Аннотация
Выполнены модельные исследования процесса выгрузки сыпучего материала из шахтной печи обжига известняка при помощи устройства новой конструкции, оснащенной гидравлическим приводом.
Аннотация
Ключевые слова: гидравлический привод, физическая модель, шахтная печь обжига известняка, выгрузочное устройство, сыпучий материал, известняк, известь.
В настоящее время при работе печей обжига известняка верти- кального типа выдача из них материала осуществляется при помощи выгрузочных устройств. В практике нашли применение несколько конструкций этих механизмов, которые отличаются законом движе- ния поверхности выгрузочного стола (пода) относительно вертикаль ной оси печи. Их можно условно разделить на 3 группы: системы с возвратно-поступательным движением рабочего органа, системы с вращающимся подом, системы оснащенные барабаном или комплектом роликов.
Анализ эффективности работы известных конструкций выгру- зочных устройств [1][2][3],[4] свидетельствует про то, что они не обеспечи- вают достаточной степени равномерности выдачи материала, а их эксплуатация требует выполнения достаточно сложных операций, связанных с настройкой и ремонтом систем привода и передаточных механизмов.
Из уровня техники известна также конструкция выгрузочного устройства [5], подвижный стол которой совершает плоскопараллельное перемещение в горизонтальной плоскости относительно шахты печи, обеспечивая тем самым наилучшую равномерность выдачи сыпучего материала из ее объема [6]. Однако из-за наличия большого количества механических передач и подшипниковых опор в приводе данная конструкция является ограниченно применимой по отношению к известково-газовым печам, зона установки выгрузочных устройств которых характеризуется наличием повышенной температуры окружающей среды (до +100 С), повышенным давлением (до 700 мм. вод. ст.) и запыленностью.
С целью устранения выявленных на этапе сопоставительного анализа известных решений недостатков был предложен новый ведущий замысел построения выгрузочного устройства шахтной известково-газовой печи. В этой конструкции стол совершает перемещение в горизонтальной плоскости относительно шахты печи и приводится в движение четырьмя плунжерными силовыми гидроцилиндрами, оси симметрии которых располагаются под углом 90? по отношению друг к другу. Форма траектории перемещения подвижного стола представляет собой квадрат со стороной 120 мм. В качестве опоры стола было рекомендовано использование цилиндрических катков, что обеспечивает высокую надежность и простую конструкцию системы в целом. Нагрузку на стол в промышленном исполнении выгрузочного устройства обеспечивает известняк (известь) фракцией 40…80 мм. Расчеты показывают, что при продолжительности включения привода 50%, данная конструкция способна обеспечить производительность печи не менее чем 200 т в сутки по извести.
Рисунок - Моделирование работы физического аналога выгрузочного устройства, снабженного гидроприводом (перемещение стола (пода) в двух ортогональных направлениях): а - общий вид; б - распределение материала при выключенном приводе; в, г, д - распределение материала при включенном приводе; е - характер схода материала с ножами и без
При исследовании принималось допущение, что объемный вес насыпного груза постоянен во всех частях исследуемого устройства; таким образом, натурная и модельная системы рассматривались как материально подобные. Поскольку рассматривался случай работы с насыпным грузом, обладающим постоянным объемным весом, то кинематическое подобие являлось одним из критериев механического подобия.
Анализ результатов моделирования равномерности схода извести по периметру подвижного стола во время разгрузки шахтной обжиговой печи, показанный на рисунке, свидетельствует об удовлетворительном качестве функционирования выгрузочного устройства, снабженного гидравлическим приводом.
Заключение
Таким образом, конструкция нового выгрузочного устройства имеет высокие эксплуатационные (надежность, долговечность, простота обслуживания, низкая энергоемкость) и технологические (равномерность схода материала) показатели. Физическое моделирование его работы показывает, что материл равномерно сходит как по продольному, так и по поперечному сечению шахты печи, а также по всему периметру подвижного стола только при его движении. Это обеспечит стабильность протекания химических реакций превращения известняка в известь и благоприятно отразится на технико-экономических показателях работы обжиговой печи.
Список использованной литературы
1. Монастырев А.В. Производство извести / А.В. Монастырев. - М.: Высшая школа, 1978. - 225 с.
2. Монастырев А.В. Печи для производства извести. Справочник / А.В. Монастырев, А.В. Александров. - М.:Металлургия, 1979. - 232 с.
3. Табунщиков Н.П. Производство извести / Н.П. Табунщиков. - М.: Химия, 1974. - 240 с.
4. Табунщиков Н.П. Производство извести и сатурационного газа на сахарных заводах / Н.П. Табунщиков, Э.Т. Аксенов, Р.Я. Гуревич и др. - М.: Легкая и пищевая промышлен- ность, 1981. - 176 с.
5. Патент 2623402РФ, МПК F27B 1/20. Устройство для разгрузки шахтной известково- газовой печи / Смирнов Е.Н., Еронько С.П., Ткачев М.Ю. и др.; заявл. 23.05.2016, опубл. 27.06.2017. Бюл. № 18.
6. Еронько С.П. Импортозамещающее оборудование для реализации эффективной техноло- гии непрерывной разливки стали / С.П. Еронько, М.Ю. Ткачев, А.В. Парахин // Иннова- ционные перспективы Донбасса: матер. 3-й Межд. науч.-практ. конф., 24-25 мая 2017 г., Донецк. В 8 т. Т.3. Инновационные технологии проектирования, изготовления и эксплуатации промышленных машин и агрегатов. - Донецк: ДонНТУ, 2017. - С. 6-11.
7. Зенков Р.Л. Механика насыпных грузов (Основания расчета погрузочно-разгрузочных и транспортирующих устройств) / Р.Л. Зенков. - М.: Машгиз, 1952. - 215 с.