Indexul articolelor
Proiectare magazine de furnal: proiectare și echipare șantiere de turnătorie, turnare fontă și prelucrare zgură
Proiectarea jgheaburilor pentru cuptor
Jgheaburi rotative
Jgheaburi balansate
Echipament de întreținere a găurilor
Curățarea produselor de topire
Îndepărtarea zgurii
Mijloace pentru mutarea găleților
Turnare fontă
Prelucrarea zgurii lichide
Granularea cuptorului
Toate paginile

Granularea cuptorului

Toate furnalele nou construite și, dacă este posibil, reconstruite trebuie să fie echipate cu unități de granulare a furnalului situate lângă curtea de turnare. Au fost dezvoltate mai multe varietăți de astfel de instalații; Particularitatea lor este amplasarea granulatoarelor într-o carcasă închisă, care împiedică eliberarea în atmosferă a vaporilor de apă și a gazelor de dioxid de sulf (în principal hidrogen sulfurat) generate în timpul granulării. Gazele de dioxid de sulf sunt dăunătoare sănătății și provoacă coroziunea echipamentelor, vaporii de apă ar împiedica foarte mult munca personalului cuptorului și ar provoca înghețarea echipamentelor în timpul iernii.

Instalațiile de cuptoare au următoarele avantaje față de instalațiile de granulare îndepărtate de furnalele: costurile de capital și costurile de exploatare sunt reduse cu 15-30%, în primul rând datorită reducerii unui parc mare de transportoare de zgură și vehicule; se asigura o utilizare mai completa a zgurii, intrucat la transportul in oale, 15-30% din zgura se pierde sub forma de cruste, la suprafata si depuneri pe oale; numărul personalului de service este redus; siguranța la explozie a procesului este asigurată; functionarea instalatiei poate fi automatizata; Toate mecanismele sunt controlate de la un panou de control special.

La furnalele cu un volum de 2000 și 2700 m 3 din Krivorozhstal (Ucraina) se folosesc instalații închise cu granulare într-un jgheab hidraulic.

Mai avansate sunt instalațiile dezvoltate de VNIIMT și Gipromez, care sunt echipate cu cuptoare recent construite, cu un volum de 5000 m 3 (Krivorozhstal), 3200 m 3 (NLMK) și 5500 m 3 (CherMK). Sunt utilizate două tipuri de astfel de instalații, care diferă în metoda de alimentare cu apă a granulatorului: folosind o pompă (de exemplu, instalația Krivorozhstal, Fig. 8.3) și un transport aerian (instalație, NLMK).

Orez. 8.3. Instalarea granulării zgurii de furnal

Furnalul este dotat cu două astfel de instalații, situate simetric pe două laturi opuse ale curții turnătoriei, iar fiecare instalație are două linii de lucru autonome; zgura din cuptor este furnizată unuia dintre ele prin ramura 6a a jgheabului de zgură, iar celuilalt prin ramura 6b.

Sub jgheabul 6a se află un granulator 5 care furnizează jeturi de apă sub presiune, care zdrobesc zgura care curge din jgheab în granule. Intră un amestec de apă, abur și granule. buncărul 1, grila 4 împiedică intrarea obiectelor mari în buncăr. Aburul și gazele intră în scruberul 7 și sunt eliberate prin conducta 9 în atmosferă. Apa de var este furnizată scruberului prin duzele 8, care: absoarbe compușii de sulf din gaze.

Pulpa de zgură-apă (granule de zgură cu apă) din fundul buncărului 7 intră în puțul 18 al transportului aerian, care o ridică în sus. Pentru a asigura funcționarea transportului aerian, aerul este furnizat la capătul inferior al conductei sale de ridicare 11, iar apa este furnizată puțin mai jos pentru a agita pulpa. Pulpa ridicată de transportul aerian intră în separatorul 10, unde aerul evacuat este separat, și apoi curge prin gravitație printr-o conductă înclinată într-un deshidrator de tip carusel 12, care este rotit în direcția săgeții A cu ajutorul unui dispozitiv de antrenare 14. deshidratorul este împărțit în șaisprezece secțiuni separate 13, care au un fund articulat cu zăbrele. Pasta intră secvenţial în fiecare dintre secţiuni şi în timpul rotaţiei deshidratorului, apa pulpei curge prin fundul reţelei al secţiunilor 13 în colectorul de apă 15, de unde intră în buncărul 1. Fundurile secţiunilor 13 se deschid deasupra. buncărul 17, iar granulele sunt turnate în el, unde sunt uscate suplimentar cu aer furnizat de jos. De la buncărul 17, granulele merg la transportorul 16 și apoi la depozit.

O carcasă colector de abur (neprezentată în Fig. 8.3) este instalată deasupra deshidratorului carusel, din care intră aburul în scruberul 7. Granulatorul funcționează cu apă reciclată; apa limpezită îi este furnizată de pompa 2 din camera de circulație a apei 3, unde curge din buncăr peste marginea sa.

Fiecare linie a instalației, precum și transportorul căii de îndepărtare a zgurii granulate, este proiectată pentru a primi toată zgura provenită din furnal în timpul prelevarii. Se presupune că intensitatea medie a ieșirii de zgură din cuptoarele cu un volum de 1400-1800 m 3 este de 2-3 t/min și din cuptoarele cu un volum de 2000-5000 m 3 3-5 t/min; intensitatea maximă a producției de zgură pentru toate cuptoarele este de 10 t/min. Cantitatea maximă de zgură pe eliberare în cuptoare cu un volum de 3200-5000 m 3 poate ajunge la 200-250 tone, durata de eliberare este de 40-60 minute. Consumul de apă pentru granulatorul unor astfel de instalații este de 3-6 m 3 /t de zgură, cu apă dulce de completare 0,6-0,8 m 3 /t. Umiditatea granulatului care intră în depozit este de 14-20%.

Transportul aerian de zgură trebuie să aibă o capacitate care să asigure îndepărtarea întregii zguri fără acumularea acesteia în buncărul de decantare, ceea ce necesită un anumit diametru al conductei de ridicare și al fluxului de aer. La uzina NLMK, un pont aerian cu o capacitate de zgură de 150 t/h are un diametru al țevii de ridicare de 320 mm și un debit de aer de 50 m 3 /min, iar un lift de apă cu aer care îl alimentează granulator (1800 m 3 ). / h) are diametrul conductei de 800 mm cu un debit de aer de 470 m 3 /min. În timpul reconstrucției instalației, granulatorul de apă a fost înlocuit cu unul apă-aer, ceea ce a făcut posibilă reducerea debitului de apă de la 1800 la 1300-1400 m 3 /h, reducerea diametrului conductei de transport aerian la 500 mm și debitul de aer la 280 m 3 /min. Presiunea aerului furnizat transportului aerian al unor astfel de instalații este de 0,2 MPa.

În 1984, Gipromez a dezvoltat o nouă instalație de dimensiuni mici pentru granularea zgurii de furnal (MG UPGS). O diagramă a unei instalații de dimensiuni mici este prezentată în Fig. 8.4. Dimensiunile mici în plan și adâncimea relativ mică fac posibilă amplasarea instalației în apropierea oricărui furnal, inclusiv a furnalelor de funcționare fără a le opri. Instalatia functioneaza in ciclu inchis, fara constructia unor sisteme speciale de alimentare cu apa.

Principalul prototip al instalației a fost pus în funcțiune în 1994 la furnalul nr. 3 al AK Tulachermet, iar în 1998, două astfel de instalații cu un design îmbunătățit au fost puse în funcțiune la un furnal nou cu un volum de 2560 m 3 la Fabrica de fier și oțel Tanshan, China.

Orez. 8.4 Schema unei instalații de dimensiuni mici pentru granularea zgurii de furnal:

1 - granulator; 2 - deshidrator; 3 - transport aerian; 4 - calea transportoare pentru îndepărtarea zgurii granulate; 5 - teava de evacuare; 6 - statie de pompare pentru alimentarea cu apa circulanta

Un produs secundar al topirii fierului este zgura. În funcție de conținutul de fier din minereuri, cantitatea de zgură poate varia de la 0,5 la 0,9 per unitate de fontă topită. Îndepărtarea zgurii din furnalele este o operațiune complexă care necesită un număr mare de vehicule și funcționarea precisă a acestora.

Fonta brută este eliberată dintr-un furnal de 6-9 ori pe zi, iar zgura este eliberată mult mai des. Prin urmare, o atenție deosebită trebuie acordată eliberării zgurii. Eliberarea prematură a zgurii superioare complică semnificativ producția de fontă, duce la uzura căptușelii vetrei, erodarea orificiului de robinet din fontă și probleme care sunt însoțite de pierderea productivității.

Pentru a îndepărta zgura dintr-un furnal, în prezent se folosesc oale de zgură cu un volum de 11 și 16,5 m 3. Oale cu boluri cu volumul de 11 mc se folosesc in atelierele unde volumul furnalelor este mic. Principalul din fabricile sovietice este o oală cu bol cu ​​o capacitate de 16,5 m 3 (Fig. 104).

Rezervorul de zgură este alcătuit dintr-un bol eliptic din oțel sprijinit pe un inel, care la rândul său se sprijină pe un cărucior. Vasul din oțel nu este căptușit; este protejat de o peliculă subțire de soluție de var pentru a preveni lipirea crustei de zgură. Vagonul este instalat pe boghiuri de cale ferată în circulație. Când este înclinat în timpul scurgerii zgurii, vasul se mișcă în direcția înclinării utilizând un sector de angrenaj pe inelul de sprijin și o cremalieră pe cărucior.

Pentru a inclina bolul, oala de zgura este echipata cu un mecanism special, care este actionat de un motor electric.

Pentru funcționarea normală, este necesar să se inspecteze în mod regulat fiecare cărucior cu cupe, împreună cu mecanismul de înclinare și șasiul și să se efectueze reparații preventive conform programului stabilit. Maestrul și cuptoarele de forjă trebuie să se asigure cu atenție că, în timpul atingerii, nicio fontă nu intră în vas împreună cu zgura, deoarece aceasta duce nu numai la pierderea fontei în deșeuri, ci și dezactivează vasul.

Fonta poate intra în vasul de zgură din cauza șanțurilor pregătite necorespunzător, a eliberării rapide, care este o consecință a stării nesatisfăcătoare a găurii de robinet din fontă, a zgurii reci, vâscoase și din alte motive.

După fiecare scurgere, bolurile trebuie stropite cu lapte de var într-o instalație specială, care se află pe partea laterală a gropii de zgură. Pulverizarea slabă face dificilă eliminarea crustelor, ceea ce are un efect dăunător asupra programului de alimentare cu oală la furnalele înalte.

Pentru a calcula numărul de oale de zgură cerute de către atelier, se păstrează același principiu ca și pentru oalele din fontă. Pentru fiecare 10 transportoare de zgură, unul ar trebui să fie în reparație, patru care să fie reparați ar trebui să fie în rezervă. Pentru a determina masa de zgură din oală, densitatea în vrac a zgurii este considerată a fi 1900 kg/m 3, iar factorul de umplere al vasului este de 0,94 - 0,95.

Zgura lichidă de la magazinul de furnal este trimisă la halda de zgură și la instalații pentru prelucrarea acesteia: granulare (umedă, semi-uscă), producere termosit, piatră ponce, pavaj, blocuri etc.

Cea mai mare parte a zgurii utilizate pentru producerea materialelor de construcție provine de la furnalele până la instalațiile de granulare. Calitatea zgurii granulate este determinată prin analiză chimică și conținutul de umiditate al acesteia. Există două metode de granulare: semi-uscată și umedă.

Granularea umedă a zgurii de furnal în bazine este cea mai utilizată (Fig. 105). Zgura de la oale se toarnă într-un bazin plin cu apă. Când zgura lichidă intră în apă, se formează granule, adică particule cu dimensiunea de 1 - 10 mm. Deasupra bazinului, pe stacale, se află poduri electrice sau macarale portal, cu ajutorul cărora zgura granulară este scoasă din bazin și încărcată în vagoane de cale ferată. Zgura este drenată prin jgheaburi cu o pantă de 30 - 35°, sau direct în apă într-un pârâu mic. Deoarece piscina este împărțită în mai multe secțiuni, mai multe găleți pot fi scurse în același timp. Pentru a evita accidentele, transportul de granulat este oprit în timpul drenării zgurii, deoarece exploziile sunt posibile atunci când fonta intră în zgură. Instalațiile de granulație sunt de obicei echipate cu platforme pentru deshidratarea zgurii. Sunt închise de aceleași robinete. După scurgere, gălețile sunt curățate de cruste și sardovine (zgură înghețată pe suprafața interioară a găleții sub formă de prăjituri). Productivitatea unor astfel de instalații depinde de dimensiunea piscinei, de puterea echipamentului de încărcare și poate depăși 1 milion de tone pe an. Consumul de apă la 1 tonă de zgură este de aproximativ 0,5 m3. Avantajul instalației luate în considerare este productivitatea relativ ridicată. Dezavantajul său este producerea de zgură granulată umedă (umiditate până la 30%), care creează inconveniente pentru transport, în special iarna, și provoacă dificultăți în fabricile de ciment în timpul procesării.

Instalatia pentru granularea zgura semi-uscata este formata dintr-un jgheab de ghidare, o baie mobila de primire, un tambur cu lame, un depozit de zgura granulata si mecanisme de incarcare. Zgura lichidă din oală curge prin jgheabul de scurgere către tambur. În același timp, apă este furnizată tamburului cu o rată de 0,7 - 1,5 m 3 /t de zgură. Lamele tamburului sparg zgura în particule mici, care, răcite cu apă și aer, intră în depozit. Timpul de scurgere pentru o găleată este de 6 - 8 minute. Procesul de granulare este însoțit de zgomot puternic atunci când tamburul se rotește. Dezavantajele unei astfel de instalații includ: poluarea aerului în apropierea instalației de către un număr mare de fire de zgură foarte subțire transportate împreună cu aburul, care dăunează sănătății personalului de exploatare; costuri mari de operare si uzura rapida a mecanismelor.

Chestiunea a fost aprobată prin Rezoluția Comitetului de Stat pentru Muncă al URSS, Secretariatul Consiliului Central al Sindicatelor Unisional din 27 decembrie 1984 N 381/23-157
(modificat prin Rezoluția Comitetului de Stat pentru Muncă al URSS, Secretariatul Consiliului Central al Sindicatelor, din 12 iunie 1990, N 233/9-49,
Ordinul Ministerului Sănătății și Dezvoltării Sociale al Federației Ruse din 20 octombrie 2008 N 578)

Granulator de zgură de furnal

§ 22. Granulator de zgură de furnal, categoria a II-a

Caracteristicile muncii. Granularea zgurii lichide de foc în instalații de granulare umedă, semi-uscă și uscată cu o capacitate de până la 1 milion de tone de zgură pe an. Controlul mecanismelor de instalare, pornirea alimentării cu apă a piscinei, jgheab de granulație, șanț și menținerea nivelului necesar. Reglarea raportului dintre zgură și apă în timpul drenajului într-o instalație de granulare. Întoarcerea oalelor de zgură. Curățarea jgheaburilor de zgură, a șanțurilor de drenaj și dezmembrarea zgurii înghețate în găleți cu ajutorul spărgătoarelor pneumatice și a altor unelte. Controlul unui troliu cu racletă sau al altor mecanisme la încărcarea zgurii granulate în vagoane de cale ferată. Îndepărtarea zgurii pe teritoriul uzinei de granulare și a căilor de acces. Participarea la repararea echipamentelor deservite.

Trebuie știut: principiul de funcționare al echipamentelor instalației de granulare, mecanismele de înclinare a găleții, ciocanele pneumatice și mecanismele de încărcare utilizate; proprietățile zgurii lichide și granulare; instalatii sanitare.

§ 23. Granulator de zgură de furnal, categoria a 3-a

Caracteristicile muncii. Granularea zgurii foc-lichid in instalatii de granulatie umeda, semiuscata si uscata cu o capacitate de peste 1 milion de tone de zgura pe an. Întreținerea unei instalații pentru producția de zgură ponce, termosit, piatră zdrobită turnată, lână de zgură etc. Alimentare cu aer comprimat. Controlul instalației hidroscreen. Identificarea și eliminarea defecțiunilor în funcționarea echipamentelor deservite.

Trebuie știut: proiectarea și regulile de funcționare tehnică a instalațiilor deservite; proprietățile chimice ale piatră ponce, termosit și alte produse de prelucrare a zgurii.

La întreținerea unei instalații de granulare a zgurii de furnal fără găleți cu o capacitate de până la 1 milion de tone de zgură pe an - categoria a 4-a;

la deservirea unei instalații de granulare a zgurii de furnal fără găleți cu o capacitate de peste 1 milion de tone de zgură pe an - categoria a 5-a.

Granularea zgurii de furnal se realizează prin răcirea rapidă a zgurii topite cu (sau fără) zdrobire mecanică a zgurii lichide sau semisolidificate. Scopul granulării nu este numai de a transforma zgura de furnal într-un material cu granulație fină, care facilitează prelucrarea ulterioară a acestuia, ci și de a crește semnificativ activitatea hidraulică - aceasta este cea mai importantă proprietate a zgurii ca componentă a cimenturilor de zgură și ca un aditiv pentru cimentul Portland. Pentru granularea zgurii de furnal se folosesc instalații de granulare de diferite modele; În funcție de conținutul de umiditate al produsului rezultat, acestea se împart în instalații pentru granulare umedă și semi-uscă.

În granularea umedă, zgura topită încărcată în găleți de zgură este alimentată într-un bazin de beton armat umplut cu apă și drenată în el prin jgheaburi. Bazinul este împărțit în secțiuni separate, permițând încărcarea simultană a unei secțiuni și descărcarea zgurii granulate din alta. Zgura granulată este descărcată din bazine cu ajutorul unor macarale, care o alimentează în vagoane metalice deschise, în care zgura este trimisă la un depozit sau la consumator.

Conținutul de umiditate din zgura granulată este mai mare, cu cât greutatea sa volumetrică este mai mică, adică cu atât structura boabelor sale este mai poroasă. Porii din boabele întărite de zgură granulată se formează sub influența gazelor care se dizolvă în zgura lichidă și, odată cu scăderea temperaturii topiturii, sunt eliberate din aceasta în timpul răcirii. În acest caz, zgura topită se răcește și se solidifică atât de repede încât gazele eliberate din ea nu au timp să scape; ele rămân în zgura întărită sub formă de bule mici şi fac boabele de zgură granulată poroase. Porozitatea și, prin urmare, conținutul de umiditate al zgurii granulate depinde, de asemenea, de condițiile de răcire ale zgurii lichide în timpul procesului de granulare, adică de metoda de granulare utilizată.

Astfel, zgura de granulație semi-uscă, obținută prin zdrobirea mecanică și aruncarea în aer a zgurii prerăcite, dar neîntărite încă, capătă o structură mai densă și are o greutate volumetrică de aproximativ 1,5 ori mai mare comparativ cu zgura de granulație umedă obținută din aceeași zgură lichidă. . Conținutul de umiditate al zgurii de granulație umedă variază de la 15-35% (rar 10%), zgura de granulație semi-uscă 5-10%; greutatea volumetrică în vrac a ambelor zguri este de 400-1000, respectiv 600-1300 kg/m. Cu cât temperatura furnalului este mai mare, cu atât zgura granulată este mai ușoară.

Instalațiile de granulare umedă produc cea mai mare parte a zgurii granulate, cu toate acestea, datorită umidității ridicate și greutății volumetrice scăzute a zgurii rezultate, această metodă de granulare are o serie de dezavantaje:

1) Consum mare de combustibil pentru uscarea zgurii înainte de măcinare (până la 80 kg de combustibil standard per tonă de zgură uscată);

2) Productivitate scăzută a echipamentelor de uscare a zgurii;

3) Transportul neproductiv pe calea ferată a apei conținute în zgură, precum și subutilizarea forței de ridicare a mașinilor la încărcarea acestora cu zgură ușoară;

4) Înghețarea zgurii granulate umede în vagoane de cale ferată, precum și a buncărelor și a depozitelor deschise în timpul iernii, ceea ce presupune timp îndelungat de nefuncționare a vagoanelor și costuri ridicate ale muncii manuale la descărcarea zgurii înghețate la fabricile de ciment.

Zgura granulată de furnal în Rusia și în unele țări europene este utilizată în principal pentru producerea de materiale cimentare, în special pentru producția de ciment de zgură Portland.

Formarea zgurii este o parte integrantă a funcționării unui furnal. Zgura în sine este una dintre cele mai valoroase resurse materiale secundare, deoarece este folosită pentru a produce diverse materiale utilizate pe scară largă în industria construcțiilor. produc zgură granulată (mai mult de 50%), piatră zdrobită (17%), piatră ponce (3%), vată de zgură din topitură; În plus, clincherul și produsele turnate cu conținut ridicat de alumină sunt produse în cantități mici.

În general, aproximativ 84% din zgura de furnal este procesată în prezent. O parte din zgură continuă să intre în gropi. Mii de hectare de teren util au fost înstrăinate pentru depozitarea deșeurilor și depozitarea acestora; o sumă colosală de bani este cheltuită anual pentru transportul zgurii din magazinele de furnal la haldele și întreținerea acestora, iar mediul este poluat. Prin urmare, prelucrarea zgurii și utilizarea acesteia rămâne o problemă urgentă pentru mediu și pentru întregul complex agroindustrial din întreaga lume, și mai ales în Rusia. Există utilaje pentru prelucrarea și eliminarea zgurii (,), care poate fi o producție profitabilă din punct de vedere economic, cu beneficii indubitabile pentru mediu.

Producția de zgură granulată

Granulare este un proces de prelucrare a zgurii topite în granule vitrificate prin răcire rapidă cu apă, abur, aer sau alt gaz. Granularea topiturii poate fi efectuată la o unitate de topire sau la o instalație centrală cu zgura transportată la acestea în boluri. In functie de consumul de apa se disting trei tipuri de granulatie: umeda, uscata si semi-uscata. Practic, au fost dezvoltate metode de granulare apoasă. Se bazează pe proprietatea zgurii fierbinți de a crapa sub influența tensiunilor termice și, de asemenea, de a stropi din cauza microexploziilor atunci când topitura intră în contact cu apa, formând granule de zgură. Metodele umede de prelucrare a zgurii includ metodele în bazin și în jgheab de prelucrare a zgurii. Metodele semi-uscate includ metodele cu tambur și hidrotrough.

Granularea zgurii în bazine- cea mai veche și simplă metodă. În metoda bazinului, topitura din oală este turnată într-un bazin cu apă. Descărcarea se efectuează cu o macara de captare la un loc pentru maturare și deshidratare sau alimentată direct în mașini.

La metoda jgheabului Procesul de granulare se realizează în jgheaburi cu apă furnizată la presiune scăzută. Instalațiile de granulare prin jgheab includ o baie de primire a zgurii, un șanț cu lungimea de 3 până la 20 m, instalat cu o pantă de 5 până la 15o, accesorii duze pentru alimentarea șanțului cu apă la o presiune de 0,15 - 0,5 MPa. Sub influența presiunii apei, pulpa de zgură din jgheab este transportată fie la piscină, fie direct la depozit. Produsele finite sunt livrate cu un excavator.
Granularea semisescată este progresivă, deoarece consumul de apă este mai mic (până la 2m3/t granulat), conținutul de umiditate al produsului este mai mic (7 – 15%). Și productivitatea este mai mare. În prezent, cele mai utilizate metode sunt metodele cu hidroplăci și cu tambur.

Metoda de granulare hidrotrough constă în zdrobirea topiturii cu o cantitate limitată de apă furnizată sub presiune ridicată într-un jgheab în care topitura este scursă din oală. Deshidratarea zgurii granulate are loc într-un depozit echipat cu o macara de apucare. Apa drenată intră în bazin, iar de acolo este pompată în sistemul de alimentare cu apă de reciclare.

La granulația timpanică există o baie de primire a zgurii, sub care se află o tavă largă cu duze fante pentru alimentarea cu apă sub un flux de zgură cu o presiune de 0,2 - 0,5 MPa în cantitate de 0,8 - 1,0 m3/t de zgură. Din tavă, zgura și apa sunt alimentate într-un tambur de granulare cu palete lungi de 1,5 - 2,0 m. Când tamburul se rotește cu o viteză de 250 - 600 rpm, lamele sparg fluxul de zgură și apă în particule mici sferice și le aruncă 20 -40 m. Produsele finite sunt livrate consumatorului cu macaraua de preluare.

Acestea sunt principalele metode de granulare pentru utilizarea ulterioară a zgurii de furnal. Echipamentele uzinei Strommashina nu sunt utilizate direct în aceste procese. Dar managerii noștri vor putea întotdeauna să vină în ajutor și să selecteze echipamentul cel mai potrivit pentru fiecare sarcină specifică din gama partenerilor de cooperare ai fabricii.