Culoarul pentru deșeuri este conceput pentru a primi cupe cu deșeuri de la atelierul de separare a deșeurilor, pentru a pune cupele pe cântare, pentru a regla greutatea și pentru a transfera cupele în culoarul de încărcare pentru stivuirea deșeurilor în convertor. Echipamentul principal al culoarului — macarale pentru deplasarea lingurilor, macarale magnetice, cântare, camioane pentru deșeuri. Coridorul de fier vechi este legat de coridorul de încărcare prin șine transversale cu ecartament larg.
În secțiunea de fier vechi a șantierului de încărcare sunt depozitate în principal deșeuri metalice și, în unele cazuri, dezoxidanți. Pentru depozitarea acestor materiale, departamentul dispune de platforme sau gropi corespunzătoare. Volumul total al gropilor de depozitare a deșeurilor este determinat de producția zilnică a atelierului, de consumul de deșeuri pentru o tonă de oțel, de numărul de zile de stocare și de greutatea în vrac a deșeurilor.
Amplasarea și echipamentul departamentului de fier vechi depind de capacitatea atelierului și de metoda adoptată de alimentare cu fier vechi a convertorului și de încărcarea acestora.
În atelierele cu productivitate relativ scăzută, se utilizează dispunerea longitudinală a depozitului de încărcare. În acest caz, depozitul de încărcare (departamentul de fier vechi) este, de obicei, amplasat în linie cu culoarul de încărcare al clădirii principale a atelierului, iar fierul vechi este alimentat către convertizor cu ajutorul unui cărucior aflat la marginea platformei de lucru, pe drumul care merge de-a lungul frontului convertizorului.
În atelierele cu productivitate ridicată, cea mai rațională ar trebui să fie considerată dispunerea paralelă a departamentului de răzuire, cu alimentarea cu deșeuri de-a lungul căilor transversale de sub platforma de lucru și încărcarea acestora în convertoare cu ajutorul macaralelor de pe rampa de încărcare și utilizarea pentru deplasarea longitudinală a paletelor cu macarale de încărcare a deșeurilor de tip semi-portal. Două palete sunt de obicei suficiente pentru a încărca toate deșeurile în convertor. Volumul de palete depinde de capacitatea convertorului, de proporția de deșeuri din încărcătură și de densitatea acestora.
Lățimea clădirii departamentului de fier vechi este determinată de numărul și amplasarea șinelor de cale ferată în ea, lățimea acceptată a gropilor de fier vechi și în magazinele moderne ale uzinelor naționale este de obicei de 24-36 m de-a lungul axelor coloanelor clădirii.
Înălțimea clădirii depinde de dimensiunile materialului rulant, precum și de echipamentul macaralei, de amplasarea rutelor de transport al paletelor și este, de obicei, de 14 m de la nivelul podelei atelierului până la capul șinelor macaralei. Înălțimea traveelor, unde nu este prevăzut transferul cu macaraua, este de 10 … 12 m. Lungimea clădirii departamentului de fier vechi este determinată în principal de lungimea gropilor de fier vechi, precum și de grosimea totală a pereților despărțitori și de lungimea secțiunilor de capăt ale departamentului, neocupate de gropi. Distanța dintre coloanele clădirii este de obicei de 6 sau 12 metri.
Compartimentul de încărcare pentru materiale magnetice poate fi superior și inferior.
Compartiment de încărcare superior. Secțiunea transversală și planul uneia dintre variantele unui astfel de compartiment sunt prezentate în figura 1. Compartimentul este o clădire cu o singură ramă, cu o platformă de lucru 8, situată la nivelul platformei de lucru a travei cuptorului din atelier. Pe întreaga lungime a clădirii se află un buncăr 4 din beton armat. Pereții interiori ai buncărului sunt protejați de impactul bucăților de fier vechi de o platformă metalică (de exemplu, din șine). Uneori, buncărul este împărțit prin pereți transversali în mai multe compartimente (pentru depozitarea separată a fontei brute și a deșeurilor de compoziție diferită). Adâncimea buncărului variază de obicei de la 2 la 3,5-4,0 metri.
De-a lungul buncărului, la marginea acestuia, există trei șine de cale ferată: șina de descărcare 3, pe care sosesc vagoanele 7 cu deșeuri; șinele de încărcare 1, 2, pe care sunt instalate trenuri de cărucioare 5 cu mulduri sau cupe, în care deșeurile sunt transportate la clădirea principală a atelierului. Departamentul este echipat cu macarale electrice magnetice aeriene 6, cu ajutorul cărora deșeurile din vagoanele care sosesc sunt descărcate în buncăruri, iar din buncăruri sunt descărcate în muldas sau cupe pe șinele de încărcare. La ieșirea din compartiment există cântare feroviare pentru cântărirea încărcăturii (împreună cu mulds și platforme feroviare).
Acest tip de compartimente sunt legate de clădirea principală a atelierului printr-un trepied situat la același nivel cu platforma de lucru, ceea ce facilitează și grăbește transportul trenurilor cu mulduri către cuptoare. În același timp, pentru alimentarea vagoanelor cu deșeuri care sosesc în aceste compartimente este necesară construirea unor trepte înclinate de mare lungime, deoarece panta căii ferate nu trebuie să depășească 15 grade.
Figura 1: Planul și secțiunea transversală a compartimentului superior de încărcare pentru materiale magnetice
Compartimente de încărcare inferioară. În fig. 2 sunt prezentate două tipuri de compartimente de încărcare inferioară ale atelierelor BOF, concepute pentru depozitarea și încărcarea deșeurilor în palete. Într-unul dintre acestea (fig. 2, a) există mai multe buncăre de groapă 2, între care se află platforme pentru palete 8. Resturile sunt aduse în vagoane de-a lungul căii ferate 5 și descărcate în buncărurile 2 cu ajutorul macaralelor magnetice 1, aceleași macarale servind și la încărcarea paletelor. Paletele cu deșeuri sunt transportate în afara secției de către camionul autopropulsat pentru deșeuri 7 de-a lungul liniei transversale unde se află cântarele feroviare. Macaraua pod 3 este utilizată pentru deplasarea paletelor.
Un alt compartiment (figura 2,b) este echipat cu un pilon 6, unde ajung autobasculante pentru a descărca deșeurile direct în cupele 8 instalate la marginea pilonului. În plus, deșeurile sosesc în vagoane pe șinele 9, de unde sunt descărcate de macaralele magnetice 1 în buncărul 2 al gropii sau direct în palete. Paletele încărcate sunt deplasate din secție de către cărăușii de fier vechi 7 de-a lungul șinelor 4, situate perpendicular pe axa travei de încărcare. Macaraua 3 este utilizată pentru deplasarea paletelor.
Figura 2: Planurile a două tipuri (a și b) de compartimente de încărcare inferioare ale atelierelor BOF.
Calcularea echipamentului departamentului de încărcare
Capacitatea și dimensiunile generale ale gropilor de răzuire.
Capacitatea gropilor de fier vechi pentru materiale magnetice se determină pe baza consumului zilnic al acestor materiale și a normelor acceptate de stocare a acestora.
Consumul de materiale pentru topire (Kpl) — este egal cu coeficientul de cost al materialului corespunzător pe tona de lingouri corespunzătoare (Kk) înmulțit cu masa de topire în lingouri corespunzătoare, adică
unde a — consumul de material corespunzător la 100 kg de lingouri metalice, kg. m — coeficientul de randament al lingourilor potrivite din lingouri metalice.
Consumul zilnic de materiale în atelier (Kdob) — este egal cu consumul de materiale corespunzătoare pentru o topire (Kpl) înmulțit cu numărul maxim de topiri în atelier pe zi, adică
Cantitatea de materiale în magazin (Kvid) — este egală cu consumul zilnic maxim de materiale relevante în magazin înmulțit cu numărul de zile de stoc al acestor materiale acceptat în acest magazin, adică
P zap dob — este cantitatea de stocuri zilnice de materiale relevante acceptate în magazin.
Presupunem că în atelierul BOF sunt topite următoarele grupe de tipuri de oțel:
- carbon structural calm, semicalm, fiert de calitate obișnuită (40%)
- oțel carbon structural calm, semicalm, fiert de calitate superioară (60%).
Gama de clase de oțeluri cu costurile feroaliajelor acceptate pe baza experienței de funcționare a atelierului este prezentată în tabelul 1
Tabelul 1. — Costurile agenților de oxidare pentru diferite tipuri de oțel
În tabelul 2 este prezentat un exemplu de calcul al coeficienților de consum ai materialelor de încărcare corespunzătoare pe tonă de lingouri gata, precum și al consumului acestor materiale pentru o topire, pentru magazin pe zi și pentru numărul de materiale din departament, ținând seama de normele acceptate de stoc în magazinul proiectat.
Pentru a facilita munca macaralelor magnetice, adâncimea gropilor pentru materialele magnetice este de obicei acceptată ca fiind egală cu 2-3 m. Grosimea pereților despărțitori dintre buncăre nu trebuie să fie mai mică de 0,7 m.
Lățimea gropilor este determinată de lățimea clădirii departamentului, depinde la rândul său de lungimea deschiderii podului macaralelor magnetice, de necesitatea de a găzdui un anumit număr de șine de cale ferată pentru trenurile de încărcare (boghiuri), vagoanele care sosesc și alte echipamente, precum și de lățimea culoarelor în conformitate cu normele de siguranță și alte condiții și poate varia în intervale destul de mari (de la 12 la 17 m și mai mult).
Lungimea gropilor se determină prin calcul, pe baza capacității totale necesare (reale) a buncărurilor pentru un anumit material și a adâncimii și lățimii acestuia acceptate în calcul.
Lungimea calculată a gropii este egală cu capacitatea totală a gropii împărțită la suprafața secțiunii sale transversale, adică la produsul dintre lățimea gropii și adâncimea utilă.
În tabelul 3 este prezentat un exemplu de calcul al lungimii gropilor pentru deșeuri metalice și feroaliaje din atelierul proiectat.
Tabelul 3 — Capacitatea și dimensiunile generale ale gropilor din departamentul de încărcare
Numărul de macarale din departament.
În departamentul de materiale magnetice sunt instalate macarale magnetice cu o capacitate de ridicare de 10 și 15 t cu un diametru al magnetului de 1,15 și 1,65 m.
Alegerea capacității de ridicare a macaralelor este determinată în principal de productivitatea atelierului, de capacitatea convertoarelor și de capacitatea selectată a paletelor.
Pentru atelierele de conversie cu o productivitate de până la 4 milioane de tone de lingouri pe an se utilizează în principal macarale de încărcare cu o capacitate de ridicare de 10 t, pentru atelierele cu o productivitate anuală de peste 4 milioane de tone capacitatea de ridicare fiind de 15 t și mai mult.
Macaralele departamentului sunt utilizate pentru a efectua operațiuni principale (descărcarea deșeurilor și feroaliajelor de pe platformele feroviare, încărcarea materialelor în molozuri, cupe etc.) și auxiliare (curățarea căilor ferate, rearanjarea echipamentelor etc.). Utilizarea totală a macaralelor de încărcare pe tonă de lingouri depinde de consumul de materiale de încărcare pe tonă de lingouri, de materiale, de caracteristicile de viteză ale macaralelor etc.
Numărul de macarale din departamentul de încărcare (Pkr.w) poate fi determinat prin formula:
Suma costurilor orelor de macara pe tonă de lingouri (∑) se determină pe baza costurilor timpului de macara pentru prelucrarea unei tone de materiale magnetice și a coeficienților de consum ai materialelor magnetice corespunzătoare pe tonă de lingouri
Tabelul 4 — Consumul de timp al macaralei pentru prelucrarea unei tone de materiale magnetice
Calculul consumului total de timp al macaralei pentru 1 tonă de lingouri este prezentat în tabelul 5.
* Presupunem că 50% din deșeuri sunt descărcate în groapă cu încărcarea lor ulterioară în palete și 50% din deșeuri — direct în palete.
Numărul de macarale cu încărcare magnetică din departamentul de fier vechi va fi:
Acceptăm într-un calcul exemplar 9 macarale magnetice cu o capacitate de încărcare de 15 t.
