Карусельна агломераційна машина для спікання матеріалів під тиском

Корисна модель відноситься до області чорної металургії і може бути використаний для спікання під тиском залізовмісних і карбонатних відходів металургійного виробництва. Заявлена корисна модель забезпечує можливість переробки й утилізації шламових відвалів металургійних виробництв, представлених шламами і пилом газоочисток сталеплавильних, доменних, агломераційних, вапняно-випалювальних цехів, відсівами енергетичного вугілля, коксового виробництва, замасленою і грубозернистою окалиною, колошниковим пилом, металошлаковими відсівами конверторного шлаку. Відома кільцева агломераційна машина для спікання матеріалів під тиском, що містить кільцеву платформу з приводом обертання, на якій рівномірно розміщені спікальні чаші з колосниковими решітками, що мають можливість вертикального переміщення в розвантажувальній зоні, ковпаки, розвантажувальний, завантажувальний і запальний пристрої, вакуум-камери, газо- і повітропроводи. Машина постачена кільцевим рольгангом з напрямними, що контактують з бічною поверхнею чаш, виконаним у зонах завантаження, розвантаження і запалювання з прорізами, під якими розташовані вакуум-камери. Механізм вертикального переміщення колосникових решіток, виконаний у вигляді штока, розташованого над прорізом, над яким розміщений розвантажувальний пристрій, виконаний у вигляді штовхальника. Рольганг постачений приводними ковпаками, з'єднаними з газо- і повітропроводами, виконаними з можливістю переміщення по монорейці перемінного рівня (AC CPCP №670787, опубл. 30.06.79р. БВ №24). Недоліком відомого пристрою є складна кінематична схема переміщення спікальних чаш від моменту завантаження шихти до одержання готового агломерату. Тривалість траєкторії руху спікальних чаш визначає складність контролю й оптимізації процесу агломерації, особливо при використанні різних видів компонентів шихти, використовуваних для одержання агломерату. Конструкція агломераційної машини металоємна і складна, що вимагає значних матеріальних і трудови х витрат на її експлуатації. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є карусельна агломераційна машина для спікання матеріалів під тиском, що містить кільцеподібно розміщені в горизонтальній площині спікальні чаші, накопичувальний бункер, пристрої запалювання, спікання шихти і вивантаження спіку, газо- повітропроводи, газовідвідні камери і приводи (А.С. CPCP №600375, опубл. 30.03.78р. БВ №12). Недоліком відомого пристрою є складність конструкції і кінематичної схеми переносу спікальних чаш з тарелі на кільцеву платформу. Процес спікання шихти забезпечується при безупинному русі спікальних чаш на кільцевій платформі, що вимагає складної системи трубопроводів для подачі стиснутого повітря і газоподібного палива. Конструкція передбачає можливість застосування тільки однієї кільцевої платформи, що обмежує можливість підвищення продуктивності процесу агломерації. Конструкцією машини не передбачена можливість формування постелі на дні спікальних чаш, що приводить до заварювання розплавом колосникових решіток і, відповідно, до зниження якості одержуваного продукту і необхідності додаткових трудови х і матеріальних витрат для виконання профілактичних робіт. Агломераційна машина складна в експлуатації, а її використання обмежене вузьким якісним діапазоном застосовуваної залізовмісної сировини. Задачею корисної моделі є удосконалення конструкції кільцевої агломераційної машини для спікання матеріалів під тиском за рахунок розміщення спікальних чаш на двох кільцевих каруселях, виконаних з можливістю взаємного синхронного протилежно-спрямованого обертання, попереднього формування постелі з звороту на дні спікальних чаш, фіксованого положення спікальних чаш при завантаженні, запалюванні шихти, початковій і заключній фазі спікання, а також розвантаженню. Реалізація корисної моделі, що заявляється, дозволяє підвищити продуктивність агломераційного процесу спікання залізовмісного матеріалу, поліпшити якість металургійної сировини, знизити матеріалоємність конструкції і, відповідно, поліпшити її експлуатаційні якості. Конструкція забезпечує можливість ефективної переробки техногенних родовищ, сформованих з відходів металургійного виробництва, представлених в основному залізовмісними шламами і замасленою окалиною. Отриманий агломераційний продукт може бути використаний як сировина в доменних і сталеплавильних агрегатах, а також на гірничо-збагачувальних комбінатах. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що карусельна агломераційна машина для спікання матеріалів під тиском містить кільцеподібне розміщені в горизонтальній площині апікальні чаші, накопичувальний бункер, пристрої запалювання, спікання шихти і вивантаження спіку, газо- повітропроводи, газовідвідні камери і приводи. Відповідно до корисної моделі, агломераційна машина містить бункер постелі з дозатором, накопичувальний бункер, постачений двома ваговими воронками, а також із двома розрівнювачами у вигляді рухливи х штоків з обертовими лопатями, при цьому спікальні чаші рівновіддалено розміщені на двох кільцевих каруселях, виконаних з можливістю синхронного обертання і фіксації положення кожної спікальної чаші в зоні накопичувального бункера, пристроїв запалювання шихти, попереднього й остаточного спікання, а також розвантаження спіку, кут між радіальними утворюючими кожної кільцевої каруселі, які проходять через вертикальну вісь суміжних спікальних чаш, складає 72°, при чому пристрій для запалювання шихти виконано у вигляді опорної рами, у верхній частині якої встановлений ковпак з підведенням стиснутого повітря і газоподібного палива, а пристрої початкового і заключного спікання шихти виконані у вигляді опорних рам, у верхній частині яких установлені ковпаки з підведенням стиснутого повітря, при цьому ковпаки виконані з можливістю вертикального зворотно-поступального переміщення і розташовані співвісно газовідвідним камерам, виконаним з можливістю примикання до нижньої частини спікальних чаш. Заявлений корисна модель ілюструється схемами, де на фіг.1 показана компоновочна схема карусельної агломераційної машини; на фіг.2 - розріз симетричної частини розрівнювача і пристрій для спікання шихти; на фіг.3 - пристрій для запалювання шихти. Карусельна агломераційна машина для спікання залізовмісних матеріалів під тиском містить спікальні чаші 1, розміщені на двох каруселях 2, 3, накопичувальний бункер гранульовані шихти 4 з ваговими воронками 5, бункер постелі 6 з дозатором 7, воронку 8 і з двома тічками 9 і два розрівнювача 10. Кожен розрівнювач 10 виконаний у вигляді штока 11 з можливістю вертикального зворотно-поступального переміщення. У нижній частині штока 11 встановлені обертові лопаті 12. По зовнішній утворюючій кожної кільцевої каруселі 2,3, у місці їхнього фіксованого положення 13, 14, 15, 16, 17, по черзі встановлені накопичувальний бункер 4 з бункером постелі 6 (одні на обидві каруселі), пристрій запалювання шихти 18, пристрої попереднього й остаточного спікання 19, 20, а також пристрій розвантаження спіку (на схемі не показано). Пристрій запалювання шихти 18 виконано на опорній рамі 21, у верхній частині якої встановлений ковпак 22 з можливістю вертикального зворотно-поступального переміщення. Ковпак 22 постачений газопроводом 23 для подачі газоподібного палива (природного газу) і повітропроводом 24 для подачі стиснутого повітря. У нижній частині опорної рами 21, співвісно ковпакові 22, розміщена газовідвідна камера 25 з патрубком 26, зв'язаним з вакуумними насосами для відводу продуктів горіння. Пристрої для попереднього й остаточного спікання 19, 20 мають однакове конструктивне виконання. Кожний з них виконаний на опорній рамі 27, у верхній частині якої встановлений ковпак 28 з можливістю вертикального зворотно-поступального переміщення. Ковпак 28 постачений повітропроводом 29 для підведення стиснутого повітря. У нижній частині опорної рами 27, співвісно ковпакові 28, розміщена газовідвідна камера 30 з патрубком 31, зв'язаним із загальним колектором продуктів горіння при спіканні шихти. Пристрій для розвантаження (на схемі не показано) забезпечує вивантаження спіку з чаші 1 для наступного дроблення і просівання. Приводами (на схемах не показано) забезпечується можливість синхронного обертання кільцевих каруселей з фіксацією положень спікальних чаш під завантаження шихтою, запалювання, попереднє й остаточне спікання, а також розвантаження. Кут між радіальними складовими кожної кільцевої каруселі 2, 3, що проходять через вертикальну вісь суміжних спікальних чаш 1, складає 72°. Заявлена корисна модель реалізується таким чином. Спікальні чаші 1 поворотом кільцевих каруселей 2, 3 установлюють під завантаження постіллю і шихтою (фіксоване положення 13). За допомогою дозатора 7 бункера постелі 6 у воронку 8 по тічках 9 у спікальні чаші 1 подають постіль у вигляді продукту спікання крупністю 5-10мм. Формування постелі попереджає «заварювання» колосникових решіток агломераційним розплавом і знижує запилювання газів, що відходять з чаш 1. Підготовлену гранульовану шихту з заданим співвідношенням компонентів акумулюють у накопичувальному бункері 4. У процесі формування постелі штоки 11 розрівнювачів 10 опускають у нижнє вихідне положення і надають руху лопатям 12. При обертанні лопатів 12 постіль розподіляється рівним шаром на колосникових решітках спікальних чаш 1. Після формування постелі з накопичувального бункера 4 за допомогою вагових воронок 5 заповнюють спікальні чаші 1 підготовленою шихтою. В міру їхнього заповнення штоки 11 розрівнювачів 10 піднімають у верх, не зупиняючи обертання лопатів 12. Підйом штоків 11 і лопатів 12 здійснюють доти, поки спікальні чаші 1 не заповняться до заданого рівня. Обертанням у протилежних напрямках кільцевих каруселей 2, 3, спікальні чаші 1 переміщаються до пристрою для запалювання шихти 18. Робота агломераційної машини ілюструється на прикладі руху однієї із симетрично розташованих кільцевих каруселей. Агломераційні процес починається з моменту переміщення спікальної чаші 1 у зону пристрою для запалювання шихти 18. У цьому фіксованому положенні 14 спікальна чаша накривається ковпаком 22, що встановлений у верхній частині опорної рами 21. У ковпак 22 по повітропроводу 24 надходить стиснене повітря, а газопроводу 23 - газоподібне паливо. Ковпак 22 у пристрої для запалювання шихти 18 виконує функцію горна, що формує палаючий шар заданої товщини. Продукти горіння і волога віддаляються через колосникові решітки на дні спікальної чаші в газовідвідну камеру 25, по патрубку 26 і далі по трубопроводах на установку для наступного очищення газу, що відходить. Після формування рівномірно палаючого шару ши хти у вер хній частині спікальної чаші 1 ковпак 22 піднімають, а спікальна чаша 1 переміщається в зону пристрою попереднього спікання шихти 19 (фіксоване положення 15). Ковпак 28 пристрою попереднього спікання шихти 19 також встановлений у верхній частині опорної рами 27 і постачений одним повітропроводом 29 для подачі стиснутого повітря. Після опускання ковпака 28 у спікальну чашу 1 надходить стиснене повітря для підтримки процесу спалювання твердого палива в шарі шихти. За допомогою газовідвідних камер 30 по патрубку 31 і далі по трубопроводах віддаляються пилоподібні частки і газоподібні продукти горіння. Швидкість агломерації і, відповідно, швидкість переміщення палаючого шару визначається обсягом стиснутого повітря, що надходить у спікальну чашу. Після спікання половини обсягу шихти, ковпак 28 піднімають і спікальна чаша 1 переміщається в зону пристрою остаточного спікання шихти 20 (фіксоване положення 16) для завершення агломераційного процесу. Конструкція пристрою для остаточного спікання шихти 20 і технологічний процес, що протікає, аналогічні попередньому циклу. Після завершення агломерації шихти, спікальна чаша 1 переміщається до місця вивантаження спіку (фіксоване положення 17). Витягнутий зі спікальної чаші 1 спік направляється на дроблення і грохочення. У результаті просівання формується три потоки: товарний агломерат, зворот і малофракційний матеріал для формування постелі. Тому що на кожній кільцевій каруселі 2, 3 встановлено одночасно п'ять спікальних чаш 1, то процес є циклічно - потоковим. Час простою спікальних чаш 1 при основних і допоміжних процесах агломерації мінімальний і обумовлений часом, необхідним для завершення того чи іншого технологічного циклу. Час кожного циклу взаємно збалансований для одержання наприкінці процесу агломерації якісної металургійної сировини. Дослідно-промислові випробування конструкції агломераційної машини для спікання залізовмісних матеріалів під тиском показали, що вона забезпечує високу продуктивність агломераційного процесу, технологічна в обслуговуванні і дозволяє звести до мінімуму обсяг викидів пилу і газів в атмосферу.