Реализация новых подходов к разработке технологического оборудования для окускования железорудных материалов (стр. 1 из 2)

Министерство образования и науки Украины

Криворожский технический университет

Кафедра металлургии черных металлов и литейного производства

РЕФЕРАТ

Тема

Реализация новых подходов к разработке технологического оборудования для окускования железорудных материалов

Подготовил: ст.гр.МЧМ 04-1

Строганов А.В.

Принял : Губин Г.В

Кривой Рог

2008 г.

Вяткин А.А., Головырин С.С., Доронин Д.Н., Жилкин В.П., Скачкова С.С.

ООО «Уралмаш–Металлургическое оборудование»

Последние годы фирма «Уралмаш-Метоборудование» стремится к организации комплексных поставок оборудования, как при реконструкции существующих производств, так и строительстве новых комплексов подготовки доменного сырья. При этом предполагаются следующие основные этапы работы:

– проведение всестороннего обследования объекта внедрения, организация натурных и лабораторных испытаний, расчетно-теоретический анализ, позволяющий сформировать комплекс технических предложений;

– выбор оптимального плана реконструкции и конструктивных и режимных параметров объектов проектирования и систем управления этими объектами; формирование технико-коммерческого предложения;

– разработка и комплексная поставка оборудования и систем управления;

– проведение пуско-наладочных работ и сертификация оборудования;

– организация сервисного обслуживания.

Осуществляемый подход позволяет Заказчику обеспечить максимальную эффективность вложений в приобретаемое оборудование.

На разных этапах привлекаются ведущие организации или отдельные специалисты и ученые. Например, по обжиговому оборудованию специалисты фирмы много лет успешно работают совместно с ООО «НПВП ТОРЭКС». Это позволило создать типоразмерный ряд обжиговых машин, соответствующих современным требованиям, снабженных автоматизированными системами управления. Последние разработки предусматривают подсистему управления машиной по условиям безопасности режимов работы обжиговых тележек. К разработке, испытаниям, наладке и сертификации горновых горелочных устройств привлекается специализированная организация НПФ «Горелочный центр». Адаптация оборудования к новым технологиям производства агломерата и разработка систем управления его качеством проводятся совместно с учеными ООО «Феррокс» и Уральской государственной горной академии (проф. Зобнин Б.Б.) и др.

Работа в команде со специализированными научными организациями и авторитетными учеными позволяет фирме рационально организовать ведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и достигать определенных результатов в создании новой техники.

При переходе на тонкоизмельченные концентраты особенно важной становится подготовка агломерационной шихты: точное дозирование компонентов, смешение и окомкование, а также равномерная укладка шихты на аглоленту, исключающая разрушение гранул и понижение проницаемости слоя.

Учитывая повышение требований к шихтоподготовке, фирма предлагает заказчикам широкий спектр барабанных смесителей и окомкователей [1], а также комбинированные смесители-окомкователи. Для улучшения процесса окомкования, уменьшения содержания мелких фракций и повышения газопроницаемости аглошихты предлагаются окомкователи на резиновых опорных роликах, а также окомкователи с центральным осевым приводом, которые уменьшающих вибрацию, а следовательно, и саморазрушение гранул при окомковании. По желанию заказчика агрегаты могут быть оборудованы системами автоматического контроля и регулирования подачи воды для обеспечения оптимальной влажности шихты. Возможна поставка агрегатов с регулируемым числом оборотов барабана.

Для загрузки предлагается новая конструкция распределителя шихты с непрерывной рейкой, исключающая волновой характер укладки, а также загрузочные устройства с регулировкой шибера по высоте и углу наклона, стабилизирующее загрузку и повышающее проницаемость слоя вследствие специально организованной сегрегации частиц.

Создана конструкция малогабаритного горна с факельным зажиганием топлива агломерационной шихты и сводовыми горелочными устройствами, расположенными на минимальном расстоянии от поверхности слоя. Его преимуществами по сравнению с радиационными камерными горнами с боковыми горелками являются:

– минимальные потери от лучистого теплообмена во внутреннем пространстве горна, позволяющие получить необходимую температуру в горне при большем избытке воздуха и, следовательно, большем содержании необходимого для эффективного зажигания кислорода в продуктах сгорания;

– форсированный нагрев и зажигание поверхностного слоя шихты за счет интенсивного конвективного теплообмена с факелом;

– небольшие габариты горна и, следовательно, меньшие потери тепла в окружающую среду и затраты на металлоконструкции и огнеупоры;

– высокая эффективность использования газообразного топлива;

– расход тепла на зажигание не более 100МДж на тонну агломерата.

Работа проделана совместно со специалистами Уральским государственным техническим университетом, ООО «Феррокс», НПФ «Горелочный центр» а также лабораториями и техническими службами аглопроизводства ОАО «Северсталь».

Горелочное устройство горна представлено на рис. 1.

Рис.1. Схема горелочного устройства ГУП-2,8/1,5: 1 – воздухоподводящая коробчатая балка; 2 – плоскопламенная горелка [2]; 3 – экранирующий элемент (колосник); 4 – перфорированный лист; 5 –патрубок подвода газа; 6 – то же, воздуха.

Горелочное устройство работает следующим образом. Холодный воздух от вентилятора через патрубки 6 поступает в нагнетательные полости балок 1. Из нагнетательных полостей воздух с высокой скоростью выходит через отверстия в перфорированных листах струйного охлаждения 4 в виде атакующих струй, омывающих нижнюю стенку балки, охлаждая ее. Нагретый воздух вытекает в горн через завихрители горелок 2. Топливо подается через газовые сопла горелок, смешивается с воздухом, выходящим из завихрителей, и сгорает в рабочем пространстве горна вблизи свода. Устройства дают рассредоточенный факел с равномерным распределением температур по площади слоя и устойчиво работает без специальных горелочных камней.

Одновременно с конструкторскими работами поводились экспериментальные исследования на стендах и действующих агломашинах, проводился расчетно-теоретический анализ процесса зажигания.

В результате разработана модель расчета зажигания и методика оптимизации конструктивных и режимных параметров горнов [3], опробованы в промышленных условиях ОАО «Северсталь» сводовые плоскопламенные горелочные устройства ГУП-2,8/1,5 [4], отработаны экономичные режимы зажигания.

В настоящее время, наряду с горнами, оборудованными горелками описанной конструкции, фирма предлагает заказчикам малогабаритные горны, оснащенные сводовыми многосопловыми турбулентными горелками с регулируемой длиной факела конструкции ВНИИМТ. Предлагаемая система отопления позволяет использовать для сжигания газа воздух, подогретый в охладителе агломерата до 250-300 °С.

Фирма «Уралмаш-Металлургическое оборудование» располагает методиками проведения термопрочностных расчетов, опытом проектирования и поставок тележек с бортами и корпусами из графитизированного чугуна, имеющих несомненные преимущества перед стальными:

– чугун обладает лучшими литейными свойствами, что позволяет изготавливать корпус тележки не из 2-х или 3-х частей, а цельнолитым. Благодаря этому, уменьшается вес, снижаются трудозатраты на изготовление, обусловленные исключением механообработки торцевых поверхностей частей корпуса и болтовых соединений;

– чугун практически не содержит легирующих добавок, поэтому стоимость его ниже, чем сталей применяемых в настоящее время для изготовления тележек;

– чугунные корпуса тележек не подвержены в процессе эксплуатации появлению прогибов в средней части, что позволяет сэкономить средства на ремонтах и продлить срок эксплуатации.

Химический состав, характер микроструктуры и механические свойства графитизированных чугунов, используемых для отливки элементов спекательных тележек (корпусов и бортов) приведены в таблицах 1, 2 и на рис.2.

Таблица 1

Марка	Массовая доля элементов, %									Назначение	Структура
Марка	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Ti	Mg	Назначение	Структура
ВЧ45	3,4	3,12	0,5	0,007	0,005	0,31	0,02	0,03	0,07	Борт	ферритная
ВЧ50	3,2 3,8	2,6 3,1	0,3 0,7	до 0,01	до 0,02	до 0,10	БортКорпус	феррито-перлитная,
ВЧ60	3,2 3,6	2,4 3,0	до 0,5	до 0,10	до 0,02	до 0,10	0,02 0,07	до 0,05	0,06 0,10	Корпус	Перлито-ферритная

Таблица 2*

Материал	ВЧ-60	ВЧ-45
aЕ, кг/(мм*°С)	0,19	0,2
Твердость, НВ	187-255	159
Относительное удлинение d, %	3,0-14,4	5,7-14,6

*Механические свойства материалов даны при t = 200C

Рис. 2. Механические свойства материалов

С 1996 года на аглофабрике №2 Руркельского метзавода (Индия) работает машина площадью спекания 192 м2, оснащенная тележками с чугунными корпусами и бортами, изготовленными фирмой «Симплекс» из чугуна аналогичного марке ВЧ60 по чертежной документации, конструкторами фирмы. Проектированию предшествовали промышленные испытания опытных образцов, изготовленных Уралмашзаводом, на комбинате «Южуралникель», г. Орска, а также испытания опытных тележек, изготовленных фирмой «Симплекс», на аглофабрике №1 Руркельского метзавода. Полученные результаты послужили основой для проектирования автоматизированной системы защиты агломашины в аварийных ситуациях, предотвращающей перегрев тележек во время остановок.