Cuptor pentru materiale în vrac

Camerele pentru materiale în vrac sunt, de obicei, o clădire cu un singur compartiment.

În departamentul de materiale se depozitează var, fluorină, minereu de fier, sinter, bauxită și alte materiale în vrac.

În funcție de metoda de depozitare a materialelor, se pot distinge trei tipuri de compartimente: cu buncăre suspendate; cu depozitare în stive; cu buncăre în groapă.

Materialele pot fi livrate în fiecare dintre aceste tipuri de compartimente prin benzi transportoare sau transport feroviar. În atelierele de conversie, construite în condițiile unei întreprinderi în funcțiune sau a unei clădiri vechi, materialele din departamentul vrac pot fi furnizate prin transport feroviar sau auto. Acestea sunt livrate la atelier în containere.

Compartimentul poate fi fără macara sau cu macarale suspendate pentru transbordarea materialelor. Compartimentele cu buncăre în groapă deservite de macarale cu graif nu sunt utilizate în atelierele nou concepute.

Macaraua cu graifă are în locul căruciorului obișnuit graifă specială cu două mecanisme de ridicare conectate prin cabluri de oțel cu o graifă cu două fălci și două canale (figura 1); un mecanism asigură ridicarea și coborârea graifei prin cablu 5, al doilea — prinderea fălcilor 7 graifă prin cablu 6. Capacitatea de încărcare a macaralelor graifă 5-15 tone, capacitatea graifelor 1,75 și 3 m 3 .

Materialele sunt expediate în compartimentul convertorului prin transport pe bandă rulantă.

La selectarea metodei de livrare a materialelor de la departamentul de încărcare, se ține seama de volumul fluxurilor de marfă și de particularitățile de funcționare a oțelăriei. În atelierele de conversie a oxigenului, unde materialele în vrac sunt încărcate aproape continuu și unde acestea sunt alimentate la o înălțime mare deasupra convertoarelor, cel mai rațional este să se distribuie materialele și să se transporte la atelier pe un transportor cu bandă.

Amplasarea departamentului de materiale de încărcare în vrac în raport cu clădirea principală a magazinului și dimensiunea acestuia sunt alese în funcție de considerente structurale, bazate pe posibilitățile teritoriale.

Lățimea clădirii departamentului de materiale în vrac este determinată de numărul și amplasarea căilor ferate, de dimensiunile buncărurilor și ale stivei și de alte condiții. În secțiile fără macarale, lățimea clădirii este de 18, 24, 30 și 48 m de-a lungul axelor coloanelor. În compartimentele cu macarale suspendate, lățimea clădirii este de 24 m de-a lungul axelor coloanelor.

Înălțimea clădirii în compartimentele fără macarale este de obicei de 6 — 22 m de la nivelul pardoselii până la capul șinelor macaralei. Înălțimea clădirii în care nu este prevăzut transferul de materiale cu macaraua este de 9 … 12 m.

Lungimea clădirii departamentului de materiale în vrac este determinată de lungimea totală a buncărelor (stive), precum și de grosimea pereților despărțitori dintre buncăre (stive) și de lungimea secțiunilor de capăt ale departamentului, neocupate de buncăre (stive). Distanța dintre coloanele clădirii este de obicei de 6 sau 12 metri.

Compartiment superior cu buncăre în groapă

Planul și secțiunea transversală a unui astfel de compartiment sunt prezentate în figura 2.

Aproape întreaga suprafață a unei clădiri cu un singur compartiment este ocupată de buncăre cu gropi, al căror număr depinde de numărul de tipuri de materiale utilizate într-un anumit atelier și de cantitatea de consum a acestor materiale; există unul sau mai multe buncăre pentru fiecare tip de material.

Pereții buncărurilor sunt din beton armat și sunt acoperiți din interior cu o punte de șine pentru a proteja împotriva impactului cu grapa.

Adâncimea buncărurilor pentru materiale în vrac este de obicei de 6-7 metri. Pentru a facilita descărcarea, lungimea buncărului pentru fiecare material nu trebuie să fie mai mică decât lungimea vagonului. Deasupra buncărurilor există două șine de cale ferată longitudinale de trecere. Calea 1 din mijlocul clădirii este, de obicei, o cale de descărcare, pe care ajung vagoanele 6 cu materiale care intră în magazin. Pentru descărcare, se deschid trapele cu balamale ale fundului vagonului și materialul este turnat prin gravitație în buncăr. Datorită utilizării acestui sistem de descărcare, materialele sunt de obicei livrate în vagoane „gondolă” sau în vagoane gondolă, al căror fund este realizat sub formă de trape articulate. Calea 2 de la marginea buncărurilor este o cale de încărcare; pe ea sunt alimentate platformele și cărucioarele 4 cu muldas sau buncăruri portabile, în care sunt încărcate materialele în vrac din buncărurile de groapă.

buncăruri. Încărcarea materialelor se realizează cu ajutorul podurilor rulante 5.

În partea din zona de lucru liberă de buncăre se află cuptoare de tip tambur 7 pentru uscarea materialelor.

Compartimentele de groapă de acest tip sunt utilizate în atelierele cu cuptoare deschise, unde materialele trebuie să fie transportate cu trenuri muld la nivelul podelei atelierului. Pentru alimentarea cu materiale a vagoanelor în astfel de compartimente este necesară construirea unor trepte înclinate lungi, cu o pantă a căii ferate de cel mult 15°.

Compartimentul inferior cu buncăre și transportoare de livrare a materialelor

Partea superioară a buncărurilor 1 (fig. 3) se află la semnul ±0; în rest, dispunerea și amplasarea buncărurilor sunt aceleași ca în compartimentul de tip superior descris mai sus. Materialele intră în compartiment pe calea ferată 5 situată deasupra buncărurilor, sunt descărcate prin gravitație după deschiderea trapetelor din partea inferioară a vagoanelor 6.

Materialele sunt descărcate din compartiment cu ajutorul benzii transportoare 2, care trece de-a lungul peretelui clădirii. Pentru a fi distribuite cu ajutorul macaralei 7, materialele sunt încărcate din buncărele de la groapă în buncărele de recepție 3 ale conveiorului, de unde sunt alimentate către banda în mișcare prin intermediul alimentatorului 4. Există un buncăr de recepție deasupra fiecărui buncăr de groapă. Pentru uscarea materialelor din compartiment există uscătoare cu tambur situate într-unul dintre capetele clădirii.

Compartiment inferior cu buncăruri suspendate

De-a lungul compartimentului (figura 4) se află două rânduri de buncăruri metalice suspendate 9, deasupra fiecăruia dintre acestea existând o cale ferată de descărcare 8 pentru vagoanele 6 cu materiale de intrare. Materialele sunt descărcate prin deschiderea unor trape în partea inferioară a vagoanelor.

În departament nu există macarale. Materialele sunt descărcate din compartiment cu ajutorul a două benzi transportoare 10 care circulă de-a lungul clădirii, sub buncăruri. În acest scop, alimentatoarele vibratoare 11 situate sub buncăruri sunt pornite, iar materialul curge din buncăr pe banda mobilă 10.

Compartimente pentru depozitarea materialelor în stive

Compartimentele pot fi de două tipuri — cu și fără macarale. În compartimentul cu macarale (figura 5), de-a lungul peretelui unei clădiri cu o singură travee, există o treaptă de descărcare 8 cu o cale ferată 3, la care sunt alimentate vagoanele cu materiale. Materialele sunt descărcate în șanțul 1 prin deschiderea trapetelor cu balamale ale fundului vagonului. Șanțul este realizat din beton armat și joacă rolul unui rezervor de recepție; din acesta, materialele sunt descărcate cu ajutorul unei macarale cu grapă 2 în stive 4, în care este depozitat stocul necesar de materiale în vrac. Aceste stive pot fi dispuse fie într-un singur rând de-a lungul clădirii (figura 5), fie în două rânduri.

Materialele din secție sunt descărcate de două transportoare cu bandă 7 și, în acest scop, sunt încărcate cu ajutorul macaralei cu grapă în buncărurile de recepție 6.

După deschiderea porții acestor buncăre (sau pornirea alimentatoarelor vibrante), materialul este turnat pe benzile transportoare 7, care îl transportă în atelierul de producție a oțelului. Secția dispune de tamburi de uscare rotativi 5, în care materialele sunt încărcate de o macara cu graifă; din tambur, materialele uscate sunt descărcate în stive pentru a fi depozitate cu ajutorul unui transportor.

Compartimentul fără macara pentru depozitarea materialelor în stive este prezentat în figura 6.

Materialele sunt introduse în acesta cu ajutorul unui transportor înclinat 3 dintr-un compartiment de descărcare din apropiere, în care materialele ajung în vagoane. De pe transportor, materialele sunt introduse prin pâlnia 2 în transportorul orizontal 1, care este utilizat pentru a forma o stivă 7. De pe acest transportor, materialele în vrac sunt descărcate într-un anumit loc cu ajutorul unui cărucior automat de împingere 4. Materialele sunt evacuate din compartiment de două transportoare 5 situate în tuneluri speciale 6 sub stivă. Materialele din stivă sunt alimentate la transportoarele 5 cu ajutorul alimentatoarelor mobile cu palete 8 care se deplasează de-a lungul tunelului de deasupra transportoarelor.

Exemplu de calcul al echipamentului de separare a materialelor în vrac

Capacitatea și dimensiunile totale ale buncărurilor (stive) pentru materiale în vrac.

Capacitatea buncărelor (stive) pentru materialele în vrac se determină pe baza consumului zilnic al acestor materiale și a normelor acceptate de stocare a acestora.

În tabelul 6 este prezentat un exemplu de calcul al coeficienților de consum ai materialelor de încărcare corespunzătoare pe tonă de lingouri gata preparate, precum și al consumului acestor materiale pentru o topire, pentru magazin pe zi și numărul de materiale din departament, ținând seama de normele acceptate de stoc în magazinul proiectat.

Capacitatea utilă necesară a buncărelor (stive) pentru materialele în vrac este egală cu masa materialului corespunzător împărțită la masa sa în vrac.

Capacitatea totală (reală) a buncărelor (stivelor) pentru materiale în vrac este egală cu capacitatea utilă a acestora împărțită la factorul de umplere.

Factorul de umplere al buncărurilor pentru materiale în vrac se presupune a fi 0,8, iar pentru stive este egal cu 1. Pentru a asigura debitele de var (pentru a elimina deteriorarea acestuia), în buncăruri se instalează un perete de separare în partea inferioară. Prin urmare, factorul de umplere real al buncărurilor cu var va fi mai mic decât al altor materiale în vrac depozitate în buncăruri fără pereți despărțitori. În exemplul de calcul, se presupune că acesta este de 0,5.

Adâncimea buncărurilor pentru materiale în vrac este, de obicei, de 6-7 m, inclusiv stratul inferior „mort” de material cu grosimea de 0,5-0,75 m, conceput pentru a facilita funcționarea graifului și pentru a proteja talpa buncărului de impactul graifului. Unghiul de înclinare al pereților laterali ai stivei este de aproximativ 450.

Lățimea buncărelor (stive) este determinată de lățimea clădirii departamentului de încărcare, depinde la rândul său de lungimea deschiderii podului macaralelor cu graifă, 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 limitele (de la 12 la 17 m).

Lungimea buncărurilor (stive) se determină prin calcul, pe baza capacității totale (reale) necesare a buncărurilor (stive) pentru materialul dat și a adâncimii și lățimii acestuia acceptate în calcul, dar ținând seama de posibilitatea funcționării normale a grapei.

Pentru ca grătarul să funcționeze corect, lungimea minimă a buncărului pentru orice material în vrac trebuie să fie cu aproximativ 0,8-1,0 m mai mare decât dimensiunea grătarului în partea de jos, la deschiderea sa maximă (egală cu 3 m pentru un grătar de 1,75 m 3 și 3,3 m pentru un grătar de 2,5 m 3).

Lungimea calculată a buncărurilor (stive) este egală cu capacitatea totală a buncărului (stivei) împărțită la suprafața secțiunii transversale a acestuia.

În tabelul 7 este prezentat un exemplu de calcul al lungimii buncărurilor pentru materiale în vrac în atelierul proiectat.

Numărul de macarale din departament

În departamentul de materiale se instalează macarale cu grapă macarale cu capacitate de ridicare de 10 și 15 t, cu capacitatea grapei de 1,75 și respectiv 2,5 m 3 .

Numărul de macarale din departamentul de încărcare (Pkr.sh) poate fi determinat:

unde K — coeficientul consumului de timp al macaralei pentru operațiile auxiliare (1.1 — 1.2); A — productivitatea zilnică a atelierului în lingouri adecvate, tone; c — coeficientul de încărcare al macaralei (luat egal cu 0,8); 1440 — numărul de minute din zi; ∑ — suma costurilor timpului de macara pe tona de lingouri, min.

Suma costurilor orare cu macaraua pe tona de lingouri (∑) se determină pe baza costurilor orare cu macaraua pentru prelucrarea unei tone de materiale de încărcare și a coeficienților de consum ai materialelor de încărcare corespunzătoare pe tona de lingouri.

Tabelul 8 — Costurile orelor de macara pentru prelucrarea unei tone de materiale în vrac

Calculul costurilor totale ale timpului de macara pentru 1 tonă de lingouri este prezentat în tabelul 9.

Tabelul 9 — Costurile totale ale timpului de macara pentru 1 tonă de lingouri

Numărul de macarale în departamentul de materiale:

În exemplul de calcul luăm 3 macarale cu clapetă cu o capacitate de ridicare de 15 t.

Valorile inițiale pentru selectarea și calcularea parametrilor principali ai transportoarelor sunt productivitatea orară necesară a transportoarelor și caracteristicile încărcăturii. În funcție de caracteristicile încărcăturii, se alege viteza benzii și apoi, luând în considerare productivitatea dată, se calculează lățimea benzii.

Lățimea benzii poate fi determinată prin formula

unde C — factorul de umplere a centurii cu material; γ — masa în vrac a materialului, tone / m 3 ; ν — viteza centurii, m / s.

În funcție de proprietățile sarcinii, viteza benzii trebuie să fie luată după cum urmează:

• 2-6,3 m/s — pentru materiale slab abrazive, a căror măcinare nu le reduce calitatea (cărbune) și abrazive pulverulente și granulare (nisip);
• 2-3,15 m/s — pentru bulgări abrazivi fini și medii (zgură, cenușă, pietriș, minereu)
• 1,5-2,0 m/s — pentru bulgări grosieri abrazivi (minereu, pietre) și materiale a căror măcinare determină reducerea proprietăților lor (cocs)
• 0,8-1,25 m/s — pentru materiale pulverulente în condiții de inadmisibilitate a pulverizării.

Coeficientul de umplere a benzii cu material depinde de amplasarea suporturilor rolelor benzii. La o poziție orizontală a rolelor C = 338, la un unghi de înclinare a rolelor față de orizontală de 20 ° C = 470; la un unghi de înclinare a rolelor de 30 ° C = 550.

Valorile lățimii așchiilor obținute în calcul trebuie rotunjite la cea mai apropiată mărime din intervalul standard de lățimi ale așchiilor, mm: 300, 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000.