Загрузку твердой шихты в мартеновские печи, заливку чугуна и обслуживание печи (заправку и иногда торкретирование) производят машинами и механизмами печного пролета цеха, в котором в линию расположены мартеновские печи.

Конструкция и расчет напольной завалочной машины

Напольные завалочные машины предназначены для загрузки в печь твердых шихтовых материалов с помощью мульд. Мульды с шихтой машина поднимает с тележек мульдового состава, который до начала загрузки подают на рельсовый путь, проложенный вдоль печей.

На рис. 2.23 показана напольная машина грузоподъемностью 15 т в момент загруз­ки шихты в печь. Основой машины является мост 11, перемещающийся на четырех ходовых колесах 9 по рельсам 10 ширококолейного пути вдоль печей; для каждого колеса предусмотрен отдельный механизм передвижения 12.

По мосту в поперечном направлении перемещается тележка 3, на которой смонти­рованы хобот 2 и механизмы: захвата мульды 1 хоботов, вращения хобота, качания (подъема и опускания) хобота, передвижения тележки. Закрепленный на мосту портал 6 несет токосъемники 7, обеспечивающие электропитание машины от ста­ционарных тролей 8. Тролей 4 служат для подвода питания к механизмам тележки.

Кабину машиниста ранее размещали на тележке; у современных машин кабина установлена стационарно на специальном портале моста машины, что обеспечива­ет лучшие условия труда машиниста. При загрузке шихты хоботом захватывают мульду, стоящую на тележке 13, приподнимают мульду и движением тележки влево вводят мульду через рабочее окно в печь, после чего вращением хобота ее опрокиды­вают, высыпая материал на под печи. Основные параметры напольных завалочных машин приведены ниже:

Грузоподъемность, т...................................................	.......... 7,5	10	15
Ширина колеи, м........................................................	.......... 7,47-8,5	8,5	9,5
Ширина машины по буферам, м................................	.......... 7,85	7,85	8,15
Вылет хобота от переднего рельса, м.........................	.......... 6,1-7,1	6,1-7,5	8,4

Тяговое усилие моста машины составляет 300-600 т, что позволяет с помощью хобота перемещать мульдовые составы вдоль печей. Мульда (рис. 2.24) представляет

литую стальную емкость с карманом 3 на торцовой стенке. В карман опускают головку 2 хобота 4 завалочной машины и вдвигают с помощью штока 5 сухарь 1 в пазы кармана, что обеспечивает захват мульды хоботом. Объем типовых мульд для печей вместимостью более 200т составляет 1,75; 2,2 и 3,3м3.

машины

Тележки для мульды. Двухосные мульдовые тележки 1 (рис. 2.25), на которые устанавливают три-четыре мульды, имеют грузоподъемность 39, 40 и 45 т и длину

4,5- 4,8 м.

Расчет механизмов тележки напольной завалочной машины. Кинематическая схема тележки напольной машины (рис. 2.26) включает три основных механизма завалочной машины. Механизм вращения хобота (/), преодолевает: момент трения в опорах А и В от весов груженой мульды Q, хобота — Gі, мундштука — G<z с деталями привода; момент трения мульды о шихту и момент, вызванный эксцентричным расположением груза в мульде. Соотвественно общий момент, преодолеваемый при вращении хобота,

A/Bp — (Яд • На * дА Rb * Нв * ^в) * 0,5 4~ 0,5/ад^ • QRm 4~ Q ■ е,

где Яд, Rb — реакции в подшипниковых опорах А к В; dA, дв — диаметры цапф подшипников; у, А, нв — коэффициенты трения в опорах А к В-, Нм — коэффициент трения мульды о шихту, цм ~ 0,3; Ям — наибольшее расстояние от оси вращения мульды до ее дна; е — эксцентриситет груза в мульде.

Момент вращения определяет мощность привода

I

где пвр — частота вращения хобота, г — к. п.д. привода.

На механизм качания хобота (//) действуют следующие нагрузки: реакции опор Яд и Rb (от механизма вращения), вес электродвигателя Gз, тормоза G4, редуктора G6 механизмов вращения хобота, рамы тележки G5 и шатуна G7. Эти нагрузки определяют реакции в шарнирах С и D механизма качания — Яс и Яд - По методу Н. Е. Жуковского строятся планы скоростей для точек D, К (центр тяжести звена МD) с полюсом в точке Ру. Далее вычисляется связь усилия Ру от реакции Яд и веса G7 (рис. 2.26, б). Усилие Ру определяет момент на кривошипе ОМ — г:

и текущее значение мощности механизма качания хобота:

Мк • п,

где г) — к. п.д. механизма; пк — частота вращения кривошипа.

Рис. 2.26. Кинематическая схема механизмов тележки напольной завалочной машины (о)

и рычаг Н. Е. Жуковского (б)

По текущим значениям NK выбирается наибольшее /Vmax. С допущением синусои­дального изменения текущих значений NK мощность двигателя принимается равной среднеквадратичному значению Ncp кв = 0,7 • /Vmax или по величине ПВ (продол­жительность включения) Nub — Nmах • у/ПВ. Так как величина ПВ = 0,4 0,5, то

Ncp. KB ^ ^ср. пв. •

На раму механизма передвижения тележки (III) действуют реакции опор Rc и массы передних ската Ge, редуктора тележки Gд, рамы Gio, редуктора механизма качания Си, коленчатого вала G12, кабины G13, привода передвижения G14, опорной плиты и электродвигателя механизма качания хобота G15 и заднего ската G|(i. После определения реакций на скаты Re и Rf вычисляются сопротивления в переднем

Wu = RE(p-dn + 2f)-Kp/Dn,
Ws = RF(n-d3 + 2f)/Da,
WH = 0,1 {Re + Rf)

и от трения мульды о шихту

Wtu = (0,12 -0,15)0,

где р, f — коэффициент трения в переднем и заднем скатах; du, d% — диаметр цапф переднего и заднего скатов; Du, D$ — диаметр переднего и заднего скатов; Кр — коэффициент реборд; Q — сила тяжести мульды с шихтой.

Общее сопротивление W = Wn + W3 + W„ + Wm определяет общую мощность электродви гателя

N =

где VT — скорость тележки, г) — к. п.д. привода.

Чугуновозы служат для подачи в печной пролет заливочных ковшей с жидким чугуном из миксерного отделения; их перемещают с помощью локомотива. Вме­стимость заливочных ковшей составляет 90-100 или 140 т. Устройство чугуновоза и ковша аналогично применяемым в доменном цехе'(см. рис. 2.14). Заливочный ковш поднимают мостовым заливочным краном печного пролета и наклоняя ковш заливают из него чугун в печь через специальный желоб, который устанавливают краном в рабочее окно печи.

Конструкция заправочной машины

В цехах с рельсовой подачей шихты наибольшее применение получили ленточные самоходные заправочные машины. Такая машина (рис. 2.27) имеет бункер 20 для заправочного материала, опирающийся через стойки 18 на раму 17 с ходовыми колесами 22 и приводом передвижения 21; под бункером расположен бросковый механизм. При заправке машина передвигается вдоль печи по мульдовому желез­нодорожному пути, на который ее устанавливают заливочным краном, поднимая за цапфы 19. Бросковый механизм (рис. 2.27 б) расположен на поворотной платформе 2. Его рабочим органом является прорезиненная лента 6, огибающая приводной 5, натяжной 3 и направляющий 15 ролики и питающий барабан 16. Натяжные устрой­ства 7 винтового типа обеспечивают необходимое натяжение ленты.

В средней части барабана 16 имеется желоб со штырями 14, служащими для захвата материала, поступающего из бункера через приемную воронку 12. Под действием центробежной силы материал прижимается к ленте, перемещается вместе с ней до направляющего ролика 15 и далее выбрасывается в рабочее пространство печи. Лента приводится в движение от электродвигателя, соединенного с роликом 5; для изменения дальности полета материала частоту вращения электродвигателя регулируют реостатом. Регулирование количества подаваемого на ленту материала осуществляют секторным затвором 11, поворачивая его с помощью рукоятки 10. Поднимая или опуская эту же рукоятку, через рычаг 13 изменяют высоту положения ролика 15, что изменяет направление струи материала по вертикали. Для измене­ния направления струи в горизонтальной плоскости рукояткой 10 поворачивают

платформу 2 вокруг оси 1; при этом опорные ролики 9 платформы перемещаются по круговому рельсу 8. В настоящее время выпускают две разновидности таких

заправочных ^іашин:

Тип машины..................................................................................................... ЛС-4 ЛС-5 Вместимость бункера, м3.................................................................................. 10 19 Производительность, т/ч................................................................................ 0-120 0-120 Максимальная дальность бросания, м........................................................... 18 18 Расстояние по осям крюков заливочного крана, м..................................... 3,62 4,3 Рис. 2.27. Самоходная заправочная машина: о — общий вид; б — схема устройства броско- вого механизма

Конструкция торкрет-машины

Для торкретирования футеровки мартеновских печей широко применяют маши­ны полусухого торкретирования нескольких разновидностей. На рис. 2.28 показана торкрет-машина комбината «Запорожсталь», основу которой составляет смонтиро­ванный на тележке обычной заправочной машины торкрет-аппарат БМ-60, (цемент - пушка БМ-60, т. е. пневмопитатель с вращающимся тарельчатым дозатором). Маши­на передвигается при торкретировании вдоль печи по мульдовому пути, на который ее устанавливают заливочным краном, поднимая за цапфы 5.

На тележке 12 помимо пневмопитателя 8 смонтированы бункер 6 для хранения торкрет-порошка; бак 2 для увлажнителя (вода с добавкой жидкого стекла); доба­вочный бак 4 для увлажнителя; напорный бак 3; ограждающий щит 9, в проеме кото­рого закреплен манипулятор, удерживающий сопло (стальную трубу) 10; механизм передвижения тележки. По мере необходимости торкрет-порошок из бункера 6 через секторный затвор 7 загружают в пневмопитатель 8 ив бак 2 подают увлажнитель из бака 4■ Сжатый воздух из цеховой магистрали поступает по шлангу 1 в бак 3 и отсюда по трубопроводам в пневмопитатель и в бак 2.

При включении машины торкрет-порошок пневмопитателем 8 с помощью сжато­го воздуха по шлангу 13 подается в сопло 10 (в ее начальную часть — смеситель), где

смешивается с увлажнителем, поступающим по шлангу 11 из бака 2 под давлением. Увлажненная масса струей сжатого воздуха выбрасывается из сопла 10 в рабочее пространство печи через окна; направление струи изменяют, поворачивая сопло с помощью манипулятора.