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

В результате циркуляции свинца происходит окисление приме­ сей свинца и постепенный переход их в плав. По мере насыщения плава примесями клапан закрывают и продолжают подавать в ци­

линдр свинец, который вытесняет плав из аппарата. Плав стекает по желобу в ковш и направляется на переработку. По окончании операции свинец из аппарата выпускают в котел. Верхняя часть

502

Глава XV.

О Б О РУД О ВАНИЕ ДЛЯ РАЗЛ ИВКИ М ЕТАЛЛОВ

Разливка металла является как завершающей производственной операцией, так и промежуточной. Назначение ее — обеспечить удобное транспортирование и дальнейшую переработку металлов с учетом максимальной механизации погрузо-разгрузочных работ. Расплавленный металл разливают в соответствующие формы (из­ ложницы) для получения чушек (слитков), анодов, вайербарсов. В чушки разливают готовый отрафпипрованнын свинец, цинк, алю­ миний, магний и некоторые другие цветные металлы. Черновую медь разливают в слитки больших размеров, а отрафннированную — в вайербарсы. Для электролитического рафинирования медь и никель разливают в специальные формы на аноды.

Разливку металлов осуществляют преимущественно механизи­ рованным способом, применяя разливочные машины. Разливка в стационарные изложницы из ковша, транспортируемого мостовыми кранами, тельферами, осталась только в небольших цехах по вы­ плавке черновой меди. Разливочные машины разделяют на круглые (карусельные) и ленточные (прямоточные, конвейерные). Примене­ ние того или иного вида машин обусловлено физико-механическими свойствами разливаемого металла, формой и размером слитков

иусловиями производства.

§87. Круглые машины

Эти машины бывают с прерывистым и непрерывным движением (вращением) изложниц. Для разливки свинца применяют машины прерывистого вращения. Первая такая машина была установлена в 1955 г. на Усть-Каменогорском заводе. Машина состоит из мас­ сивного цилиндрического корпуса карусели 14 (рис. 269) с надетыми

на него стальными кронштейнами 5, на которых расположено 24 изложницы 7. Карусель опирается на стальные конические ролики 9

и приводится в движение механизмом, состоящим из электродви­ гателя 1, червячного редуктора 2 н зубчатой передачи, венец 15 ко­

торой закреплен на корпусе карусели. Коническая форма роликов способствует центрированию карусели и снижает трение скольже­ ния, так как выравнивает окружные скорости по длине роликов.

Каждая изложница имеет пять ячеек, . рассчитанных на пять 40-кг чушек. Изложницы устанавливают на кронштейнах свободно, строго в горизонтальном положении, используя для этого под­ кладки. Материал изложниц — серый чугун. Расплавленный сви­ нец отличается очень высокой текучестью, проникает в малейшие микротрещинки, поэтому материал изложниц должен иметь плотную структуру без каких-либо раковин, заусенцев и трещин. Из дефект-

504

ных изложниц очень трудно извлечь чушки. Для облегчения выемки чушек боковые стенки изложниц делают наклонными, рабочую по­ верхность тщательно обрабатывают.

Изложницы наполняются металлом из заливочного ковша 12,

металл поступает одновременно во все пять ячеек. Для наклона

1 — механизм поворота стола; 2 — стол; 3 — чушкосъемннк; 4 — механизм передвижения чушкосъемника; 5 — цепь; 6 — электродвигатель; 7 — зубчатая реЛка; 8 — редуктор; 9 — натяжная звездочка; 10 — пневмоцилиндр

получил последний способ, обеспечивающий наиболее плавное пово­ рачивание ковша и большую надежность в работе.

Во избежание намерзания свинца ковш или камера-дозатор (более совершенная конструкция заливочного устройства) имеют электрическое обогревание. Заливочный ковш заполняется металлом из рафинировочного или из промежуточного обогреваемого котла.

Заполнение изложниц происходит во время остановки (паузы) карусели. В это же время осуществляется выемка остывших чушек и их клеймение, а также снятие окисной пленки с поверхности чу­ шек. Выемка свинцовых чушек является наиболее сложной и трудо­ емкой операцией. До применения рассматриваемой машины выемку чушек и их укладку в клетки осуществляли вручную киркой.

В машине предусмотрена механизированная выемка вилочным захватом 3 (рис. 270), работающим под действием пневмоцилиндра.

506

При ходе поршня вниз вилки захвата внедряются с большим усилием в чушки, а при ходе вверх поднимают их и подают в сторону для формирования клетки (штабеля). Поворачивание захвата на 90° для укладки чушек крестообразно производилось вручную. На рис. 270 показана разгрузочная часть машины с устройством для автоматической выемки и штабелирования чушек, предложенная изобретателями Усть-Каменогорского завода.

Захват (чушкосъемник) 3 в месте с пневмоцилиндром 10 подвешен

на зубчатой рейке 7, которая расположена на специальной тележке, совершающей возвратно-поступательное движение при помощи при­ водного механизма 4 и цепи 5. Захваченные пять чушек поднимаются

кверху реечным механизмом и вместе с тележкой передвигаются в сторону формирования штабеля. Под действием сжатого воздуха вилки расходятся в стороны и чушки падают на поворотный стол 2,

который связан кинематически с каруселью машины поворотным механизмом 1. При подходе очередной изложницы стол поворачи­

вается на 90° и чушки складываются крест на крест, образуя клетку. Клетка захватывается вилками автопогрузчика и транспорти­ руется на склад готовой продукции или в железнодорожный вагон.

Для нормальной работы чушкосъемника необходимо обеспечить равномерность заполнения ячеек изложницы до установленного предела, правильную установку вилок и их заостренность. В про­ тивном случае будут наблюдаться пропуски и потребуется ручная выемка оставшейся чушки. Эти чушки подвергают клеймению специальным автоматом 1 (рис. 271), работающим синхронно с дви­

жением карусели. Автомат приводится в движение от отдельного двигателя. Клеймо (номер плавки) наносится ударниками, пада­ ющими под действием пружины.

Машина для разливки свинца характеризуется частыми пусками и остановками, а также большой массой конструкции, вызванными условиями ее работы (сложность операции выемки чушек и большие удары при падении и внедрении чушкосъемника, вызывающие со­ трясение карусели). Поэтому приводной двигатель должен иметь большой пусковой момент и соответствующую пусковую характе­ ристику. Этим условием отвечает система двигатель — генератор (система Леонарда), которая, кроме того, позволяет изменять ско­ рость вращения карусели. Для плавного пуска и замедления преду­ смотрено реле ускорения и замедления и командо-контроллер.

Мощность двигателя определяется из условия пуска и разгона с учетом больших вращающихся масс. Статический вращательный момент на валу приводного двигателя

т] — общий к. п. д. приводного механизма; / с — суммарный момент инерции вращающихся частей относи­

тельно оси машины, Н м2 (кгс-м2); со — угловая скорость вращения карусели, рад/с;

507

t — время разгона, необходимое для создания угловой ско­

рости со, с; п — число оборотов карусели в 1 мин.

Величина / с характеризует степень инертности машины при ее работе. Приближенно ее можно подсчитать по формуле

/ с - m R 2,

где т — вес вращающихся частей машины: изложниц, залитых

металлом, кронштейнов, корпуса, карусели и др., Н (кгс); R — расстояние между центром вращающихся частей и осью

машины, м.

Исходя из величины статического вращательного момента, опре­ деляют расчетную мощность приводного двигателя, пользуясь известной формулой

М = 102 000—п .

Полученную величину сверяют с практическими данными и с па­ раметрами действующих машин. Мощность двигателя рассматри-

508

ТАБЛИЦА 35

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАРУСЕЛЬНЫХ РАЗЛИВОЧНЫХ МАШИН

ваемой машины диаметром 6 м составляет 8,3 кВт. Остальные пара­ метры машины приведены в табл. 35.

Производительность карусельной машины зависит от ряда факто­ ров: массы металла, залитого, в исложницу; продолжительности цикла, складываемого из времени, требуемого на заливку излож­ ницы, и времени поворота карусели, в течение которого изложница замещается следующей. Диаметр машины определяется временем, требуемым на охлаждение разливаемого металла, и шириной излож­ ницы. Подсчитанный диаметр увеличивают из расчета размещения двух-трех изложниц для образования разрыва между местами за­ ливки и разгрузки изложниц. Для уменьшения времени охлаждения металла применяют оросительное охлаждение изложниц холодной водой, поступающей под давлением 20—30 Н/см2 (2—3 кгс/см2). Вода разбрыгивается через систему мелких отверстий в подводящих трубах. В некоторых машинах днище изложниц делают ребристым для увеличения теплопередачи. Водяной пар и газы отводятся через вытяжные вентиляционные кожухи, установленные над изложни­ цами. При разливке свинца предъявляют повышенные требования к качеству вентиляционной системы и ее работы.

Управление машиной осуществляется с пульта, вынесенного за пределы машины. В усовершенствованных конструкциях работа машины и управление ею автоматизированы.

Машины подобной конструкции используют для разливки меди на вайербарсы и разливки анодной меди и никеля на аноды. Прин­ цип действия и конструктивное устройство машин сходные, отли­ чаются лишь способы заливки и разгрузки изложниц, их конструк­ ции и транспортирование слитков. На рис. 272 приведена машина, диаметр карусели которой равен 10 м. Машина служит для разливки меди на аноды. Карусель вращается от двух одновременно действу­ ющих приводов. Каждый из них состоит из двигателя постоянного тока, редуктора и зубчатой передачи (с общим зубчатым венцом).

509