 |
|
Технічні характеристики роликових живильників
| Параметри | ПР3-2,0 | ПР5-2,0 | ПР2-3,0 |
| Діаметр бочки роликів, мм Кількість роликів Ширина укладки, м: максимальна мінімальна Довжина активної зони, м Довжина розвантажувальної зони, м Кут нахилу активної зони до горизон-та, град. максимальний мінімальний Кут нахилу зони розвантаження до горизонта, град. Частота обертання роликів, об/хв Потужність приводу, кВт Габарити, мм: довжина ширина висота Маса, т | 2,0 1,8 3,52 1,42 46,4 10,2 | 2,0 1,8 3,41 1,4 - 3,6 8,35 | 3,0 2,8 4,03 3,35 - 54,7; 18,2 - |
Конвеєри збирання просипу з-під роликових живильників – звичайні стрічкові конструкції. Основною їхньою відмінністю є більша ширина стрічки (3000-3500 мм) при товщині не більше 10 мм. Продуктивність таких установок невелика - 50-150 т/год.
На фабриках огрудкування, де передбачена передача повернення окатишів у згущувачі шламу, збирання просипу з-під роликових живильників може здійснюватися гідрозмивом.
Незважаючи на застосовувані заходи щодо виключення надмірних динамічних навантажень на сирі окатиші перед зміцненням, уникнути їх звичайно не вдається. Міцність сирих окатишів, як правило, залишає бажати кращого й досить відповідальною операцією стає їхнє транспортування від огрудкувача до випалювального агрегату. Звичайно воно здійснюється декількома стрічковими конвеєрами, які доставляють окатиші до укладальника й роликового живильника.
Ці операції супроводжуються численними переванта-женнями. У результаті спостерігається значне руйнування окатишів і поява в їхньому потоці підвищеного вмісту дріб'язку. Тому завдання підвищення якості сирих окатишів є надзвичайно актуальним. Потрібен пристрій, який би зміцнював сирі окатиші безпосередньо після їхнього огрудкування й надавав їм необхідного ступеня міцності, достатнього для транспортування їх у зону випалу без істотних втрат.
Одним зі шляхів рішення цього завдання може бути створення більш ущільненого зовнішнього шару окатишів за допомогою його механічної обробки.
Цього можна домогтися вібраційною зміцнюючою обробкою поверхневого шару окатишів, наприклад, при підкиданні окатишів на коливній поверхні з одночасним перекочуванням їх по цій поверхні.
Вібрації за характером дії можуть розглядатися як аналог ударного ефекту, коли за малий проміжок часу відбувається множинний вплив на оброблюваний матеріал. Для того щоб цей вплив був рівномірним по всій поверхні окатиша, необхідно додаткове його перекочування.
Пристрій для такої віброзміцнюючої обробки повинен реалізовувати оптимальні параметри вібраційного впливу (частоту й амплітуду коливань) протягом необхідного часу. Дослідження показують, що амплітуди коливань нижче 1 мм малоефективні, тому що при такому режимі сирі окатиші схильні до злипання й утворення великих агломератів. Що стосується частоти коливань, то для зниження часу обробки краще використовувати частоти більше 15 Гц, однак при частотах більше 25-30 Гц також спостерігається процес злипання.
Найкращим представляється режим коливань із частотою в межах 15-25 Гц й амплітудою коливань 2-4 мм. Час такої віброзміцнюючої обробки з перекочуванням повинен становити 1-3 хвилини.
Для того, щоб забезпечити в умовах вібраційного транспортування окатишів (а безперервний їхній рух у потоці є обов'язковим для забезпечення високої продуктив-ності процесу й безупинного живлення випалювального агрегату) такий досить тривалий час вібраційної обробки, потрібно мати достатньо довгу траєкторію руху кожного окатиша по робочому органі вібромашини (при середній швидкості вібротранспортування 0,1 м/с і часу обробки 3 хвилини довжина траєкторії складе майже 20 м).
Потрібна довжина транспортування може бути отримана в такий спосіб. Вібраційних лотків може бути декілька й окатиш буде проходити їх послідовно, один за іншим. Крім того, форма поперечного переріза кожного лотка й напрямок коливань його повинні бути такими, щоб окатиш рухався по лотку не прямолінійно, а зиґзаґами, завдяки чому траєкторія його руху значно подовжиться. Такий пристрій може бути встановлений відразу після огрудкувача (наприклад, чашкового).
На рис. 3.32 показана можлива схема установки пропо-нованого пристрою в технологічному ланцюзі обладнання фабрики огрудкування. Він виконаний у вигляді віброживильника 2 зі східчасто встановленими один над іншим лотковоподібними робочими органами 4. Віброживильник спирається на пружні опори 5. У коливальний рух лотки приводяться віброзбуджувачем 6, дебалансовий вал якого одержує крутний момент від електродвигуна 7 через муфту 8 (рис. 3.32, а).
Рис. 3.32. Схема установки пристрою для віброзміцнення сирих окатишів:
1 – чашковий огрудкувач; 2 – багатолотковий віброжи-вильник; 3 – стрічковий конвеєр; 4 – вібраційні лотки; 5 – пружна система; 6 – віброзбуджувач; 7 – електродвигун; 8 – муфта; 9 – сирі окатиші
Сформовані на огрудкувачі 1 сирі окатиші 9 надходять на віброживильник і під впливом просторових коливань, що генеруються обертовим дебалансовим валом, рухаються по зиґзаґоподібній траєкторії, перекочуючись із лотка на лоток, і потрапляють на конвеєр 3, який доставляє їх до хитного укладальника й роликового живильника, що завантажує випалювальну машину. На рис 3.32, б показана траєкторія руху окатиша по лотках 4. Її форма обумовлена нахилом лотків й їхніми коливаннями по круговій траєкторії (у площині, перпендикулярної поздовжньої осі лотка).
У процесі перекочування відбувається віброзміцнення окатишів у результаті множинних ударних впливів з боку лотків. Одночасно йде огрудкування дріб'язку й утворення нових окатишів.
У результаті віброобробки забезпечується збільшення міцності окатишів в 1,5-2 рази, причому більшою мірою підвищується динамічна міцність (на удар), ніж статична (на стиск), що особливо важливо при перевантаженнях окатишів з однієї машини на іншу. Підвищується міцність й обпалених окатишів (не менше, ніж в 1,2 рази), скорочується вихід дріб'язку класу -3мм (не менше, ніж в 2 рази).
Крім того, можливе застосування описаного пристрою і як самостійного апарату - віброогрудкувача, призначеного для одержання гранул з подаваного на нього тонкоподрібненого матеріалу. При цьому відпадає необхідність у рециркуляції технологічного навантаження (повторному огрудкуванні дріб'язку), тому що на виході з віброогрудкувача кількість некондиційних гранул мінімальна.
Зміцнення сирих окатишів у промислових умовах здійснюється головним чином шляхом високотемпера-турного випалу. Механізм зміцнення при випалі визначається мінералогічним типом концентрату, ступенем офлюсування окатишів і температурним режимом випалу. Спочатку здійснюється повільне нагрівання, потім йде відносно тривала витримка при температурі випалу. При цьому відбувається окислювання магнетитових зерен і перехід їх у гематит. Між зернами утворюються зв'язки, що надають окатишу високу міцність. Окислювання починається на поверхні гранул при температурі 200ºС і зупиняється при підвищенні її до 800-1200ºС. Оптималь-ний режим випалу підбирається залежно від крупності й складу концентрату.
Зміцнюючий високотемпературний випал окатишів здійснюється на випалювальному устаткуванні – у шахтних печах, прямолінійних конвеєрних машинах, комбінованих установках «решітка - трубчаста піч - охо-лоджувач». Відомі також випалювальні машини кільцевого типу.
Шахтні печі в силу багатьох причин, наприклад, малої продуктивності й значно більш високої питомої витрати енергії в порівнянні з іншим устаткуванням, у вітчизняній огрудкувальній промисловості застосування не знайшли.
Домінуюче положення серед всіх типів устаткування для випалу окатишів займають випалювальні конвеєрні машини. Їхніми перевагами є можливість переробки всіх видів руд, знижені вимоги до міцності сирих окатишів, простота конструкції, контролю й керування технологічними процесами, зручність компонування в цеху випалу.
На рис. 3.33 показана схема установки для випалу окатишів на випалювальній прямолінійній конвеєрній машині.
Конвеєрна випалювальна машина являє собою великий тепловий агрегат конвеєрного типу з безперервним процесом завантаження, сушіння, підігріву, зміцнюючого випалу, охолодження й розвантаження окатишів.
Процес теплової обробки окатишів на конвеєрній машині полягає в поступовому їхньому нагріванні до заданої температури й наступному охолодженні. Для цього постіль й окатиші рівномірними шарами укладаються на колосникові візки, які утворюють стрічку конвеєра, що безупинно рухається по замкнутих напрямних. Над робочою гілкою стрічки випалювальних візків з окатишами розташований пічний простір, утворений горнами й ковпаками, а під робочою гілкою конвеєра - газоповітряні камери, що служать для просмоктування й продуву газів і повітря через шар окатишів.
Рис. 3.33. Схема установки для випалу окатишів на випалювальній прямолінійній конвеєрній машині:
1 – випалювальний візок; 2 – завантажувальний пристрій; 3, 10-13 – вентилятори; 4 – зона сушіння I; 5 – зона сушіння II; 6 – зона підігріву; 7 – зони випалювання та ре-куперації; 8 – зона охолодження I; 9 – зона охолодження II; 14 – димар
Візки з окатишами послідовно проходять всі технологічні зони випалювальної машини. Звичайно по довжині машини розрізняють п'ять зон (див. рис. 3.33): сушіння, підігріву, випалу, рекуперації й охолодження. У зоні сушіння сирі окатиші підсушуються нагрітими до 250-400ºС газами, що надходять із високотемпературних зон машини. Зони підігріву й випалу обладнані горнами з пристроями для згоряння палива, що забезпечують поступовий ріст температури у напрямку руху візків від 500 до 1350ºС. У цих зонах відбувається попереднє нагрі-вання й остаточний зміцнюючий випал окатишів. Зона рекуперації призначена для випалу нижніх шарів окатишів шляхом рекуперативного переносу тепла з верхніх шарів. У зоні охолодження окатиші охолоджуються атмосферним повітрям.
Досвід експлуатації вітчизняних і закордонних випалювальних конвеєрних машин підтвердив ефектив-ність теплотехнічних схем з рециркуляцією технологічних газів. Початкове сушіння окатишів вигідніше вести із продувом нагрітих газів через шар знизу нагору. Завдяки цьому вдається уникнути надмірного перезволоження окатишів у нижніх шарах і запобігти їхній деформації й руйнуванню. У такий же спосіб потрібно подавати холодне повітря для охолодження окатишів. У цьому випадку й окатиші будуть охолоджуватися поступово й колосники візків будуть захищені від перегріву. Навпроти, у другій частині зони сушіння, у зонах підігріву, випалу й рекуперації, а також наприкінці зони охолодження рух газів організується за схемою просмоктування.
На рис. 3.34 показана схема газопотоків випалювальної конвеєрної машини. Римськими цифрами позначені зони машини, арабськими - вакуум-камери. Тут: I й II - зони сушіння, III, IV, V - зони відповідно підігріву, випалу й рекуперації, VI й VII - зони охолодження.
Рис. 3.34. Схема газопотоків конвеєрної
випалювальної машини:
I-VII – термічні зони машини; 1-33 – вакуум-камери
В якості палива може застосовуватися тверде, рідке, газоподібне й комбіноване. Тверде (антрацитовий дріб'язок) накочують на окатиші, однак у цьому випадку технологічна схема ускладнюється, окатиші виходять оплавленими, менш окисленими й мають меншу відновлюваність. Рідке (дешеві сорти мазутов) спалюється поза шаром окатишів. Газоподібне може спалюватися або понад шаром, або безпосередньо в шарі окатишів.
У табл. 3.11 наведені технічні характеристики вітчизняних конвеєрних випалювальних машин. За кордоном провідне місце в розробці прямолінійних конвеєрних випалювальних машин належить німецькій фірмі «Лургі».
Основний недолік цього виду випалювального устаткування - нерівномірність випалу окатишів по висоті шару. Використання постелі й комбіноване спалювання газоподібного палива над шаром й усередині його дозволяє частково або повністю усунути цей недолік. Крім того, неповно використовується площа колосникових решіток для теплової обробки матеріалу, деталі візків працюють у вкрай несприятливих умовах циклічних коливань температур.
Таблиця 3.11