Конструкция, оборудование и проектирование агломерационных фабрик

Q₁ = М_ш * 1/3 = 526,67 * 1/3 = 175,56 т/ч;

Q₂ = М_ш – Q₁ = 526,57 – 175,56 = 351,11 т/ч;

где: Q₁ – производительность устройства по верхнему слою, т/ч;

Q₂ - производительность по нижнему слою, т/ч.

Тип распределителя определяем по производительности нижнего слоя. Близкие характеристики имеет челноковый распределитель шихты 1,2*12,5 (таблица 2)./4/

 

Таблица 2 – Технические характеристики РЧ – 2,5*12,5

Производительность, т/ч	350 – 450
Длина тракта, м	12,5
Ширина ленты, м	1,2
Ширина колеи, м	1,97
Скорость движения ленты, м/с	1,27
Скорость перемещения распределителя, м/с	0,2
Ход челнока, мм	3500
Габариты, мм: Длина	14454
Ширина	2920
Высота	1200
Масса, кг	до 9120

 

 

Рисунок 2 – Челноковый распределитель аглошихты

 

Челноковый распределитель с реечным  приводом считают самым надежным. Распределитель (рисунок 2) состоит из тележки, конвейера с приводом и привода тележки. Тележка – это сварная рама 1, опирающаяся на три пары ходовых колес 3. Ленточный конвейер оборудован приводным барабаном 9 с приводом (привод состоит из электродвигателя 6, промежуточного вала 7, цилиндрического редуктора 10 и муфты), натяжным барабаном 16 с винтовым натяжным устройством 17, желобчатыми трехроликовыми опорами 4 для поддержания рабочей ветви ленты и однороликовыми опорами 5, а также отклоняющими барабанами для поддержания холостой ветви ленты. У приводного барабана имеется направляющая воронка 8 для выгрузки шихты с ленты. На тележки шарнирно установлены скребки 2 для сгребания просыпи в бункер барабанного питателя. Скребки работают только при движении тележки к бункеру. При обратном ходе скребки поворачиваются на шарнирах и просыпь не сгребают. Привод перемещения тележки распределителя состоит из электродвигателя 11 переменного тока, редуктора 12, удлиненного вала с муфтами 13 и вала с ведущей шестерней 15 реечной передачи. Зубчатая рейка 14 смонтирована на раме тележки. Возратно-поступательное движение распределителя осуществляется реверсированием электродвигателя. Импульс на реверс выдается двумя индуктивными датчиками или конечными выключателями, установленными стационарно на расстоянии один от другого, определяющем величину хода распределителя.

Расчет постели и  выбор питателя постели

 

Количество постели необходимой  в 1 час – M_n.

M_n = 60 * W_t * m_n, т/ч,

где: W_t – скорость движения паллет, м/мин;

m_n – расход постели на 1 погонный метр, т/м.

W_t = L * C / H = 78 * 0,018 / 0,35 = 4,01, м/мин,

где: L – длина рабочей части машины, м (таблица 1.1);

C – вертикальная скорость спекания, м/мин;

H – высота спекаемого слоя, м (высоту спекаемого слоя увеличиваем до 0,5 м);

m_n = S_пал * g_пос * h_пос = 4,0 * 1,55 * 0,02 = 0,124 т/м,

где: S_пал – рабочая ширина паллет, м (таблица 1);

g_пос – насыпная плотность постели, т/м³;

h_пос – высота постели, м.

M_n = 60 * 4,01 * 0,124 = 29,83 т/ч.

Для постели используем бункер самодозирующий.

 

Расчет окомкователя шихты

 

Расчет окомкователя ведется  по максимальному слою.

V_бар = Q₂ * К_зап / q_уд = 351,11 * 1,5 / 5,51 = 95,58 м³,

где: V_бар – объём барабана, м³;

К_зап – коэффициент запаса (принимаем 1,5).

Определяем длину и диаметр  барабана:

L = 4D

D = = (95,58/3,14)^1/3= 3,12 м

L = 4 * 3,12 = 12,48 м.

 

Близкими характеристики имеет  барабан ОБ6-3,2*12,5 (таблица 3)./4/

Барабанный окомкователь предназначен для окончательного увлажнения, перемешивания  с коксом, добавляемый в аглокорпусе, и окомкования шихты перед  загрузкой на агломашину.

 

Таблица 3 – Техническая характеристика ОБ6-3,2*12,5

Производительность, т/ч	450
Диаметр барабана (внутренний), м	3,2
Длина барабана, м	12,5
Угол наклона барабана, °	1 - 4
Степень заполнения барабана, %	< 13
Частота вращения барабана, мин  -1	4 - 8
Мощность электродвигателя, кВт	110

 

 

Расчёт смесителя  шихты

 

Часовой расход топлива на спекание:

Q_т = Q_час * Т / 100 = 329,17 * 2 / 100 = 6,85 т/ч,

где: Т – содержание топлива  в шихте (принимаем равным 3%).

Принимаем, что 100% топлива подается в шихту непосредственно перед окомкователем, поэтому производительность смесителя составляет:

Q_с = М_ш – Q_т = 526,67 – 6,58 = 520,09 т/ч.

Определяем длину и диаметр  барабана:

L = 3D, где D = , где V = Q_с * К/ q_уд;

V = 520,09*1,5/5,51 = 78,01 м³;

D = (78,01*4/3*3,14)^1/3 = 3,21 м;

L = 3*3,21 = 9,93 м.

Близкие характеристики имеет смеситель  СБ2 – 3,2*12,5 (таблица 4)./4/

Барабанный смеситель предназначен для первичного перемешивания компонентов шихты частичного окомкования при предварительном увлажнении, а также подогрева её за счёт перемешивания с горячим возвратом.

 

Таблица 4 – Техническая характеристика барабанного смесителя СБ2 – 3,2*12,5

Производительность, т/ч	1200
Диаметр барабана, м	3,2
Длина барабана, м	12,5
Угол наклона, °	2,15
Степень заполнения барабана, %	< 18
Частота вращения барабана, мин-1	9,4
Масса с электрооборудованием, т	93,3

 

 

Расчёт сборного конвейера

 

Производительность конвейера  Q_{сб. к} = 526,67 т/ч (принимаем по количеству необходимой шихты М_ш).

Принимаем ширину ленты 1200 мм. Угол естественного откоса аглошихты составляет 35°. /5/

х = 1,16 / (2*cos 20°) = 0,617 м

S = ½ * 1,16 = 0,122 м²,

где: S – площадь поперечного сечения, м².

Определяем объём шихты  в одном погоном метре:

V = S * 1= 0,122*1 м³ или V = 0,122*2,2 = 0,268 т,

Где: 2,2 – насыпная масса шихты, т/м³.

Определяем скорость ленты конвейера:

.

Производительность ленточного конвейера (перед дозированием возврата):

Q_{л. кон} = Q_с – М_в = 520,09 – 184,33 = 335,75 т/ч.

Определяем скорость движения ленты  конвейера:

V = Q_{л. кон} / (3600*g*S) = 335,75 / (3600*2,2*0,122) = 0,347 м/с.

Близкие характеристики имеет ленточный  конвейер ПС-8 (таблица 5). /4/

 

Таблица 5 – Технические характеристики ПС-8

Ширина ленты, мм	1200
Размер рабочего ролика, мм	530
Размер холостого ролика, мм	1600
Мощность двигателя, кВт	40
Число оборотов	980
Срок службы ленты, мес.	12,8

 

 

Расчёт шихты

 

В состав агломерационной шихты  входит:

• Концентрат – 737 кг/т;
• Рудная смесь – 277 кг/т;
• Коксовая мелочь – 62 кг/т;
• Известняк – 68 кг/т;
• Колошниковая пыль – 5 кг/т.

Механические потери принять равными 2 %. /2/

Определяем часовой расход компонентов  аглошихты на цех с учетом потерь:

• Концентрат – 0,737 * (312*3) * 1,02 = 703,63 т/ч;
• Рудная смесь – 0,277 * (312*3) * 1,02 = 254,46 т/ч;
• Коксовая мелочь – 0,062 * (312*3) * 1,02 = 59,19 т/ч;
• Известняк – 0,068 * (312*3) * 1,02 = 64,92 т/ч;
• Колошниковая пыль – 0,005 *(312*3) * 1,02 = 4,77 т/ч.

Всего расходуется шихты в час:

Ш = 703,63 + 254,46 + 59,19 + 64,92 + 4,77 = 1096,97 т/ч.

Всего возврата в шихте:

В = 35 * Ш / 65 = 35 * 1096,97 / 65 = 590,68 т/ч,

где: 35 – содержание возврата в  шихте.

Итого расходуется шихты с учетом возврата:

1096,97 + 590,68 = 1687,65 т/ч.

Определяем количество материалов с учетом запаса:

• Концентрат – 703,63 * 4 * 24 = 67548,38 т;
• Рудная смесь – 264,46 * 15 * 24 = 95204,52 т;
• Коксовая мелочь – 59,19 * 15 * 24 = 21309,48 т;
• Известняк – 64,92 * 15 * 24 = 23371,56 т;
• Колошниковая пыль – 4,77 * 15 * 24 = 1718,64 т.

 

Выбор питателя шихты

 

Выбираем дисковый (тарельчатый) питатель для шихты, который является наиболее распространенным и прост в конструкции.

Питатель состоит из закрепленной на фундаменте рамы 1, электродвигателя 2, муфты 3, редуктора 4, диска 5 (тарели), футерованного плитами 6 из износостойкой стали.

Горловину бункера, под  которым устанавливается дисковый питатель, выполняют с боковым выгрузочным окном 7, перекрываемым заслонкой 8. При работе питателя материал силой трения о диск увлекается к выгрузочному окну горловины бункера и сталкивается скребком 9 на движущуюся ленту 10 конвейера. Производительность питателя зависит от скорости вращения диска. Сечение выгрузного окна регулируется заслонкой 8.

 

Таблица 6 – техническая характеристика дискового питателя ДТ – 25 /4/

Диаметр тарели, м	2,5
Частота вращения тарели, мин -1	4 – 7
Максимальный размер допустимого  куска материала, мм	150
Производительность, м3/ч при скорости вращения диска:
Минимальной	120
Максимальной	210
Редуктор специальный с передаточным числом, i	145,58
Электродвигатель	12 – 14
Габариты, м:
Длина	до 3,6
Ширина	2,5
Высота	1,12
Масса питателя с электродвигателем, кг	до 4770

 

 

Расчёт бункеров для  шихтовых материалов

 

Определяем количество материалов с учетом запаса на 4 часа для одной агломашины:

1096,97 * 4 / 3 =  1462,63 т

Принимаем ёмкость бункера 77 м³, тогда количество бункеров для одной агломашины:

1462,63 / 77 = 19 шт.

 

Расчёт штабеля железорудных материалов

 

Расчет штабеля концентрата:

Количество концентрата с учетом запаса на 4 дня 67548,38 т или 67548,38/3 = 22516,13 м³.

где: 3 – насыпная масса концентрата, т/м³.

Принимаем высоту штабеля Н = 11 м, угол откоса материала при формировании штабеля a = 45°.

x = Н * сtg a

2x = 2Н * сtg a

2x = 2 * 11 * ctg 45° = 22 м

x = 11 м

Объем штабеля равен:

V =	а * Н	(2в + d)
	6

 

в = 2x + d, тогда:

 

V =	а * Н	(4x + 3d)
	6

 

 

d  = (	6 * V	– 4x) / 3 = (	6*22516,13	– 44) /3 = 171,42 м
	а * Н		22 * 11

 

отсюда d равняется:

 

Тогда: в = 2*11 + 171,42 = 193,42 м.

Таким образом, длина штабеля получилась больше требуемой (193,42 >150), то делаем четыре штабеля для концентрата: один штабель формируется, два улеживаются, один забирается.

 

Расчёт руды и колошниковой пыли:

Использую данные из расчета для  концентрата, определяем длину штабеля  для руды и колошниковой пыли.

Количество руды и колошниковой пыли с учетом запаса на 15 дней:

95204,52 + 1718,64 = 96923,16 т или 96923,16 / 2,6 = 37278,14 м³,

где: 2,6 – насыпная масса руды.

Используя данные из расчета штабеля  концентрата определяем длину штабеля руды и колошниковой пыли:

d  = (	6 * V	– 4x) / 3 = (	6*37278,14	– 44) /3 = 293,42 м
	а * Н		22 * 11