Механизация загрузки вагранок

Загрузка шихты в вагранки может быть периодической или непрерывной.

При периодической загрузке вагранки бадья на завалочную площадку подается скиповым подъемником или шаржирным краном.

Скиповые подъемники устанавливают на вагранках производительностью 2 т/ч и выше, причем используют как один скиповый подъемник на блок из двух вагранок, так и отдельный подъемник для каждой вагранки. Применяют скиповые подъемники с опрокидывающейся бадьей – боковой завалкой (рис. 2.1.2.1) и раскрывающейся бадьей – центральной завалкой (рис. 2.1.2.2). При центральной завалке шихта более равномерно распределяется по сечению шахты вагранки.

Скиповые подъемники имеют сравнительно простую конструкцию. При их применении отпадает необходимость строительства специальных колошниковых площадок. Управление загрузкой производится снизу, что значительно улучшает условия работы для рабочих, обслуживающих вагранку.

Рис. 2.1.2.1. Схема загрузки шихты в вагранку

Рис. 2.1.2.2. Схемы наклонного подъемника с постоянной бадьей (а)

и с использованием оборотных бадей с коническим днищем (б):

1 – трасса подъемника; 2 – тележка; 3 – загрузочная бадья; 4 – упор для открывания днища; 5 – барабан лебедки; 6 – ролик для закрывания днища бадьи при опускании тележки; 7 – вагранка; 8 – ограждение; 9 – путь катков передней оси тележки; 10 – путь катков задней оси; 11 – цилиндрический корпус бадьи; 12 – коническое днище бадьи; 13 – опора для фиксации цилиндрической обечайки бадьи при разгрузке; 14 – противовес; 15 – конец троса противовеса; 16 – ловитель конца троса противовеса

Наклонный скиповый подъемник для центральной загрузки шихты в вагранки, как отмечалось ранее, может иметь постоянную бадью или сменные оборотные бадьи. На рис. 2.1.2.2, а показана схема подъемника с постоянной загрузочной бадьей, имеющей откидывающееся на шарнире днище, удерживаемое в закрытом положении рычажным запором. Когда в верхнем положении тележки бадья входит внутрь шахты вагранки, конец рычага запора ударяется об упор; запор освобождает днище бадьи, которое откидывается на шарнире, и бадья разгружается. При опускании тележки с пустой бадьей днище ее наезжает на ролик, который заставляет днище закрыться, а подпружиненный рычаг запора защелкивает крючок и запирает днище.

Подъемник с постоянной бадьей требует пересыпания в нее набранной колоши шихты из дозатора весовой тележки. Это не только усложняет установку, но и нежелательно с технологической стороны, так как для лучшего проплавления различные по характеру и размерам составляющие шихты желательно загружать в колошу в определенном порядке; при пересыпании же они перемешиваются.

Наклонный загрузочный подъемник для использования оборотных бадей без промежуточной пересыпки их содержимого схематически представлен на рис. 2.1.2.2, б. Трасса его имеет две колеи – одну более узкую, для передней оси тележки, другую более широкую, по которой идут катки задней оси тележки. В верхнем положении передняя ось тележки идет по своим рельсам по направлению к вагранке до упора, а задняя ось в это время проходит по своим рельсам выше, подтягиваемая кверху тросом лебедки. При этом консоль тележки с подвешенной на конце ее бадьей как бы кланяется, а бадья внутри шахты вагранки опускается. При этом происходит ее опорожнение. Цилиндрическая обечайка бадьи задерживается, садится своим фланцем на специальные опоры внутри шахты вагранки, а коническое дно бадьи опускается вместе с крюком тележки подъемника. Через образующееся кольцевое пространство шихта из бадьи вываливается и центрально падает в вагранку. Для вывода тележки с пустой бадьей из шахты вагранки используется противовес. Этот противовес при подъеме тележки и при приходе ее задней оси в крайнее верхнее положение поднимается в показанное штриховыми линиями положение самой тележкой; захватывающей по пути конец троса противовеса.

Периодическая подача шихты в вагранку осуществляется также с помощью шаржирного крана (рис. 2.1.2.3).

Металлическая шихта из суточных бункеров 1, снабженных пластинчатыми питателями, загружается в бадью 2, установленную на весовой тележке. Заполненная бадья сталкивается с тележки на рольганг 3, по которому подается под крюк завалочного крана 4, поднимается последним на уровень колошниковой площадки, заводится в шахту вагранки 6 и разгружается в ней. Разгруженная бадья возвращается завалочным краном на передаточный рольганг, а затем на весовую тележку установки. Кокс в бадью поступает из бункера 5.

Рис. 2.1.2.3. Установка для набора и загрузки шихты в вагранку

с использованием завалочного крана

В последнее время все шире применяют непрерывную загрузку шихты в вагранку. Непрерывная загрузка обладает преимуществами поточного процесса и позволяет создавать простые и надежные схемы автоматизации взвешивания и загрузки шихты.

На рис. 2.1.2.4 показана схема установки непрерывной загрузки шихты для вагранки производительностью 20 т/ч. Линия состоит из бункерной эстакады с бункерами 1 для шихты, траковых питателей 2 для выдачи шихты из бункеров, весовых дозаторов 3 для взвешивания составляющих шихты, системы пластинчатых конвейеров 4 для подачи шихты в вагранки, блока вагранок 6, системы радиоактивных уровнемеров шихты 5 и управляющей вычислительной машины 7.

При плавке чугуна в индукционных печах, так же как и в ваграночных установках, используются различные системы загрузки печей. В одной из них (рис. 2.1.2.5) шихта в бадьях 2 с крышкой устанавливается тельфером на тележку 4, которую можно подсоединить к системе вентиляции 3. При накате тележки с бадьей на печь 1 и выдаче шихты в нее осуществляется герметизация системы и надежное удаление всех выделяющихся газов из зоны загрузки.

Рис. 2.1.2.4. Автоматическая линия непрерывной загрузки шихты в вагранку

Рис. 2.1.2.5. Схема загрузки индукционных печей

В новых чугунолитейных цехах с электропечами, как правило, производится предварительный подогрев шихты непосредственно в загрузочной бадье. Для этого бадья выполняется в виде наружного цилиндрического корпуса с футеровкой и внутреннего железного цилиндра, в котором собственно и помещается шихта (рис. 2.1.2.6). Снизу бадья закрывается откидывающимися створками днища. Для подогрева бадья, загруженная шихтой, ставится под нагревательную камеру, имеющую сверху мощную газовую горелку (или нефтяную форсунку). Продукты горения с температурой ≈ 1000 °С, проходят сверху вниз сквозь шихту, затем уходят из внутреннего цилиндра через окна внизу его и поднимаются кверху, омывая обечайку с шихтой снаружи, и снова поступают на рециркуляцию. Часть газов при этом выходит внизу через окно в наружном корпусе бадьи.

Рис. 2.1.2.6. Загрузочная бадья с подогревом шихты:

1 – корпус бадьи; 2 – внутренний цилиндр; 3 – выход газов;

4 – наружные створки днища; 5 – внутренние створки; 6 – камера сгорания;

7 – газ; 8 – воздух; 9 – газовая горелка; 10 – горелка для зажигания