Валковый грохот для сортировки кокса

Изобретение относится к области металлургии, в частности для разделения кокса по фракциям при подготовке его к использованию при выплавке чугуна в доменных печах. Устройство для рассева кокса включает наклонную раму с установленной на ней разделяющей поверхностью в виде валов с насаженными на них в шахматном порядке дисками и дистанционными кольцами, образующими сортировочные ячейки. Номинальная толщина дисков, расположенных, по крайней мере, в средней части вала со стороны подачи кокса, увеличена в 1,125-1,25 раза. Номинальный диметр дисков увеличен на величину их утолщения. Технический результат - увеличение срока службы грохота. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности для разделения кокса по фракциям при подготовке его к использованию при выплавке чугуна в доменных печах.

Известен дисковый 14-валковый передвижной грохот для рассева кокса по крупности, состоящий из просеивающей поверхности, которая образована прямоугольными валами с насаженными на них дисками и разделяющими их дистанционными кольцами, и электропривода, обеспечивающего вращение всех валов с нарастающей окружной скоростью по ходу движения кокса. Диски расположены один относительного другого так, что диски одного вала заходят в междисковое пространство другого, образуя таким образом просевающую ячейку квадратной формы с определенным шагом дисков по всей длине вала (Бабин П.П., Коськов Ю.П., Любарский В.И. и др. Кокс и химия. 1973, №3).

Недостатком указанного устройства является неравномерное распределение кокса, попавшего на грохот из бункера, приводящее к быстрому износу дисков, особенно на первых от загрузки рядах валов.

Известно устройство для рассева кокса, включающее наклонную раму с установленной на ней разделяющей поверхностью в виде собранных в секции валов с насаженными на них в шахматном порядке дисками и дистанционными кольцами, образующими сортировочные ячейки (патент SU 1407579, кл. В07В 1/16). В устройстве предлагают уменьшение площади сортировочных ячеек к выходу из грохота за счет уменьшения расстояния между валами и увеличения толщины расположенных на них дисков. Это вызывает отсев более крупной фракции на первых валах, что приводит к преждевременному износу установленных на них дисков.

Так, например, на 14-валковом грохоте «Гризли» наибольший износ дисков наблюдается с первого по седьмой валах, вследствие чего приходится раньше времени останавливать грохот и заменять диски.

Недостатком указанного устройства является то, что он предназначен для сортировки древесных опилок, а не для кокса.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по совокупности признаков и назначению является устройство для рассева кокса, включающее наклонную раму с установленной на ней разделяющей поверхностью в виде валов с насаженными на них в шахматном порядке дисками и дистанционными кольцами, образующими сортировочные ячейки (см. «Справочник коксохимика»/Под ред. А.К.Шелкова, Москва, Металлургия, 1965, с.194-196).

Недостатком указанного устройства является небольшой срок службы грохота.

Техническим результатом является увеличение срока службы грохота путем уменьшения неравномерности износа дисков при достижении ими во время эксплуатации минимально допустимых размеров с сохранением полного отсева мелкой фракции кокса.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для рассева кокса, включающем наклонную раму с установленной на ней разделяющей поверхностью в виде собранных в секции валов с насаженными на них в шахматном порядке дисками и дистанционными кольцами, образующими сортировочные ячейки, номинальная толщина дисков, расположенных на валах со стороны подачи кокса, увеличена в 1,125-1,25 раза, а номинальный диаметр дисков увеличен на величину их утолщения. При этом количество валов с дисками увеличенного размера составляет 0,36-0,43 от общего количества валов в грохоте, сами диски расположены на средней части валов, а их количество составляет не менее 1/3 от всех дисков на валу.

Кроме того, внешний диаметр зоны утолщения на диске равен увеличенному диаметру диска, а внутренний не превышает допустимого значения диаметра изношенного диска. Также приращение толщины и диаметра дисков выполнено из износостойкого материала.

Сущность изобретения заключается в следующем.

На фиг.1 изображена дисковая сортировка, вид сверху.

На раме 1 на одинаковом расстоянии друг от друга установлены валы 2. На них в шахматном порядке установлены диски 3. Направление подачи материала показано стрелкой. Увеличение толщины дисков в 1,125-1,25 раза, расположенных на валах со стороны подачи кокса, и номинального диаметра - на величину их утолщения, приводит к перераспределению отсева кокса по фракциям, заключающееся в отсеве более мелких фракций на валах с дисками увеличенного размера и более крупных фракций на валах с обычными дисками, что уменьшает неравномерность износа дисков, установленных на всех валах, в процессе эксплуатации грохота. При этом перераспределение отсева кокса по фракциям наиболее эффективно, если количество валов с дисками увеличенного размера составляет 0,36-0,43 от общего количества валов в грохоте. Увеличение толщины и диаметра дисков на валах со стороны подачи кокса сопровождается соответствующим уменьшением размера ячейки, что может затруднить сборку грохота. Поэтому увеличение толщины дисков более чем в 1,25 раза и диаметра на эту величину недопустимо. Увеличение же толщины и диаметра дисков менее чем в 1,125 раза не обеспечивает значительного увеличения срока службы грохота.

Увеличение толщины и диаметра дисков приводит к уменьшению сортировочного отверстия, образованного расстоянием между дисками, и на валах с такими дисками подрешетный продукт имеет более мелкие размеры, чем требуется, и поэтому недостающие фракции кокса должны быть отсортированы на остальных валах с требуемыми зазорами между дисками, а тем самым и их толщиной и диаметром. Поэтому количество валов с дисками увеличенного размера не может превышать 0,43 от количества всех валов грохота. Количество валов с дисками увеличенного размера менее 0,36 от количества всех валов грохота не перекрывает зону максимального износа дисков, что увеличивает неравномерность их износа в процессе эксплуатации грохота.

Для уменьшения неравномерного износа дисков по длине валов достаточно диски увеличенного размера устанавливать на средней части валов, а их количество составляет не менее 1/3 от всех дисков на валу. Количество дисков на валу менее 1/3 от всех дисков или их расположение не по середине вала приводит к увеличению неравномерности их износа по длине валов, что снижает стойкость грохота.

Учитывая то, что износ дисков начинается с торца диска и примыкающей к нему боковой поверхности диска, целесообразно утолщать диск не по всему диаметру, а только часть его боковой поверхности, лежащую между увеличенным диаметром диска D₁ и допустимым диаметром изношенного диска. С одной стороны, это будет способствовать экономии металла при изготовлении дисков, с другой, - уменьшится зона контакта кокса с диском, а тем самым уменьшатся разрушение кокса и износ дисков при сортировке. Кроме того, применение дисков с зоной утолщения позволяет унифицировать толщину дистанционных колец как для дисков с зоной утолщения, так и обычных дисков (фиг.2),

где D₀ - номинальный диаметр диска;

D₁ - увеличенный диаметр диска;

D₂ - внутренний диаметр зоны утолщения, который не превышает допустимый диаметр изношенного диска;

d - диаметр дистанционного кольца;

Н₀ - номинальная толщина диска;

H₁ - увеличенная толщина диска;

h₀ - номинальная толщина дистанционного кольца;

h₁ - толщина дистанционного кольца при использовании утолщенных дисков.

Изготовление приращения толщины и диаметра дисков из износостойкого материала также обеспечивает увеличение срока службы грохота.

В таблице приведены результаты испытаний 14-валкового грохота при сортировке кокса с увеличенными толщиной и диаметром дисков со стороны подачи кокса. Диски были изготовлены из стали 65Г методом литья с последующей закалкой. Номинальная толщина дисков Н₀=16 мм, а дисков с увеличенной толщиной H₁=17-21 мм. Номинальный диаметр дисков D₀=265 мм, дисков с увеличенным диаметром D₁=266-270 мм, а допустимый диаметр изношенных дисков 230 мм. Количество валов в грохоте N=14, а количество валов с увеличенной толщиной N₁=4-8. Количество дисков на валу К=36, а количество утолщенных дисков на валу K₁=10-15.

Результаты испытания дисков 14-валкового грохота с увеличенными толщиной и диаметром при сортировке кокса
№ опыта	H1, мм	H1/Ho	D1, мм	D2, мм	N1	N1/N	K1	K1/K	Срок службы грохота, сутки	Отсев мелкой фракции (класс менее 40 мм), %
1	16	1,0	265	0	0	0,0	0	0	90	5,8
2	17	1,062	266	0	5	0,36	12	0,33	90	5,8
3	18	1,125	267	0	5	0,36	12	0,33	110	5,8
4	19	1,187	268	0	5	0,36	12	0,33	115	5,8
5	20	1,25	269	0	5	0,36	12	0,33	120	5,8
6	21	1,31	270	0	5	0,36	12	0,33	80	5,8
7	19	1,187	268	0	4	0,26	12	0,33	95	5,8
8	19	1,187	268	0	6	0,43	12	0,33	115	5,8
9	19	1,187	268	0	7	0,50	12	0,33	115	4,2
10	19	1,187	268	0	8	0,57	12	0,33	115	3,5
11	19	1,187	268	0	5	0,36	10	0,28	95	5,8
12	19	1,187	268	0	5	0,36	15	0,42	115	5,8
13	19	1,187	268	240	5	0,36	12	0,33	99	5,8
14	19	1,187	268	230	5	0,36	12	0,33	115	5,8
15	19	1,187	268	220	5	0,36	12	0.33	115	5,8
16	19	1,187	268	210	5	0,36	12	0,33	115	5,8
17	19	1,187	268	230	5	0,36	12	0,33	180	5,8

Критериями для определения номинальной толщины и диаметра дисков, расположенных на валах со стороны подачи кокса, и количества валов с утолщенными дисками были срок службы грохота и отсев мелкой фракции кокса. Базовый вариант (по прототипу) обеспечивает срок службы грохота 90 суток и отсев мелкой фракции кокса 5,8% (опыт 1). Увеличение номинальной толщины дисков, расположенных на валах со стороны подачи кокса, менее чем в 1,125 раза и более чем 1,25 раза и номинального диаметра - на соответствующую величину их утолщения не повышает срок службы грохота (опыты 2; 6). Использование количества валов с дисками увеличенного размера менее 0,36 от общего количества валов, количества дисков увеличенного размера на валу менее 1/3 от всех дисков или дисков с внутренним диаметром зоны утолщения, превышающим допустимое значение диаметра изношенного диска, несущественно увеличивает срок службы грохота (до 10%) (опыты 7; 11; 13). Использование количества валов с утолщенными дисками более 0,43 от общего количества валов снижает отсев мелкой фракции кокса (опыты 9; 10). Значительное повышение срока службы грохота при сохранении отсева мелкой фракции кокса достигается только при увеличении номинальной толщины дисков, расположенных на валах со стороны подачи кокса, в 1,125-1,25 раза и номинального диаметра на величину их утолщения, где количество валов с дисками увеличенного размера составляет 0,36-0,43 от общего количества валов, количество дисков увеличенного размера на валу не менее 1/3 от всех дисков, а в случае изготовления дисков с зоной утолщения внутренний диаметр этой зоны не должен превышать допустимое значение диаметра изношенного диска (опыты 3-5; 8; 12; 14-16).

Еще более существенное повышение срока службы грохота при сохранении отсева мелкой фракции кокса и выполнении вышеперечисленных условий достигается, если приращение толщины и диаметра дисков выполнено из износостойкого материала, например содержащего карбиды вольфрама (опыт 17).

1. Устройство для рассева кокса, включающее наклонную раму с установленной на ней разделяющей поверхностью в виде валов с насаженными на них в шахматном порядке дисками и дистанционными кольцами, образующими сортировочные ячейки, отличающееся тем, что номинальная толщина дисков, расположенных, по крайней мере, в средней части вала со стороны подачи кокса, увеличена в 1,125-1,25 раза, а номинальный диаметр дисков увеличен на величину их утолщения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что количество валов с дисками увеличенного размера составляет 0,36-0,43 от общего количества валов в грохоте.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что количество дисков увеличенного размера на валу составляет не менее 1/3 от всех дисков на валу.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приращение толщины и диаметра дисков выполнено из износостойкого материала.