Оборудование, используемое на участке приготовления коксовой шихты

Для измельчения прокаленного кокса используются дробилки молотковые и валковые.

Для приготовления пыли используется шаровые мельницы работающие в замкнутом цикле.

Для разделения шихты используются грохота с определенным количеством сит (как правило, 4-х дечные).

Для транспортировки измельченного кокса от дробилок к грохотам используются ковшевые элеваторы.

Для хранения кокса прокаленного и коксовой шихты используются бункера.

Для транспортировки шихты используются шнеки (конвейеры) винтовые.

Для подачи кокса на дробилки и шаровые мельницы от бункеров используются ленточные питатели.

Для подачи шихты из бункеров на смешение используются весовые дозаторы.

 

Ленточные конвейеры.

Ленточными конвейерами (рис.2) называются машины непрерывного транспорта, несущими и тяговыми элементами которых является гибкая лента. Перемещение грузов производится на достаточно большие расстояния, с большой производительностью, как в горизонтальном направлении так и под углом до 45⁰. Достоинства - это простота конструкции, надежность в работе. Недостатки – высокая стоимость ленты и роликов.

 

 

 

Рис.2 Ленточный конвейер

 

Рис.3 Конструкция ленточного конвейера

Основные элементы конвейера (рис.3) натяжной (станция) и приводной (станция) барабаны, которые огибает замкнутая лента. Лента на всей длине поддерживается роликами. При необходимости конвейеры комплектуются загрузочными и разгрузочными устройствами. Роликоопоры могут быть прямыми и желобчатыми, угол наклона боковых роликов достигает 60⁰. В электродных цехах используется резиновая лента шириной 400, 500, 650, 800, 1000, 1200 мм. Лента состоит из нескольких слоев нарезанных из ткани полос, связанных слоями резины, и покрытых со всех сторон резиной. Толщина резиновой прокладки с рабочей стороны в 2 – 4 раза больше, чем на нерабочей и может достигать 8 мм. Ленты выпускаются в морозостойком (-60⁰С) и в жаростойком (+100-200⁰С) исполнении.

Производительность разделяют на техническую и эксплуатационную.

Техническая производительность это полная нагрузка в единицу времени при номинальной скорости.

Эксплуатационная производительность зависит от степени заполнении ленты и использование во времени.

Ленточные питатели.

Питатели это механизмы, предназначенные для равномерной выдачи материалов из бункеров. Питатели устанавливаются под разгрузочными отверстиями бункеров, из которых материал транспортируется в перерабатывающие агрегаты. Питатели перекрывают выпускные отверстия бункеров, выполняя одновременно функции затвора.

Ленточные  (рис.4)  питатели могу быть горизонтальными  или наклонными с движением вверх или вниз.

 Ленточные питатели имеют близко расположенные роликоопоры, отсутствуют ролики на обратной ветви. Скорость движения ленты 0,1-1,0 м/сек. Ленточные питатели используются для подачи мелких и среднекусковых материалов. Для подачи горячих и абразивных материалов ленточные питатели не применяются. По конструкции он напоминает ленточный конвейер.

                      Рис.4 Ленточные питатели наклонного и горизонтального типа

Производительность ленточных питателей осуществляется изменением скорости движения полотна, а также изменением высоты материала за счет изменения положения затвора.

Лотковые питатели

Лотковые питатели (рис.5) используются для равномерной подачи сыпучих мелко и среднекусковых материалов из бункеров и воронок. Устанавливается горизонтально или слегка наклонно по ходу материала. Тяжелые устанавливаются на сварную раму, а легкие подвешиваются к бункерам.

 

 

Рис.5 Лотковый питатель

 

Принцип действия заключается в следующим лоток совершает возвратно- поступательное движение от шатунно - кривошипного механизма. При переднем ходе стола материал увлекается вместе с лотком в сторону движения, при этом из бункера в образующееся в задней части стола пустое пространство поступает свежая порция материала. При обратном ходе лотка лежащий на нем материал упирается в заднюю стенку бункера и не может двигаться назад. Часть его, соответствующая длине обратного хода, ссыпается через разгрузочную воронку. Лоток выполняется в виде сварной рамы со съемным дном и жесткими бортами. К нижней части привариваются две пары роликов (катков).

Производительность зависит от количества ссыпающего материала при каждом ходе, который пропорционален высоте слоя материала, ширине и ходу лотка. Число ходов в пределах 20-60 в минуту. Регулируется производительность выпускным отверстием бункера и изменением хода лотка.

Элеваторы

Транспортные устройства, перемещающие материал в вертикальном направлении или близком к вертикальному, называются элеваторами (рис.6). В электродной промышленности используются ковшевые элеваторы с подъемом до 35м.

Рис.6 Элеватор: а - цепной; б - ленточный

 

Рис.7 Конструктивные особенности элеватора

Элеваторы имеют тяговый элемент (лента или цепь), к которому прикреплены ковши. Лента приводится в движение барабаном, а цепь звездочкой. В нижней части имеется натяжное устройство, в верхней - привод (рис 7). Материал засыпается через загрузочный патрубок в башмак, зачерпывается ковшами и транспортируется вверх. Разгрузка осуществляется через разгрузочный патрубок, расположенный в головной части элеватора. По высоте, в боковой части кожуха, предусматриваются смотровые люки для осмотра и очистки. Внутри кожуха между лентами устанавливается ограничитель для предотвращения поперечного раскачивания.

В электродной промышленности наибольшее применение нашли элеваторы ленточные (ЛГ) и цепные (ЦГ) быстроходные с глубокими ковшами типа Г. Скорость движения составляет 1,25-1,8м/сек.

Валковые дробилки

Материал в валковых дробилках измельчается между двумя вращающимися навстречу один другому валками путем раздавливания и частичного истирания. Измельчаемый материал увлекается силой трения в щель между валками и дробится до величины зерна, соответствующего ширине этой щели.

Различают дробилки с гладкими (рис.8), зубчатыми и рифлеными валками (рис.10).

По принципу действия и конструктивному оформлению валковые дробилки с зубчатыми и рифлеными валками наиболее эффективны на предварительном дроблении сырого кокса перед прокалкой. Дробилки с гладкими валками наиболее приемлемы на узле среднего дробления, с установкой после молотковой дробилки.

Рис.8 Двухвалковая дробилка

Рис.9 Конструктивные особенности валковой дробилки

Имеются типы дробилок с приводом на один вал (рис.9) и приводом  на каждый вал. Размер кусков, поступаемых на дробление, должен быть в 20 раз меньше диаметров валков. Дробилки с гладкими валками используются для мелкого и среднего дробления со степенью измельчения 3-5.

Для предварительного дробления не прокаленного кокса, применяются зубчатые валковые дробилки, до крупности не более 100 мм. Эти дробилки не переизмельчают материал. Они могут захватывать материал с поперечником от 0,25 до 0,50 диаметра валка. Степень измельчения не велика, не превышает 4-6. На заводе для этих целей используются дробилки ДДЗ-4(6). Крупность загружаемого материала 100-300 мм.(400-600 мм), крупность получаемого материала 25-100 мм (50-150мм).

Рис.10 Двухвалковая зубчатая дробилка.

Шаровые мельницы.

Почти половина коксовой шихты состоит из пылевой фракции.

Для получения тонких фракций шихты (менее 0,16мм) применяют шаровые мельницы. Исходный материал – фракции - 0,63-2 мм получаемый после рассева на грохоте при дроблении, поступают во вращающийся барабан, заполненный на 35-40% объема сталь­ными шарами. Проходя расстояние от загрузочного устройства до разгрузочного, материал, под воздействием движущихся шаров, непрерывно истирается и раздавливается до требуемой величины (тонины помола). Размол может проходить в открытом (на слив) или закрытом цикле.

 

При работе на «слив» весь материал пропускается через мельницу и выходит в виде готовой продукции с определенным размером частиц. Готовая продукция получается не однородная, одна часть получается переизмельченной, другая часть получается недоизмельченной.

 Работа мельницы в замкнутом цикле заключается в том, что из мельницы выходит полупродукт, который подвергается сортировке в сепараторах и циклонах на готовую пыль и крупную фракцию, которая возвращается в мельницу для доизмельчения. Материал при такой схеме измельчается постепенно, совершая несколько оборотов через мельницу и сепаратор.

Мельница состоит из цилиндрического барабана, закрытого с торцов крышками, которые снабжены полыми цапфами, которые опираются на подшипники скольжения. На одном из торцов барабана смонтирована венцовая шестерня, через которую осуществляется вращение мельницы. Загрузка и выгрузка происходит через цапфы. Внутри барабан и торцевые крышки футерованы броневыми листами из марганцовистой стали. Степень измельчения, превышает 100.

Число оборотов не должно превышать критического значения, т. к. при такой скорости шары расположатся по внутренней окружности мельницы и размол прекратится

 

n _кр = 42.4/ D

 

D - внутренний диаметр мельницы, м

n _{кр -} критическая скорость вращения, об/мин

 

Оптимальная скорость вращения

 

n _р = 32/ D

n _р- рабочая скорость, об/мин

Призводительность и расход электроэнергии зависит от размера и массы шаров, методов компенсации износа шаров.

Заполнение шарами определяется через коэффициент заполнения φ, который должен быть 0,32-0,35

Φ = V _ш / V

 

V _ш – объем занятый шарами, м³

V - объем барабана, м³

Общая масса шаров загружаемая в барабан определяется по формуле.

G = (πD ² L /4) φγ_ш

D – внутренний диаметр мельниц, м

L – длина мельницы, м

γ_ш – насыпная масса шаров, т/м³(зависит от диаметра шаров берется из спровочных данных)

 

Диаметр шаров влияет на производительность мельницы, для оптимальной производительности должна быть зависимость;

 

                                D /24 < d ш < D /18

По мере износа шаров падает производительность, для поддержания производительности производится периодическая подгрузка небольшими порциями и максимального диаметра. Раз в пол года шары извлекаются из мельнице, отсеиваются шары диаметром менее 20мм и заполняют шарами до нормы

Производительность мельницы зависит от многих фаторов; геометрии барабана, числа оборотов, коэффициента заполнения барабана шарами, крупности шаров, физико-химическими свойствами исходного материала, его крупности и пр. Для этого можно использовать эмпирическую формулу.

На практике используют мельницы ШБМ 207× 265, ШБМ 220×330 с определенной частотой вращения, максимальной массой шаров и производительности.