Конструкция, оборудование и проектирование агломерационных фабрик

Расчёт шихты

В состав агломерационной шихты входит:

       Концентрат – 737 кг/т;

       Рудная смесь – 277 кг/т;

       Коксовая мелочь – 62 кг/т;

       Известняк – 68 кг/т;

       Колошниковая пыль – 5 кг/т.

Механические потери принять равными 2 %. /2/

Определяем часовой расход компонентов аглошихты на цех с учетом потерь:

       Концентрат – 0,737 * (312*3) * 1,02 = 703,63 т/ч;

       Рудная смесь – 0,277 * (312*3) * 1,02 = 254,46 т/ч;

       Коксовая мелочь – 0,062 * (312*3) * 1,02 = 59,19 т/ч;

       Известняк – 0,068 * (312*3) * 1,02 = 64,92 т/ч;

       Колошниковая пыль – 0,005 *(312*3) * 1,02 = 4,77 т/ч.

Всего расходуется шихты в час:

Ш = 703,63 + 254,46 + 59,19 + 64,92 + 4,77 = 1096,97 т/ч.

Всего возврата в шихте:

В = 35 * Ш / 65 = 35 * 1096,97 / 65 = 590,68 т/ч,

где: 35 – содержание возврата в шихте.

Итого расходуется шихты с учетом возврата:

1096,97 + 590,68 = 1687,65 т/ч.

Определяем количество материалов с учетом запаса:

       Концентрат – 703,63 * 4 * 24 = 67548,38 т;

       Рудная смесь – 264,46 * 15 * 24 = 95204,52 т;

       Коксовая мелочь – 59,19 * 15 * 24 = 21309,48 т;

       Известняк – 64,92 * 15 * 24 = 23371,56 т;

       Колошниковая пыль – 4,77 * 15 * 24 = 1718,64 т.

Выбор питателя шихты

Выбираем дисковый (тарельчатый) питатель для шихты, который является наиболее распространенным и прост в конструкции.

Питатель состоит из закрепленной на фундаменте рамы 1, электродвигателя 2, муфты 3, редуктора 4, диска 5 (тарели), футерованного плитами 6 из износостойкой стали.

Горловину бункера, под  которым устанавливается дисковый питатель, выполняют с боковым выгрузочным окном 7, перекрываемым заслонкой 8. При работе питателя материал силой трения о диск увлекается к выгрузочному окну горловины бункера и сталкивается скребком 9 на движущуюся ленту 10 конвейера. Производительность питателя зависит от скорости вращения диска. Сечение выгрузного окна регулируется заслонкой 8.

Таблица 6 – техническая характеристика дискового питателя ДТ – 25 /4/

Расчёт бункеров для шихтовых материалов

Определяем количество материалов с учетом запаса на 4 часа для одной агломашины:

1096,97 * 4 / 3 =  1462,63 т

Принимаем ёмкость бункера 77 м3, тогда количество бункеров для одной агломашины:

1462,63 / 77 = 19 шт.

Расчёт штабеля железорудных материалов

Расчет штабеля концентрата:

Количество концентрата с учетом запаса на 4 дня 67548,38 т или 67548,38/3 = 22516,13 м3.

где: 3 – насыпная масса концентрата, т/м3.

Принимаем высоту штабеля Н = 11 м, угол откоса материала при формировании штабеля  = 45.

x = Н * сtg 

2x = 2Н * сtg 

2x = 2 * 11 * ctg 45 = 22 м

x = 11 м

Объем штабеля равен:

в = 2x + d, тогда:

отсюда d равняется:

Тогда: в = 2*11 + 171,42 = 193,42 м.

Таким образом, длина штабеля получилась больше требуемой (193,42 150), то делаем четыре штабеля для концентрата: один штабель формируется, два улеживаются, один забирается.

Расчёт руды и колошниковой пыли:

Использую данные из расчета для концентрата, определяем длину штабеля для руды и колошниковой пыли.

Количество руды и колошниковой пыли с учетом запаса на 15 дней:

95204,52 + 1718,64 = 96923,16 т или 96923,16 / 2,6 = 37278,14 м3,

где: 2,6 – насыпная масса руды.

Используя данные из расчета штабеля концентрата определяем длину штабеля руды и колошниковой пыли:

Тогда: в = 2*11 + 293,42 = 315,42 м.

Так как длина штабеля получилась больше требуемой (315,42  150), то делаем четыре штабеля руды и колошниковой пыли: один штабель формируется, два улеживаются, один забирается.

Расчёт штабеля известняка:

Использую данные из расчета для концентрата, определяем длину штабеля известняка.

Количество известняка с учетом запаса на 15 дней:

23371,56 т или 23371,56 / 1,6 = 14607,22 м3,

где: 1,6 – насыпная масса известняка.

Используя данные из расчета штабеля концентрата определяем длину штабеля известняка:

Тогда: в = 2*11 + 106,05 = 128,05 м.

Так как длина штабеля получилась больше требуемой (128,05  150), то делаем два штабеля известняка. Один штабель формируется, один забирается.

Расчет штабеля топлива:

Использую данные из расчета для концентрата, определяем длину штабеля топлива.

Количество топлива с учетом запаса на 15 дней:

21309,48 т или 21309,48 / 0,6 = 35515,8 м3,

где: 0,6 – насыпная масса топлива.

Используя данные из расчета штабеля концентрата определяем длину штабеля топлива:

Тогда: в = 2*11 + 278,85 = 300,85 м.

Так как длина штабеля получилась меньше требуемой (300,85  150), то делаем два штабеля известняка. Один штабель формируется, два улеживаются, один забирается.

Расчет зажигательного горна

Горн предназначен для зажигания шихты и дополнительного обогрева спекаемого слоя агломашины.

Длина зажигательного горна находится по заданной скорости движения машины и времени зажигания:

Lг = Cмаш * tз,

где: Смаш – скорость машины, м/с (Смаш = Wt = 4,01 м/с);

tз – время зажигания, мин (tз = 2 мин)

Lг = 4,01 * 2 = 8,02 м

Основные характеристики горна приведены в таблице 7./2/

Таблица 7 – Основные характеристики горна агломашины.

Расчёт дробилки агломерата

Аглоспек подается с разгрузочной части агломашины большими блоками, размер которых соответствует размерам спекательной тележки. После чего он подается в дробилку. Наибольшее распространение получила одновалковая зубчатая дробилка. Дробилка предназначена для дробления горячего агломерата перед подачей его на грохот. Дробление осуществляется сжатием (продавливанием) пирога агломерата зубьями звездочек между неподвижными плитами (колосниками). Основными узлами дробилки являются: корпус, колосниковая решетка, ротор со звездочкой, приемная плита и привод..

Производительность дробилки определяем по спеку:

Qдр = Qчас + Мв + Мп,

где: Qчас – количество полученного агломерата, т/ч;

Мв – количество возврата, т/ч;

Мп – количество постели, т/ч.

Qдр = 329,17 + 184,33 + 29,83 = 543,33 т/ч

Производительность дробилки рассчитывается по формуле:

Qдр = 188,5 * D * L * n * в *  * 

где: D – диаметр звездочек ротора, м;

L – длина волка, м;

n – частота вращения ротора, мин -1;

 - коэффициент разрыхления, доли ед.;

 - насыпная масса агломерата, т/м3;

Из выражения находим диаметр звездочки ротора:

D = Qдр /(188,5 * L * n * в *  * ) = 543,33 / (188,5*4,2*6*0,1*0,5*1,7) =    1,35 м.

Близкими характеристиками обладает дробилка 1,3*4,2 (таблица 8). /4/

Таблица 8 – Характеристики дробилки 1,3*4,2