устройство для загрузки агломерационной шихты на спекательные тележки

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ НА СПЕКАТЕЛЬНЫЕ ТЕЛЕЖКИ, содержащее барабанный питатель, стабилизатор потока шихты и шахтную емкость с передней, задней и боковыми стенками, отличающееся тем, что шахтная емкость выполнена поворотной вокруг верхней ее части с наклоном передней стенки в сторону движения спекательных тележек под углом 40 - 72^o к горизонту и снабжена расположенной на ней заслонкой регулирования зазора между емкостью и тележками, а задняя стенка выполнена автономно поворотной вокруг закрепленной верхней ее кромки, при этом расстояние между нижними кромками передней и задней емкостей по горизонтали и вертикали выполнено равным 0,15 - 0,25 и 0,30 - 0,50 высоты бортов спекательных тележек соответственно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к подготовке железорудного сырья в черной металлургии, а именно к производству агломерата.

Известны устройства для загрузки агломеpационной шихты на спекательные тележки, содержащие барабанные питатели, стабилизаторы потока шихты и систему наклонных загрузочных лотков нижнего и верхнего горизонтов слоя (авт. св. N 1444606, кл. F 27 В 21/06, 1987).

Недостатками известных устройств являются: а) отсутствие элементов, обеспечивающих одинаковую (близкую по величине) объемную плотность нижнего и верхнего слоев. Как следствие - объемная плотность верхнего и нижнего слоев отличается до 30% , что предопределяет низкие прочность верхней части спека и выход годного агломерата, перерасход топлива на агломерацию; б) отсутствие систем, исключающих сегрегацию шихты и твердого топлива на границе верхнего и нижнего слоев шихты. В результате качество агломерата на границе слоев существенно ухудшается, а газодинамическое сопротивление возрастает; в) отсутствие элементов для исключения высокой колеблемости распределения топлива и физико-механических свойств шихты по высоте слоя. При этом расход топлива поддерживается избыточным, чтобы уменьшить негативное влияние колебаний состава шихты; г) отсутствие систем для равномерной укладки шихты по ширине ленты. При этом высота и газопроницаемость шихты по ширине ленты существенно отличаются, что снижает выход годного агломерата, ухудшает его качество и увеличивает расход топлива.

За прототип принимаем устройство для загрузки агломерационной шихты на спекательные тележки, содержащее барабанный питатель, стабилизатор потока шихты и шахтную емкость с передней, задней и боковыми стенками (заявка Японии N 61-217533, кл. С 22 В 1/20, 1986). Устройство устраняет неравномерность укладки шихты по высоте слоя и ее сегрегацию на границе слоев. Вместе с тем недостатками данного устройства являются: а) использование шахтной загрузочной емкости с прямыми вертикальными передней и задней стенками. В результате давление шихты, размещенной над окном выдачи материала практически полностью передается на нижерасположенный слой, переуплотняя его, снижая газопроницаемость слоя, производительность ленты или высоту слоя и соответственно увеличивая расход топлива; б) отсутствие учета особенностей шихты. Так, при спекании тяжелых шихт, имеющих глинистую пустую породу, обладающих низкой сыпучестью и в плоскости сдвига - на границе "неподвижного" слоя в шахтной емкости и подвижного - на ленте, сила трения очень велика, что дополнительно уплотняет нижний слой и разрушает гранулы шихты на границе слоев. В результате снижается газопроницаемость слоя, высота слоя или производительность ленты, растет расход топлива.

Перечисленные недостатки могут быть устранены при использовании устройства для загрузки агломерационной шихты на спекательные тележки, содержащего барабанный питатель, стабилизатор потока шихты и шахтную емкость с передней, задней и боковыми стенками. Для этого шахтная емкость должна быть выполнена поворотной вокруг верхней ее части с наклоном передней стенки в сторону движения спекательных тележек под углом 40-72^о к горизонту и установкой на ней подвижной заслонки для регулирования зазора между емкостью и тележками, а задняя стенка выполнена автономно поворотной вокруг закрепленной верхней кромки, при этом расстояние между нижними кромками передней и задней стенок емкости по горизонтали и вертикали выполнено равным 0,15-0,25 и 0,30-0,50 высоты бортов спекательных тележек соответственно.

Предложенное устройство разработано как для двухслойной загрузки аглошихты на спекательные тележки с ее подачей в верхний слой через шахтную емкость, так и для однослойной агломерационной шихты. Основными характеризующими данное устройство признаками являются следующие.

В качестве завершающего укладчика использована шахтная емкость, обеспечивающая укладку слоя шихты на подвижную поверхность в контролируемом опускающемся плотном слое с формированием заданной порозности и загрузки разуплотненного слоя на подвижную поверхность в режиме плавного перевода движения с вертикального на горизонтальное без изменения при этом структуры слоя.

Подачу аглошихты в шахтную емкость производят барабанным питателем со стабилизатором. При отсутствии стабилизатора расстояние между верхней плоскостью шахтной емкости и барабанным питателем увеличено.

Передняя стенка шахтной емкости должна быть выполнена наклонной в сторону движения спекательных тележек под углом 40-72^о к горизонту. Тем самым обеспечивается, во-первых, передача веса основного объема материала на стенки емкости, т. е. снижение давления материала на формируемый слой, во-вторых, повышение плавности перевода столба шихты с вертикального движения на горизонтальное, в-третьих, сохранение повышенной порозности опускающегося слоя. При большем угле наклона передней стенки шахтной емкости (более 72^о к горизонту) возрастает давление на формируемый слой, происходит его подуплотнение и снижение производительности агломашины. При меньшем угле наклона передней стенки шахтной емкости к горизонту (менее 40^о) в шахте возможно кострение и зависание материала, происходит разладка процесса и также понижение производительности агломерационной машины.

Боковые стенки шахтной емкости должны быть отклонены на 3-5^о от вертикали в сторону расширения к низу, что позволяет уменьшить износ стенок и повысить стабильность и равномерность схода шихты

Шахтная емкость должна быть выполнена поворотной вокруг оси - верхней кромки задней стенки емкости. Тем самым достигается фиксирование положения загрузочного сечения шахтной емкости относительно барабанного питателя, стабилизация передней стенки шахтной емкости под заданным углом, упрощение ремонтных работ и текущего обслуживания системы. Другое конструктивное оформление устройства не решает перечисленных задач.

Передняя стенка шахтной емкости должна быть оснащена подвижной вдоль плоскости стенки регулирующей заслонкой для изменения расстояния между нижней кромкой передней стенки и плоскостью спекательных тележек. Тем самым, при сохранении самой емкости в неподвижном состоянии производят изменение высоты слоя шихты на спекательных тележках.

Задняя стенка шахтной емкости должна быть выполнена поворотной (с автономным механизмом управления) вокруг оси - стационарной верхней кромки. Данное обстоятельство обеспечивает бесперебойную работу системы при попадании в шихту случайных предметов, при кострениях шихты, обрушениях массивов и пр. При двухслойной укладке шихты задняя стенка также должна быть оснащена регулирующей заслонкой изменения высоты верхнего слоя шихты.

Расстояние между нижними кромками передней и задней стенок шахтной емкости по горизонтали должно быть выполнено равным 0,15-0,25 высоты бортов спекательных тележек. При меньшем расстоянии между нижними кромками передней и задней стенок по горизонтали (менее 0,15 высоты бортов тележек) нарушается эффективность плавного перевода движения шихты с вертикального на горизонтальное, появляются ударные нагрузки, переуплотненные элементы слоя и, как следствие, химический недожег топлива на этих участках, т. е. повышение расхода твердого топлива на передел. При большем расстоянии между нижними кромками передней и задней стенок шахтной емкости по горизонтали (более 0,25 высоты бортов тележек), из-за чрезмерного роста давления столба шихты на формируемый слой понижается его газопроницаемость и производительность агломерационной машины.

Расстояние между нижними кромками передней и задней стенок шахтной емкости по вертикали должно быть выполнено равным 0,30-0,50 высоты бортов спекательных тележек. При меньшем расстоянии между нижними кромками стенок по вертикали (менее 0,30 высоты бортов тележек) из-за повышенного сопротивления сходу материала на выходе из шахтной емкости возможно ее забивание, понижение коэффициента использования оборудования и производительности агломашины. При большем расстоянии между нижними кромками стенок шахтной емкости по вертикали (более 0,50 высоты бортов тележек), из-за нерационального распределения топлива по высоте слоя возрастают топливоэнергетические затраты на передел.

Сущность изобретения заключается в оборудовании шахтной емкости для загрузки шихты на спекательные тележки элементами конструкции, снимающими давление столба шихты на формируемый слой материала на спекательных тележках и формирующими заданную структуру слоя.

На чертеже представлена принципиальная схема (продольный разрез) устройства для загрузки аглошихты на спекательные тележки. Устройство состоит из барабанного питателя 1, стабилизатора 2 потока шихты и шахтной емкости 3 с передней 4, задней 5 и боковыми стенками и расположено над спекательными тележками 6. Шахтная емкость прикреплена к стационарной оси 7 - верхней кромке задней стенки, а ее передняя стенка оснащена подвижной заслонкой 8.

Устройство работает следующим образом. Агломерационную шихту, основой которой могут быть оолитовые бурожелезняковые концентраты гравитационно-магнитного обогащения, загружают в накопительный бункер и оттуда барабанным питателем 1 через стабилизатор 2 дозируют в шахтную емкость 3. По этой емкости шихту опускают сверху вниз под углом 50^о к горизонту в сторону движения спекательных тележек (т. е. по ходу их движения) и загружают на тележки 6. Угол схода шихты сверху вниз стабилизируют поворотом емкости 3 вокруг оси 7. Расстояние между нижней кромкой передней стенки 4 и плоскостью тележек устанавливают подвижной заслонкой 8. При необходимости положение задней стенки 5 может быть изменено ее поворотом также вокруг оси 7. Сформированный описанным образом слой шихты направляют на спекание.

Примеры оформления устройства. Во всех нижеследующих примерах последовательность операций по эксплуатации устройства приведена выше. Изменению подлежат только конструктивные элементы устройства.

П р и м е р 1. На средние конструктивные параметры.

Угол наклона передней стенки шахтной емкости выполнен в сторону движения спекательных тележек и равен 50^о к горизонту. Расстояние между нижними кромками передней и задней по ходу тележек стенками емкости по горизонтали и вертикали изготовлено в пределах 0,20 и 0,40 высоты бортов спекательных тележек соответственно.

При таких параметрах устройства на агломашине типа АКМ-312 производительность будет составлять 303,7 т/ч, расход твердого топлива на передел 69,2 кг/т агломерата.

Серийные агломерационные машины Карагандинского меткомбината, использующие традиционный метод загрузки шихты, имеют производительность 300,0 т/ч, удельный расход твердого топлива 72,4 кг/т агломерата.

Таким образом, предлагаемое устройство для загрузки шихты на спекательные тележки превосходит прототип по всем показателям.

П р и м е р 2. На минимальные значения конструктивных параметров и на отклонения от них.

Угол наклона к горизонту передней стенки шахтной емкости выполнен равным 40^о. Расстояние между нижними кромками передней и задней стенок шахтной емкости по горизонтали и вертикали изготовлено в пределах 0,15 и 0,30 высоты бортов тележек соответственно.

При таких параметрах устройства на агломашине типа АКМ-312 производительность составит 303,1 т/ч, расход твердого топлива 69,0 кг/т агломерата.

Понижение угла наклона оси шахтной емкости к горизонту возможно только до величины 40^о. Например, при угле наклона оси емкости к горизонту, равном 35^о, из-за зависаний материала и снижения коэффициента использования оборудования производительность агломашины снижается с 303,1 до 301,7 т/ч.

Понижение расстояния между нижними кромками передней и задней стенок шахтной емкости по горизонтали возможно только до величины 0,15 высоты бортов спекательных тележек. Так, при расстоянии между нижними кромками передней и задней стенок емкости по горизонтали, равном 0,12 высоты бортов тележек, из-за ударных нагрузок и образования переуплотненных участков слоя, расход твердого топлива на передел возрастает на 1,6 кг/т агломерата.

Понижение расстояния между нижними кромками передней и задней стенок шахтной емкости по вертикали возможно только до величины 0,30 высоты бортов спекательных тележек. Уже при расстоянии между нижними кромками передней и задней стенок емкости, равном 0,25 высоты бортов тележек, из-за зависания материала на выходе из шахтной емкости и понижения коэффициента использования оборудования, производительность агломашины уменьшается на 2,4% .

П р и м е р 3. На максимальные значения конструктивных параметров и на отклонения от них.

Угол наклона к горизонту передней стенки шахтной емкости выполнен равным 72^о. Расстояние между нижними кромками передней и задней стенок шахтной емкости по горизонтали и вертикали изготовлено в пределах 0,25 и 0,5 высоты бортов спекательных тележек соответственно.

При таких параметрах устройства на агломашине типа АКМ-312 производительность составит 303,5 т/ч, расход твердого топлива 69,2 кг/т агломерата.

Повышение угла наклона центральной оси шахтной емкости к горизонту возможно только до величины 72^о. Так, при угле наклона оси емкости к горизонту, равном 75^о, из-за приближения положения стенок к вертикальному и переуплотнения слоя, производительность агломашины снижается до 301,1 т/ч.

Повышение расстояния между нижними кромками передней и задней стенок шахтной емкости по горизонтали возможно только до величины 0,25 высоты бортов спекательных тележек. Например, при расстоянии между нижними кромками передней и задней стенок емкости по горизонтали, равном 0,30 высоты бортов тележек, вследствие чрезмерного повышения давления столба шихты на формируемый слой, производительность агломашины понижается на 1,4% .

Повышение расстояния между нижними кромками передней и задней стенок шахтной емкости по вертикали возможно только до величины 0,50 высоты бортов спекательных тележек. Уже, при расстоянии между нижними кромками передней и задней стенок емкости, равном 0,55 высоты бортов тележек, из-за нерационального распределения топлива по высоте слоя расход твердого топлива на передел увеличивается с 69,2 до 71,1 кг/т агломерата.

Применение предлагаемого изобретения обеспечивает повышение производительности агломашины на 4,0-5,0% , снижение расхода твердого топлива на передел на 2,5-4,0% и улучшение качества готовой продукции. (56) Авторское свидетельство N 1444606, кл. F 27 В 21/06, 1987.

Заявка Японии N 61-217533, кл. С 22 В 1/20, 1986.