Конвеерные агломерационные машины

В СНГ получили распространение конвейерные (ленточные) прямолинейные агломерационные машины непрерывного дей­ствия.

Агломерационная машина представляет собой вертикально замкнутый конвейер, рабочим (грузонесущим) и одновременно тяговым (точнее толкающим) органом которого являются по­следовательно расположенные спекательные тележки-палеты, механически не соединенные между собой, а контактирующие' одна с другой торцовыми плоскостями и перемещаемые путем толкания. Корпус тележки имеет корытообразную форму; днище выполнено в виде набора колосников, на которые укладывается постель и шихта. Совокупность колосников последовательно расположенных тележек образует так называемую ленту. По этому агломерационную машину называют ленточной, кон­вейерной.

На рис. 38 приведена принципиальная схема агломерацион­ной конвейерной машины. Главный частью машины является кон­вейер, состоящий из отдельных тележек 1 с колосниковой решет­кой. Тележки движутся по замкнутым направляющим путям. На верхнем и нижнем путях тележки движутся плотно прижатыми друг к другу, образуя рабочую и холостую ветви. Движение теле­жек по рабочей ветке осуществляется за счет их подъема с холос­той ветви и проталкивания приводными звездочками 7.

В начале рабочей ветки конвейера на движущиеся тележки укладывается питателем 2 постель (подстилочный материал), состоящая из крупных кусков шихты и затем основная шихта пи­тателем 3 (одним или двумя) слоем 150—500 мм. Слой постели толщиной 30—50 мм предохраняет колосники тележек от перегрева и уменьшает просыпь шихты через щели колосниковой решетки.

Для зажигания входящего в шихту твердого топлива (кок-сика) установлен горн 4, работающий на газе или мазуте. Под слоем шихты в вакуум-камерах 5 создается разрежение, благодаря чему продукты сгорания проходят через шихту, зажигая частицы твердого топлива. Газы через вакуум-камеры, газовые тракты и пылеуловители 6 отводят в дымовую трубу 9. Необходимое для этого разрежение 10—25 кПа создается нагнетателем (эксгаусте­ром) 8.

Рис.38. Схема установки для спекания шихты на агломерационной конвейерной машине.

Агломерационная машина (рис. 39) состоит из каркаса с рельсовым: путем, оборудования загрузки постели и шихты, зажигательного устройства, головного и разгрузочного приводов, спекательных тележек, газоотсосных вакуум-камер и вспомога­тельных устройств — укрытия тележек, устройств для сбора просыпи постели, шихты и агломерата, отсекателя, механизма очистки колосников, механизма смазки роликов тележек.

Каркас, на котором монтируют все узлы и механизмы агломашины, представляет собой пространственную сварную конструк­цию, состоящую из головной (загрузочной), средней и хвосто­вой (разгрузочной) частей. Для компенсации тепловых дефор­маций до длине машины в каркасе предусмотрено три подвижных стыка. Ha каркасе установлены рельсовые направляющие, состоящие из четырех участков, образующих замкнутый путь — верхнего горизонтального, нижнего наклонного и двух дугооб­разных, описанных разными радиусами.

Рис.39. Агломерационная машина площадью спекания 312 м²:

а — общий вид: 1 — питатель постели; 2 — питатель шихты; 3 — спекательная тележка; 4 — направляющие для спекатсльных тележек; 5 — устройство для передвижения спекательных тележек по время монтажа и ремонтов; 6 — разгрузочная часть машины; 7 — привод раз­грузочной части; 8 — газоотсосиая камера; 9 — механизм для очистки колосников спекатель­ных тележек; 10 — укрытие машины; 11 — каркас; 12—бункер просыпи; 13— приводная звездочка; 14 — коренной пал головной части машины; 15 — привод головной части; 16 — средняя часть машины;

б — разрез: 1 — газоотсосная вакуум-камера; 2— спекательная тележка; 3—тарельчатый компенсатор; 4 — патрубок; 5 — привод газорегулирующего клапана; 6 — газорегулирующий клапан-дроссель.

На верхнем горизонтальном (рабочем) участке протекает процесс спекания, в том числе загрузка постели и шихты, за­жигание, спекание и на некоторых машинах охлаждение полу­ченного агломерата. На дугообразном хвостовом (разгрузочном) участке малого радиуса происходит поворот палет и выгрузка готового «пирога» агломерата. На нижнем наклонном (холостом) участке палеты движутся в перевернутом положении вниз по рельсовому пути. На дугообразном головном участке большого радиуса па';леты с помощью приводных звездочек переводятся с холостой велви на рабочую. Переход палет с рабочего уча­стка на холостой осуществляется на небольших агломашинах — по направляющим рельсам без помощи звездочек, а на боль­ших — с помощью звездочек.

Зажигательное устройство (зажигательный горн) предназна­чено для зажигания поверхностного слоя шихты, содержащей равномерно распределенные кусочки твердого топлива. Оно устанавливается (стационарно или, с целью облегчения ремон­та, на выкатной раме) над спекательными тележками после механизмов Загрузки постели и шихты по ходу тележек. Горн представляет собой трех- или четырехсекционную прямоуголь­ную металлоконструкцию, свод, боковые и торцовые стенки которой футерованы огнеупорным кирпичом. По нижнему пери­метру стенки горна установлены на водоохлаждаемые плиты-холодильники. Внутри горна расположены горелки, к которым подают для сжигания газообразное (смесь доменного и кок­сового или природного газов) или жидкое (мазут) топливо и воздух. Воздух подают также непосредственно к спекаемому слою. Интенсивность подачи тепла для зажигания шихты со­ставляет 40—60 МДж/м². В последнее время горн выполняют удлиненным: к нему добавляют газогорелочное устройство для введения дополнительного тепла с целью термического упрочнения верхнего слоя агломерата. Для предотвращения нагревания меха-низмов системы загрузки агломашины от тепла горна его торцовая стенка снабжена водяным экраном.

Спекательные тележки являются основным технологическим узлом агломашины. Общая масса тележек составляет около

40 % массы веси машины. Спекательпая тележка (рис.40,а) перемещается по рельсам б и состоит из корпуса 1, бортов 7, полозьев (уплотпптсльных пластин) 2, комплекта колосников 3, четырех ходовых 5 и четырех грузовых 4 роликов.

Рис.40. Cпекательпая тележка агломашины:

а — обычная; б — уширенная.

Корпус состоит из двух (при ширине 2—2,5 м) или трех-(при ширине 4 м) литых рам (материал — сталь 35Л, 20ХМЛ) с продольным разъемом, скрепленных болтами и сваркой. Температура нагревания корпусов тележек достигает 800—850 °С, вследствие чего по мере эксплуатации прогиб корпусов увели­чивается и превосходит допустимый (с точки зрения нормаль­ной работы поперечных уплотнений) предел. В последнее время среднюю раму делают с так называемым строительным подъ­емом, т. е. выпуклостью вверх. С течением времени этот «об­ратный» прогиб уменьшается и переходи в «прямой» (выпук­лостью вниз). Тогда среднюю раму переворачивают, создавая вновь «обратный» прогиб. Эту операцию повторяют неоднократио, тем" самым повышая срок службы тележки. Боковые рамы /имеют подкрепленные ребрами приливы (ступицы) с отверстия-ми для запрессовки осей ходовых и грузовых роликов. В по­перечном направлении каждая рама имеет два Г-образпых и два Т-образных ребра для установки колосников в три ряда.

На четырех осях 10 с коническими 9 или цилиндрическими 8 роликовыми или шариковыми подшипниками устанавливают ходовые одноребордные и грузовые безребордные ролики. На ходовых роликах тележки перемещаются по прямым участкам пути; грузовые ролики служат для захвата зубьями звездочки при перемещении тележек по криволинейным участкам пути.

Наружный торец ходового ролика закрыт крышкой с закрепленной в ней пресс-масленкой 11 (рис.40,а) для подачи к подшипникам ходового и грузового роликов той смазки от специального автоматического устройства на ходу машины.

Борта тележки сменные, изготовлены литьем из стали 35Л, жаростойкого чугуна или штамповкой из стали Х13Н2 и при­креплены к корпусу различными способами: болтами внахлестку со скосами, на фланцах, а также с помощью «ласточкина» хвоста. Полозья изготовляют из стали марки Ст. 40, подвергают термообработке и крепят впотай к корпусу тележки.

Применяются также спекательные тележки без грузовых роликов. В этом случае их боковые рамы имеют трапецеидальные прое мы, в которые входят либо трапецеидальные зубья, либо ролики звездочек (рис.41), и усилие при повороте тележек передается от зуба или ролика звездочки на наклонную плоскость проема рамы тележки.

Рис. 41. Сочленения звездочек привода агломашины со спекательными тележ­ками:

а — ширина зуба соответствует ширине проема тележки; б — зубья обычные (шаг зубьев соответствует базе тележки); в — зубья сдвоенные; г — сдвоенные ролики; д — диаметр ролика соответствует ширине проема тележки.

Колосники являются наиболее ответственными деталями спе-кателыной тележки; их количество на одной тележке достигает 200 шт. Колосники работают в условиях частых перемен тем­пературы (от 70—150 до 800—1100 °С), химического и абразив­ного износа. Их изготовляют из низкохромистых чугунов,

а в последнее время для повышения срока службы — из высокохромистых сталей.

Колосники уста навливают с некоторым зазором, который допускает самоуста новку и способствует самоочистке от приваривающихся кусочков шихты и агломерата. Существует много конструкций и типоразмеров колосников. Усовершенствования их направлены на создание наилучшей конструкции с точки зрения минимального и равномерного износа, минимальной массы, наименьшего гидравлического сопротивления при просасывании воздуха, наибольшего «живого» сечения колосниковой решетки.

На ряде аглофабрик страны по примеру комбината «Запорож-сталь» выполнено так называемое «уширение» паллет (рис. 40,б) — увеличение ширины колосникового поля и расширение положе­ния бортов тележек при той же колее. Одновременно это меро­приятие потребовало повышения мощности и производительности эксгаустеров и тем самым увеличило рабочую площадь и про­изводительность агломашины.

Привод ленты агломашины расположен в головной части. Он предназначен для вращения звездочек, которые поднимают спекательные тележки с нижнего наклонного пути на верхний горизонтальный и проталкивают их по горизонтальному пути.

Рис.42.Схемы приводов агломашин:

а — с двухступенчатой от­крытой передачей и редук­тором; б — с редуктором и центральной муфтой; е — с двумя одноступенчатыми от­крытыми передачами, двумя редукторами и двумя элек­тродвигателями: 1 — звез­дочка; 2 — барабан; 3, 4 — открытая зубчатая передача; 5 — редуктор; б —упругая муфта; 7 — электродвигатель; S —зубчатая муфта; 9 —уп­ругая муфта с тормозом; 10 — тахогенератор.

Звездочки изготавливают литыми (стальными) из двух половин, насаживают на шейки коренного вала — одну на шпонке, другую свободно. Зубья отливают либо заодно со звез­дочкой, либо в виде отдельных сегментов (по несколько зубьев) и крепят болтами к ободу звездочки. Обе приводные звездочки соединяют устанавливаемым между ними сварным барабаном (также из двух половин). Вращение звездочкам (рис. 42.) со­общается от регулируемого электродвигателя постоянного тока через трех- или пятиступенчатый редуктор и далее либо через одну или две открытые цилиндрические зубчатые передачи, либо непосредственно через муфту. Чаще привод выполняют односто­ронним, иногда — двухсторонним.

По длине рабочего горизонтального участка на каркасе аг-ломашииы расположены газоотсосные вакуум-камеры сварной конструкции пирамидальной формы (см. рис.39, б). Для защи­ты от газо- и пылеабразивного износа они футерованы смен­ными листами из износостойкой стали. Каждая вакуум-камера переходит в наклонный патрубок прямоугольного сечения, соеди­няемый с ней через тарельчатый компенсатор температур. Дальше следует колено, вертикальная труба и горизонтальный сборный газоход-коллектор. Патрубок снабжен газорегулирующим клапа­ном-дросселем, поворот которого осуществляется с помощью четы рехзвенного рычажного двухкоромыслового механизма от установ­ленного на рабочей площадке рычага управления или электродви­гателя с редуктором.

На практике до 50—60 % производительности эксгаустеров приходится на побочные, вредные прососы — не через слой ших­ты на спекательных тележках, а через различные неплотности, „ соединяющие вакуум-камеры с окружающей атмосферой. Неплотности бывают трех видов — между торцовыми плоскостями смежных спекательных тележек и в большей степени между продольными (боковыми), а также поперечными (торцовыми) границами вакуум-камер и окружающей атмосферы.

Для исключения просасывания воздуха между спекательными тележками и вакуум-камерами предусмотрены боковые и тор­цовые (рис. 43) уплотняющие устройства. Боковое уплотнение представляет собой набор чугунных пластин, уложенных в про­дольный корытообразный желоб. Пластины шарнирно соединены между собой, зафиксированы упорами или болтами от продоль­ного перемещения, но имеют свободу перемещения в вертикаль­ной плоскости и поджимаются снизу вверх к полозьям спека­тельных тележек.

Рис.43.Уплотняющие устройства спекательных тележек:

а — боковое ойнорукичнои уплотнение с гидравлическим прижимом и водяным охлажде­нием; б — боковое уплотнение с пружинным прижимом конструкции Челябинского ме­таллургического завода; в-боковое уплотнении с пружинным прижимом конструкции Орско-Халиловского металлургического комбината; г торцовое уплотнение конструкции Южноуральского машиностроительного завода; 1— снекптельнии тележки; 2- болти крепления полозьев; 3- полоз; 4- уплотнительная пластина; 5 — желоб; 6- резиноткане­вый рукав; 7 — вакуум-камера; 8 — камера проточной охлаждающей воды; У- пружина; 10 — уплотннтельный элемент; 11 — толкатель; 12 — рычаг-противовес; 13 — опорное ребро.

При наездах тележек на кусочки шихты, при искривлениях рельсов и перекосах тележек прямолинейность их движения, а следовательно и полозьев, нарушается. Это в опре­деленной степени компенсируется поджатием пластин к полозь-ям. Поджатие осуществляется чаще всего с помощью распо­ложенного под пластиной резинотканевого рукава-шланга, в который под давлением подается вода (70—80 кПа). В первона­чальных конструкциях уплотнение было двухрукавным, в по­следующих — однорукавное. Для защиты рукавов гидроуплотне­ний от температуры отходящих газов в последних конструкциях движение потока воды осуществляется не только по рукавам, но и по расположенным под ними продольным камерам (рис. 43,а). В последние годы пластины поджимают к полозьям усилием плоских или изогнутых (рис. 43, б) или (в некоторых конструкциях) винтовых (рис.43, в) пружин. Через стационар­ные пластины на поверхность скольжения, по которым передви­гаются полозья спекательных тележек, периодически (с опре­деленным интервалом времени) подается густая смазка от центральной автоматической станции.

Торцовое уплотнение в новых конструкциях агломашин вы­полняют в виде стальных литых двуплечих рычагов-противове­сов сегментной формы, либо свободно опирающихся прорезями на стационарное поперечное ребро (рис. 43, г), либо качающих­ся на поперечной оси. За счет постоянно действующего момента от силы тяжести противовеса сегмент последовательно прижи­мается к различным ребрам корпусов перемещающихся спека­тельных тележек, создавая тем самым уплотнение первой и по­следней вакуум-камер агломашины.

Привод разгрузочной части служит для вращения звездочек и. плавного, безударного опускания тележки с верхнего участка на нижний(рис.44.)

Рис.44 Схема привода разгрузочной части агломашины.

Для улучшения процесса разгрузки агломерата в хвостовой части машины предусматривают разрыв между спекательними тележками, который составляет 150-300 мм, благодаря чему падающая спекательная тележка подвергается встряхиванию над ниже расположенной тележкой, находящей уже в наклонном положении. На машинах с большой площадью спекания, где ширина составляет 4-6 м, подобные удары не допустимы воздействия большой массы тележки и выхода их из строя. Поэтому на машинах с большой площадью спекания применяют привод в разгрузочной части, который служим для плавного спуска тележек с верхней ветви на нижнюю. Привод работает в тормозном режиме.