Структура и оборудование цеха

Схема расположения отделений цеха

 

Цех состоит из нескольких пролетов. В цехе имеется трансформаторный пролет шириной 6 м, который располагается на отметке 10 м. Далее за трансформаторным пролетом идет печной пролет. Печной пролет служит для размещения и обслуживания пла­вильных электропечей. Последние располагаются обычно вдоль цеха в линию. Шири­на печного пролета принимается равной 24 м. Он вы­полняется многоэтажным. [8]

На нулевой отметке пролета расположены фундаменты пла­вильных печей (для вращающихся печей они заглублены), оборудование и меха­низмы газоочисток, подсобные помещения.

Для обслуживания летки устанавливается сплошное перекрытие или местная горновая площадка. Здесь расположены устройства для открывания и закрывания летки, узлы для приготовления леточной мас­сы, системы шламосборников, бытовые помещения для отдыха пла­вильной бригады. В зависимости от мощности печи площадка распола­гается на высоте 3,1 м. [8]

Рабочая площадка, предназначенная для обслуживания печи, наблюдения за технологическим и электрическим режимами, представляет собой во всех цехах сплошное перекрытие и располагается на уровне 10 м.

Для обслуживания механизмов перемещения и перепуска электродов служит электродная площадка, представляющая собой сплошное перекрытие, расположенное на высоте 17,3 м. В новых цехах с печами, оборудованными гидравлической системой перемещения и перепуска электродов, устанавливаются местные площадки.

Перекрытие на отметке 23,5 м служит для крепления печных карманов, размещения системы конвейеров подачи шихты в них, мон­тажа вентиляционных установок, наращивания электродных кожухов и загрузки электродной массы с помощью мостового крана. Все перекры­тия имеют сквозные проемы по торцам цеха для обеспечения печей электродной массой. Над каждой печью расположены также проемы для выполнения различных транспортных операций при ремонтах.

Далее располагается промежуточный пролет, который соединяет собой печной пролет и конвертерный. Промежуточный пролет шириной 15 м. Его основное назначение – пространство для маневров автошлаковозов и металловозов.

Затем за промежуточным пролетом располагается конвертерный, где находятся три конвертера. Ширина конвертерного пролета составляет 15 м.

 

Склад шихты

 

Отделение шихтоподготовки ферросплавного цеха предназначено для хранения, подготовки и дозирования шихтовых материалов. На ферросплавных заводах используют два различных варианта проектных решений шихтового хозяйства. На старых заводах каждый цех имеет свой собственный закрытый склад шихты, на открытом заводском скла­де обычно хранятся лишь те материалы, которые необходимы для рабо­ты нескольких цехов. Новые заводы отличаются централизованным хранением, подготовкой и распределением материалов по цехам. [8]

Шихтовое хозяйство современного ферросплавного цеха, оборудо­ванного мощными рудовосстановительными печами с централизован­ным обеспечением шихтой, включает напольный открытый склад сырых материалов (ССМ), корпус вагоноопрокидывателей (ВО), закрытый склад, корпус подготовки материалов (КПМ), корпус шихтовых бунке­ров (КШЮ) с подготовленными материалами, дозировочные отделения (ДО) или дозировочные пункты (ДП), которые могут быть совмещены с КПМ или КШБ.

В шихтовом хозяйстве цеха для производства марганцевых и хро­мистых ферросплавов может быть предусмотрена соответствующая аг­ломерационная (или брикетировочная) фабрика и цех обжига извести.

Напольный открытый склад сырых материалов служит для созда­ния на заводе необходимого запаса сырых материалов, поставляемых из отдаленных районов, а также ведущих рудных материалов, суточный расход которых значителен. Материалы на этом складе хранятся в шта­белях, разгружаются из вагонов козловыми грейферными кранами и в дальнейшем подаются железнодорожным транспортом через корпус ВО или по конвейерным галереям в ССМ.

При проектировании современных ферросплавных цехов для хра­нения шихтовых материалов предусматривается три типа складов: за­крытый грейферный с железнодорожной колеей, проходящей посереди­не склада; закрытый безкрановый ангарного типа с конвейерной подачей и выдачей материалов; открытый с конвейерной подачей сырых ма­териалов и мостовым грейферным перегружателем, который принимает, штабелирует и выдает материалы на подготовку.

Корпус ВО представляет собой здание ангарного типа с двумя сквозными железнодорожными путями, На каждом из которых установ­лен роторный стационарный ВО. С помощью ВО материал из вагона выгружается в подземные бункера, оборудованные тарельчатыми пита­телями, и далее конвейерами большой производительности, направляет­ся на ССМ

В корпусе ССМ крупных ферросплавных цехов обычно не имеется железнодорожного въезда, а склад оборудован грейферными кранами, с помощью которых материал подается в КПМ.

В КПМ установлено необходимое сушильное, дробильное и классифицирующее оборудование, тип и количество которого определяется видами применяемых шихтовых материалов. На ферросплавных заводах применяется порционное и непрерывное дозирование шихты. При порционном дозировании используют порци­онные весовые автоматы и вращающиеся барабанные смесители.

На складе шихты, подготовленные шихтовые материалы загружают в отдельные для каждой печи дозировочные установки, оборудованные автодозаторами. Затем компоненты, образующие калошу шихты, вы­гружают в конвейер или в скиповый подъемник и транспортируют в пла­вильный корпус цеха к печам. Расчет шихты на определенную навеску ведущего компонента производит решающее устройство, в которое вводят требуемую величину соотношения компонентов шихты.

При скиповой подаче компоненты шихты дозируются в отделении шихтоподготовки, а шихта в плавильный корпус передается скиповым подъемником. При этом обеспечивается автоматическая подача шихты в печные карманы. Каждая печь обслуживается отдельной группой бунке­ров готовой шихты.

Себестоимость хранения, подготовки, дозировки и транспортиров­ки шихтовых материалов в печные карманы при скиповой подаче меньше, чем при конвейерной. При движении шихты по конвейерному тракту за счет истирания образуется дополнительно 3­10 % коксовой мелочи фракции менее 5 мм. За счет налипания на ленту промасленной стружки и кокса их потери увеличиваются на 4,5 % и 3 % соответственно.

В современных цехах с мощными рудовосстановительными печами применяются в основном конвейерная подача сыпучих материалов. При этом в связи с малым уклоном конвейерных лент (17 %) и большой вы­сотой цеха, галереи подачи сыпучих материалов занимают значительные площади. Применение скиповой подачи сыпучих материалов позволяет приблизить склад шихты и дозировочное отделение к плавильному кор­пусу.

Шихтовый пролет можно расположить непосредственно в плавиль­ном корпусе, что значительно сокращает занимаемую предприятием площадь, однако, если в одном цехе расположены еще и продольные и поперечные пролеты, это создает неудобства в работе.

Общий запас шихтовых материалов Q в т. или м^З на складах для ферросплавного цеха рассчитывается, исходя из суточного расхода ма­териалов и установленных норм запаса, по формуле

 

При установке в цехе однотипных печей суточный расход мате­риалов находят из выражения

 

 

Исходя из необходимого общего запаса шихтовых материалов рассчитывают размер складов. Фактически речь идет об определении длины склада при заданных его ширине и высоте штабеля материалов.

 

Таблица 4.1 – Нормы хранения шихтовых материалов, отходов и попутных материалов на складах ферросплавных цехов

 

Материал	Содержание основного элемента, %	Плотность,	Насыпная масса 1 неуплотненного материала, кг	Примечание
Руда хромовая	45-53-Cr2O3		2400-2750	Фракция 0-20 мм
Ферросиликохром	50-Si	-	2200-2500	Фракция 0-25 мм
Известь	90 CaO		600-620	Фракция 40 мм

Для выплавки одной тонны феррохром марки ФХ010, как известно, требуется:

· Хромовая руда (50% Cr203) – 1835кг; 44,65%

· ФСХ (48% Si) – 611 кг; 14,86%

· Известь (90% СаО) – 1650 кг; 40,15%

 

Таблица 4.2 - Плотность и насыпная масса шихтовых материалов для производства феррохром ФХ010.

Шихтовые материалы

Нормы хранения, сутки

Руда хромовая Концентрат марганцевый Агломерат марганцевый неофлюсованный: при изготовлении на заводе при поставке извне Кварцит, коксовый орешек, полукокс, стружка стальная, из­вестняк при поставках на расстояние: не более 200 км более 200 км Доломит Руда железная, оксид хрома, алюминий в чушках, уголь дре­весный, уголь каменный, плавиковый шпат Известь при изготовлении на заводе Пек каменноугольный, термоантрацит, кокс пековый Отсевы кокса, используемые при агломерации Отсевы кварцита

15-30   1-2 15-30

 

Суточный расход хромовая руда составляет:

 

Суточный расход ФСХ составляет:

Суточный расход известь составляет:

Суточный расход электродной массы составляет:

Общий запас хромовая руда на складе:

Общий запас ФСХ на складе:

Общий запас известь на складе:

Общий запас электродной массы на складе:

 

Длина (м) закрытого грейферного склада с шириной пролета, а=30 м и высотой штабеля h = 3 м, которая по высоте равна высоте закрома 3 м вычисляется по формуле

Насыпная масса шихты рассчитывается по формуле

 

Длина (м) закрытого грейферного склада с шириной пролета, а=30 м и высотой штабеля h = 3 м, которая по высоте равна высоте закрома 3 м и составляет в общем 6 м и вычисляется по формуле

и учитываем по 6 м с двух сторон склада для простоя и ремонта кранов. В общем, длина склада составляет 36 м.

Длина склада для хранения ФСХ составляет

и учитываем по 6 м с двух сторон склада для простоя и ремонта кранов. В общем, длина склада составляет 18 м.

Склада для хранения известь составляет

и учитываем по 6 м с двух сторон склада для простоя и ремонта кранов.

и учитываем по 6 м с двух сторон склада для простоя и ремонта кранов. В общем, длина склада составляет 15 м.

 

Плавильный корпус цеха

 

В общем случае плавильный корпус ферросплавного цеха может состоять из следующих пролетов: печного, разливочного, трансформаторного, шихтового и основного. С расчетом мощности ферросплавных печей.

Плавильный корпус ферросплавного цеха с мощными печами имеет обычно два пролета: печной и разливочный.

Печной пролет служит для размещения и обслуживания плавильных электропечей. Печи располагаются вдоль цеха в линию. Ширину печного пролета принимаем равной 24 м. Длина печного пролета зависит от количества и типаю, расположенных в нем электропечей. В проектируемом цехе будет расположено 6 печи типа РКЗ – 10,5 МВА с внешним диаметром равным Д_к = 6,2 м.

 

Общая длина пролета

Длина цеха определяется количеством и диаметром печей:

L_пп = (n·d) + (n_мп·d) + (2·d) = 6*6,2+3*13000+2*6000=90м =15.

 

По проектируемым соображениям принимаем длину пролета 90 м, с шириной пролета 24 м.

На нулевой отметке пролета расположены фундаменты плавильных печей, механизмы выкатки для ковша металла и шлака, механизмы для наклона печи, оборудование и механизмы газоочисток, подсобное помещение.

Рабочая площадка, предназначенная для обслуживания печи, наблюдения за технологическим процессом и электрическим режимами, представляет собой сложное перекрытие и располагается на отметине 4,5-12 м.

Для обслуживания механизмов перемещения и перепуска электродов служит электродная площадка, расположенная на отметке 8,5-22,2 м. Перекрытие на отметке 19,8-30 м служит для крепления печных карманов, размещения системы конвейеров подачи шихты, вентиляционных установок, наращивания электродных кожухов и загрузки электродной массы. Для обеспечения печей электродом по торцам цеха имеются сквозные проемы.

Ширину разливочного пролета принимаем равной 24 м. Ширина пролета зависит от насыщенности оборудования, числа технологических операций со сплавами, количества и объема разливочной посуды.

В проектируемом цехе длина разливочного пролета будет равна 90 м, длине печного пролета.

 

Расчет кранов в разливочном пролете.

 

Разливочный пролет ферросплавного цеха оборудуют мостовыми кранами с двумя подъемниками (для кантования разливочного ковша).

В общем случае необходимое количество разливочных кранов в цехе определяется исходя из затрат времени крана на обработку одного ковша и числом выпусков сплава в цехе в сутки и рассчитывается по формуле

где, n_к – число ковшей, обрабатываемых краном в сутки (равное числу выпусков). n_к – 12.

t_кр – затраты времени крана на обработку одного ковша, t_кр = 50 мин.

1350 – общее время работы крана в сутки.

крана на 1 печь

 

При наличии в цехе 6 печей и с учетом резерва принимаем на разливочном пролете 4 крана.

 

Расчет емкости ковша и грузоподъемности кранов разливочного пролета.

 

Вместимость ковша определяем из выражения:

 

V_к = (n_вс · t· n_кв/24) · 1,15

 

где, n_вс – число выпусков в смену

t – время обработки ковша, ч.

n_кв – число ковшей, установленных под выпуск.

 

м³

 

Грузоподъемность кранов зависит от мощности печей: масса продуктов плавки, масса транспортируемого ковша.

 

Масса одной плавки вычисляется по формуле

 

 

где, n_вс – количество выпусков за сутки.

 

 

Масса ковша емкостью 3 м³ = 7 т. Следовательно общая масса сплава с ковшом ~15 т. С учетом резерва выбираем 4 крана грузоподъемностью 20/5 т.

Объем одной изложницы

Количества изложницы

выбираем 28 изложницы

Время на разливку одной плав­ки определяется из уравнения

 

Расчет количества ковшей в цехе.

 

На основании рассчитанных данных по принятой технологии предусматривается под разливку на каждую печь по одному ковшу для сплава.

Учитывая сменную работу в цехе и время на охлаждение ковша после разливки, и другие операции принимаем, что в смену на одну печь приходится два ковша и один резервный, следовательно, на цех получаем ковшей:

С учетом того, что масса плавки иногда из-за технологии может быть больше, принимаем ковш с вместимостью 3 м³ в количестве 24 шт. (по 3 штуки и 1 в резерве)

Склад готовой продукции

Склад готовой продукции обычно представляет собой одно про­летное здание, располагающееся параллельно плавильному корпусу и соединяющееся с ним галереями разливочных машин. Склад оборудован 3 мостовыми кранами грузоподъемностью 30/5 т и устройствами для приема, дробления, сортировки и упаковки готового сплава. Слитки ме­талла с разливочных машин падают в короба, установленные на само­ходных тележках. Каждая разливочная машина оснащена двумя-тремя тележками для обеспечения непрерывного приема металла.

При ширине разгрузочной щели 140 мм, производительность дробилок составляет 100-130 м³/ч.Склад обычно оборудуется одними приемными весами, обслу­живающими две разливочные машины и платформенными весами для взвешивания отправляемой в вагонах продукции.

Принимаем склад готовой продукции шириной 30 м,а длиной равной плавильному корпусу 90м, и с 3 мостовым краном грузоподъемностью 30/5т.

 

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

 

Развитие современного металлургического производства сопровождается интенсификацией технологических и производственных процессов. Создание крупных металлургических агрегатов и их комплексов позволяет более эффективно использовать сырье, топливо, капиталовложения. [2]

Однако осуществлять управление интенсифицированными металлургическими процессами в больших и сложных технологических объектах без использования новейших методов и средств управления неэффективно или вообще невозможно.

Наиболее эффективным средством управления технологическими объектами являются системы централизованного управления, создаваемые на основе теории управления, использующие экономико-математические методы, вычислительную и управляющую технику. Такие системы управления получили наименование автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). В эти системы включена большая область систем управления технологическими объектами с разной степенью освобождения человека (оператора) от функций контроля и управления и передачи их автоматическим устройствам.

АСУ ТП представляют собой качественно новую ступень развития средств и методов управления технологическими объектами, так как в них используются технологические и технико-экономические параметры и критерии, а не только технические (физические), как это имело место ранее. В АСУ ТП воплощены достижения локальной автоматики, систем централизованного контроля, электронной и вычислительной техники.

Таким образом, АСУ ТП является также источником объективной и своевременной информации для АСУ вышестоящих уровней, как на металлургическом предприятии, так и в отрасли в целом. Современный металлургический агрегат пред­ставляет собой совокупность технологического оборудования и средств управления и образует автоматизированный технологический комплекс. Автоматизированное технологическое оборудование и сам технологиче­ский процесс являются технологическим объектом управления (ОУ).

Следовательно, АСУ ТП есть система, реализуемая на базе вы­числительной и управляющей техники, обеспечивающая управление ОУ по технологическим и технико-экономическим критериям на ос­нове централизованно обработанной информации, подготавливаю­щая информацию для решения организационно-экономических задач на вышестоящих ступенях управления.

 

Назначения и функции.

Современные ФСП, особенно высокой и сверхвысокой мощности, должны обязательно оснащаться АСУ ТП, поскольку только в этом случае возможно обеспечить высокую эффективность и экономич­ность работы печи. Основными задачами автоматизированного управления процессом плавки в ФСП являются:

1. Централизованный контроль технологического процесса и работы печи с выдачей оперативной информации обслуживающему печь персоналу с регистрацией и сигнализацией отклонений от за­данных значений основных параметров.

2.Управление технологическим процессом:

– расчет оптимально­го состава шихты;

– управление загрузкой шихты в соответствии с рассчитанным составом;

– расчет количества легирующих и шлакообразующих материалов, обеспечивающих получение металла заданного состава и качества и экономию материалов;

– управление подачей легирующих и шлакообразующих материалов;

– прогнозирование момента окончания технологических периодов плавки.

3.Управление энергетическим режимом, обеспечивающее макси­мальное использование мощности печи, минимальный расход элек­троэнергии и нормальную эксплуатацию печи и ее электрического оборудования - управление тепловым режимом, управление электри­ческим режимом, управ­ление отводом отходящих из печи газов.

4.Управление вспомогательными операциями - отбором проб металла, замером температуры металла и др.

5.Сбор и отборка информации с выдачей необходимой докумен­тации - учет и регистрация расходов шихтовых материалов, электроэнергии, печатание протоколов плавки и др.

6. Контроль работы оборудования с сигнализацией и регист­рацией неисправностей.

Для выполнения указанных задач АСУ ТП выплавки ферросплавов в ФСП осуществляет основные функции, перечисленные ниже.

I. Информационные и информационно-вычислительные функции:

Контроль величин - массы компонентов металлошихты, массы ферросплавов, массы шлакообразующих материалов, массы заправочных материалов, массы жидкого металла в ковше, элек­трической мощности (активной и реактивной), расхода электро­энергии (активной и реактивной), силы токов фаз и напряжения фаз печи; коэффициента мощности, температуры металла в ванне печи, температуры футеровки стен, температуры подины, расхода и давления кислорода, расхода и давления природного газа, дав­ления под сводом рабочего пространства, расхода и состава отхо­дящих газов, расхода и температуры охлаждающей воды, положе­ния кислородной фурмы, окисленности металла в печи, сигнали­зация отклонения основных параметров от допустимых значений. [25]

1. Расчет - оптимального состава металлической шихты, количе­ства ферросплавов, количества шлакообразующих материалов, коли­чества кислорода на продувку, количества природного газа, пара­метров электрического режима, температуры металла по мгновенно­му тепловому балансу, технико-экономических показателей плавки.

2. Прогнозирование - моментов окончания технологических периодов, температуры ванны.

II. Управляющие функции:

1.Управление величинами - электрической мощностью, расхо­дом кислорода, расходом природного газа, давлением по своду печи.

2.Управление процессами - набора и загрузки шихты, дозирова­ния и загрузки ферросплавов, дозирования и загрузки шлакообра­зующих материалов, продувки ванны кислородом, расплавления шихты, рафинирования металла.

Реальные АСУ ТП могут реализовать не все, а только часть из перечисленных выше функций, но вместе с тем, могут выполнять и некоторые дополнительные функции.

На рисунке 5.1 в качестве примера показана структурная схема АСУ ТП РКЗ-10,5.

В качестве УВК на верхнем уровне используется мини-ЭВМ (например, типа СМ-2 или СМ-4).

Особенностью АСУ ТП является использование микро-ЭВМ (может быть применен и регулируемый микропроцессорный кон­троллер) в локальной системе управления тепловым режимом на нижнем уровне.

Эта система управляет переключателем ступени напряжения (ПСН) и вырабатывает задание регулятору мощности.

 

Рисунок 5.1 – Структурная схема АСУ ТП РКЗ-10,5

 

1 - система автоматического управления (САУ) загрузкой расходных бункеров: 2 - САУ взвешиванием металлошихты; 3 - САУ дозированием и подачей сыпучих мате­риалов и ферросплавов в печь и сталеразливочный ковш; 4 - САУ дозирования запра­вочных материалов; 5 - САУ продувкой ванны кислородом; 6 - САУ тепловым режи­мом; 7 - САУ давлением в печи; 8 - автоматизированная система химического анали­за; 9 - система определения периодов плавки; 10 - автоматический регулятор мощности; 11 - САУ работой газо-кислородных горелок; 12 - весовая тележка; 13 - бункера с дози­рующими устройствами для шлакообразующих материалов и ферросплавов; 14 - конвейер; 15 - корзина для загрузки металлической шихты с весоизмерительным устройством; 16 - сталеразливочный ковш;

17 - устройство контроля расхода и тем­пературы воды для охлаждения стен и свода печи;

18 - устройство контроля темпера­туры подины печи; 19- датчики тока и напряжения фаз печи; 20 - датчик температу­ры металла; 21 - датчик температуры футеровки печи;

22 - датчики электрических величин на высокой стороне трансформатора; Т - печной трансформатор; ПСН - переключатель ступеней напряжения; УИП - устройство измерения параметров; УВК - управляющий вычислительный комплекс; ВВ - высоковольтный выключатель

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

Краткое описание

В данной части дипломного проекта рассмотрено «Разработка технических решений по совершенствованию технологии переработки шлаковых гарнисажей от производства рафинированного феррохрома и повышению извлечения из них металла на фабрике пневмопросева Актюбинского завода ферросплавов».

Разработке предшествовали экспериментальные исследования по извлечению магнитных фракций из распадающихся шлаков и пылевидных материалов, выполненные в ОАО «УИМ» на лабораторной установке, в экспериментальных условиях ООО «Эрга Плюс» г. Калуга на промышленном магнитном сепараторе решетчатого типа с пробами шлака рафинированного феррохрома и в системе пневмотранспорта ферропыли фабрики пневмопросева АЗФ.

Результаты выполненных работ позволили сформулировать основные технические требования к конструкции промышленного магнитного сепаратора: обеспечение работоспособности сепаратора в системах пневмотранспорта пыли на ДСУ по переработке отвальных шлаков РФХ; обеспечение эксплуатационной надежности сепаратора в условиях работы с высокой концентрацией пылевидных, абразивных материалов в широком диапазоне магнитных свойств.

 

Наименование

 

Сепаратор на основе постоянных магнитов для извлечения ферромагнитных включений в системе пневмотранспорта мелкозернистых и тонкодисперсных материалов.

 

Цель и назначение

Цель работы - разработка требований к конструкции и условиям эксплуатации промышленных сепараторов для их изготовления и применения в технологических схемах улавливания мелких магнитных продуктов на установке для переработки отвальных шлаков АЗФ - филиала АО «ТНК «Казхром».

Сепаратор предназначен для улавливания и вывода ферромагнитных включений из потока мелкозернистых и тонкодисперсных сыпучих материалов в системах пневмотранспорта пыли и разгрузки их в специальные емкости или на конвейеры.

 

 

6.4 Технические требования для изготовления магнитного сепаратора

 

Состояние вопроса

Технология переработки отвальных шлаков РФХ, включает следующие основные технологические операции:

- отбор негабарита;

- дезинтеграцию агломерированных продуктов распада и очистку кускового шлака от продуктов распада;

- извлечение ценных компонентов ручным и механизированным способом;

- дробление окускованного шлака;

- сортировку шлака по крупности;

- выделение в пневмоклассификаторе материала фракции крупнее 0,3мм;

- пневмотранспорт мелкозернистого пылевидного шлака крупностью менее 0,3мм;

- извлечение ферромагнитных включений из потока шлака крупностью менее 0,3мм в системе пневмотранспорта мелкозернистого пылевидного шлака;

- осаждение в системе улавливания пыли фракционированных порошков различной крупности.

Исследования состава и свойств отсева отвального шлака фракции менее 0,3мм показали, что в нем содержится от 1,4% до 8,91% ферромагнитных включений, состоящих из агломерированных частичек шлака и сплава с различным содержанием хрома и железа, которые, находясь в составе мелкозернистого шлака, не только теряются, но и ухудшают его качество.

Как показали результаты проведенных исследований, извлечение ферромагнитных включений из шлака методами магнитной сепарации достаточно эффективно. Полученный в результате сепарации магнитный продукт может быть непосредственно направлен на переплав, подвержен дальнейшему обогащению на мокром или сухом магнитном сепараторе с получением богатого концентрата, использован в составе рудно -металлических брикетов или непосредственно для рафинирования чугуна и стали.

В общем коллекторе диаметром 710мм, объединяющем четыре секции пневмоклассификатора, на вертикальном участке на фланцах устанавливают один магнитный сепаратор (рисунок 6.1).

0-10мм

На магнитную сепарацию

В силосный склад

1 - секция пневмоклассификатора; 2 - воздуховод; 3 - магнитный сепаратор 4 - течка магнитного продукта; 5 - клапан - мигалка; 6 - емкость для магнитного продукта; 7 - конвейер отгрузочный; 8 - пылеосадитель; 9 - циклон; 10 - шибер; 11 - технологический вентилятор. Рисунок 6.1 - Принципиальная схема размещения магнитного сепаратора для извлечения ферромагнитных включений из потока шлака фракции - 0,3 + 0мм на установке по переработке отвальных шлаков среднеуглеродистого феррохрома

-10+0,3 мм

-0,3+0 мм

Очистка рабочего органа магнитного сепаратора от налипших частиц магнитного продукта должна производиться непрерывно, без остановки технологического процесса. Магнитный продукт выгружают в специальную емкость, или на конвейер и отправляют на склад готовой продукции.

При переработке 300 тыс. т в год отвальных шлаков РФХ расчетный выход магнитного продукта после сепараторов, установленных в системе пневмотранспорта, составит порядка 5% от массы материала крупностью -0,3+0мм. В настоящее время разработаны и изготавливаются постоянные магниты, на основе которых возможно создать конструкцию и изготовить специальный промышленный сепаратор, способный улавливать в тяжелых условиях эксплуатации большое количество ферромагнитных включений в системе пневмотранспорта потока мелкозернистых сыпучих материалов.

Существующие в настоящее время конструкции сепараторов на постоянных магнитах предназначены для обработки материалов, содержащих сравнительно небольшое количество случайных ферромагнитных включений. Их непосредственное применение в технологии переработки распадающихся шлаков и других мелкодисперсных материалов, содержащих более 1% ферромагнитных включений, затруднено без модернизации узла улавливания и разгрузки магнитного продукта, включающего рабочие органы и их привод.

6.4.2 Состав магнитного сепаратора и требования к конструктивному устройству

В состав магнитного сепаратора входят следующие узлы и детали (рисунок 6.2):

- корпус сепаратора 1;

- набор кожухов (рабочих обечаек) 2, выполненный из немагнитных марок стали, смонтированный на приводных валах, обеспечивающий вывод ферромагнитных включений из зоны действия магнитного поля магнитного диска;

- набор магнитных дисков 3 из постоянных магнитов, смонтированных на стационарных валах, соосных приводным валам кожухов;

- скребки - сбрасыватели 4, обеспечивающие принудительный съем ферромагнитных частиц с поверхности кожухов дисков;

- течки 5 для вывода магнитного продукта из рабочей зоны сепаратора;

- трубопровод мелкозернистых и тонкодисперсных пылевидных материалов 6, в который осуществляется врезка магнитного сепаратора;

- привод кожухов (обечаек) магнитных дисков 7;

- манжеты боковые 8 и торцовые 9 для исключения подсоса воздуха и возврата магнитного продукта в рабочую камеру сепаратора при разгрузке магнитного продукта;

- люк ремонтный 10;

- клапаны - мигалки 11 для исключения подсоса воздуха в рабочую камеру сепаратора;

-0,3+0 мм

М22

1 - корпус сепаратора, 2 - кожух магнитного диска, 3 - магнитный диск, набранный из постоянных магнитов, 4 - скребок - сбрасыватель, 5 - течки для вывода магнитного продукта, 6 - трубопровод пыли, 7 - привод кожуха - обечайки, 8 - боковая манжета - обратный клапан, 9 торцевая манжета - обратный клапан, 10 - люк ремонтный, 11 - клапан - мигалка.

Рисунок 6.2 - Принципиальная схема сепаратора с дисковыми постоянными магнитами для извлечения ферромагнитных включений из потока мелкозернистых и тонкодисперсных материалов в системах пневмотранспорта

 

Корпус сепаратора 1 и кожухи (обечайки) 2 магнитных дисков 3 рекомендуется выполнить из нержавеющих, износоустойчивых, немагнитных марок стали. Постоянные магнитные диски 3 закрепить на параллельных валах в корпусе сепаратора. Набор кожухов (обечаек) магнитных дисков закрепить на полых валах, посаженных на подшипники соосно валам магнитных дисков. Полые валы кожухов соединить с приводом и обеспечить свободное вращение кожухов (обечаек) относительно стационарно закрепленных магнитных дисков навстречу потоку обрабатываемого материала. Принятое направление вращения кожухов, обеспечит вынос слабомагнитных зашлакованных включений металла с поверхности кожухов встречным потоком воздуха и материала, будет способствовать повышению качества магнитного продукта. Зазор между кожухом и магнитным диском принять минимальным из условий обеспечения свободного вращения кожухов относительно магнитных дисков при улавливании и отводе магнитного продукта из рабочей полости сепаратора. Расстояние между кожухами (обечайками) в рабочей полости сепаратора принимается примерно равным ширине кожуха магнитного диска. Количество магнитных дисков зависит от диаметра воздуховода, в который будет встроен сепаратор. В нашем случае - на установке для переработки отвальных распадающихся шлаков РФХ диаметр трубопровода объединенного коллектора от четырех пневмоклассификаторов равен 710мм. Принимая диаметр кожуха (обечайки) магнитного диска примерно равным диаметру воздуховода, т.е. 700мм, а ширину кожуха (обечайки) равной 0,1 диаметра кожуха 70мм, определена общая площадь сечения корпуса классификатора, с учетом площади рабочей поверхности кожухов. Площадь живого сечения классификатора должна быть не меньше площади сечения трубопровода коллектора. В результате расчетов получены следующие результаты. Площадь сечения воздуховода 0,396м², площадь рабочей поверхности кожухов 0,294м², площадь сечения рабочей камеры сепаратора 0,690м². Длина стороны сечения рабочей камеры сепаратора составит 830мм. Для снижения взаимного воздействия магнитных полей зазор между кожухами магнитных дисков принят равным 0,1 диаметра кожуха, т.е. 70мм. Это рекоме