Пристрій для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини

Реферат: Пристрій для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини містить бункер з заслінкою, приводний барабан-живильник з очисним ножем і завантажувальним лотком, додатковий барабан-живильник, розміщений симетрично першому барабану-живильнику. Додатковий барабан-живильник виконано із діамагнітного матеріалу і забезпечено розміщеною в лівій нижній чверті барабанного живильника магнітною системою з магнітів, полярність яких чергується. При цьому додатковий барабан-живильник розміщено на відстані від приводного барабана-живильника, яка дорівнює або більша висоти розвантажувального вікна бункера. Відношення діаметрів приводного та додаткового барабанів-живильників дорівнює 1,0:(0,751,0). UA 102076 U (12) UA 102076 U UA 102076 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до чорної металургії, а саме до галузі підготовки агломераційної шихти до спікання. Відомий пристрій для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини, що містить бункер з заслінкою, приводний барабан-живильник з очисним ножем та відбивний лист (в сучасній термінології - завантажувальний лоток) [Вегман Е.Ф. Окускование руд и концентратов. - М.: Металлургия, 1976. - С. 155-156]. Наявність завантажувального лотка у відомому пристрою забезпечує часткову сегрегацію шихти при її переміщенні з барабанаживильника на колосникові грати агломераційної машини. Процеси сегрегації шихти при її завантаженні на колосникові грати позитивно впливають на роботу агломераційної машини, так як при цьому крупні фракції шихти переміщуються у нижні шари, що знаходяться безпосередньо на колосникових гратах, створюючи таким чином технологічну "постіль". Остання слугує захистом колосникових ґрат від високих температур, що створюються при спікання шихти. Дрібні фракції шихти, які збагачені паливом, знаходяться в середніх та верхніх шарах шихти, що позитивно впливає на технологію спікання шихти. Недоліком відомого пристрою для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини є недостатній рівень сегрегації шихти при її переміщенні з барабана-живильника на колосникові грати, що знижує продуктивність машини та якість виробленого агломерату. Недостатній рівень сегрегації не забезпечує раціонального розподілу концентрації палива в шарі шихти, яка повинна зростати знизу-вверх. Після запалення шихти зона горіння палива в шарі переміщується зверху-вниз. При цьому прихід тепла в нижні шари поступово зростає за рахунок збільшення частки регенерованого тепла. Таким чином, в верхніх шарах шихти спостерігається недолік тепла, в результаті чого агломерат верхніх шарів має понижену міцність. Біля колосникових ґрат спостерігається надлишок тепла, в результаті чого нижні шари агломерату переплавляються, що знижує його відновлюваність [Губанов В.Н., Цейтлин A.M. Справочник рабочего-агломератчика. - Челябинск: Металлургия, 1987. - С. 94]. Найбільш близьким до пропонованої корисної моделі за технічною суттю та результатом, що досягається, є пристрій для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини, що містить бункер з заслінкою, приводний барабан-живильник з очисним ножем і завантажувальний лоток, який забезпечено додатковим барабаном-живильником та завантажувальним лотком, розміщеним симетрично першому (основному) барабануживильнику, причому нижня частина бункера виконана з двома вихідними вікнами, а відношення діаметрів барабанів-живильників дорівнює 1:1 [Патент SU 863980. Авторы патента: Руденко Ю.Р., Фрадкин Л.Е., Крижевский А.З.]. Недоліком відомої конструкції пристрою для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини є нераціональний розподіл фракцій по висоті шару шихти, завантаженої на колосникові грати агломераційної машини. Відповідно до умов спікання, важливо забезпечити розміщення крупних фракцій в нижніх шарах шихти, завантаженої на колосникові грати, а дрібних фракцій - у верхніх шарах. Тоді нижні шари шихти служитимуть "постіллю", а верхні шари шихти, що містять дрібні фракції шихти і мають більшу концентрацію палива, створять сприятливі умови для процесів запалення і спікання шихти. Тобто, крупність шихти на колосникових гратах повинна зростати зверху-вниз, а концентрація палива в шарі шихти повинна зростати знизу-вверх. Задачею корисної моделі є підвищення ефективності її роботи за рахунок забезпечення раціонального розподілу по висоті гранулометричного складу шихти, завантаженої на агломераційну машину, відповідно до умов технології спікання, при яких крупні фракції сировини розміщуються в нижніх шарах шихти, а дрібні фракції - у верхніх шарах, що забезпечує сприятливі умови для процесів запалення і спікання шихти. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини містить бункер з заслінкою для регулювання висоти розвантажувального вікна, приводний барабан-живильник з очисним ножем і завантажувальним лотком, додатковий барабан-живильник, розміщений симетрично першому барабануживильнику, згідно з корисною моделлю, додатковий барабан-живильник виконано із діамагнітного матеріалу і забезпечено розміщеною в лівій нижній чверті магнітною системою з магнітів, полярність яких чергується, причому додатковий барабан-живильник розміщено на відстані від першого барабана-живильника, яка дорівнює або більша висоти розвантажувального вікна бункера, а відношення діаметрів приводного та додаткового барабанів-живильників дорівнює 1,0:(0,75-1,0). Заявлена корисна модель ілюструється схемою, на якій зображено загальний вигляд пропонованого пристрою для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини. 1 UA 102076 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пристрій для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини складається з встановленого на каркасі 1 машини бункера 2 з заслінкою 3, яка утворює розвантажувальне вікно 4, приводного барабана-живильника 5 з приводом 6, очисним ножем 7 і завантажувальним лотком 8, додаткового барабана-живильника 9 з очисним ножем 10, розміщеними симетрично приводному барабану-живильнику 5. Додатковий барабан-живильник 9 виконано із діамагнітного матеріалу і забезпечено розміщеною в правій нижній чверті барабанного живильника магнітною системою 11 з магнітів, полярність яких чергується, причому додатковий барабан-живильник 9 розміщено на відстані від приводного барабана-живильника 5, яка дорівнює або більша висоти розвантажувального вікна 4 бункера 2. При цьому буде забезпеченим вільний прохід потоку шихти, який рухається з розвантажувального вікна 4. Відношення діаметрів приводного 5 та додаткового 9 барабанів-живильників дорівнює 1,0:(0,751,0). Відношення діаметрів приводного 5 та додаткового 9 барабанів-живильників 1,0:(0,75-1,0) вибране із таких умов: діаметрів приводного барабана-живильника 5 обумовлено розрахунковою продуктивністю агломераційної машини, діаметр додаткового барабанаживильника 9 обумовлений розмірами магнітної системи 11, яка залежить від конструкції та характеристик магнітів; ці показники мають значний діапазон розсіювання в межах 1-0,75. 12 колосникові грати агломераційної машини. Запропонованій пристрій для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини працює таким чином. Призначена для спікання шихта, що складається в основному з залізорудної сировини, яка характеризується сильними магнітними властивостями, з бункера 2, установленого на каркасі 1 агломераційної машини, через розвантажувальне вікно 4, висота якого регулюється заслінкою 3, надходить на зовнішню поверхню приводного барабанаживильника 5. При обертанні барабана-живильника 5 приводом 6 в напрямку стрілки А шихта за рахунок сили тертя, яка є результатом дії сил гравітації, захоплюється зовнішньою поверхнею барабана-живильника 5 і переміщується по годинниковій стрілці в напрямку до додаткового барабана-живильника 9, який розміщено на відстані від першого барабана-живильника 5. Ця відстань дорівнює або більша висоти розвантажувального вікна 4 бункера 2. В середній частині барабанів-живильників 5 та 9 на шихту діють дві сили: сила гравітації, направлена вертикально вниз, та сила магнітного притягання, яка направлена по радіусу додаткового барабанаживильника 9. Основна частина магнітних силових ліній полюсів магнітної системи 11 замикається через циліндричну поверхню додаткового барабана-живильника 9, яка виконана з діамагнітного матеріалу, і шихту, що характеризується яскраво вираженими магнітними властивостями. Шихта піддається впливу напруженості магнітного поля, в результаті чого відбувається її намагнічування і притягання до зовнішньої циліндричної поверхні барабана 9 з діамагнітного матеріалу в місцях розташування полюсів магнітної системи 11. В процесі переміщення шихти уздовж циліндричної поверхні барабана-живильника 9 відбувається багаторазове її перемагнічування і взаємне перемішування гранул різної крупності. Частинки шихти різної крупності притягуються і переміщуються до циліндричної поверхні барабанаживильника 9 з різною силою. Більш крупні гранули шихти містять у своєму складі меншу концентрацію феромагнітних матеріалів, тому вони притягуються до циліндричної поверхні барабана-живильника 9 з меншою інтенсивністю, ніж дрібні фракції. Під дією сил гравітації крупні гранули рухаються по стрілці Б і попадають на завантажувальний лоток 8, а звідти - на колосникові грати 12. При переміщенні шихти по завантажувальному лотку 8 здійснюється її сегрегація - крупні фракції шихти будуть перші скочуватися по площині укосу матеріалу і переміщуються у нижні шари, що знаходяться безпосередньо на колосникових ґратах, створюючи таким чином технологічну "постіль". Дрібні гранули шихти містять у своєму складі більшу концентрацію палива та феромагнітних матеріалів, тому притягуються до циліндричної поверхні барабана-живильника 9 з більшою інтенсивністю, ніж крупні фракції. Шихта знаходиться під впливом сил магнітного притягання, вектор яких спрямований до центра барабана-живильника 9. При обертанні барабанаживильника 9 в напрямку проти годинникової стрілки вплив цього вектора на шихту, зменшується, а вплив вектора гравітаційних сил, який спрямований вертикально вниз, збільшується. Внаслідок взаємодії цих двох векторів результуюча рівнодіюча, яка діє на частинки шихти, змінюється в часі при обертанні барабана-живильника 9. Спочатку від циліндричної поверхні барабана-живильника 9 відділятимуться середні гранули шихти, які будуть сипатися на шар шихти, створений завантажувальним лотком 8, а потім зверху - дрібні гранули. Остаточне очищування зовнішньої поверхні барабанів-живильників 5 та 9 від налиплої шихти відбувається за допомогою очисних ножів 7 та 10. 2 UA 102076 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Таким чином, процес завантаження шихти на колосникові грати має такі технологічні відмінності. Шихта, яка знаходиться у бункері 2, складається із окомкованих гранул різного гранулометричного складу - від 6 мм до 20 мм. Дрібні фракції шихти мають більшу концентрацію залізорудної сировини, характеризується сильними магнітними властивостями і збагачені паливом. Крупні фракції шихти мають меншу концентрацію залізорудної сировини, мають слабші магнітними характеристики і меншу концентрацію палива. На початку процесу завантаження фракції різної крупності рівномірно розподілені по об'єму шихти в бункері 2. При виході шихти із розвантажувального вікна 4 та переміщенні потоку шихти по зовнішній поверхні барабана-живильника 5 по стрілці А в правій верхній його чверті рівномірність розподілу фракцій різної крупності по поперечному перерізу порушується. Дрібні фракції шихти, які мають більшу концентрацію залізорудної сировини за рахунок дії напруженості поля магнітної системи 11 частково переміщуються вправо (по кресленню) ближче до зовнішньої поверхні додаткового барабана-живильника 9. При подальшому обертанні барабана-живильника 5 і переміщенні шихти в праву нижню його чверть загальний потік шихти ділиться на два окремих потоки: лівий по стрілці Б, з крупними та середніми окомкованими гранулами, та правий по стрілці В, з середніми та дрібними фракціями шихти. Лівий (по кресленню) потік шихти переміщується на завантажувальний лоток 8, а потім на колосникові грати 12 агломераційної машини. При цьому спостерігається необхідна сегрегація шихти за крупністю: крупні фракції шихти переміщуються у нижні шари, що знаходяться безпосередньо на колосникових гратах, а середні фракції шихти завантажуються на поверхню шару уже завантаженої на колосникові грати шихти. Правий потік шихти з середніми та дрібними фракціями шихти переміщується до зовнішньої поверхні барабана-живильника 9 в його ліву нижню частину і за рахунок дії напруженості поля магнітної системи 11 піддається подальшій сегрегації. Середні фракціями шихти, як біль важкі, відриваються від зовнішньої поверхні барабана-живильника 9 першими і осипаються на поверхню шару шихти, завантаженої на колосникові грати 12 лотком 8 (стрілка В). Дрібні фракції шихти відриваються від зовнішньої поверхні барабана-живильника 9 останніми і створюють зовнішню поверхню шару завантаженої на колосникові грати шихти. Такий розподіл гранулометричного складу шихті дозволяє оптимізувати процес спікання шихти. На колосникових гратах агломераційної машини дрібні гранули шихти створюють поверхневий шар, що містить максимальну концентрацію палива, що сприятливо позначається на процесі запалення і спікання шихти. Крупні фракції шихти, перемістившись у нижні шари, створюють технологічну "постіль". Остання слугує захистом колосникових ґрат від високих температур, що супроводжують процес спікання шихти. Використання пропонованого пристрою для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини забезпечує раціональний розподіл гранулометричного складу та концентрації палива шихти по висоті, у відповідності до вимог технології спікання, при яких крупні фракції сировини повинні розміщуватися в нижніх шарах шихти і утворювати технологічну "постіль", а дрібні фракції - у верхніх шарах, що забезпечує сприятливі умови для процесів запалення і спікання шихти. Після запалення шихти зона горіння палива в шарі переміщується зверху-вниз. Так як в верхніх шарах шихти спостерігається більша концентрація палива, то недолік тепла, який спостерігається при використанні відомих пристроїв відсутній, а отже підвищується міцність агломерату верхніх шарів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для завантаження шихти на колосникові грати агломераційної машини, що містить бункер з заслінкою, приводний барабан-живильник з очисним ножем і завантажувальним лотком, додатковий барабан-живильник, розміщений симетрично першому барабануживильнику, який відрізняється тим, що додатковий барабан-живильник виконано із діамагнітного матеріалу і забезпечено розміщеною в лівій нижній чверті барабанного живильника магнітною системою з магнітів, полярність яких чергується, причому додатковий барабан-живильник розміщено на відстані від приводного барабана-живильника, яка дорівнює або більша висоти розвантажувального вікна бункера, а відношення діаметрів приводного та додаткового барабанів-живильників дорівнює 1,0:(0,75-1,0). 3 UA 102076 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4