Безконусний завантажувальний пристрій з ассиметричним розташуванням бункерів

На доменній печі об'ємом 3200 м³ установлений завантажувальний пристрій за класичною схемою, що передбачає конвеєрну подачу шихти на колошник. Стрічковий конвеєр шириною 2000 мм, установлений під кутом 10 -120 має, годинну продуктивність 2000 м³ при швидкості руху 2 м/сек. По всій довжині конвеєра (500м) установлено п'ять телевізійних камер для візуального спостереження за станом стрічки й рухом матеріалів.

Завантажувальний пристрій (рис. 5.12 а) складається з наступних основних вузлів:

· приймальні лійки,

· двох бункерів,

· верхніх газоущільнюючих клапанів,

· розвантажувальної лійки,

· поворотного лотка,

· нагнітальних і вихлопних клапанів,

· приводу.

Прийомна лійка об'ємом 5 м³ опирається на три скати й пересувається за допомогою гідроприводу до кожного із двох бункерів. Хід лійки 1540 мм, час переміщення від бункера до бункера 5 -10 сек. Внутрішня поверхня захищена плитами з марганцевої сталі. Лійка має шихтовий затвор, який виключає влучення просипу шихти на верхній газоущільнюючий клапан.

Під прийомною лійкою розташовуються поруч два бункери корисним об'ємом до 50 м³. Бункери опираються на 18 спіральних пружин, які підтримують їх у вертикальному положенні. Усередині бункера облицьовані захисними плитами.

Кожний бункер стоїть на три нерухливих вагових гніздах, які служать для виміру маси матеріалу під час завантаження у всіх чотирьох режимах: «по спіралі», «по кільцю», «по сектору» і «у точку», а також для видачі сигналу «бункер іде» після вивантаження всієї порції матеріалів у піч.

Рисунок 5.12 ‒ Безконусний завантажувальний пристрій фірми

· «Поль Вюрт» (а)

· і ВНДІМЕТМАШ — УЗТМ (б):

1 — головний барабан похилого конвеєра або скіп; 2 — прийомна лійка; 3 — заслінка приймальні лійки; 4 — верхній газовідсікаючий клапан; 5 — проміжний бункер; 6 — шихтовий затвор; 7 — нижній газовідсікаючий клапан; 8 — листова засувка; 9 — редуктор обертового розподільника; 10 — елементи обертового розподільника.

 

18 спіральних пружин забезпечують вертикальний напрямок сили ваги бункерів на вагові гнізда. У горизонтальному напрямку бункера втримуються спеціальними поперечними повідцями – розтяжками.

Таким чином, бункера коштують вільно у вертикальному положенні на вагових гніздах. Зв'язок між нерухливими частинами, що й зважуються, бункерів здійснюється через компенсатори.

Обоє бункера мають верхні гозоущільнюючі тарілчасті клапани діаметром 1100 мм із гідравлічним приводом. Газові клапани постачені м'якими силіконовими ущільнювальними кільцями.

Безпосередньо до бункерів, знизу, приєднуються восьмикутні лійки й входять до числа деталей, що зважуються, обладнання. Хід шихтового затвора 390 мм, час ходу 2-10 сек. Під шихтовими затворами розташовуються нижні газоуплотнительные клапани діаметром також 1100 мм. Конус нижніх газових клапанів і шихтових затворів виконаний, як тверда несуча конструкція для бункерів. Обидві восьмикутні лійки мають нахил 40° стосовно осі печі і їх середньої лінії перехрещуються в розвантажувальній лійці. На виході цієї лійки встановлюється циліндрична футерована вставка, яка фокусує потік матеріалу, що надходить на розподільний лоток.

По сигналу «бункер порожній» у системі керування завантаженням, шихтові матеріали починають надходити на конвеєрний колошниковий підйомник. Бункери наповнюються матеріалом по черзі в ритму завантаження: один бункер готовий до приймання матеріалу з конвеєра, а іншої в цей час розвантажується. Природно, перед завантаженням бункера його шихтової затвор і нижній газовідокремлюючий клапан закриті, а верхній газовий клапан відкритий; при розвантаженні бункера верхній газовий клапан закривається, бункер заповнюється чистим газом для вирівнювання тиску з колошником і потім у строгій послідовності відкриваються нижній клапан і шихтової затвор.

Поворотний лоток довжиною 3500 мм виконаний з жаротривкої хромованої сталі. Усередині лоток облицьований чешуйчато розташованими півкільцями з нижньої сторони лоток захищений від теплового впливу подвійним днищем із хромонікелевої сталі й азбестовою прокладкою. Передбачається охолодження лотка азотом, а в аварійних випадках – природним газом.

Поворотний лоток підвішений безпосередньо під циліндричною вставкою й може одночасно виконувати два друг від друга незалежних рухи. Він обертається навколо осі печі з вибраним для установки числом оборотів і при цьому може змінювати своє кутове положення щодо осі печі, у певному, попередньо заданому діапазоні кутів нахилу. При спіральному, кільцевому й секторному завантаженні лоток обертається безупинно зі швидкістю 7,5 про/хв, забезпечуючи рівномірний окружний розподіл матеріалів. Напрямок обертання лотка попередньо задається й повинне регулярно змінюватися (наприклад, через кожні два тижні) для того, щоб забезпечити рівномірне зношування лотка й редуктора.

Для обертання й нахилу лотка служить поворотна тарель, яка відокремлює простір корпуса редуктора від колошника печі. У порожнину редуктора подається очищений і охолоджений азот з тиском 8,0 кг/см² і температурою 25 - 45°С. При температурі в порожнині резервуара 60°С привід обертання й нахилу лотка автоматично вимикається. Сама поворотна тарель знизу захищена жаростійким ізолюючим шаром.

Кутове положення лотка щодо вертикальної осі є одним з найважливіших параметрів завантаження. Для кожної порції матеріалів програмою задається кутове положення лотка, яке зберігається увесь час вивантаження порції («кільцева» завантаження) або змінюється східчасто в ході вивантаження порції («багатокільцеве» або «спіральне» завантаження). У новітній конструкції БЗП програмою задається також «часткове» ділення маси однієї порції на частині, що вивантажуються на кожному кутовому положенні лотка. При необхідності виправлення окружного розподілу шихтових матеріалів застосовують (у ручному режимі керування) «секторну» або «точкову» завантаження.

В автоматичному режимі кут нахилу лотка встановлюють на будь-якому значенні в припустимому діапазоні. Цей діапазон розділений на 10 кутів (позицій). Тому що доменна піч не завжди працює з однаковим рівнем шихти або однаковий рівень шихти не завжди підтримується, то виникає необхідність у коректуванні попередньо заданого кута нахилу лотка залежно від фактичного рівня шихти й виду матеріалу. Із цією метою технологічний параметр «рівень засипу» у програмі представлений у трьох варіантах: 0 – 1 м, 1 – 2 м і 2 – 6 м. Для кожного з варіантів установлюються свої значення 10 кутів нахилу лотка.

Кут нахилу лотка при фактичному рівні шихти, що завантажується.

№ позиції	0 – 1 м	1 – 2 м	2 – 6 м
	15,00	15,00	15,00
	18,00	17,50	18,00
	27,00	26,50	24,00
	35,50	34,50	32,20
	39,50	39,00	36,50
	43,30	43,00	40,00
	46,00	45,50	43,00
	47,50	47,50	44,50
	48,50	48,50	45,50
	50,50	50,50	50.50

 

Система керування сама автоматично вибирає необхідне кутове положення лотка без зміни оператором програми завантаження.

Способи завантаження

У бункері міститься одна порція матеріалів. У більшості випадків порція – це половина подачі (напівподача): кокс (К) і залізорудна частина подачі із флюсом (Р). При рудному навантаженні, рівної 3,7 – 4,0, об'єми цих двох порцій приблизно однакові. Склад порцій можна запрограмувати й будь-яким іншим способом:

· суміш коксу й залізорудних матеріалів,

· добавки № 1, 2 і 3,

· особливий вид твердого палива (екстра кокс) і ін.

Програма завантаження вводиться у вигляді матриці через станцію візуалізації й виводиться на екран монітора. Для кожного заповнення бункера в матриці передбачене гніздо з декількома колонками, у якій утримуватися наступні дані:

· номер завантаження;

· тип і вага матеріалу;

· кількість частин (порція ділиться на кілька частин) для 10 кутів нахилу обертового лотка;

· початок вивантаження (кутова позиція лотка);

· час вивантаження порції (уведення «0» означає, що час вивантаження визначається самою системою керування), звичайно цей час становить 55 – 65 сек.;

· рівень засипання;

· запуск програми;

· закінчення роботи програми;

· додаткове завантаження коксу;

· напрямок обертання лотка.

Існують три такі матриці. Активна матриця втримується в системі керування, інша матриця може бути завантажена в будь-який час.

При завантаженні шихти на колошник печі із застосуванням обладнання, що зважує, бункера шихтовий затвор розкривається на такою заданий системою керування кут, при якому за один оборот лотка завантажується одна частина порції шихти, завантаженої в бункер. Тільки після вивантаження в піч за ціле число оборотів лотка однієї або декількох частин порції шихти на одну позицію система керування посилає сигнал приводу на зміну кута нахилу лотка. Вивантаження однієї частини порції шихти здійснюється за один оборот обертового лотка, тривалість якого становить 7,5 секунди. У випадку несправності обладнання, що зважує, завантаження здійснюється за заданим часом.

Із усіх можливих комбінацій обертання й зміни кута нахилу лотка можливі наступні способи вивантаження шихти в піч.

1. Автоматичний режим керування:

- кільцеве й спіральне завантаження по вазі або за часом (вивантаження порції матеріалу у бункері з розбивкою на частині, що відповідає однієї або декільком позиціям лотка);

- секторне завантаження (кільцеве завантаження з вивантаженням великого кільця матеріалу над певним сектором колошника). У системі керування задають наступні параметри: бажана кількість (%) матеріалу для вивантаження на обраному секторі (>60° і <300°), початок і закінчення великого розкриття шихтового затвора.

2. Режим ручного дистанційного керування:

- кільцеве й спіральне завантаження;

- точкове завантаження.

В автоматичному режимі завантаження розподіл маси матеріалу на різних кутах нахилу лотка розраховується по формулі:

G₀ =

де: G₀ – маса завантажувального матеріалу на одну позицію (кільце), т

G – маса порції шихти, завантаженої в бункер, т

m – загальна кількість частин порції матеріалів

n – кількість частин, що вивантажуються на одну позицію (кільце).

Нижче наведена програма завантаження доменної печі об'ємом 3200 м³.

Склад подачі: кокс – 16т (30м³); залізорудні матеріали (агломерат + окатиші + конверторний шлаки) – 60 т (30м³). Рівень зависипу – 1,2 м. подачу завантажують у піч двома порціями (напівподачами): кокс (К) і залізорудні матеріали (Р).

№ завантаження[1]	матеріал	№ кутових положень лотка (позицій)	Кількість позицій	Кількість частин шихти, що вивантажуються на кожну позицію (кільця)
	К1,2	8 – 7 - 6		2 – 2 – 2 -
	Р 1.2	8 – 7 – 6 - 5		2 – 2 – 2 - 2
	К 1.2	7 – 6 – 5 - 4		2 - 2 – 2 - 1
	Р 1,2	7 – 6 – 5 - 4		1 – 2 – 2 – 2
	К 1,2	7 – 6 – 5 – 4		2 – 2 – 2 - 2
	Р 1,2	7 – 6 – 5 - 4		1 – 2 – 2 - 2
	К 1,2	9 – 8 – 7 - 6		1 – 2 – 2 - 2
	Р 1,2	8 – 7 - 6		2 – 2 – 2 -
	К 1,2	8 – 7 – 6 - 5		2 – 2 – 2 – 2
	Р 1,2	7 – 6 – 5 - 4		2 – 2 – 2 - 2

Кут розкриття шихтового затвора розраховується системою керування таким чином, щоб на кожну позицію (кільце) вивантажилися цілі частини. У програму завантаження закладене загальне правило: вимір маси матеріалів на дозаторах бункерної естакади печі використовуються для контролю обладнань, що зважують, БЗП.

Для доменних печей що проходять реконструкцію фірма Пауль Вюрт розробила варіант однотрактового БЗП з бункером, установленим по осі колошника, і приймальні лійки таке ж об'єму, як і бункер.