Конструкция загрузочных корзин

Металлическую шихту в дуговые электропечи загружают сверху в открываемое рабочее пространство корзинами с гибким раскрываемым днищем или корзинами грейферного типа.

Рис. 2.45. Загрузочная корзина с днищем из гибких секторов

Корзина первого типа (рис. 2.45) имеет цилиндрический корпус S, к нижней части которого прикреплены гибкие секторы 6 из пластинчатых цепей, заканчивающиеся кольцом (серьгой) 8. Корзину поднимают краном с помощью специальной траверсы за три крюка 4- Для опоры корзины при ее установке на пол цеха или передаточную тележку служит поддон 1, соединяемый с корзиной откидными замками 2 перед загрузкой лома в печь поддон от корзины отсоединяют.

При сборке корзины через кольца 8 гибких секторов вручную протаскивают цепь 7, стягивают цепь крюком вспомогательного подъема крана так, что секторы сходятся, образуя дно корзины и затем конец цепи замыкают штырем. В момент за­грузки шихты крюком вспомогательного подъема крана тянут за цепь 5, выдергивая штырь; гибкие секторы расходятся и шихта высыпается на под печи.

Рис 2 46. Загрузочная корзина грейферного типа

Корзина грейферного типа объемом 75 м3 для 100-т электропечи показана на рис. 2.46. Основными элементами корзины являются цилиндрический кожух 6 и две челюсти 1 сферической формы, шарнирно прикрепленные к корпусу с помощью ры­чагов 2. Поворачивая рычаги 2 вокруг осей 3, можно поднимать и опускать челюсти; расположение осей 3 таково, что челюсти самопроизвольно опускаются (смыкаются), образуя дно корзины. Тяги 8, шарнирно скрепленные с концами рычагов 2, обеспечи­вают синхронность поворота рычагов, т. е. подъема и опускания челюстей. Корзину поднимают краном при помощи крюков 7 двухкрюковой траверсы и прикрепленных к корпусу цапф 5 Для установки корзины на пол цеха или на передаточную тележку служат приваренные к челюстям опоры 9.

При загрузке лома в печь корзину завалочным краном печного пролета располага­ют над открытым рабочим пространством печи. Крюком вспомогательного подъема крана тянут канаты 4 вверх, раскрывая челюсти, и лом высыпается в печь После загрузки лома крюк вспомогательного подъема опускают и челюсти смыкаются.

Загрузку шихты корзинами осуществляют мостовыми кранами.

Конструкция крановой мульдозавалочной машины

Крановые мульдозавалочные машины для загрузки материалов в печь через рабочее окно мульдами широко применяются в цехах старой постройки. Такие крано­вые машины (рис. 2.47) передвигаются вдоль печного пролета по тем же подкрановым путям, что и завалочные краны, т. е. по путям, закрепленным на колоннах 4, ограни­чивающих печной пролет. Машина включает мост 3, по которому перемещаются две тележки — главная 2 и вспомогательная /, оборудованная подъемным механизмом с крюком. На главной тележке смонтирована шахта 5, являющаяся опорой для колонны 6, и механизмы подъема и вращения колонны 6 вместе с закрепленной на

ней кабиной 7. В кабине размещены опоры хобота 8 с механизмами его качания и вра­щения. Мульду 9 захватывают хоботом, снабженным механизмом ее замыкания. Устройство мульды с механизмом ее замыкания на хоботе показано на рис. 2.24.

Грузоподъемность крановых машин составляет 1, 5/10, 1,5/20, 3/10, 5/20 и 8/20 т; цифра в числителе означает грузоподъемность хобота, в знаменателе — вспомо­гательного подъема. В новых цехах такие машины не устанавливают, поскольку они мешают работе завалочных кранов печного пролета и в связи со сложностью устройства и трудностью их ремонта.

Конструкция безрельсовой мульдозавалочной машины

Безрельсовая мульдозавалочная машина конструкции ПКТИ (г. Днепропет­ровск), показанная на рис. 2.48, применяется в современных ЭСПЦ. Достоинства

таких машин — малые габариты и масса, большая маневренность и то, что они, пе­редвигаясь по рабочей площадке, не ме­шают работе завалочных кранов печного пролета. ,

Несущая рама 6 машины опирается на два неприводных передних колеса 7 и при­водную пару колес 5; колеса снабжены ре­зиновыми литыми шинами. Хобот 2, удер­живающий мульду 1, закреплен в качаю­щейся раме S, которая опирается на раму 6 машины через шарнир 8. Это позволяет качать хобот вокруг оси шарнира 8. На несущей раме расположены кабина 4 управле­ния, дизельный двигатель внутреннего сгорания, насосная станция, механизмы кача­ния и вращения хобота, замыкания мульды, передвижения и поворота машины. Все механизмы машины имеют гидравлические приводы, к которым рабочая жидкость подается от насосной станции, работающей от дизельного двигателя. Криволинейное движение машины создают поворотом задней пары ходовых колес.

Кинематическая схема основных механизмов машины показана на рис. 2.49.

Механизм вращения хобота 3 состоит из цилиндрической зубчатой передачи, колесо 7 которой жестко связано с мундштуком 6, установленным в качающейся раме 5 на подшипниках качения. Соединение хобота и мундштука — фланцевое на болтах. Вращение зубчатой паре сообщается гидродвигателем 22.

Качание хобота осуществляется совместно с рамой 5, соединенной шарнирно с основной несущей рамой 23 машины от двух гидроцилиндров 20. Рама 23 опирается на неприводные колеса 21 и приводные колеса 18.

Механизм замыкания мульды состоит из подвижного сухаря 2, прижимающего мульду к головке 1 хобота, и штока 4, соединяющего сухарь с гидроцилиндром 8.

Рис 2 49. Кинематическая схема механизмов безрельсовой загрузочной машины

Механизм передвижения машины состоит из конической передачи и конического дифференциала, смонтированных в корпусе заднего моста 19 и приводимых в движе­ние двумя гидродвигателями 17. На пустотелые оси заднего моста на подшипниках качения посажены ходовые колеса 18. Дифференциал позволяет обеспечить каче­ние ходовых колес без проскальзывания при различно^ скорости вращения колес при повороте машины. Поворот машины осуществляют от рулевого механизма, состоящего из глобоидной червячной передачи 10, зубчатой рейки 11, связанной с передачей рычагами и находящейся в зацеплении с шестерней 12, посаженной на вал 15, установленный в стакане 14 поворотной вилки 16. Вилка соединена с корпусом заднего моста 19.

При повороте руля 9 движение передается зубчатой рейке, которая с помощью гидроусилителя 13, уменьшающего усилие на руль, поворачивает через вал и вилку задний мост с ведущими колесами. Грузоподъемность хоббта таких машин составляет

1,5 и Зт, объем мульд 0,4-0,7 м3. Основные габариты этих машин приведены ниже:

Грузоподъемность хобота, т.................................................................................................................................................................. 1,5 3,0

Длина с хоботом, м............................................................................................................................................................................. 6,67 8,96

Ширина, м......................................................................................................................................................................................... 2,6 2,9

Высота, м......................................................................................................................................................................................... 2,84 3,14

Недостаток подобных машин состоит в загрязнении атмосферы цеха выхлопными газами.

Конструкция ленточной загрузочной машины

Ленточная загрузочная машина служит для загрузки в печь через рабочее окно сыпучих материалов и дробленых ферросплавов. Она позволяет загружать мате­риалы без отключения печи и изменять направление струи выбрасываемого в печь материала в вертикальной и горизонтальной плоскости.

Машина (рис. 2.50) передвигается к рабочему окну печи и от него по поперечному рельсовому пути на рабочей площадке. Машина состоит из перемещаемой механиз­мом 16 электротележки 17, на которую через стойки 5 опирается состоящий из двух секций бункер 7 для сыпучих материалов, снабженный весовым устройством 9
и челюстными затворами 10. Эти затворы открывают с помощью гидроцилиндров 8, регулируя количество выдаваемого из бункеров 7 материала. Бросковый механизм выполнен в гір де ленты 1, огибающей приводной 20, направляющий 2 и огибающий

ролик 21 и барабан 13, на поверхности ко­торого в его середине имеется кольцевой паз. При открывание затвора 10 материал через воронку 4 поступает в паз барабана, т. е. в зазор между средней частью барабана и лентой 1. Под действием центробежной силы материал прижимается к ленте и дви­жется с ней до направляющего ролика 2 и затем по инерции выбрасывается в печь через окно.

Направление струи материала по вер­тикали регулируют, поднимая или опуская раструб 3 через систему рычагов гидроци­линдром 12. Направление в горизонтальной плоскости изменяют с помощью поворот­ного круга 19 с гидроцилиндром поворо­та 18. Вращение приводного ролика 20, т. е. движение ленты, обеспечивает электродви­гатель с реализуемой частотой вращения че­рез клиноременную передачу. Изменяя ча­стоту вращений скоростного двигателя и, тем самым, скорость движения ленты, изменяют расстояние, на которое выбрасыва­ется материал.

Механизм передвижения 16 состоит из трехступенчатого редуктора, электродви­гателя и тормоза.

Для устранения зависания материала в бункере 7 на нем установлен электро­вибратор 6. Масло в гидроцилиндры механизмов машины подают из маслонапорной установки 14, электропитание к машине подводится по кабелю 15. Дальность броса­ния достигает 14 м, производительность 240 т/ч, скорость ленты 18,6 м/с.

Расчет привода ленточной загрузочной машины

Расчет привода загрузочной машины ленточного типа приводится по методике, изложенной в работах П. И. Полухина, А. И. Целикова и др., и иллюстрируется схемой, показанной на рис. 2.51; обозначения здесь такие же, как на рис. 2.50, а винты 22 обес­печивают натяжение ленты 1. На частицу материала массой т (рис. 2.51) в точке b действует сила тяжести G = mg, нормальная сила инерции Р„ — тш2й, касательная dv

сила инерции РТ = т—, сила трения F = N ■ / и нормальная сила N = mg cos а + at

+ muj2R, где г?, w — линейная и угловая скорость барабана; t — время; Я. — радиус барабана и / — коэффициент трения.

Спроектируем все силы на направление силы F:

— PT + F — Csna=0

—тЯ • dui/dt + (тЯш2 + mgcosa)f — mg sina = 0.

После преобразования получим dw /dt - /w2 = g(f cos a — sin a)/R.

Учитывая, что da/dt = ы, полученное уравнение принимает вид —и - fui2 = (g/R) (f cos a ~ sin a),

откуда

w2 = 2g [3/ sin a + (1 — 2f2) cos a + Ce2/“] / Д(1 + 4/2).

При угле q = —ai скорость частицы будет равна Vo, откуда определяется постоя­нная С. Конечная скорость Ук частицы при выходе ленты с барабана будет равна: VK2 = V2e2fa + xgRe2fa, где ао = ctj + ct2 — угол обхвата барабана лентой, угол Q] ^ 90°, угол ai ^ 30°, коэффициент

х = Ч {[(1 - 2/2) cos a2 + 3/ sin a2]/[(l + 4/2) ■ e2/“] + [3//(l + 4/2)]} .

Расчеты показывают, что при увеличении коэффициента трения от 0,4 до 0,5 для угла ai — 30°, коэффициент х уменьшается: при / = 0,4 коэффициент х = 1,78 и при / = 0,5 коэффициент х = 1,5. При уменьшении угла а2 коэффициент х практически не изменяется.

схемы метателя

Скорость ленты Ул принимается больше конечной скорости VK частицы:

У, ^ VK = efaoy/v2 + x-g-R.

Тогда текущая скорость частицы равна V = Уке^а°~а2) в момент времени t. Нагрузка от сил трения dF = dqV2f /gR. Здесь элементарная погонная нагрузка dq зависит от часовой производительности машины Q и составляет dq — QdS/3,6V, при элементарном пути dS = Rda. Мощность машины при загрузке

после интегрирования определится мощность, необходимая для совершения работы

М = QVnV, к(1 - 1/е/а°)/3600, кВт.

Мощность холостого хода составляет 0,7 от рабочего. Окончательно расчетная мощность двигателя броскового механизма определяется зависимостью

N = 1,7Q ■ VnVK(l - 1 /єrfao)/3600, кВт.

Например, для производительности машины 160 т/ч с радиусом барабана R = = 0,23 м, углах сщ = 150° и a-i — 30°, коэффициенте трения / = 0,5 и начальной скорости частицы (в момент ее падении на ленту) Vo = 1,6 м/с, конечная скорость частицы (в момент отлета от ленты)

VK = 2,720,557,з./1,62 + 1^0 • 9,81 • 0,23 = 9,43 м/с.

Принимаем скорость ленты Ул — 9,6 м/с и тогда мощность электродвигателя привода ленты:

N = 1,7 '-160'9’6--9-’43 (1 - 1/2,720'5-2’11) = 5,1 кВт.

3600 V / > > .

Конструкция системы загрузки материалов через свод печи

Наиболее совершенным способом загрузки сыпучих материалов считают при­меняемый на вновь строящихся печах способ загрузки сверху по наклонной течке через отверстие в своде печи. Подобная система включает расположенный над печью продольный ряд бункеров; из каждого бункера материал выдают с помощью электро - вибрационного питателя и весов-дозаторов на продольный конвейер доставляющий материал в расположенную против печи воронку, из которой он по наклонной трубе ссыпается в печь через отверстие в своде.

При загрузке с помощью течек через свод обеспечивается полная автоматиза­ция, не требуется отключение печи и открывание свода. Лишь при необходимости загружать в печь горячие ферросплавы требуется безрельсовая мульдозавалочная машина.

Конструкция автошлаковоза

Сталь из электродуговых печей выпускают в сталеразливочный ковш, который транспортируют к месту разливки мостовым краном или сталевозом (см. рис. 2.72). Шлак сливают в шлаковый ковш (чашу), который вывозят из цеха. Наиболее со­вершенным способом уборки шлака считают его вывоз с помощью автошлаковоза. Автошлаковозы несколько отличаются по устройству, но принцип работы и выпол­няемые ими операции одинаковы.

На рис 2.52 показан автошлаковоз фирмы «Камаг», имеющий дизельный дви­гатель. На платформе 1 шлаковоза смонтированы механизмы с гидравлическими приводами, обеспечивающие перестановку шлакового ковша 8 с пола цеха (стенда) на платформу шлаковоза и его наклон (опрокидывание) с целью опорожнения ковша.

Для уменьшения нагрузки на задние оси в хвостовой части платформы имеются подпорки (гидравлические домкраты) 4, опускаемые до касания с полом цеха перед подъемом и опрокидыванием шлакового ковша.

Для перестановки ковша служат два рычага 5, снабженные зевами 9 для захвата ковша за цапфы и гидроцилиндрами 2, которые могут поворачивать рычаги вокруг оси 3. Автошлаковоз подъезжает к стоящему на полу цеха ковшу 86 с повернутыми в крайнее правое положение (5а) рычагами до тех пор, пока цапфы ковша зайдут в зев 9 а рычагов. Далее с помощью гидроцилиндров 2 рычаги поворачивают справа налево; при крайнем левом положении рычагов ковш 8 оказывается стоящим на платформе цшаковоза. Перестановку ковша с автошлаковоза на пол цеха (стенд) производят в обратном порядке.

7 б Рис. 2.52. Автошлаковоз

Для опрокидывания ковша наряду с рычагами 5 и гидроцилиндрами 2 служат захваты 7 и два гидроцилиндра 6 доворота. При опрокидывании рычаги 5 с ковшом из крайнего левого положения поворачивают вправо. ’ При достижении рычагами вертикального положения выдвигаются захваты 7 и при этом одновременно с опус­канием ковша начинается его поворот вокруг осей цапф (наклон); затем включают гидроцилиндры 6 доворота ковша, продолжая перемещение рычагов 5 (позиция 8а); когда рычаги достигают крайнего правого положения, ковш оказывается повернутым на 160°.

Продолжительность опрокидывания, включая вывод подпорок составляет 6 мин. Автошлаковоз для ковша вместимостью 16 м3 имеет грузоподъемность 81т, масса с ковшом составляет 146 т, скорость движения с наполненным ковшом состав­ляет 8-16 км/ч, без груза — до 20 км/ч.

*