Кольцевой охладитель

1. Конструкция кольцевого  охладителя

Кольцевой охладитель представляет собой движущуюся решетку в форме кольца шириной в 3048,0 мм и средним диаметром в 20117,0 мм, которая вращается в горизонтальной плоскости. Кольцевой охладитель предназначен для охлаждения окатышей, закаленных на движущейся решетке и в трубчатой печи настолько, чтобы можно было безопасно обращаться с ними и для частичной рекуперации тепла окатышей, используемого во вращающейся трубчатой печи. Это достигается перемещением сплошного слоя окатышей высотой в 762 мм через две теплообменные зоны.

В первой зоне – зоне рекуперации – объем охлаждающего воздуха, требуемый процессом, пускается потоком вверх через слой окатышей. Этот поток абсорбирует 63-75% тепла из слоя окатышей и направляется во вращающуюся трубчатую печь. Во второй зоне – зоне окончательного охлаждения – охлаждающий воздух идет потоком вверх через слой окатышей и охлаждает слой до температуры в 200С, достаточно низкой для того, чтобы можно было безопасно обращаться с ними на резиновой ленте конвейеров. Так как газы, отходящие из второй зоны охлаждения, имеют температуры недостаточные для использования в процессе, то они выходят в атмосферу через дымовую трубу.

Каркас охладителя  состоит из вертикальных колонн 1, поперечных 2 и продольных балок 3, соединенных между собой. На каркасе установлена горизонтальная рама 4, на которой крепится 22 роликоопоры, каждая из которых состоит из двух роликов 5.  На раме с внутренней и внешней стороны установлены два рельса 6, на которых движется колосниковая решетка. К верхней части каркаса крепится колпак 7, к нижней -  газовоздушные камеры 8, к которым в свою очередь крепится 21 пирамидальный бункер с одноклапанными затворами. К каркасу крепится две опорные рамы для установки привода охладителя.

Загрузочная часть охладителя состоит из герметичного колпака, соединенного с вращающейся печью и установленного на каркас охладителя. Колпак представляет собой короб сварной конструкции с необходимыми ребрами жесткости. Внутри колпак футерован жаропрочным бетоном. С целью удаления спеков из печи и защиты полотна кольцевого охладителя между печью и колосниковой решетки установлен под углом стационарный колосниковый грохот. Грохот представляет собой раму, выполненную из швеллеров на поперечных опорах, на которых установлены колосники специального профиля, изготовленные из жаростойкой стали. Нижний конец колосника соединен с вилкой, установленной на каркасе охладителя. От абразивного износа колосники защищены накладками, которые надеваются на колосники. Между накладками и колосниками имеются продольные щели, в которые по трубопроводу подается охлаждающий воздух. Спеки удаляются через загрузочный лоток, который представляет собой короб из двутавровых балок, покрытых стальным листом и жаропрочным бетоном. Разгрузка материала из лотка осуществляется с помощью шибера, изготовленного из толстолистового металла и прикрепленного к двутавровым балкам. Открывание (закрывание) шибера осуществляется пневмоцилиндром, управляемым вручную четырех ходовым регулирующим клапаном.

Для формирования требуемой высоты слоя окатышей на колосниковой решетке с торцевой стороны камеры установлена разравнивающая стенка. Стенка опирается на воздухоохлаждаемые балки и зафутерована жаропрочным бетоном.

Колосниковая решетка представляет собой кольцевую раму выполненную из балок различного профиля. К раме при помощи валов, установленных в подшипниках качения, крепятся элементы решетки, образующие сплошное колосниковое полотно. К верхней части кольцевой рамы по наружному и внутреннему кольцу крепятся борта высотой около 1000 мм. борта зафутерованы жаропрочным бетоном. Движение кольцевой рамы по окружности направляется шестью упорными роликами, которые расположены на одинаковых расстояниях друг от друга с внутренней стороны. каждый элемент колосниковой решетки крепится к валу с помощью втулки, закрепленной при помощи шпонки. С  внутренней стороны вал выполнен в виде рычага, к концу которого крепится ролик, установленный в шарикоподшипниках. На всей длине кольца, кроме загрузки, ролики опираются на направляющий рельс, установленный параллельно опорному кольцу, что предотвращает опрокидывание элементов колосниковых решеток. В месте разгрузки направляющий рельс выполнен в виде выступа, обеспечивающего поворот каждого элемента колосниковой решетки на 900. элемент колосниковой решетки представляет собой отливку в виде сектора размером 2000х1200 мм из жаропрочного чугуна.

Колпак выполнен сварным из листовой стали с необходимыми ребрами жесткости. Колпак охватывает всю рабочую поверхность охладителя. Две технологические зоны колпака отделены друг от друга переготодкой из огнеупорного кирпича, опирающегося на воздухоохлаждаемую балку. Зона разгрузки и зона охлаждения II разделены металлической перегородкой. Внутренняя поверхность колпака зафутерована жаростойким бетоном. В своде колпака первой зоны охлаждения предусмотрено отверстие, соединенное с трубопроводом параллельного потока, по которому нагретый воздух поступает в нагревательную печь. Трубопровод внутри зафутерован жаростойким бетоном и снабжен шибером, регулирующим подачу теплоносителя. Привод шибера осуществляется от пневмоцилиндра и зубчатой передачи. В колпаке второй зоны охлаждения имеется отверстие и соединенный с ним патрубок, через который удаляется отработанный воздух.

Газовоздушные камеры представляют собой сварной короб из листовой стали, к которому крепится 21 пирамидальный бункер пыли. Воздух к газовоздушным камерам подается через 4 патрубка.

Уплотнение газовоздушной камеры  и кольцевой решетки осуществляется при помощи резиновых листов. Уплотнение между колпаком и кольцевой решеткой достигается за счет гидрозатвора, который состоит из кольцевого желоба, приваренного к колпаку и уплотняющего листа, прикрепленного к решетке.

Колосниковые плиты работают в тяжелом температурном режиме. Из вращающейся трубчатой печи на них  попадают раскаленные окатыши с начальной температурой 12500С. снизу через щели колосниковой решетки продувается большое количество холодного воздуха. Для правильной работы   вращающейся кольцевой платформы важно обеспечить стабильность размеров колосниковых плит циклических нагревах и охлаждениях. С этой целью плиты отливают из ковкого чугуна.

Для удержания колосниковой плиты в рабочем горизонтальном положении, а также ее поворота предусмотрено рычажное устройство. На консольном конце оси 1, расположенной со стороны внутреннего пояса кольцевой платформы, при помощи шпонки закреплен рычаг 3. на другом конце рычага имеется расточка с зажатым в ней с помощью болта эксцентриком. На свободном конце эксцентрика установлен подшипник качения, на который насажен ролик 2, опирающийся на нижнюю горизонтальную поверхность кольцевого направляющего бруса 4. Для повышения долговечности ролик  изготавливают из легированной стали и производят закалку его рабочей поверхности. Эксцентрик позволяет регулировать положение ролика по высоте в пределах ±25 мм. регулируя с помощью эксцентрикового устройства положение каждого ролика, периодически выверяют горизонтальность колосниковой поверхности всех плит.

В зоне разгрузки охладителя направляющему брусу предана особая форма, заставляющая ролик 2 подниматься и поворачивать рычаг 3, наклоняя колосниковую плиту 5 и разгружая ее от материала.

Расположенное в этой зоне устройство для возврата колосниковых плит в рабочее горизонтальное положение после разгрузки их от окатышей установлено под колосниковыми плитами. Устройство выполнено в виде оси 6 с роликами, вступающими в контакт с плитами при их движении по окружности.

 Кольцевой охладитель  состоит из следующих узлов:

• Узел вращающегося кольцевого охладителя представляет собой контейнер из стальных листов, футерованный огнеупорами с отливками пластин с прорезями, которые позволяют охлаждающему воздуху подниматься через слой материала с целью охлаждения. Эти отливки подносят окатыши до места разгрузки охладителя, когда они опрокидываются и разгружают охлажденные окатыши.
• Узел каркаса из конструкционной стали состоит из вертикальных колонн, поперечных и продольных балок, соединенных, выровненных, сблоченных вместе, чтобы воспринимать и поддерживать концентрическое вращение узла вращающегося кольцевого охладителя.
• Верхний кожух, который принимает нагретый воздух, выходящий из слоя окатышей, представляет собой сборку боковых стенок, сделанных из стальных плит, покрытых огнеупорной футеровкой и прикрепленных  к вертикальным колоннам узла каркаса из конструкционной стали.
• Хордовые и поперечные балки, укрепленные на верху вертикальных колонн, к которым подвешены: литой огнеупор, разделительная стена из огнеупорной черепицы, стальная перегородка.
• Узел воздушной камеры представляет собой вертикальные боковые стенки из стальных листов, находящиеся под узлом вращающегося кольцевого охладителя в которую входит охлаждающий воздух от двух охлаждающих вентиляторов. Узел воздушной камеры содержит 21 пирамидальный бункер для сбора пыли из охлажденного слоя окатышей.
• Бункер загрузочного конца соединяет загрузочную зону кольцевого охладителя с дном обжигового колпака печи. Он состоит из:

а. Разравнивающей стенки, которая выравнивает слой окатышей до одинаковой высоты в 762 мм.

б. Концевой стенки, которая предупреждает попадание материала, разгружаемого из трубчатой печи в зону опрокидывания кольцевого охладителя.

в. Восьми воздухоохлаждаемых колосников грохота для удаления спекшихся окатышей больших, чем 300 мм в размере.

• Параллельный трубопровод, который соединяет свод верхнего кожуха охладителя с передней вертикальной стороной обжигового колпака трубчатой печи и направляет нагретый воздух из зоны рекуперации охладителя в трубчатую печь.
• Огнеупорами выложенной кольцевой переходной части, проходящей через верхний кожух зоны окончательного охлаждения, на котором расположена также выводная труба.
• Основной привод охладителя состоит из двух силовых установок расположенных приблизительно в 1800 друг от друга по внешней стороне кольца. Силовым источником привода является регулируемый двигатель постоянного тока, который плавно регулирует скорость вращения охладителя от 0,45 до 2,7 об/мин. Аварийный привод охладителя состоит из 2 силовых установок, по одному для каждого основного привода.

Кольцевой охладитель номинально рассчитан на подачу 380 тонн охлажденных окатышей в час.

- Основной и вспомогательный  приводы 

Кольцевой охладитель приводится в движение 2 приводами, расположенных на противоположных сторонах охладителя. Каждый привод состоит из двигателя постоянного тока мощностью 15 кВт, числом оборотов 750 об/мин, соединенного с первичным редуктором, вторичного шестеренчатого редуктора и цилиндрического прямозубого колеса для обеспечения переменной скорости охладителя между 0,45 и 2,7 об/мин.

В случае перерыва в подаче электроэнергии предусматривается вспомогательный привод, для того чтобы вращать охладитель для охлаждения продукта из печи, которая также имеет вспомогательный привод. вспомогательный привод охладителя состоит из двигателя переменного тока мощностью 1,5 кВт, числом оборотов 1420 об/мин, соединенного с редуктором, который соединен с основным редуктором. Этот привод будет приводить в движение охладитель со скоростью близкой к ¼ номинальной скорости.

1. Первичный редуктор 4CB3-33AS
2. Вторичный редуктор 2097ZBXU3S
3. Аварийный редуктор 22-4EZ3-34AS
4. Муфта двигателя 70T20
5. Муфта вторичного редуктора 80T20
6. Муфта аварийного двигателя 20T20
7. Зубчатые колеса z=15 и 94 зуба
8. Электромагнитная муфта   906 GSA