Розділ 4. Обладнання складів шихти, плавильно-заливальних відділень

Тема 4.1. Обладнання складів шихти

1.Типова механізація складів шихти

Склад шихти призначений для приймання, збереження і підготовки до використання в ливарному цеху металевих шихтових матеріалів, палива для плавки, флюсів і вогнетривких матеріалів. Відповідно до призначення складу в ньому розташовують різні ємності для збереження матеріалів, а також необхідне транспортне і технологічне обладнання.

На мал. 4.1 показаний типовий механізований склад шихти чавуноливарного цеху. Такий склад обладнають у закритому приміщенні в прольоті шириною 18-24 м. Для зручності транспортування шихтових матеріалів склад безпосередньо примикає до плавильного відділення.

Усередині складу, уздовж його зовнішньої стіни, прокладають залізничну колію, по якій подаються під розвантаження вагони 14 з матеріалами. У проліт шихтового складу встановлюють магніто-грейферний кран 13, призначений для перевантаження матеріалів у засіки основного запасу 11. У великих складах з великим вантажообігом застосовують два крани, що працюють незалежно: магнітний і грейферний. Магнітні крани, постачені магнітною шайбою, призначені для перевантаження магнітних матеріалів, а грейферні - для підйому і транспортування сипучих матеріалів (коксу, флюсів).

Для підготовки матеріалів склад обладнують чушколамом для дроблення чушок чавуна, дробаркою для флюсу і копром, який встановлюють поза складом шихти для розбивки великого брухту.

П опередньо підготовлені матеріали подаються в добові (витратні) бункера для металевої шихти 10, коксу 5 і флюсу напівпортальними електричними кранами 12. З добових бункерів подається в завантажувальну 1 задану кількість металевих матеріалів, коксу і флюсу на одну колошу.

Складові шихти зважують на вагах 9. Потім баддя 1 захоплюється гаком 4 шаржирного крану 2 і через люк 6 у завантажувальній площадці подається до шахти вагранки 3 і розвантажується. Баддя із шихтою може подаватися в шахту вагранки також за допомогою скіпового підйомника. До підйомника баддя переміщається по похилих роликових конвеєрах 7 і 8.

2. Механізація підготовки шихти

На шихтових складах ливарних цехів зберігаються металеві шихтові матеріали, паливо для плавки, флюси і вогнетриви. Операції виконувані зі шихтовими матеріалами на складах, розділяють на транспортні і технологічні.

До транспортних операцій відноситься вивантаження матеріалів, які прибувають на склад зі сторони. Основна частина матеріалів доставляється залізничним транспортом. У невеликих цехах частина шихтових матеріалів може доставлятися автотранспортом. Матеріали, що надійшли на склад, розвантажують мостовими і консольними кранами усередині приміщення і козловими кранами на відкритих площадках. Основним підйомно-транспортним обладнанням на складах шихти для перевантаження феромагнітних матеріалів є мостовий кран, на гак якого підвішена електромагнітна шайба.

Е лектромагнітна шайба (мал. 4.2) являє собою металевий корпус 2 з магнітного матеріалу, усередині якого міститься обмотка 1. Знизу обмотка захищена плитою 5, яка виконана з немагнітної сталі, для запобігання від замикання магнітного потоку, що направляється через феромагнітний матеріал, який піднімають.

До шайби за допомогою вилки 9 і розетки 10 підключається електричний кабель, який при підйомі й опусканні шайби змотується і розмотується з додаткового барабана 18 візка мостового крана синхронно з тросом, намотуваним на барабан 17.

Крім транспортних операцій на складах виконуються операції по розколюванню чушкового чавуна і великого брухту, по дробленню флюсу і просіванню коксу.

При використанні для плавки стружки власних відходів її також брикетують на складі шихти. Металеві шихтові матеріали, паливо і флюси, які надходять у ливарні цехи, перед подачею в плавильне відділення піддають попередній обробці. Чушковий чавун, який надходить з металургійних заводів з'єднаним по три-чотири чушки, ламають на окремі частини по пережимах. При плавці в малих і середніх вагранках чушки ламають на більш дрібні частини. Для механізації цього процесу застосовують чушколами, що являють собою спеціальні пережимні преси. Кінематична схема чушколаму показана на мал. 4.3.

Робота чушколаму відбувається в такий спосіб. Чушковий чавун 1 кладуть на піднімальний стіл 2 з роликовим конвеєром. Стіл установлюють на необхідну висоту чушки поворотом ексцентрика 3. Маховик 4, який приводиться за допомогою електричного привода, через колінчатий вал 5 і шатун 6 надає руху механізму зламу 7 чушки. Для фіксування чушки служить упор 8, що автоматично відсувається після зламу для вільного пропуску, і притиск 9.

Для розбивання великого чавунного брухту обладнають копрові цехи, у яких також очищають елементи ливникових систем від залишків формувальної суміші перед переплавлянням і дроблять великі шматки вапняку. Копер являють собою пірамідальну вежу висотою до 10 м, у верхній частині якої встановлений блок для підйому копрової баби. У залежності від розміру брухту застосовують баби масою 500-3000 кг. Баба захоплюється спеціальними кліщами і на тросі електролебідкою піднімається нагору. Ривком троса кліщі відкриваються, і баба падає, розбиваючи брухт.

Для дрібного дроблення флюсу використовують щокову дробарку. Дробарки роздрібнюють шматки до розміру 12-40 мм. Для більш дрібного дроблення застосовують молоткові дробарки і кульові млини. Конструкція дробарок і кульових млинів аналогічна конструкції цього обладнання, застосовуваного для дроблення формувальних матеріалів.

К окс сортують на ексцентрикових чи інерційних грохотах. На мал.4.4 показаний ексцентриковий грохот. На рамі 1 установлене ексцентрикове сито 4. Через косинки, прикріплені до сита, проходить ексцентриковий вал 3, що приводиться в обертання електродвигуном 2. При вібрації гуркоту великі шматки коксу проходять уздовж усієї довжини полотнини гуркоту і наприкінці його звалюються в чи короб на конвеєр. Дрібні шматки провалюються крізь полотнину сита і потім передаються у відхід.

Брикетування металевої стружки виробляється на гідравлічних пресах з тиском на матеріал більш 40 ГПа, яки дозволяють одержати брикети діаметром 75-100 мм при висоті 75-150 мм щільністю 5600-5900 кг/м³.

3.Обладнання для зважування шихти

З авантаження шихтових матеріалів у баддю повинно відбуватися при точному ваговому дозуванні. Шихту можна зважувати безпосередньо на візку, чи попередньо зважену шихту завантажувати в баддю, що транспортується на візку без вагового пристрою. Пересуваючи уздовж бункерів, баддя послідовно заповнюється всіма елементами шихти, після чого доставляється до вагранки шаржирним чи краном скіповим підйомником.

На мал. 4.5 показана схема пружинних ваг з гідравлічним заспокоювачем, застосовуваних при зважуванні шихти. На таких вагах при зважуванні кускового матеріалу удари передаються не пружинам 7, а сприймаються маслом 8 ( що знаходиться в циліндрі 9), яке через отвори 10 перетікає у верхній поршень 11. Стіл 1 ваг у міру завантаження опускається, розтягуючи пружини, і ніж 6 електроконтакту, з'єднаний зі столом штифтами 2 і рамкою 3, замикається з регульованим контактом 5. У момент замикання контактів подається команда на припинення засипання матеріалу в баддю, яка стоїть на столі ваг. Ваги встановлюють на звареній станині 4.

В ізок для вагового дозування шихти (мал. 4.6) улаштований в такий спосіб. Вантажопідйомний механізм ваг установлений на платформі 1 самохідного візка з електроприводом 8. Платформа 7 механізму спирається на дві замкнуті між собою шарніром 10 напіврами 9 і 12, опорні шарніри яких установлені на платформі 1. Між платформами 7 і 1 розташовані пружні елементи 6, у якості яких використані гвинтові циліндричні пружини стиску. Число пружин і їхні параметри вибирають у залежності від необхідної вантажопідйомності ваг і здатності, що дозволяє, ваговимірної схеми. Для обмеження ходу платформи 7 і захисту пружин від поломки при перевантаженні встановлені механічні обмежники 13­ . На платформі укріплений роликовий конвеєр 5, на який накочується баддя 2. Для зв'язку привода 8 і перетворювача 11 з пультом керування використовується гнучкий кабель 3, укріплений на стійці 4.

Для точного дозування вапняку і феросплавів безпосередньо під днищем видаткового бункера встановлюють стрічкові і бункерні вагові дозатори.

С трічковий дозатор безупинної дії (мал. 4.7) складається з електровібраційного живильника 1, підвішеного на амортизаторах 2 до бункера, і вагового стрічкового конвеєра 3, установленого на платформі ваг.

На платформі ваг передбачений прилад 11, який показує продуктивність дозатора. Керування дозатором дистанційне за допомогою диференційно-транспортного приладу і потенціалу-регулятора з виконавчим механізмом. Необхідна продуктивність дозатора задається по шкалі електронного приладу і може регулюватися під час роботи дозатора.

Дозатор працює в такий спосіб. Матеріал з бункера безупинно подається на конвеєр 3 електровібраційним живильником 1. Стрічка конвеєра приводиться в рух електродвигуном через черв'ячний редуктор 4. Зусилля, створювані масою матеріалу, діють на платформу конвеєра і передаються системі зрівноважування 8 через систему важелів 9. Зрівноважування забезпечується тарними вантажами і пружиною 6, призначеної для сприйняття зміни навантаження при роботі дозатора. Ці зміни викликають деформацію пружини, передану через систему важелів 5, і плунжер 7 порушує рівноважний стан індукційного моста приладу і викликає відхилення стрілки 10 від первісного положення на величину, пропорційну зміні навантаження на стрічку. При відхиленні стрілки включається виконавчий механізм потенціалу-регулятора 12, який змінює на котушках вібраційного привода напругу постійного струму, від якого залежать амплітуда вібрації лотка і продуктивність живильника. Регулювання відбувається доти, поки дозатор не досягне заданої продуктивності.

Б ункерний дозатор (мал. 4.8) складається з наступних основних вузлів: дозувального бункера 2, елементів силовимірювальних 8, віброживильника 1 і рами 6 зі стяжками. Віброживильник електромагнітного типу служить для рівномірної подачі матеріалу з видаткового бункера в дозуючий. Віброживильник підвішений до металоконструкції на регульованих амортизаторах 7. Дозувальний бункер знизу закривається щелепним затвором 4, який приводиться в рух пневмоциліндром 5, Бункер на силовимірювальних елементах 8 підвішений до опорної рами 6. Відкриття щелепних затворів регулюється кінцевими вимикачами 3.

Робота вагового дозатора проходить у такий спосіб. Після закриття щелепного затвора включається віброживильник, і матеріал надходить у бункер дозатора. В міру надходження матеріалу подовжуються перетворювачі в силовимірювальних елементах і змінюється їхній електричний опір. Унаслідок цього порушується рівновага моста вимірювального приладу. По досягненні подаваної в бункер шихтою заданої маси спрацьовує контактний пристрій приладу і зупиняються віброживильники. Далі подається команда на розвантаження, дозатор спорожняється, цикл зважування повторюється.