Материал: Басов, А. И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов учебник

печи, соответствие угла наклона печи углу наклона фундаментных рам, опор и привода.

Фундаментные рамы устанавливают с таким расчетом, чтобы верхняя обработанная плоскость рамы была параллельна оси печи. Правильно установленную раму закрепляют фундаментными бол­ тами и заливают примерно на 2/3 высоты бетоном.

От прямолинейности, прочности и жесткости барабана во многом зависит устойчивая работа печи. Тщательная выверка барабана на монтажной площадке вызывается еще и тем, что машиностроитель­ ные заводы зачастую не проводят контрольную сборку. Барабан печи поступает в виде отдельных блоков (обечаек) или в виде ру­ лонов (печи больших диаметров). За базовую поверхность обечаек принимают внутреннюю поверхность. Длину окружности обечаек проверяют через каждый метр длины. Отклонения от проектного размера допускаются в пределах ± 6 мм. Овальность проверяют также через каждый метр длины. Предел овальности при толщине листа 20—36 мм принимают до 0,005 внутреннего диаметра барабана; при толщине 36—45 мм — до 0,003 мм и при толщине 45—60 мм — до 0,002 мм. Отклонение торцовых кромок обечаек от плоскости, перпендикулярной их оси, допускается в пределах 2—3 мм на длине окружности 15— 10°.

Прямолинейность оси вращения печи — необходимое условие нормальной работы. Искривление оси даже в пределах допустимых размеров связано с интенсивным износом бандажей, опорных роли­ ков и их подшипников, с непроизводительным расходом энергии на вращение барабана, а также с преждевременным разрушением футеровки и самого барабана. Выверку прямолинейности барабана осуществляют различными способами: при помощи проволочной стру­ ны, водяного уровня, светового луча и специальных инструментов.

Правилами установки бандажей определены следующие допуски: неконцентричность внутренней и наружной поверхностей бандажа 1 мм; непараллельность торцовых плоскостей прямоугольного бан­ дажа 1 : 5000 наружного диаметра бандажа; овальность по наруж­ ному диаметру 0,0005 диаметра; развал (искривление) торцовой плоскости 1 мм на 1 м радиуса бандажа. Боковое биение бандажа при вращении барабана допускается до 3 мм.

Величина теплового зазора зависит от температуры бандажа и подбаидажной обечайки при установившемся тепловом режиме печи. Эти температуры в свою очередь зависят от состояния футеровки, расположения температурных зон внутри печи и температуры окру­ жающего воздуха. Тепловой зазор можно определить по формуле

К = D0а (t0 — t) — D6а (t6 — t) мм,

где а — коэффициент температурного расширения, для стали рав­

ный 11,5-10_6— 14,0 • 10_6;

tQ— температура подбандажной обечайки в рабочем состоянии;

423

Исследованиями цементных печей установлены температуры подбандажных обечаек до 247° С, а бандажей до 145° С.

Правилами технической эксплуатации предусмотрены жесткий допуск на параллельность осей роликов оси вращения печи, равный

±0,1 мм на метр длины печи, так как незначительный перекос осей приводит к увеличению расхода энергии на вращение барабана, расстройству крепления бандажей, повышению износа бандажей, роликов и подшипников, а также затрудняет управление положе­ нием печи на опорных роликах. Тем не менее, в процессе эксплуата­ ции печей приходится поворачивать ролики относительно продоль­ ной оси на угол в пределах 10—45'. Величину угла подбирают с та­ ким расчетом, чтобы поддержать барабан в среднем положении

424

возникающей в результате разворота роликов силой, направленной вверх по оси барабана. Эта сила должна превышать горизонтальную составляющую Р sin (3, под действием которой барабан при вращении

сползает вниз.

Для разворота роликов предусмотрены регулировочные болты. При развороте соблюдают параллельность правого и левого ролика. В малых и средних печах разворачивают ролики близлежащей к приводу опоры, в крупных печах — ролики Двух опор, расположен­ ных по обеим сторонам привода. Угол разворота замеряют пропущен­ ной между бандажом и роликами свинцовой проволокой.

В печах последних усовершенствованных конструкций вместо разворотных роликов устанавливают специальные упорные ролики (гидроупоры), работающие от гидросистемы. Гидроупор (рис. 227) состоит из упорного ролика 5, совершающего возвратно-поступатель­ ное движение вдоль оси печи по направляющим 7 вместе с кулисой 9 под давлением поршня гидродомкрата 3. В цилиндр 2 масло посту­ пает по маслопроводу 1. Герметичность в гидроцилиндре создается специальными манжетами 4. Гидроупор устанавливают на стальной плите 8 под барабаном около бандажа 6.

Гидросистема включает в себя насосы высокого давления, кла­ паны, ограничители давления и манометры. Перемещение барабана печи происходит следующим образом. Опустившийся в предельное нижнее положение барабан подается кверху гидроупорами до край­ него верхнего положения. Когда бандаж достигает ограничителя перемещения, маслонасосы выключаются, и печь начинает постепенно опускаться вниз. При достижении нижнего положения ограничитель перемещения включает гидросистему, и барабан снова начинает, вращаясь, подниматься в верхнее положение. Продолжительность полного цикла перемещения барабана колеблется от 24 до 48 ч.

Для предотвращения перемещения барабана дальше установлен­ ного положения и возможного схода бандажей с роликов на верху печи установлен предохранительный клапан, ограничивающий да­ вление гидросистемы, а на нижнем конце печи — массивный упор, который рассчитан на кратковременное удержание барабана в слу­ чае возможных неполадок в гидросистеме. Число гидроупоров, необходимых для управления перемещения барабана, определяют расчетом в зависимости от размера печи и величины горизонталь­ ной составляющей от силы нагруженного барабана. В печи разме­ ром 5 X 185 м установлено пять гидроупоров около каждого из пяти бандажей.

Преимущества этой системы: возможность автоматизации процесса управления продольным перемещением барабана печи; повышение срока службы бандажей, опорных роликов и подшипников; мень­ шая ширина бандажей и роликов.

В результате длительной работы поверхности бандажей и роли­ ков изнашиваются неравномерно, образуются выбоины, выкраши­ вания и др. Так как замена бандажей связана с большими затратами времени и средств, изношенные бандажи и ролики обтачивают на рабочем месте, используя для этого переносной станок с поперечным

425

ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ

ИКОНВЕРТЕРЫ

§74. Общие сведения

Металлургические процессы, протекающие в условиях и при воз­ действии высоких температур, называются пирометаллургическими, а агрегаты, в которых эти процессы осуществляются, — металлурги­ ческими печами. Металлургические печи разделяют на две основные группы: нагревательные и плавильные.

Внагревательных печах перерабатываемый материал не меняет своего агрегатного состояния, т. е. не переходит из твердого в жидкое состояние, в то же время физические свойства и химический состав материала могут существенно изменяться. К нагревательным печам могут быть с некоторым допущением отнесены: печи для обжига концентратов; печи, перерабатывающие промежуточные продукты, для извлечения из них свинца и цинка (вельц-печи); печи для сушки концентратов.

Вцветной металлургии в плавильных печах выплавляют металл из рудного сырья (концентратов, руды), а также плавят черновые

металлы и металлическую шихту (смесь), чтобы удалить примеси и получить металл заданного состава. Перерабатываемый в плавиль­ ных печах материал переходит из твердого состояния в жидкое, изменяя химический состав и физические свойства. Нагрев и плавле­ ние материала в плавильных печах происходит за счет тепла, воз­ никающего в их рабочем (плавильном) пространстве. Источниками этого тепла могут быть: тепло от сгорания топлива, которое поступает в печь раздельно или вместе с шихтой; от выгорания серы, содержа­ щейся в перерабатываемом материале; электрический ток, преобра­ зуемый в тепловую энергию.

В зависимости от источника тепла плавильные печи разделяют на топливные и электрические. По способу плавления и конструк­ тивному устройству топливные печи делятся на две основные группы: с горизонтально и вертикально расположенным плавильным про­ странством. К первой группе относятся отражательные печи; ко вто­ рой группе шахтные. Для плавки медных концентратов внедряют печи кислородно-взвешенной плавки (КВП) и печи кислородно- взвешенно-циклонной плавки (Кивцет).

§75. Отражательная печь

Вотражательной печи материал (шихта) нагревается в резуль­ тате излучения тепла и соприкосновения раскаленных газов, про­ ходящих через топочное пространство, и в результате излучения тепла от раскаленного свода печи. Свод как бы отражает тепло, по­

427