Барабанный гранулятор принципиально не отличается от окомкователя агломерационной шихты. В отличие от барабанного рабочий орган чашевого гранулятора представляет собой наклоненную к горизонту под углом 45 – 55 градусов чашу с плоским днищем, которая вращается вокруг своей оси.
Схемы процессов образования окатышей в барабанном (а) и чашевом (б) грануляторах
Во вращающийся барабан (чашу) непрерывно подается шихта, которая в присутствии распыленной воды окомковывается, превращаясь в круглые
тела – окатыши. По мере перемещения в барабане (чаше) окатыши увеличиваются в диаметре, выходят из барабана через разгрузочное отверстие (пересыпаются через борт чаши) в разгрузочный латок и из него поступают на ленточный конвейер.
Схема устройства и работы тарельчатого гранулятора:
1 — транспортер гранул: 2 — транспортер подачи шихты, 3 — водопровод с форсунками, 4 — бортовой скребок,
5 — донный скребок; 6 — тарель. 7 — привод вращения тарели; 8 — механизм регулирования угла наклона тарели,
9 — опорная рама
Механизмы вращения и наклона чаши чашевого гранулятора, который состоит из чаши, привода, опоры, рамы, механизмов вращения, наклона и очистки.
Механизмы вращения и наклона чаши чашевого гранулятора:
1 – чаша; 2 – вращающаяся ось; 3 – опора; 4 – электродвигатель постоянного тока; 5 – муфта; 6 – коническо-цилиндрический редуктор; 6а – шестерня;
7 – зубчатый венец; 8 – валики; 9 – две стойки; 10 – поперечная балка;
11 – лоток; 12 – конвейер; 13 а – тяга-винт; 13 б – тяга винтовая пара;
13 в – червячная передача.
Чаша 1 сварной конструкции выполнена для удобства транспортировки из двух половин, соединенных между собой болтами. Опора 3 представляет собой жесткую сварную раму со смонтированной в ней на подшипниках качения вращающейся осью 2, на верхнем коническом хвостовике которой неподвижно закреплена чаша 1. Осевые усилия воспринимают установленные в нижней части рамы упорные подшипники.
Привод вращения чаши, смонтированной на опоре 3, состоит из электродвигателя 4 постоянного тока, муфты 5, коническо-цилиндрического редуктора 6 и тахогенератора, связанного с валом электродвигателя кинематической зубчатой передачей. На выходном валу редуктора расположена шестерня 6а, находящаяся в зацеплении с зубчатым венцом 7, который закреплен на чаше и вращает ее при включении электродвигателя. Опора 3 валиками 8 шарнирно закреплена на раме, состоящей из двух стоек 9, которые жестко соединены между собой поперечной балкой 10.
Механизм наклона чаши состоит из тяги-винта 13а, связывающего между собой балку 10 и часть опоры 3, к которым шарнирно прикреплены тяги винтовой пары 13б и червячной передачи 13в. При вращении вала червяка вручную винт, связанный гайкой с червячным колесом, совершает поступательное движение, изменяя угол наклона чаши.
Внутреннюю поверхность борта и днища чаши очищают от налипшего материала механизмом очистки, состоящим из бокового и шести регулируемых радиальных ножей.
Увлажнение поступающей в чашу шихты производят форсунками с индивидуальными трубопроводами, выполненными в виде гибких шлангов с вентилями для регулирования расхода воды.
Из чаши готовые окатыши выгружают на конвейер 12 при помощи лотка 11, прикрепленного к каркасу. Мощность двигателя вращения чаши 95 кВт. Скорость вращения чаши 6 – 9 об/мин. Производительность гранулятора 30-40 т/ч.
Окатыши обжигают на конвейерных обжиговых машинах, в агрегатах решетка – трубчатая печь либо в шахтных печах. Шахтные печи начали получать промышленное применение только в последние годы.
Для получения необходимого размера гранул подбирают соответствующий режим работы гранулятора. Чаще всего варьируют угол наклона тарели, места подачи шихты на нее, точки доувлажнения шихты, положения скребков на тарели. Получение продукта монофракционного состава важно для увеличения удельной вместимости массива, т. к. в этом случае объем пустот в слое в сравнении с полифракционным уменьшается на 10—15 %. Соответственно возрастает уровень использования площади хранилища. По нашему мнению, целесообразно получать на складирование гранулы размером 10—15 мм, т. к. в этом случае, с одной стороны, сохраняется высокой производительность процесса, с другой — при транспортировании и утилизации без особых затруднений возможно использовать оборудование, обычно применяемое в технологии получения заполнителей для щебня и гравия, имеющих примерно те же размеры.
Диаметр тарели современных промышленных тарельчатых грануляторов составляет 5—7 м. Их удельная производительность зависит от свойств шихты и достигает 90 т/ч. Тарельчатые грануляторы, уступая барабанным в производительности и стабильности, обеспечивают получение более равномерных по крупности окатышей, допускают возможность регулирования и оперативной перестройки режима работ. Для тарельчатых грануляторов, как и для барабанных, важное значение имеют сохранение качественного слоя гарнисажа, правильный выбор угла наклона, скорости вращения чаши и влажности материала. Механическая прочность сырых окатышей должна быть достаточной, чтобы не произошло их разрушение при транспортировке к обжиговым агрегатам. До настоящего времени нет обоснованной методики определения величины сил сцепления в сыром окатыше. Обычно статические и динамические нагрузки моделируют испытаниями соответственно на раздавливание и сбрасывание. Испытание на раздавливание проводят путем сжатия окатыша с целью определения усилия, при котором окатыши деформируются или разрушаются. Минимальное сопротивление раздавливанию одного окатыша должно составлять 45—55 Н для окатышей диаметром 25 мм и 9 Н для окатышей диаметром 9,5 м
При испытании на сбрасывание важно правильно выбрать высоту. В соответствии с реальными уровнями высот транспортеров при перегрузке высота сбрасывания должна быть не менее 300 мм. В России сырые окатыши должны выдерживать без разрушения не менее 15 сбрасываний с высоты 300 мм. В США стандартная высота для испытаний на сбрасывание (5 раз) составляет 457 мм.
Список использованной литературы
1.Сборник технологических инструкций по выплавке стали в основных дуговых печах
2. Воскобойников В.Г. и др. Общая металлургия - 6-изд., перераб. и доп. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2005 - 768 с.
3. Вегман Е.Ф и др. Металлургия чугуна. – Москва: - 3-изд., переработанное и дополненное. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2004 - 774 с.
4. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А. и др. Электрометаллургия стали и ферросплавов. - М.: Металлургия, 1974.- 551с.
5. Якушев А.М. Проектирование сталеплавильных и доменных цехов. - М.: Металлургия, 1984. — 216 с.
6. Кудрин В. А. Теория и технология производства стали: Учебник для вузов. — М.: «Мир», ООО «Издательство ACT», 2003.— 528с.