1.2 Назначение, состав и техническая характеристика электропривода наклона лотка бесконусного загрузочного устройства

Загрузочное устройство обеспечивает равномерное распределение материалов в доменной печи и предотвращает выхлопы доменных газов в атмосферу. Конусное загрузочное устройство (установленное на доменных печах до реконструкции) состоит из двух конусов (малого и большого), плотно прилегаемых к малой и большой загрузочным воронкам соответственно. Плотное закрытие и прижимание конуса к своей чаше обеспечивается балансиром, к которому с одной стороны присоединяется тяга с конусом, с другой контргруз (рисунок 1.1). Момент противовеса должен превосходить момент от веса конуса и находящегося на нем максимального количества материала.

Рисунок 1.1 Кинематическая схема конусного загрузочного устройства

Конусами маневрируют с помощью комбинированной двухбарабанной лебедки (рисунок 1.2). Электрический двигатель 7 через муфту 8, служащей одновременно тормозным шкивом и двухступенчатый цилиндрический редуктор 4 вращает шестерню 5. Эта шестерня сцеплена с зубчатым колесом 2, укрепленным шпонкой на валу. К колесу прикреплены с двух сторон кулаки. На валу с обеих сторон колеса свободно сидят два барабана для малого конуса 1 и большого конуса 3. К барабанам прикрепляются пластинчатые цепи, соединенные канатами с балансирами.

Рисунок 1.2 Кинематическая схема электропривода двухбарабанной лебёдки

В исходном положении, когда оба конуса закрыты, барабаны неподвижны и момент на их валу и на валу приводного двигателя равен нулю. При вращении шевронного колеса в одну сторону, допустим по часовой стрелке, его кулак подходит и нажимая на выступ барабана проворачивает барабан примерно на 320?, цепь вращающегося барабана переходит из нулевого в касательное положение, натягивая канат и открывая МК. Когда конус полностью откроется, двигатель электрически тормозится и останавливается с помощью коротко ходового электромагнитного тормоза типа ТКП-600. При обратном вращении и закрытии конуса цепь разматывается с барабана и благодаря натяжению каната противовесом конуса барабан, останавливается в нулевом исходном положении. Колесо, поворачиваясь еще на некоторый угол, образует зазор между кулаком и выступом. После чего двигатель останавливается в нулевом для лебедки положении. При этом барабан был неподвижен, т.к. от его выступа кулак был удален. При вращении колеса против часовой стрелки от нулевого положения лебедки кулак МК остается на месте, а кулак БК подходит и нажимает на выступ на барабане БК, последний поворачивается на 320?, наматывая цепь и открывая БК. Таким образом, открывание МК и закрытие БК происходит при вращении лебедки в одну сторону, а закрытие МК и открывание БК при противоположном вращении. Одновременное открывание обоих конусов комбинированной лебедкой выполнить невозможно, если не применять поочередное зачаливание барабанов канатами. У каждого барабана на раме устанавливаются рычажные конечные выключатели для защиты конусов от перехода за допустимый предел. Командоаппарат связан через редуктор с грузовым валом, отключает электродвигатель при повороте барабана на 320?.

При закрытии конусов вследствие попадания куска материала между конусом и чашей может произойти ослабление натяжения каната. При последующем выпадении или раздавливании куска материала конус закроется с резким ударом по чаше. В результате этого может оторваться контр груз или тяга от балансира, или может произойти поломка чаши. Поэтому в схему управления ЛК предусматриваются выключатели предельного натяжения и слабины канатов, представляющие собой ромбы из стальных стержней.

Лебедка конусов является подъемным механизмом со сложными режимами управления его электроприводом. При открывании конуса подъемом контр груза двигатель работает в двигательном режиме, при закрытии конуса опусканием контр груза двигатель работает в тормозных режимах. Такая работа обеспечивает равномерный спуск контр груза и закрытие конуса без ударов о чашу.

В настоящее время происходит замена конусного загрузочного устройства на бесконусные устройства загрузки.

Общий вид бесконусного загрузочного устройства представлен на рисунке 1.3. БЗУ состоит из двух скиповых приёмников 1, плотно прилегаемых к механизму очковой задвижки 2. Шихта из скипов попадает в скиповые приёмники. Очковая задвижка служит для предотвращения выбросов раскаленных газов из приёмной воронки 3, что в итоге предотвращает появление пыли и выброса шихты из скиповых приемников. Привод заслонок осуществляется от электродвигателей переменного тока. Для выравнивания давления в приёмной воронке предусмотрена система уравнительных клапанов.

При открытии заслонок очковой задвижки шихта ссыпается в приёмную воронку. Снизу приёмная воронка закрыта нижним шихтовым затвором 4.

Наличие сразу двух приёмников 1 и большой приёмной воронки 3 обеспечивает равномерное и бесперебойное засыпание шихты в колошник домны. Объём всех этих приёмников обеспечивает снабжение колошника шихтой при поломке скипового подъемника до 1,5 часов.

Шихтовый затвор обеспечивает дозированную подачу в колошник доменной печи. Также он служит для предотвращения потери газа из доменной печи и выброса последнего под большим давлением. Привод затвора осуществляется от электродвигателя переменного тока. Для выравнивания давления в приёмной воронке и в колошниковом пространстве предусмотрена система уравнительных клапанов.

Постоянство уровня засыпания шихты является очень важным условием правильной работы доменной печи. Для контроля уровня шихты на колошнике применяют устройство, состоящее из системы зондов 8, опирающихся на шихту. Каждый из них связан с канатом с барабаном приводной лебедки. Устройство снабжено регистрирующей аппаратурой и указателем.

Рисунок 1.3 Общий вид бесконусного загрузочного устройства

Открывание шихтового затвора производится после того, как с помощью зондов будет установлено, что шихта в печи опустилась ниже контрольного уровня. Зонды работают в режиме непрерывного замера, при котором они постоянно лежат на шихте и поднимаются только перед открытием затвора.

Равномерное распределение шихты по поверхности внутри печи осуществляется распределительным устройством 5. Распределительное устройство состоит из планетарного редуктора с отверстием для прохождения шихты, высыпаемой из воронки. Снизу под отверстием на оси 7 крепиться распределительный лоток 6. Планетарный редуктор вращается вокруг вертикальной оси с постоянной скоростью. Этим достигается равномерное распределение шихты по окружности колошника.

Наклоном лотка 6 достигается распределение шихты от центра к краям колошника. Кинематическая схема электропривода наклона распределительного лотка представлена на рисунке 1.4. Электрический двигатель 1 через цилиндрический редуктор 2 вращает ось, на валу которой крепиться собственно лоток 3. Фиксация и удержание в заданном положении лотка осуществляется электрическим тормозом 4.

Объём и масса шихты, проходимой в единицу времени через лоток, условно постоянны. Ссыпание шихты во время изменения угла наклона не происходит. Это обусловлено необходимостью точного распределения шихты по радиусу колошника, а также наклон лотка наполненного шихтой приведёт к увеличению мощности электропривода наклона.

С изменением угла наклона лотка изменяется положение центра тяжести лотка. Что приводит к изменению вращающегося момента лотка.

Угол наклона лотка контролируется энкодером, соединенным с валом электродвигателя. Ограничение максимальных значений наклонов производиться с помощью концевых выключателей и механических ограничителей.

Механизмы распределителя защищены от теплового воздействия колошниковых газов теплозащитными экранами. Кольцевые зазоры между неподвижными и вращающимися элементами распределителя со стороны печного пространства герметизированы за счёт лабиринтных уплотнений, которые позволяют значительно сократить подачу в теплозащитный корпус охлаждающего азота или газа под давлением, превышающим давление газа на колошнике доменной печи, или вовсе обходиться без него.

Рисунок 1.4 Кинематическая схема электропривода наклона лотка БЗУ

Схема работы лотка представлена на рисунке 1.5. Максимальный угол наклона лотка составляет 48,6є. Всего лоток имеет 11 рабочих положений. При первом положении лоток наклонён на 15,9є от вертикальной оси, и ссыпание шихты происходит в центр колошника.

В положении №11 лоток расположен под углом 48,6є, и ссыпание шихты происходит у края колошника. Значение углов наклона во всех других положениях приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Углы наклона лотка в зависимости от номера положения

Рисунок 1.5 Схема работы распределительного лотка

Технические данные электропривода наклона лотка приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 Технические данные бесконусного загрузочного устройства доменной печи