6700
мм, длинной – 45720 мм. Для обжига применяется природный газ, который сжигается
в торцевой горелке, установленной на разгрузочном конце печи. Обжиг окатышей в
печи происходит за счет излучения факела горелки и раскаленной футировки печи,
а также конвекционного теплообмена между газовым потоком циркулирующим
противопотоком, через печь, огнеупорной футировкой и поверхностью слоя
окатышей.
Печь оборудована вентилятором для подачи воздуха на сжигание газа и
газорегуляторной станцией, обеспечивающей давление газа перед горелкой не более
2кг/cм2. Окатыши перемещаются вдоль печи за счет ее вращения, при этом
происходит постоянное пересыпание слоя окатышей и равномерный их обжиг при
оптимальной температуре 1260 + 15-30 oС.
После печи окатыши попадают на станционный охлажденный грохот, с
помощью которого удаляются спеки окатышей или настыли с вращающейся печи
крупностью 200 мм и более.
После грохочения окатыши подаются на охлаждение в кольцевой
охладитель. Кольцевой охладитель представляет собой решетку в форме кольца
шириной 3111.5 мм и средний диаметр (полу суммой внешнего
и внутреннего диаметров) 20116.8 мм. В загрузочной части охладителя установлена
разравнивающая стенка для формирования равномерного слоя окатышей высотой 762
мм. Охладитель имеет привод бесступенчатой регулировки скорости, за счет чего
осуществляется автоматическая регулировка высоты слоя окатышей. Охладитель
вращается в горизонтальной плоскости и конструктивно разделен на три зоны:
рабочая зона, где происходит охлаждение окатышей, составляет 303 градуса
окружности; загрузочная зона - дуга в 25 градусов, разгрузочная зона-дуга в 32
градуса.
Охлаждение окатышей осуществляется продувом холодного воздуха снизу вверх.
Рабочая зона подразделяется, в свою очередь, на две зоны: зона рекуперационного
охлаждения, в которой от окатышей отбирается 70....80 % тепла и зона
окончательного охлаждения, в которой температура окатышей доводится до 120 oС. Из зоны рекуперационного охлаждения нагретый воздух
передается во вращающуюся печь частично через загрузочный желоб охладителя и
частично по отдельному газопроводу, соединяющему свод рекуперационной зоны
охлаждения с разгрузочной частью печи.
Из зоны окончательного охлаждения газы сбрасываются в атмосферу без
предварительной очистки с содержанием пыли не более 60 мг/м3. Забор
охлаждающего воздуха осуществляется с атмосферы. Работу кольцевого охладителя
обеспечивают два охлаждающих вентилятора, по одному на каждую зону охлаждения.
Охлажденные окатыши подаются на вибропитатель-грохот, где производится
отделение класса плюс 50 мм, который убирается пластинчатым конвейером через
специальный желоб, за пределы цеха в открытый штабель. Класс минус 50 мм
(кондиционные окатыши), системой ленточных конвейеров транспортируется на склад
или на отгрузку. Схемой грузопотоков предусматривается возможность подачи
окатышей на склад, непосредственно на погрузку в баржи или в железнодорожные
вагоны, а также одновременная подача окатышей на погрузку непосредственно с
фабрики и со склада в железнодорожные вагоны или в баржи.
Укладка готовых окатышей на склад и отгрузка его со склада осуществляется
соответственно одноконсольным штабелеукладчиком и роторным заборщиком
напольного типа на рельсовом ходу импортной поставки.
МАШИНЫ И АГРЕГАТЫ ФАБРИК ПО ПРОИЗВОДСТВУ ОКАТЫШЕЙ.
Устройство фабрики по производству окатышей.
Фабрика по производству железорудных окатышей состоит из отделений подготовки шихты, окомкования и обжигового. Транспортная связь между машинами и агрегатами отделений осуществляется ленточными конвейерами. Основным компонентом для производства окатышей является тонко измельченный влажный концентрат. Перевозка его обычным железнодорожным транспортом сопряжена с существенными трудностями при разгрузке, особенно в зимнее время. Поэтому фабрики окатышей стремятся располагать непосредственно поблизости от обогатительных фабрик, что позволяет выдаваемый ими концентрат направлять на окомкование конвейерным транспортом.
РИС.1. Принципиальная схема производства окатышей.
1 – бункера, 2 – питатели, 3 – конвейер, 4 – смесительный барабан,
5 – конвейер, 6 – чашевый окомкователь, 7 – бункер, 8 – питатель,
9 – конвейер, 10
– укладчик, 11 – питатель, 12 – машина
упрочняюще-восстановительного обжига, 13 – грохот.
Холодные окатыши имеют высокую прочность, что позволяет их транспортировать на большие расстояния к доменным цехам. Принципиальная схема технологического процесса представлена на РИС. 1. Концентрат, известняк и возврат поступают в бункера 1, откуда питателями 2 в определенных соотношениях выдаются на конвейер 3, направляющий шихтовые материалы в смесительный барабан 4, по выходе из которого шихта конвейером 5 транспортируется в гранулятор 6. Перед окомкователем к шихте добавляют бентонит, подаваемый из бункера 7 питателем 8. В окомкователе происходит образование окатышей, чему в значительной степени способствует вода, подаваемая в гранулятор через распыляющую форсунку. Выходящие из окомкователя сырые окатыши транспортируются конвейером 9 к укладчику 10. С помощью укладчика окатыши подаются в питатель 11, который загружает их на машину 12 упрочняющего или упрочняюще-восстановительного обжига. После охлаждения готовые окатыши перед отправкой на склад подвергаются рассеву на грохоте 13.
Грануляторы.
Для окомкования шихты используют барабанные или чашевые грануляторы. Барабанный гранулятор принципиально не отличается от окомкователя агломерационной шихты. В отличие от барабанного рабочий орган чашевого гранулятора представляет собой наклоненную к горизонту под углом 45 – 55 градусов чашу с плоским днищем, которая вращается вокруг своей оси.
На РИС. 2 изображены схемы процессов образования окатышей в барабанном (а) и чашевом (б) грануляторах.
РИС. 2. Схемы процессов образования окатышей в барабанном (а)
и чашевом (б) грануляторах.
Во вращающийся барабан (чашу) непрерывно подается шихта, которая в присутствии распыленной воды окомковывается, превращаясь в круглые
тела – окатыши. По мере перемещения в барабане (чаше) окатыши увеличиваются в диаметре, выходят из барабана через разгрузочное отверстие (пересыпаются через борт чаши) в разгрузочный латок и из него поступают на ленточный конвейер.
На РИС. 3 показаны механизмы вращения и наклона чаши чашевого гранулятора, который состоит из чаши, привода, опоры, рамы, механизмов вращения, наклона и очистки.
РИС. 3. Механизмы вращения и наклона чаши чашевого гранулятора:
1 – чаша; 2 – вращающаяся ось; 3 – опора; 4 – электродвигатель постоянного тока; 5 – муфта; 6 – коническо-цилиндрический редуктор; 6а – шестерня;
7 – зубчатый венец; 8 – валики; 9 – две стойки; 10 – поперечная балка;
11 – лоток; 12 – конвейер; 13 а – тяга-винт; 13 б – тяга винтовая пара;
13 в – червячная передача.
Чаша 1 сварной конструкции выполнена для удобства транспортировки из двух половин, соединенных между собой болтами. Опора 3 представляет собой жесткую сварную раму со смонтированной в ней на подшипниках качения вращающейся осью 2, на верхнем коническом хвостовике которой неподвижно закреплена чаша 1. Осевые усилия воспринимают установленные в нижней части рамы упорные подшипники.
Привод вращения чаши, смонтированной на опоре 3, состоит из электродвигателя 4 постоянного тока, муфты 5, коническо-цилиндрического редуктора 6 и тахогенератора, связанного с валом электродвигателя кинематической зубчатой передачей. На выходном валу редуктора расположена шестерня 6а, находящаяся в зацеплении с зубчатым венцом 7, который закреплен на чаше и вращает ее при включении электродвигателя. Опора 3 валиками 8 шарнирно закреплена на раме, состоящей из двух
стоек 9, которые жестко соединены между собой поперечной балкой 10.
Механизм наклона чаши состоит из тяги-винта 13а, связывающего между собой балку 10 и часть опоры 3, к которым шарнирно прикреплены тяги винтовой пары 13б и червячной передачи 13в. При вращении вала червяка вручную винт, связанный гайкой с червячным колесом, совершает поступательное движение, изменяя угол наклона чаши.
Внутреннюю поверхность борта и днища чаши очищают от налипшего материала механизмом очистки, состоящим из бокового и шести регулируемых радиальных ножей.
Увлажнение поступающей в чашу шихты производят форсунками с индивидуальными трубопроводами, выполненными в виде гибких шлангов с вентилями для регулирования расхода воды.
Из чаши готовые окатыши выгружают на конвейер 12 при помощи лотка 11, прикрепленного к каркасу. Мощность двигателя вращения чаши 95 кВт. Скорость вращения чаши 6 – 9 об/мин. Производительность гранулятора 30-40 т/ч.
Окатыши обжигают на конвейерных обжиговых машинах, в агрегатах решетка – трубчатая печь либо в шахтных печах. Шахтные печи начали получать промышленное применение только в последние годы.
Конвейерная обжиговая машина.
Конвейерная обжиговая машина по своему устройству подобна агломерационной машине, но в отличии от нее имеет более низкий вакуум под решеткой ввиду высокой газопроницаемости слоя окатышей и разделенную по длине на технологические зоны ленту; первое отличие машины позволяет вместо эксгаустеров использовать высокотемпературные вентиляторы.
Ввиду более высокого нагрева колосниковой решетки тележек она разделена по высоте на две части: подколосниковые балки и колосники.
РИС. 4. Технологическая схема процесса обжига окатышей на конвейерной обжиговой машине:
1 – зона сушки; 2 – зона нагрева; 3 – первая зона обжига; 4 – вторая зона обжига; 5 – зона охлаждения; 6 – отходящие газы в зону нагрева; 7 – подсос холодного воздуха из атмосферы; 8 – отходящие газы в зону сушки; 9 – отходящие газы в дымовую трубу.
На РИС. 4 представлена технологическая схема конвейерной обжиговой машины. Машина снабжена верхними укрытиями-камерами, соответствующими технологическим зонам: зонам сушки и нагрева, первой и второй зонам обжига и зоне охлаждения.
Обжиг окатышей производят продуктами горения газа, сжигаемого при помощи газовых горелок, установленных в укрытиях-камерах зон обжига. Отходящие газы из второй зоны обжига поступают в зону сушки, а из зоны охлаждения – в зону нагрева.
Для непрерывной подачи на обжиговую машину сырых окатышей применяют роликовые питатели. Питатель представляет собой конвейер с гладкими роликами, вращающимися в одну сторону.
Весьма широко применяются качающиеся питатели-укладчики, при помощи которых сырые окатыши равномерно распределяются по ширине роликовых питателей или колосниковых решеток обжиговых машин. Питатель-укладчик представляет собой качающийся в горизонтальной плоскости наклонный конвейер с бесконечной резино-тканевой лентой.
Технические характеристики конвейерных обжиговых машин конструкции УЗТМ:
Модель
ОК6-108
ОК1-306
Активная рабочая площадь, м2 . . . . . . . . . . . . . . . .
108
306
Ширина рабочей поверхности, м . . . . . . . . . . . . . .
2
3
Скорость движения обжиговых тележек, м/мин
0,5 – 3,0
0,63 ¸ 3.78
Наибольшая толщина слоя окатышей на колосниковой решетке, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
250
300
Электродвигатель привода тележек:
мощность, кВт . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
32x2
скорость вращения, об/мин . . . . . . . .
580
730
Электродвигатель привода разгрузочной части:
мощность, кВт . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
20
скорость вращения, об/мин . . . . . . . . .
670
570
Производительность, т/ч . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
90 - 110
260
Шахтная печь.
На РИС. 5 показана принципиальная схема получения металлизованных окатышей с использованием шахтной печи. Сырые окатыши из бункера 1 поступают на грохот-питатель 2 и далее направляются в скип 3, которым подают окатыши на колошник шахтной печи 4.
РИС.5. Принципиальная схема получения металлизированных окатышей в шахтной печи.
Упрочняюще-восстановительный обжиг, происходящий в верхней половине печи (зона I), достигается за счет омывания опускающегося столба окатышей идущим навстречу ему горячим восстановительным газом, поступающим в печь по магистрали 10. Выходящий из печи по газопроводу 5 колошниковый газ предварительно очищают от пыли в скруббере 6, а затем газодувкой 7 направляют в смеситель 11, куда по газопроводу 15 поступает также природный газ. Процесс конверсии последнего осуществляют в аппарате 9. Физическое тепло, необходимое для протекания процесса, получают за счет сжигания части колошникового газа, поступающего по газопроводу 8, и природного газа, идущего по газопроводу 13. Воздух для горения нагнетают воздуходувкой 16 по магистрали 17. Отходящие из аппарата 9 по газопроводу 12 продукты горения проходят через теплообменник 14.
Упрочненные и восстановленные окатыши в нижней половине печи (зона II) охлаждают в противопотоке холодного газа, подаваемого в печь газодувкой 18. Охлаждающий газ циркулирует в замкнутом контуре, в состав которого входит скруббер 19.
Выгружаемые из печи окатыши поступают на грохот 20. Надрешетный продукт направляют в доменный цех или на склад готовой продукции, а подрешетный идет на переработку.
Производительность шахтных печей достигает 500 тыс. т окатышей в год.
ВЫВОД.
Внедрение новых технологий производства высокометаллизованных окатышей позволяет отказаться от доменных процессов в металлургической промышленности, тем самым делая его более экономически рентабельным и экологически чистым.
ЛИТЕРАТУРА
1. Маерчак Ш. Производство окатышей. Пер. со словац. – М.: Металлургия. 1982.232с.:ил.
2. Корогнч В. II. Основы теории и технологии подготовки сырья к доменной плавке: Учебн. для вузов. – М.: Металлургия. 1978. – 208 с.: ил.
3. Целиков А.И. Машины и агрегаты металлургических заводов I том: Учебн. для вузов. – М.:Металлургия.1976. – 416 с.:ил.
Страницы: 1, 2
