних на две смежные доменные печи). Под горловинами коксовых бункеров (имеющих листовые задвижки ручного привода для их перекрытия на случай ремонта бункеров) устанавливаются грохоты 5 для отсева коксовой мелочи <25 мм с одновременной загрузкой отсеянного кокса в весовую воронку 6 и далее в скипы 4.

Отсеянная мелочь <25 мм специальным малым скиповым подъемником 7 передается в сборный бункер 8 и затем подвергается грохочению на классы 25-40, 25-10, 10-0 мм. Класс 25-40 можно задавать обратно в печь, соблюдая установленную периодичность загрузки, а фракции 25-10 (орешек) и 10-0 отгружаются соответственно для ферросплавной промышленности и агломерационного производства.

Рис. 7.5 - Схема шихтоподачи с помощью вагона-весов

В связи с холостыми пробегами и ограниченной грузоподъемностью, сложными условиями автоматизации и запыленностью при наборе материалов вагон-весы в настоящее время применяются на печах полезным объемом до 1719 м³, а на больших печах заменяются системой машин непрерывного действия, т.е. конвейерными транспортерами с дозаторами-питателями, служащими одновременно грохотами для отсева мелочи и затворами для бункеров. Такая схема может быть осуществлена при подаче материалов на колошник как скипами, так и ленточным транспортером. Примером являются эстакада и шихтоподача в подбункерном помещении печи 3200 м³ (рис. 7.6).

Схема этой шихтоподачи отличается от рассмотренной выше числом бункеров (меньше в 3 раза для агломерата и в 2 раза для добавок). Данная система шихтоподачи обеспечивает хорошие санитарно-технические условия благодаря значительному уменьшению точек пылеобразования, применению гидросмыва, централизованной вентиляционной системе с трехступенчатой очисткой запыленного воздуха и притоку свежего воздуха.

1 - грохот агломерата; 2 - конвейер агломерата; 3 - перекидной лоток; 4, 6, 10 - воронка-весы; 5 - питатель добавок; 7 - конвейер добавок; 8 - скип; 9 - грохот кокса; 11 - конвейеры уборки мелочи

Рис. 7.6 - Схема транспортерной шихтоподачи

к скипам доменной печи объемом 3200 м³

Раздвоение наклонного колошникового моста, впервые примененное в отечественной практике, позволило скомпоновать шихтоподачу таким образом, что время на набор и доставку материалов к скиповым ямам сократилось. Был успешно решен вариант скиповой загрузки печи большой производительности.

Изыскание системы с наиболее простой технологической схемой, определяемой составом шихты современных мощных доменных печей, привело к разработке конвейерной подачи на колошник, к шихтоподаче с механизмами непрерывного действия, имеющей в настоящее время широкое применение в зарубежной практике.

Рис. 7.7 - Схема конвейерной шихтоподачи доменной печи объемом 5000 м³

Такой системой является шихтоподача доменной печи 5000 м³ (рис. 7.7). По ее схеме кокс и минеральное сырье, поступающее в специализированных составах с дистанционным открыванием разгрузочных люков, разгружаются на двухрядной эстакаде. Схемой предусматривается хранение в первом ряду с двумя железнодорожными путями кокса и добавок, во втором ряду с тремя путями – агломерата и окатышей. Один из двух путей в ряду кокса и добавок может быть заменен транспортером для подачи кокса непосредственно с коксосортировки коксохимического производства. Бункера располагаются с обеих сторон наклонного конвейера на колошник и обеспечивают «гибкую» загрузку доменной печи при любом сочетании порций механизмами одной стороны эстакады. Обычно одна из сторон является резервной.

Материалы (кроме добавок) выдаются из бункеров при помощи грохотов (для агломерата) и окатышей по два грохота 1 под каждым бункером производительностью по 400 м³/ч, а для кокса три грохота 9 по 200 м³/ч в стационарные весовые воронки 2, 10 вместимостью 25 м³ и питатели П. Добавки (двух видов) поступают в весовые воронки 7 грузоподъемностью 2-3 т и питателями 6 производительностью 300 т/ч выдаются на конвейеры 5 периодически в порцию агломерата, окатышей или кокса. Грохоты и питатели 6 добавок срабатывают по импульсу от весовых воронок 7 - включаются при пустой воронке и останавливаются после набора заданной массы. На конвейеры 5 шихта поступает из весовых воронок 2, оборудованных двумя питателями 3. Производительность каждой воронки 1000 м³/ч. Конвейеры 5, а также конвейер 8 работают непрерывно, и материалы, согласно заданной программе загрузки, размещаются на них порциями с определенными интервалами в зависимости от темпа загрузки. Темп загрузки определяется интенсивностью хода доменной печи. Мелочь агломерата и окатышей конвейерами 4 собирается от грохотов 7 сборным конвейером 18 и направляется соответственно в бункера мелочи 16. Мелочь кокса сборным конвейером 13, собирающим ее с конвейеров 12, направляется в бункер мелочи кокса 14. В случае необходимости подача мелочи в соответствующий погрузочный бункер может переключаться с конвейеров 18 на конвейер 13 при определенном положении шиберов 17 и 19. Выгрузка мелочи из бункеров осуществляется в железнодорожные вагоны питателями 15 через затворы с увлажнением материалов. Вся система шихтоподачи имеет общее число точек пыления 59, в том числе 30 при работе с одной стороной, что является минимальным для всех систем подачи.

Загрузочный конвейер работает непрерывно для предупреждения излишнего износа механического оборудования, из которого особое внимание должно быть уделено тому, которое не может быть продублировано или дублировать которое экономически невыгодно. Взвешивание материалов предпочтительно в стационарных весовых воронках, поскольку применение ленточных весовых дозаторов и ленточных весов не обеспечивает необходимой точности взвешивания.

Сравнение технико-экономических показателей конвейерной системы подачи на колошник со скиповой выявило следующие преимущества:

Удельные капитальные затраты (на 1 т выплавляемого чугуна) ниже на 15-20 %. Эксплуатационные расходы благодаря меньшим амортизационным отчислениям, расходам на ремонт, электроэнергию и зарплату ниже на 15-20%.

Значительный резерв в производительности при различных величинах коксовой подачи с коэффициентом запаса 1,5.

Единая система машин непрерывного транспорта от бункеров до колошника и полная ее автоматизация с применением ЭВМ.

Оборудование подбункерного помещения и скиповой ямы. Питатели рудных и коксовых бункеров, грохоты для отсева мелочи

Для набора материалов из бункеров при системе прерывного действия механизмов служат барабанные затворы системы «Орра», при непрерывном - вибрационные питатели. Последние устанавливаются на бункерах агломерата и кокса, одновременно выполняя роль затворов. Отсев мелочи осуществляется грохотами - электровибрационными с резонирующими колосниками (для агломерата и кокса), вибрационными и валковыми или дисковыми для кокса. Вследствие таких недостатков, как дополнительное измельчение кокса (до 3 %), быстрый износ дисков и повышенные при этом потери металлургического кокса, дисковые грохоты уступают вибрационным, для которых характерны лучший отсев мелочи, отсутствие дополнительного измельчения, постоянство сортировки по крупности и простота устройства.

1 - кронштейн; 2 - вал; 3 - тяга; 4 - барабан; 5 - рычаг;

6 - отсекатель; 7 - пружина; 8 - скребок; 9 - ось; 10 – рычаг

Рис. 7.8 - Барабанный затвор рудного бункера

Барабанный питатель (рис. 7.8). Предназначен для перекрытия выпускных отверстий на бункерах руды и флюсов и выдачи их в карманы вагона-весов при помощи механического привода, используется из углеродистой стали или стали 50Г2 в виде гладкого сварного барабана 4, вращающегося на оси 9, закрепленной на кронштейнах 7. Материалы, находящиеся в бункерах, лежат непосредственно на барабанах и при вращении последних высыпаются через щель шириной 250-350 мм между барабаном и телом бункера. Щель прикрывается в нерабочем состоянии затвора швеллером-отсекателем 6, закрепленным на рычагах 5. Привод, передающий вращение барабану, находится на вагона-весах, которые для набора материалов устанавливаются так, что их качающиеся редукторы сопрягаются с венцами барабанов. При повороте качающихся редукторов вокруг оси выступ упирается в ролик тяги 3 и поднимает швеллер 6, а ведомое колесо вводится в зацепление с венцом барабана. Скребок 8 прижимается к барабану пружиной и очищает его поверхность от налипающих материалов. При диаметре барабана 1524 мм его рабочая длина 1885 мм. Угловая скорость 10 об/мин. Каждый бункер имеет два барабана.

Вагон-весы снабжены приводом для вращения четырех барабанов с двух сторон, но одновременно включать разрешается только два барабана с одной стороны. Производительность барабанного питателя: Q = 1800hBi, где h - высота разгрузочной щели, мм; В - рабочая длина барабана, мм;  - угловая скорость барабана, мин^-1;  - насыпная масса материала в бункере, т/м³; i - коэффициент заполнения щели, равный 0,7. Средняя производительность барабанного питателя, по опытным данным, составляет для агломерата 560- 780 и для известняка 140-185 кг/с.

Рис. 7.9 - Электровибрационный питатель

Вибрационные питатели. В условиях транспортирования материалов механизмами непрерывного действия применяются вибрационные грохоты и питатели с электромагнитными вибраторами (рис. 7.9). Устройство последних состоит из лотка 3, подвешенного на подвесках 2 к бункеру. К лотку присоединен электромагнитный вибратор 7. Статор вибратора соединен с лотком питателя, а якорь укреплен на рессорах. В обмотку статора подается пульсирующий ток, вызывающий колебания якоря и лотка. Частота колебаний до 3000 в мин; размах колебаний 1-4 мм с подбрасыванием движущегося материала.

Производительность вибрационного питателя, т/ч: Q = 3600Bh, где В - ширина лотка, м; h - высота слоя материала, м;  - скорость движения материала, м/с;  - насыпная масса материала, т/м³;  - опытный коэффициент 0,6-0,8.

Рис. 7.10 - Электровибрационный грохот

Электровибрационный грохот типа ГВК (рис. 7.10) состоит из короба 2, колосников 3 и 4, расположенных под углом к грохоту, электро-вибропривода 1 и тележки 5. Короб имеет с электровибрационным двигателем упругую связь в виде рессорной системы. Короб и электропривод опираются на опоры и резиновые амортизаторы 6, расположенные на тележке.

Электровибрационный двигатель создает возвратно-поступательное движение. Короб грохота установлен на тележке, позволяющей его выкатывать из-под бункера для осмотра и ремонта. Резонирующие колосники под действием колебания короба вибрируют в плоскости, перпендикулярной поверхности решетки с амплитудой 0,5-2,0 мм.

Вследствие вибраций материал перемещается по колосниковой решетке и просеивается, причем куски материала не застревают в зазорах между колосниками благодаря увеличивающимся в направлении движения материалов размерам щелей. Колосники разделяются на подвижные 4 и неподвижные 3 по отношению к коробу. Последние приварены к коробу. Форма всех колосников трапециевидная Электровибрационные грохоты с резонирующими колосниками типа ГВК выполняются с площадью грохочения, м²: 2,4-2,6 (ГВК-1) и 4,0 (ГВК-2). Максимальная производительность по питанию соответственно равна 400 и 550 м³/ч. Остальные технические характеристики грохотов ГВК-1 и ГВК-2 одинаковы: частота колебаний 3000 в мин-размах колебаний короба 1,6-1,8 мм; размер щели решетки на выходе 40 мм и угол наклона колосников 18°.

Рис. 7.11 - Вагон-весы и кинематическая схема их работы

Вагон-весы. Предназначены для набора шихты из бункеров взвешивания ее, доставки к скиповой яме и загрузки в скипы Они представляют собой самоходный вагон с двумя саморазгружающимися бункерами (карманами), взвешивающим механизмом, механизмами вращения бункерных барабанных затворов (рис. 7.11) Вагон-весы передвигаются вдоль бункеров в подбункерном помещении по пути нормальной железнодорожной колеи. Основные механизмы вагона-весов: весовой, затвор карманов, вращения барабанов, подъема качающихся редукторов и передвижения.

В свободном состоянии карманы вагона-весов через тягу 2 и промежуточный рычаг 3 уравновешиваются грузом 5 через контргрузный рычаг 4. Этот же рычаг 4 через тягу 6 в груженом состоянии передает усилие рычагу 7, к которому присоединен демпфер 8, уменьшающий колебания в упругой системе весового механизма. Весовая пружина 9 на тяге 10 с рейкой взаимодействует с вращающимся указателем веса 11. Усилие, передаваемое на пружину, S=k(G/) Т_н, где G - масса материала в карманах вагона-весов;  - передаточное число весового механизма; k - коэффициент, учитывающий натяжение пружины для устранения зазоров, равный 1,25. При взвешивании масса уменьшается пропорционально передаточному числу и воспринимается пружиной 9. Пропорционально ей вращается указатель 11.

Конструкция вагона-весов состоит из сварной рамы 4, снабженной буферами 1 и предохранительными фартуками 2. Рама опирается на две тележки 5 с индивидуальными приводами и пневматическими тормозами. В середине рамы смонтированы две воронки (карманы) 7, опирающиеся на рычаги весового механизма, который подвешен к раме. Днище воронок выполнено в виде двух створок, откидывающихся посредством рычажной системы, и пневмоцилиндра 9. Рычажная система исключает возможность самопроизвольного открывания дверок. Для поддержания давления воздуха в пневмоцилиндрах в пределах 390-590 кПа на раме установлены компрессоры 3 со змеевиками и воздухосборниками 6. При переводе в верхнее положение посредством пневмоцилиндра 9 корпус качающегося редуктора специальным выступом толкает тягу барабанного затвора шихтового бункера, которая в свою очередь поднимает отсекатель затвора. Включением электродвигателя 11 барабан затвора приводится во вращение и материал, высыпаясь из шихтового бункера, попадает в бункер вагона-весов. Вагон-весы снабжены закрытой кабиной управления 10, имеющей принудительную вентиляцию. Управление осуществляется обычно одним человеком, но в 1955 г. впервые в практике доменного производства на Кузнецком металлургическом комбинате оно было полностью автоматизировано для работы без непосредственного управления машинистом.

Вагон-весы имеют защитные блокировки механизмов, исключающие передвижение их, если затворы карманов 7 открыты или корпус качающихся редукторов 8 поднят; открывание затворов карманов 7, если вагон-весы не стоят над скиповой ямой, если под ними нет скипа или если по программе грузится кокс; продвижение их, если корпус качающихся редукторов поднят. Техническая характеристика вагона-весов: грузоподъемность 25-40т; вместимость карманов 13-18 м³; скорость передвижения 120-180 м/мин. Производительность вагона-весов, кг/ч: а = 3600m/t_в, где m - масса рудной части подачи, кг; t_в - время цикла работы вагона-весов в течение одной подачи, с. Это время определяется из графика работы вагона-весов, связанного с работой скипового подъемника и расположением материалов по бункерам.

Воронка-весы. Предназначены для дозирования шихтовых материалов, поступающих в них из бункеров. В зависимости от принятой системы транспортирования число и расположение воронок-весов различны. При загрузке через вагон-весы их применяют только для взвешивания кокса, отсева мелочи кокса и устанавливают в скиповой яме за грохотом, а при конвейерной загрузке - в общем потоке после грохотов-питателей или в скиповой яме. Воронка-весы состоит из воронки, затвора с электроприводом и весов. Воронку изготавливают из листовой стали и футеруют защитными плитами; устанавливают на платформе весового механизма. Горловина закрыта затвором, работающим от электропривода. Коксовая воронка (рис. 7.12) имеет затвор шиберного типа, подвешенный на тросе 3 и движущийся в направляющих 1. Трос через барабан 4 соединен с контргрузом 5, уравновешивающим вес затвора. Электродвигатель 6 через муфту 7 и редуктор 8 передает вращение барабану. К шиберу 2 крепится также переброшенный через шкив 10 трос 9, который при опускании и подъеме шибера приводит в движение вал шкива 10, связанного через муфту с командоаппаратом 72, обусловливающим работу привода затвора воронки. Трос 9 натягивается противовесом 11.

Рис. 7.12 - Воронка-весы для кокса

Затвор воронки для агломерата (рис. 7.13, а) вращающегося типа присоединяется к горловине течки 1 воронки осями 5, проходящими через отверстия в щеках 3 затвора 2 и подвесок, прикрепленных к горловине воронки 6, прикрепленной к стойкам 9. Оси служат для поворота затвора во время его работы. К щекам затвора присоединяются цапфы 4, с которыми шарнирно сопряжены тяги 8, соединенные затем с кривошипами, закрепленными на концах выходного вала редуктора 7. Этот вал через шестеренную передачу связан с валом командоаппарата. Затвор открывается при повороте кривошипов на 180°.

Рис. 7.13 - Воронка-весы

а - для агломерата; б - для добавок

Затвор воронки для добавок (рис. 7.13, б) отличается от затвора воронки для агломерата тем, что на втором конце вала электродвигателя установлен шарнир 1, а командоаппарат 2 приводится в действие через редуктор 3 и тягу 4, шарнирно соединенную с одним из кривошипов привода.

Вес материала передается через грузоподъемные серьги на призмы главных рычагов, последние опираются на серьги, подвешенные к балкам бункерной эстакады. Усилия двух главных рычагов передаются через передаточные и выходные рычаги на тягу первичного указателя привода - весовую головку 5. Затворы воронок работают автоматически по установленной для общего потока загрузки программе.

Скиповые подъемники коксовой и агломерационной мелочи. Отсеиваемая на грохотах мелочь кокса <25 мм и агломерата <5 мм при заборе этих материалов из бункеров удаляется из-под бункерного помещения или скиповой ямы при помощи транспортеров (ширина ленты 650-800 мм) или комбинации их со скиповыми подъемниками коксовой и агломерационной мелочи (рис. 7.14). Для уменьшения потерь кокса на доменных печах часто осуществляют сортировку мелочи на фракции 0-15, 15-25 и 25-40 мм. Фракция 25-40 мм по мере накопления в соответствующем отделении сборного бункера коксосортировки возвращается обратно в печь через автоматически работающий затвор, отрегулированный с точки зрения массы, объема или времени.

1 - коксовый бункер; 2- затвор; 3, 9, 13- грохот-питатель; 4- коксовая воронка-весы; 5- скип; 6, 8, 10, 12- бункеры; 7- подъемник коксовой мелочи; 11 - вагон; 14-электролебедка; 15 - скип коксовой мелочи в положениях а и б; 16- перекидной лоток; 17 - желоб

Рис. 7.14 - Установка для уборки и рассева мелочи кокса

Колошниковые подъемы

В современной доменной практике существуют два основных вида колошниковых подъемов: скиповой и конвейерный. Основными элементами скипового подъемника (рис. 7.15) являются: наклонный мост 4, колонна-пилон 2, скипы 3 и скиповая подъемная лебедка 7, устанавливаемая в специальном машинном здании, в котором монтируется все электро- и механооборудование, связанное с управлением загрузочной системы доменной печи, в том числе засыпным аппаратом. Наклонный мост включает следующее оборудование:

Рис. 7.15 - Кинематическая схема скипового подъемника

1. Шкивы для направления канатов скипового подъема — цельнолитые, стальные с ручьями на ободе по числу канатов в одной ветви скипового подъемника.

2. Консольно-поворотные краны для подъема грузов на наклонный мост во время ремонтов или для смены шкивов (грузоподъемность кранов 2,5-6,5 т).

3. Скипы (рис. 7.16), каждый из которых состоит из кузова, переднего и заднего скатов, упряжного устройства. Кузов 2 представляет собой сварную стальную коробку из листов толщиной 10-12 мм с прямоугольным сечением, открытым передним торцом и округленным задним днищем. Внутренняя поверхность боковых стенок и дниша футерована плитами из марганцовистых или других износостойких марок стали.

Рис. 7.16 - Устройство скипа

Упряжное устройство 7, или жесткая П-образная рама, состоит из двух тяг 3, шарнирно закрепленных в задней части кузова. Передняя часть тяги скреплена перекладинами, между которыми находятся балансирные рычаги. Упряжное устройство служит для крепления канатов, распределяя усилия на оба каната поровну.

Для определения полезного объема скипа применяется эмпирическая формула V_CK ~ 0,0065 V₀, где V_CK - объем скипа, м³; V₀ - полезный объем печи, м³. Скиповую лебедку выпускают различных моделей, различающихся главным образом мощностными характеристиками в зависимости от полезного объема доменной печи. Лебедка состоит из следующих основных элементов (рис. 7.17): чугунной станины 7, электродвигателей 2, соединительных зубчатых муфт 3, шевронных редукторов 5, колодочных тормозов 4. Редукторы 5 при помощи зубчатых муфт 6 соединены с зубчатой передачей 7, колесо которой закреплено на барабане 8. Кроме того, в состав лебедки входят три командоаппарата 9, центробежный ртутный выключатель 10 и тахогенератор 11.

Рис. 7.17 - Скиповая лебедка ЛС-29-П

Лебедки снабжены двумя стопорными устройствами для стопорения барабана относительно станины в ремонтных или аварийных случаях. Устройство имеет крюк, шарнирно связанный посредством тяг и стяжной гайки со станиной 1, накидываемой на валик, вставленный специальное кольцо на барабане. Параметры мощных лебедок приведены ниже:

Тип лебедки	ЛС-29-П (печь 2000-2300 м3)	ЛС-39-1 (печь 2700 м3)
Тяговое усилие (максимальная нагрузка скипа), т	29	39
Скорость движения каната, м/с	3,5	4,0
Диаметр каната, мм	27,5	52,0
Диаметр барабана, мм	2000	2400
Мощность электродвигателя, кВт	480	550/710
Частота вращения, мин-1	685/800	750/960
Число двигателей	2	2

Конвейерный колошниковый подъем осуществляют транспорте­рами, помещенными в наклонных галереях, состоящих из ферм за­крытого или открытого типа (рис. 7.18).

Расчетную нагрузку от конвейера на 1 м³ галереи принимают -11,75 кН. Галерея соединяет бункерную эстакаду с колошниковым устройством доменной печи.

Конвейерные системы подачи шихты на колошник применяют как в зарубежной, так и в отечественной практике. В нашей стране они сооружаются на вновь строящихся мощных доменных печах.

1 - перегрузочный узел; 2 - галерея ленточного транспортера; 3 - контргруз для натяжения ленты; 4 - натяжной вал; 5 - опора; 6 - засыпной аппарат; 7 - доменная печь

Рис. 7.18 - Конвейерный колошниковый подъем

Ленту конвейера шириной 2,0 м делают из резинотросовой ткани с разрывным усилием 3,9 кН/см ширины ленты. Угол наклона боковых роликов транспортера (желоб ленты) 30°. Транспортер помещается в закрытой галерее, имеющей опоры из строительных ферм или труб большого диаметра, устанавливаемых по сторонам конвейера. Длина ленты достигает 500 м с подъемом на высоту 70-80 м и углом наклона 12°, рассчитанным на подъем агломерата и окатышей (для агломерата возможен угол наклона 17,5°).

Скорость движения транспортера 2,0-2,5 м/с. Производительность подъемника 0,6 м³/с при условной часовой производительности 2000 м³/ч.

Для привода применяют спаренные электродвигатели постоянного тока мощностью 500-800 кВт с двухбарабанным приводом, устанавливаемые с двух сторон конвейера. Для смены ленты имеются тихоходный привод, а также вспомогательные устройства для обнаружения проскальзывания ленты, предотвращения ее разрыва и предупреждения случайного пуска конвейера в период остановки.

Считают, что основные достоинства этой системы подачи заключаются в облегчении строительства печей, так как конвейерный подъемник и печь являются независимыми сооружениями. Отпадает сооружение скиповой ямы, что значительно снижает стоимость строительства. Оборудование загрузки находится полностью на поверхности, что облегчает обслуживание и ремонт. Сроки службы ленты в 5-6 раз больше, чем скиповых канатов. Около печи освобождается значительная территория, позволяющая осуществлять припечную грануляцию шлака, при этом отпадает необходимость иметь парк шлаковозных ковшей.

Конвейерная система загрузки обусловливает применение засыпных аппаратов новой конструкции с устройством не менее двух специальных воронок-бункеров для приема материалов с транспортера. Управление работой загрузки автоматическое. Основой автоматизации служит электронная система программирования, охватывающая все операции взвешивания и выдачи шихтовых материалов из весовых воронок, их дозирование и подачу на колошник.

Система выполняет три основные операции: определение массы и состава порции материала с помощью соответствующих цифровых переключателей; установление очередности циклов загрузки, в которых может изменяться очередность подачи различных материалов (посредством дискретных селекторов), и, наконец, фиксация уровня засыпи в печи, определяющего время подачи импульса для начала работы всего цикла загрузки. Системой предусматривается блокировка с сигнализацией о нарушениях ее нормальной работы. Остановка одного из звеньев вызывает автоматически остановку всей системы.

Точность взвешивания шихты ±0,2 % массы выданного материала и ±0,3-0,5 % массы материалов в воронках.