Конструкция, оборудование и проектирование агломерационных фабрик

Одновалковые дробилки довольно устойчивы и несложны в эксплуатации, однако не обеспечивает дробления спека в одну стадию до крупности, необходимой для дальнейшего его обработки.

Расчет грохота горячего агломерата

После дробления обычного из агломерата выделяют возврат горячий (0 – 8 мм). Эту операцию проводят на грохотах. Для эффективного грохочения горячего агломерата используют самобалансные грохоты. Самобалансный грохот состоит из корпуса, опорной тележки, колошниковых плит (поля), установки охлаждения корпуса, установки исходной циркуляционной смазки и электродвигателя.

Для агломашины с площадью спекания 312 м2 примегяют грохот ГСТ-81 (таблица 9)./4/

Таблица 9 – Техническая характеристика грохота ГСТ61

Производительность грохота по питанию:

Qгр = 543,33 т/ч или 543,33/1,6 = 339,58 м3/т,

где: 1,6 – насыпная масса агломерата, т/м3.

Производительность грохота определяется по формуле:

Qгр = F * q * K * l * m * n * p * o * Z ,

где: F – рабочая площадь сита, м2;

q – средняя производительность на 1 м2, м3/ч;

K, l, m, n, p, o – поправочные коэффициенты;

Z – коэффициент на вращение приводного вала.

К = K * l * m * n * p * o * Z = 0,6*1,55*2,1*1,0*1,0*1,0*0,9 = 1,755.

F = Qгр / (q*К) = 339,58 / (11*1,755) = 17,59 м2.

F = 0,85*B*L,

где: В – ширина короба, м;

L – длина короба, м.

Тогда L = F / (0,85*B) = 17,59 / (0,85*3,5) = 5,9 м.

Ситовый состав дробленого агломерата

Выделяется горячего возврата фракций 0 – 8 мм:

В = Qгр * в /100 * Е

где: Qгр – производительность грохота, т/ч;

в – содержание фракции 0 - 8 мм, %;

Е – эффективность грохочения;

В = 543,33*(15 + 13,8) / 100 * 0,85 = 133,01 т/ч.

На охладитель идет 543,33 – 133,01 = 410,32 т/ч.

Осталось в агломерате фракции 0 – 8 мм:

81,51 + 74,98 – 133,01 = 23,48 т/ч или 23,48*100/410,32 = 5,72%.

Расчет охладителя

Выбираем прямолинейный охладитель, который обладает достаточно высокой производительностью, относительно низкой стоимостью воздуха для охлаждения, он широко распространен. На охладитель линейного типа процесс загрузки, охлаждения и разгрузки агломерата непрерывный.

Прямолинейный охладитель предназначен для охлаждения и транспортировки готового агломерата, крупностью 120 мм с начальной температурой 600С, до температуры не более 120С.

Прямолинейный охладитель представляет собой машину конвейерного типа с непрерывным процессом загрузки горячего агломерата, охлаждения его и разгрузки охлажденного агломерата. Охлаждение происходит за счет продува специальными вентиляторами наружного воздуха через слой движущегося агломерата. Охладитель  состоит из следующих основных частей: привода, приводной и натяжной звездочки, загрузочного и разгрузочного устройства, направляющих каркаса, дутьевых камер.

Определяем площадь охладителя:

Sохл = 1,1 * Sспек = 1,1 * 312 = 343,2 м2.

Определяем длину охладителя:

L = Sохл / в = 343,2 / 3,5 = 98,06 м,

где: в – ширина полотна, м.

Таблица 10 – Технические характеристики линейного охладителя агломерата ОПЧ-315 /4/

1- агломашина; 2- дробилка; 3- грохот; 4- питатель; 5- охладитель; 6- трубы;

7- кожух; 8- грохот; 9-конвейер

Рисунок 3 – Схема прямолинейного охладителя агломерата

Расчёт грохота холодного агломерата

Производительность грохота по питателю:

Qгр = 410,32 т/ч или 410,32/1,6 = 256,45 м3/ч,

где: 1,6 – насыпная масса агломерата, т/м3.

Производительность грохота определяется по формуле:

Qгр = F * q * K * l * m * n * p * o * Z ,

где: F – рабочая площадь сита, м2;

q – средняя производительность на 1 м2, м3/ч;

K, l, m, n, p, o – поправочные коэффициенты;

Z – коэффициент на вращение приводного вала.

К = K * l * m * n * p * o * Z = 0,6*1,55*2,1*1,0*1,0*1,0*0,9 = 1,755.

F = Qгр / (q*К) = 256,45 / (11*1,755) = 13,28 м2.

F = 0,85*B*L,

где: В – ширина короба, м;

L – длина короба, м.

Тогда L = F / (0,85*B) = 13,28 / (0,85*3,5) = 4,46 м.

Для этого используем грохот ГСТ-61 (таблица 9).

Выделяется холодного возврата фракций 0 – 8 мм:

В = Qгр * в /100 * Е

где: Qгр – производительность грохота, т/ч;

в – содержание фракции 0 - 8 мм, %;

Е – эффективность грохочения;

В = 410,32*5,72 / 100 * 0,55 = 12,91 т/ч.

На охладитель идет 410,32 – 12,91 = 397,41 т/ч.

Осталось в агломерате фракции 0 – 8 мм:

23,48 – 12,91 = 10,57 т/ч или 10,57*100/397,41 = 2,66%.

Система газоочистки

Газовые и воздушные потоки, проходящие через слой материала, находящегося на колосниковых решетках конвейерных агломерационных машин увлекают значительное количество пыли.

Наибольшее количество пыли содержится в газах, отходящих из первых и последних вакуум-камер (до 73 %) агломерационной машины. В системе газоочистки применяем батарейный циклон и электрофильтры.

Батарейный циклон представляет собой корпус прямоугольного сечения, в котором расположены элементы-циклоны небольшого диаметра и пылевые мешки.

Батарейный циклон предназначен для механического осаждения взвешенных частиц пылевидных материалов, содержащихся в отходящих газах, основанного на использовании сил инерции, действующих на частицы при вращении газового потока в замкнутом пространстве.

Характеристика батарейного циклона (БЦ254Р/(12*10)8) приведены в таблице 11. /4/

Таблица 11 – Техническая характеристика батарейного циклона БЦ254Р/(12*10)8

Очистка газов с помощью электрофильтров основана на том, что при пропускании запыленного газового потока через область электрического коронного разряда частицы пыли получают электрический заряд, перемещаются вдоль силовых линий поля и осаживаются на электродах. На электроды от регулируемого трансформатора и выпрямителя подается постоянное (выпрямленное) напряжение от 40 до 100 кВт. Коронирующие электроды соединены с отрицательным контактом выпрямителя изолированы от земли, осадительные – с положительным контактом и заземлены. В качестве коронирующих электродов применяют длинные металлические прутья круглого, ромбоидального, плоского, крестообразного  сечения, а также прутья в виде спиралей, канатов, ключей проволоки, плоских лент с отогнутыми иглами и др., натянутые вертикально с помощью подвешенных утяжелительных грузов. Осадительные  электроды также подвешивают вертикально и применяют двух типов – трубчатые (большей частью круглого сечения диаметром 200 – 300 мм и высотой 4 – 12 м) и пластинчатые (в виде гладких сплошных, перфорированных, прутковых, всевозможных фигурных, коробчатых пластин длиной 2,5 – 4 м и высотой 4 – 12 м). Коронирующие электроды размещают: в первом случае – по оси каждой трубы один коронирующий электрод, во втором случае – между двумя осадительными пластинами несколько коронирующих электродов с постоянным шагом. В трубчатых электрофильтрах очищаемый газ проходит внутри труб в вертикальном направлении, в пластинчатых – между пластинами в горизонтальном направлении.

По способу удаления частиц пыли с электродов электрофильтры подразделяются на сухие (удаление пыли с помощью специальных механизмов периодического встряхивания электродов) и мокрые (удаление пыли путем постоянного или периодического смыва водой). Как правило, в пластинчатых фильтрах (рисунок 6, а) применяют сухое пылеулавливание, а в трубчатых (рисунок 6, б) – мокрое. Корпус фильтра выполняют прямоугольного сечения с пирамидальным бункером для сбора осажденной пыли или круглого сечения с коническим бункером для сбора и отвода шлама. Для создания равномерности газового потока внутри фильтра на его входе устанавливают газораспределительные решетки.

Применение тех или иных пылеуборочных устройств зависит от того, какой вид пылеулавливания применяется на данном аппарате – сухой или мокрый. При мокром пылеулавливании нижний бункер пылеочистного аппарата, где собирается шлам, заполнен водой, которая служит гидрозатвором и уровень которой поддерживается с помощью регуляторов. Шлам выводится через клапанный затвор в шламоотвод, затем попадает в шламоотстойник и с помощью шламовых насосов передается на обезвоживание и повторное использование. При сухом пылеулавливании пыль из пылесборных бункеров (мешков) пылеочистных аппаратов выдается различными способами: в сухом виде – с помощью клапанных затворов на ленточный конвейер, с помощью системы пневмоотсоса, с помощью шнеков, по пылеспускным  трубам в ванну с водой к скребковому конвейеру (система гидромеханического удаления); в виде шлама – при создании в пылесборных бункерах гидрозатворов (система гидроуделения). /1/