Удаление продуктов доменной плавки

На металлургических заводах общепринятой является ковшевая уборка чугуна от доменных печей на литейном дворе (рис. 5.14). Для приема чугуна от печей и его транспортировки применяют открытые грушевидные ковши и ковши миксерного типа. В миксерных ковшах чугун транспортируют в переливные отделения сталеплавильных цехов, в открытых ковшах – в миксерное отделение сталеплавильного цеха или на разливочные машины доменного цеха.

Рис. 5.14. Схема расположения оборудования на литейном дворе доменного цеха.

1 – желоб для чугуна; 2 – пушка для забивки чугунной летки; 3 – машина для вскрытия чугунной летки; 4 – поворотный желоб для шлака; 5 – отсечное устройство для чугуна и шлака; 6 – качающийся желоб для чугуна; 7 – мостовой кран; 8 – желоб для шлака; 9 – переходный мостик; 10 – кольцевая труба горячего дутья; 11 – пост управления пушкой для забивки и вскрытия чугунной летки; 12 – пост управления поворотными желобами для шлака; 13 – железнодорожные пути; 14 – закрома для песка; 15 – запасной желоб для чугуна.

Выпуск чугуна из доменных печей происходит почти непрерывно. После закрытия одной летки, через (10...15) мин. открывают другую летку. За один выпуск из печи выпускают до 800 т. чугуна (3...6 чугуновозных ковшей емкостью 140...300 т. каждый).

Чугуновоз с открытым грушевидным ковшом (рис. 5.15) представляет собой опи­рающуюся на две ходовые тележки 1 платформу, на которой устанавливают ковш 6. Платформа состоит из двух лафетов 2, жестко соединенных между собой изогну­тыми балками 9. Ковш вместимостью 100 или 140 т имеет футерованный шамотным кирпичом стальной сварной кожух грушевидной формы.

Рис. 5.15. Чугуновоз с открытым (грушевидным) ковшом

К кожуху с двух сторон приварены стальные щеки, каждая из которых заканчива­ется двумя лапами 5 и имеет по три цапфы. Две нижние цапфы 3 малого диаметра служат для опоры ковша на лафет, а цапфы 4 большого диаметра – для захвата ковша крюками крана при подъеме. Лапы 5 предназначены для опоры ковша на стенд разливочной машины при его кантовании в процессе разливки чугуна в чушки. Ковш снабжен двумя сливными носками 7 и двумя кронштейнами 8, за которые ковш захватывают крюками для кантования.

Из доменных печей объемом 3200-5500 м³, имеющих четыре чугунные летки, практически весь шлак выпускают через чугунные летки вместе с чугуном в главные желоба, оборудованные устройством (скиммером) для разделения чугуна и шлака; после скиммера шлак отводится из главного желоба по отводному шлаковому желобу. Из доменных печей объемом 2700 м³ и менее, имеющих одну-две чугунные и две шлаковые летки, шлак выпускают как через шлаковые летки (верхний шлак), так и через чугунные (нижний шлак). По шлаковым желобам литейного двора шлак по­ступает либо в ковши шлаковозов, устанавливаемых под сливными носками желобов (ковшевой способ уборки шлака), либо на установки припечной грануляции (бесков­шевой способ уборки). Большую часть (~95%) доменного шлака перерабатывают и используют в строительстве.

Ковшевая уборка шлака применяется на всех строившихся до недавнего времени доменных печах. При этом способе уборки выпускаемый из печи шлак по шлако­вым желобам стекает в ковши шлаковозов, транспортирующих его на установки переработки жидкого шлака (грануляционные и другие) и в небольших количествах в шлаковые отвалы.

Шлаковозы перемещают по железнодорожным путям с помощью локомоти­ва. Выпускают несколько модификаций шлаковозов, различающихся вместимостью шлакового ковша (11, 16 и 16,5 м ) и его формой и конструкцией механизма опра-кидывания или кантования ковша (механизмы винтового или зубчатого типов). Шлаковоз с винтовым механизмом кантования ковша вместимостью 16,5 м³ показан на рис. 5.16.

Рис. 5.16. Шлаковоз

Несущей основой шлаковоза является сварная рама 1 из изогнутых балок, ко­торая опирается на две двухосные железнодорожные тележки 2; на концах рамы сваркой закреплены два лафета 3, являющиеся опорой для шлакового ковша с опор­ным кольцом. Опорное кольцо 7 представляет собой сплошную стальную отливку с двумя катками 8 и цапфами, на которые напрессованы зубчатые секторы 9. Катками 8 кольцо опирается на плоские направляющие 10, закрепленные на ла­фетах, а зубья секторов входят в зацепление с зубчатыми рейками, имеющимися на направляющих 10. При опрокидывании ковша с кольцом катки 8 перекатываются по направляющим 10. (У шлаковозов с зубчатым механизмом опрокидывания ковшей направляющие с зубчатыми рейками выполнены криволинейными с выпуклостью вверх).

Шлаковый ковш (чаша) 6 четырьмя лапами-приливами опирается на опорное кольцо. Замки, образованные впадинами на лапах 5 ковша и выступами на опорном кольце, предотвращают смещение ковша в окружном направлении. Удержание ковша в кольце при кантовании обеспечивают четыре выступа 12, на которые воздействуют упоры, шарнирио закрепленные в проушинах 11 опорного кольца.

Шлаковые ковши изготавливают литыми из стали и реже из чугуна, поскольку стойкость ковшей из стали в 3-3,5 раза выше, чем отлитых из чугуна. Ковши вместимостью 11 и 16 м³ в поперечном сечении круглые, ковши вместимостью 16,5 м³ - овальные. Винтовой (рис. 5.16, поз. 4) или зубчатый механизм кантования ковша, приводимый в действие электродвигателем, размещают на одном лафете шлаковоза; он воздействует на одну из цапф опорного кольца.

Разливка чугуна

Разливочное отделение, включающее одну или несколько разливочных машин, обычно располагают вблизи доменного цеха и соединяют с печами независимыми от других грузопотоков железнодорожными путями.

Разливочная машина (рис. 5.17) включает две наклонные параллельно движущи­еся конвейерные ленты 8, снабженные приводом и натяжным устройством.

Каждый конвейер представляет собой две составленные из шарнирно соеди­ненных пластин цепи, на которых болтами закреплены поперечно располагаемые мульды — корытообразные изложницы для чугуна.

Цепи перемещаются по роликам 7, смонтированным на наклонных неподвижных опорах 11. Движение цепи обеспечивают две приводные звездочки 14, жестко поса­женные на вал, вращаемый приводом, размещенным в здании 12. Натяжение конвей­ера осуществляют путем перемещения холостых звездочек 3 с помощью натяжного устройства 2. Мульды 20 (изложницы) изготавливают из стали одноместными для получения одной чушки (45 кг) и двухместными для получения двух чушек (2×23 и 2×18 кг). Форма мульд и их расположение таковы, что выступающий гребень мульды перекрывает верх наклонной стенки каждой последующей мульды; это предотвращает попадание заливаемого сверху чугуна в зазор между мульдами.

Рис. 5.17. Разливочная машина: а – общий вид, б – участок заливки чугуна в мульды

Выпускаются три модификации машин: для ковшей вместимостью 100 т, 140 т и комбинированные – для 100 и 140 т ковшей. Их основные характеристики: масса отливаемых чушек 18, 23 или 45 кг; число изложниц в ленте 308 при массе чушек 45 кг и 154 — при массе чушек 18 и 23 кг; скорость движения ленты 11,3 м/мин; угол наклона ленты 9°44'; производительность при массе чушек 18, 23 и 45 кг составляет соответственно 122, 156 и 204 т/ч; выпота машин 11.84 м, ширина 17.2 м, длина 59,00м; длина конвейера машины 45,3м.

Организация разливки. Поступающий чугуновоз устанавливают против стенда 1. Крюком кантонального устройства 5 наклоняют чугуновозный ковш 4, сливая из нет чугун в желоб 6 ковш при этом опирается лапами на стенд 1. Через диа сливных носка желоба чугун поступает в мульды двух движущихся вверх конвейерных лент 8. В процессе движения чугун в мульдах затвердевает, чушки и мульды охлаждают водой, подаваемой водопроводом 10 через брызгала.

При огибании конвейером приводных звездочек 14 чушки чугуна подвергаются воздействию устройства для выбивки. Устройство выполнено в виде смонтирован­ных на раме 13 рычагов, снабженных приводом. Рычаги совершают колебательные движения, ударяя по чушкам, что побуждает их к выпадению из мульд.

Выпавшие чушки поступают в стационарный желоб 15 погрузочного устройства и затем по перекидным желобам 16 и 17 попадают вметаллические железнодорож­ные платформы. Верхний 16 и нижний 17 перекидные желоба с помощью лебедок можно направлять либо в сторону железнодорожного пути 18, либо в сторону пути 19 без остановки разливочной машины. Чушки на металлических платформах поливают водой. По мере наполнения платформ их передвигают по рельсовому пути с помощью лебедки.

Опорожненные мульды в перевернутом положении движутся с конвейером сверху вниз. С помощью расположенных под конвейерными лентами опрыскивателей .9 внутреннюю поверхность мульд покрывают известковым раствором для предотвра­щения приваривания к ним чугуна.

Тема № 6. “Автоматизация процесса выплавки чугуна. Агрегаты экологической безопасности доменного цеха. Утилизация побочных продуктов доменной плавки”