Розробка методики розрахунку параметрів преса для виготовлення технологічної лінії двухвалкового преса

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСТУП

Зростання конкуренції, посилення екологічних вимог, а також ускладнення видобутку і попередньої підготовки сировини -- ці і інші чинники пред'являють усе більш високі вимоги до металургійної галузі України. Тому вдосконалення традиційних і розробка нових технологій є необхідною умовою стійкого розвитку металургії. Нові інтенсивні технології і процеси пред'являють не лише високі вимоги до якості сировини, але і вимагають новий його вигляд. Традиційні методи кускування сировини багато в чому вичерпали свої резерви і можливості. В той же час подібні матеріали отримують за допомогою брикетування. Проте брикетування в чорній металургії поки що не отримало належного визнання. Доля сировини, окуськованного брикетуванням, залишається на рівні 2 % . В основному це брикетовані металлізованниє матеріали, флюси і феросплави для виробництва стали. Брикетування може успішно розвиватися в тому випадку, якщо воно буде використано у сфері металургійного виробництва, де його переваги особливо очевидні. В першу чергу це відноситься до утилізації пилоподібних відходів [1]. Таким чином, прогрес в області брикетування і потреба в сировині з новими властивостями відроджують інтерес до брикетування як методу кускування залізорудної сировини.

Основним агрегатом технологічного устаткування для виробництва брикетів є брікетеровочний прес . Його призначення -- переробка різних мелкофракционніх матеріалів на брикети. Існує різні методики розрахунку параметрів преса для виготовлення брикетів. Недостатньо повний облік властивостей шихтових матеріалів і особливостей технології їх брикетування приводить до невідповідності проектних і реальних навантажень, що виникають в їх основних вузлах і приводі [2].

Останніми роками завдання створення надійних вітчизняних пресів для брикетування мелкофракционних сировинних матеріалів і промислових відходів набуває всього велику актуальність. Зв'язано це не лише із збільшеним інтересом до брикетування, але і з тим, що в Україні і в країнах СНД практично немає досвіду проектування і виготовлення валкових пресів брикетів, відсутні підприємства, що спеціалізуються на їх виробництві. Незначна кількість валкових пресів вітчизняного виробництва, що працюють на різних підприємствах, розроблена і виготовлена різними неспеціалізованими підприємствами. У зв'язку з цим відсутній єдиний підхід до принципів розрахунку і проектування пресів і їх основних вузлів. В даний час існує безліч різних конструкцій і конфігурацій валкових пресів брикетів, що не в малій мірі пов'язано з матеріалом, що брикетується, тобто сировиною для здобуття брикетів заданої форми і механічних властивостей. Інститутом чорної металургії НАН України (ІЧМ), що мають значний досвід в розробці технології брикетування різних шихтових матеріалів, створені валковиє преси продуктивністю від 0,5 до 20 т/ч, конструкція яких володіє простотою, надійністю і зручностями в експлуатації. Розрахунок параметрів пресів виконаний на основі розробленої в ІЧМ методики, фізіко, що враховує, - механічні властивості шихт, умови захвату шихт валяннями, механізм розвитку навантажень у вогнищі деформації і вплив конфігурації елементів, що формують, на параметри брикета.

Дослідження процесу брикетування і розробка методики розрахунку параметрів преса для виготовлення технологічної лінії двухвалкового преса для брикетування дрібно фракційних матеріалів є актуальним у наступний час. Для досягнення поставленої мети у дипломному проекті необхідно вирішити наступні завдання:

- обгрунтування прийнятої конструктивної схеми валкового пресу;

- розрахунок основних параметрів брикетів та розрахунок енергосилових параметрів валкового пресу;

- розрахунок стрічкового конвейера;

- розрахунок брикетировочного пресу;

- питання експлуатації і ремонту.

1. ДОКУЧАЄВСЬКИЙ ФЛЮСО-ДОЛОМІТНИЙ КОМБІНАТ

1.1 Історія виникнення Еленовських кар'єрів

Докучаєвськ виник в 1912 році як робоче селище Еленовськие кар'єри. Історія виникнення Еленовських кар'єрів збіглася з розвитком капіталізму в Росії.

До 1889 року територія, яку займає сучасний Докучаєвськ була необжитою. У скелях водилася безліч змій і нічних птиць, через що жителі навколишніх сіл Александрінки і Еленовки далеко об'їжджали це місце. З 1885 року господарями Еленовських і Александрінських земель стали англійці Давид Перн і Джон Юз - Російсько-бельгійське акціонерне суспільство. Вони організували видобуток залізняку, що знаходився на поверхні Трактової скелі (нині Східна копальня флюсо-доломітового комбінату). Пізніше почали вести розробку вапняку і флюсів для виплавки металу. Першими робітниками були жителі довколишніх поселень. Роботи велися уручну, для дроблення крупних блоків застосовувався порох і динаміт. Вапняк гужовим транспортом доставлявся до станції Еленовка, звідки його відвантажували Єнакіївському і Маріупольському металургійним заводам. У 1906-1907 роках Російсько-бельгійське акціонерне суспільство почало будівництво залізниці від станції Еленовка до місця гірських розробок.

Видобуток же залізняку з кожним роком зменшувався. Запаси її вичерпалися і в 1910 році видобуток руди припинився. В кінці 1912 року і початку 1913 роки на території сучасного Південного селища стали селитися каменоломи, що приїхали на заробітки, з Ларінських кар'єрів, селяни Курської, Орловської і Тульської губернії. Вони будували бараки і землянки, які і поклали початок селищу Еленовськие кар'єри. З початком індустріалізації і зростанням металургійної промисловості з 1925 року збільшується потреба у вапняку, розширюється кар'єр, зростає і розвивається селище. Період з 1934-1935 років характеризується початком масового будівництва житлових будинків для трудящих фабрики і копалень.

24 червня 1954 року Указом Президії Верховної Ради УРСР селище міського типа Еленовськие кар'єри (рис. 1.2) віднесене до категорії міст, йому привласнено ім'я великого російського ученого - дослідника природи, засновника сучасного наукового грунтознавства і комплексного дослідження природи Василя Васильовича Докучаєва. На основі учення В.В. Докучаєва виникли прогресивні російські школи фізичної географії, біоботаніки, ботанічної географії, динамічної геології і ін. Труди В.В. Докучаєва увійшли до золотого фонду агрономії.

Керуючись ученнями В.В. Докучаєва, жителі міста перетворили скелясту місцевість в квітучий сад. Тепер місто утопає в зелені і кольорах. Щоб увічнити пам'ять великого російського ученого-дослідника природи, було вирішено назвати місто його ім'ям.

1.2 Загальні відомості комбіната

ВАТ «Докучаєвський флюсо-доломітний комбінат» (ДФДК) - одне з найбільших гірничо-збагачувальних підприємств України по видобутку і обробці вапняків флюсів і доломіту, а також по виробництву доломіту обпаленого металургійного.

Серед гірничо збагачувальних підприємств комбінат надає найширший вибір видів виробленої продукції, завдяки чому відвантажує її підприємствам металургійної, цукрової, скляної, хімічної промисловості, будівельним і цементним підприємствам.

Обсяг виробництва товарної продукції за 2004-й рік склав 7 млн. 643 тис.тонн в рік, у тому числі для потреб металургійної промисловості 5млн.829тис.тонн.

Продукція комбінату відвантажується більше 200 споживачам, у тому числі металургійним заводам України: Донецькому, Макіївському, Маріупольським Ілліча і Азовсталь, Запорізькому, Єнакіївському, Дніпропетровському і ін., а також будівельним організаціям, підприємствам цукрової, хімічної, скляної і цементної промисловості.

Комбінат є основним виробником обпаленого металургійного доломіту - 193 тис. тонн за 2004-й рік. Комбінат розробляє Еленовськоє і Стильськоє родовища вапняків і доломіту чотирма кар'єрами: "Центральний", "Доломітовий", "Східний" і "Стильський".

Переробка корисної копалини здійснюється на дробильно-збагачувальних фабриках: ДОФ-1, ДОФ-2, ДОФ-3 і циклічно-потоковій технологічній лінії (ЦПТЛ) на кар'єрі "Центральний" і цехом випалення доломіту. Крім того є комплекс допоміжних цехів і служб. Всього на підприємстві працює більше 3,5 тис. чоловік. На комбінаті є інженерні мережі для забезпечення всіх виробничих і допоміжних об'єктів електроенергією, водою, теплом, газом. Об'єкти комбінату розташовані на земельному відведенні площею 3,2 тис.га.

1.3 Продукція комбіната

Корисними копалини є вапняки флюсів звичайні, доломітизовані і доломіт. Вапняки схильні до фізичного і хімічного вивітрювання, окремніння, кальцитізациі, доломітізациі, а також широко розвинений поверхневий і внутрішній карст, що складається з піщано-глинистого матеріалу з уламками вивітрених карбонатних порід.

Корисні копалини мають сіре забарвлення. Механічна міцність карбонатних порід висока. Середні показники міцності 1200-1500кг/см2 для вапняків, 1200-1300 кг/см2 для доломіту. Об'ємна вага карбонатних порід 2,5-2,6 г/см3. Пористість змінюється від 0.72 до 8.8 і в середньому для вапняків товщі-2.6%, магнезійної 2.7%. Естественнаявлажность0.1-0.6% Якість карбонатної сировини задовольняє вимогам технічних умов на флюси і вогнетриви.

Масова доля суми оксидів кальцію і магнію у вапняках складає 53-55%, масова доля нерозчинного залишку від 1.3 до 4%. Масова доля фосфору не більше 0,01%, сірки 0.03-0.07-0.15%. Масова доля оксиду магнію в доломіті від 15 до 18.5%, оксиду кремнію 0,6-1,2% доля оксидів алюмінію і заліза в сумі 0,5-0,8%.

Таблиця 1.1 - Перелік продукції, що випускається ОАО «Докучаєвський флюсо-доломітовій комбінат»

№	Найменування продукції, НТД	Марка	Крупность, мм	Призначення
1	Вапняки флюси для доменного виробництва ТУ В 14.1-00191856-005-2003	Ч-1, Ч-2 ЧД-1, ЧД-2 ЧДУ-1, ЧДУ-2	10-20 20-50, 40-80 0-25, 5-25	Застосовуютья як флюси в доменній шихті, у складі агломерату і окатишей.
2	Вапняки флюси для сталеплавильного і феросплавного виробництва ТУ В 14.1-00191856-005-2003	Ф-1, Ф-2 С-1, С-2 КДУ-1, КДУ-2	40-80, 80-130 20-50, 20-80	Використовується для виробництва винищити, що є флюсом в сталеплавильному і феросплавному виробництві, а також в кусковому вигляді в шихті мартенівських печей.
3	Вапняк флюс звичайний ОАО "ДФДК" для виробництва винищити в цукровій промисловості, марки ІС ТУ В 14.1-00191856-005-2003	ИС	40-80 50-150	Призначений для здобуття винищити і діоксиду, використовуваних в цукровій промисловості при очищенні дифузійного соку.
4	Доломит сирий металургійний ГСТУ 322-14-006-97	ДСМ-2, ДСМ-3	5-25 10-40	Призначений для випалення на металургійний доломіт ; для тієї, що підсипає порогів і заправки мартенівських і двохванних печей, а також для скляної промисловості.
5	Доломит обпалений металургійний ГСТУ 322-14-005-97	ДОМ-1 ДОМ-2 ДОМ-3 ДОМ-5	2-20 2-20 2-20 0,3-4	Призначений для ремонту і заправки сталеплавильних печей.
6	Вапняк флюс звичайний ОАО "ДФДК" для виробництва технологічного вапна в цементній і інших галузях промисло-вості ТУ В 14.1-00191856-005-2003	Т-1 T-2	40-80 80-130	Порошки призначені для виробництва безобжігових періклазових виробів і мас, вживаних для футерування кисневих конвертерів .
7	Щебінь і щебенево-піщана суміш для дорожнього будівництва ВАТ "ДФДК" ТУ В 3.88-00191856- 025-99		5-10 5-20 10-20 20-40 20-50 40-80 80-130 0-5,0-10,0-20(щебенево-піщана суміш)	Призначений для пристрою підстав, а також зміцнення узбіч автомобільних доріг і облаштування будівельних майданчиків.
8	Ожелезненний доломітовий флюс ТУ В 14.1-00191856-007-2005	ОДФ-Д	10-40	Застосовується для доменного виробництва.
9	Ожелезненний доломітовий флюс ТУ В 14.1-00191856-007-2005	ОДФ-К	10-40	Застосовується для конвертерного виробництва.
10	Мука доломітова напівобпалена ТУ В 14.1.-00191856-006-2004	ДМП	0-1	Застосовується для виробництва з хімічних добрив в сільському господарстві, розкислювання грунтів, виробництва руберойду.
11	Мука доломітова обпалена ТУ В 14.1-00191856-006-2004	ДМО-1 ДМО-2	0-3	Застосовується для виробництва хімічних добрив в сільському господарстві, розкислювання грунтів, виробництва руберойду.

1.4 Технологічний процес

Розробка родовища виробляється відкритим способом, уступами заввишки 10м. Спушення скельного масиву корисної копалини і скельної вськриши виробляється буропідривним способом. Буріння свердловин здійснюється верстатами шарошечного буріння СБШ-250МН. Як вибухові речовини застосовуються грамоніт 79/21 і 50/50,аммоніт 6ЖВ, ВВ простого складу ПВС-1У.

Зарядка свердловин виробляється зарядною машиною МЗ-4, гатка свердловин - машиною ЗС-2М. Оброблення негабариту здійснюється мелкошпуровим способом. Буріння шпурів - перфоратором ПР-30П.

На виємочно-вантажніх роботах застосовуються екскаватори типа ЕКГ-5 і ЕКГ-8И, а перевантажувальних пунктах - екскаватори ЕКГ-5. Відвалоутворення - бульдозерне, використовуються колісні бульдозери на базі К-700 і гусеничні на базі Т-330.

Переробка вапняків і доломіту на ДОФ-1,2,3 і ЦПТЛ включає дроблення і грохочення. Застосовуються щічні і конусні дробарки ЩД 12/15, ККД 12х15, КСД-2200ГР, КМД 2200, вібраційні грохоти типа ГІЛ-42, ГІЛ-52, ГИТ-71Н. Циклічно-потокова технологічна лінія, що переробляє вапняки кар'єру "Центральний", - безвідходна.

Випалення доломіту виробляється в 3-х печах фірми «Полізіус», що обертаються, при температурі 1700-1750 С°, охолоджування - в барабанних холодильниках. Обпалений доломіт дробиться в щічній і валкової дробарках і розсіюється на вібраційних грохотах типа ГВП-1. Газопилова суміш печей проходіт очищення в циклонах і електрофільтрах. Уловлений напівобпалений пил транспортується у вантажні бункери і відвантажується шахтоуправлінням як інертний матеріал.

У 2002 році почато дослідне виробництво ожелезненного доломітового флюсу (ОДФ), який призначений для використання як флюс в чорній металургії в конвертерному і доменному виробництві. Вихідною сировиною для здобуття флюсу є доломіт і залізовмісний матеріал. З березня 2003 року почато промислове виробництво. Всього вироблено 125 тис. т.

2. ДОЛОМІТО - ОБПАЛЮВАЛЬНИЙ ЦЕХ

2.1 Структура цеху

Відкрите акціонерне суспільство «Докучаєвський флюсо-доломітовій комбінат» розробляє Еленовськоє і Стильськоє родовище вапняків і доломіту.

Видобуток корисних копалин ведеться на Центральному, Доломітовому, Східному і Стильськом кар'єрах із застосуванням буропідривних робіт. Буріння свердловин виробляється верстатами шарошечного буріння СБШ-250МН. Зарядка свердловин здійснюється механізованим способом.

Для переробки корисної копалини на комбінаті є дробильно-збагачувальні фабрики: ДОФ-1, ДОФ-2, ДОФ-3, циклічно-потокова технологічна лінія на Центральному кар'єрі і доломіто-обпалювальній цех з трьома печами, що обертаються.

Доломіто-обпалювальній цех (ДОЦ) включає комплекс будівель і споруд. У нього входять відділення завантаження сировини, три печі, що обертаються, діаметром 3,6м і довжиною 90м з відділенням гарячих голівок печей, три холодильники, дробильно-сортувальне відділення (ДСО) з бункерами готової продукції і відходів, відділення казанів-утилізаторів і очищення димових газів, що відходять, а також ряд допоміжних технологічних ділянок.

Відвантаження готової продукції здійснюється з бункерів ДСО в ж/д вагони і транспортується споживачам. Відходи обпаленого доломіту (класу 0-3мм), що утворюються при випаленні і сортуванні, складуються в бункер ємкістю 200т і вивозять автотранспортом у відвал.

Робочий проект дослідної ділянки пресування відходів обпаленого доломіту розроблений на основі вимог «ДФДК». Проектна потужність ділянки 10т/час по готовій продукції. Сировиною для виробництва брикетів служать відходи обпаленого пилу в кількості до 30т/сутки і розчину бішофіту в кількості до 4т/сут.

2.2 Опис технологічного процесу

Основними операціями в технологічному ланцюзі є операції змішування і пресування відходів обпаленого доломіту великим 0-3мм з розчином бішофіту.

Відходи обпаленого доломіту відповідає вимогам ГСТУ 322-14-005-97. Кількісне співвідношенні компонентів і інші характеристики продукції встановлюються в процесі дослідних операцій пресування з врахуванням відповідності отримуваної продукції вимогам технічних умов на доломіт обпалений ГСТУ 322-14-005-97.

Продуктивність технологічної лінії прийнята 10-12 і визначається продуктивністю преса. Продуктивність вузла змішування і конвеєрного транспорту вибрана в межах 20 і визначається продуктивністю існуючого ськипового підйомника дробильно-сортувального відділення (ДСО).

Як єднальний компонент при проведенні лабораторних дослідів в умовах комбінату визначений розчин бішофіту.

Технологічна лінія пресування працює таким чином. Відходи обпаленого доломіту класу 0-3мм, виділені в процесі сортування на ДСО цеху, складуються в бункері ємкістю 200т. З бункера пітателем- дозатором вони подаються на існуючий стрічковий конвеєр №24, а останнім в змішувач. Одночасно в змішувач подається розчин бішофіту, що дозується, перекачується насосною установкою з ємкостей. Для дозування витрати бішофіту встановлений комплект приладів.

Отримана в змішувачі суміш транспортується стрічковим конвеєрами №1 і №2 у проміжний бункер, в якому суміш знаходиться приблизно 30мін до попадання в прес. Подача суміші в прес відбувається самоплив.

Брикети, що відпресували, стрічковим конвеєром №3 транспортуються в приймальну воронку ськипового підйомника для завантаження силос обпаленого доломіту. Після сортування в ДСО продукція складується в бункерах готової продукції для відправки споживачеві.

2.3 Брикетування дрібнофракційнихматеріалів

Проблема кускування сировинних матеріалів для металургійного переділу виникла ще в ХIХ столітті, коли, поряд з багатими кусковими рудами і флюсами, у виробництво почали залучати і їх дрібні фракції. Брикетування, як спосіб кускування, з'явилося раніше агломерації і грудкування. Проте потім, у зв'язку із зростанням обсягів виробництва, збільшенням продуктивності і вдосконаленням конструкції устаткування для здобуття агломерату і окатишей брикетування відійшло на другий план. Проте, у ряді малотоннажних технологій, особливо в кольоровій металургії, брикетування отримав подальший розвиток. Окрім металургії, брикетування давно і успішно застосовується у вугільній промисловості для виробництва паливних брикетів.

У Інституті чорної металургії (ІЧМ) розробки по брикетуванню почали розвиватися за ініціативою і під керівництвом академіка АН УРСР З.І.Некрасова. Ним в 60-і роки минулого століття була висловлена ідея створення нового вигляду сировини для доменної плавки - брикетів гарячого пресування з частково відновлених багатих залізорудних концентратів. Така сировина повинна була усунути ряд недоліків, властивих, через особливості фізіко - химических процесів здобуття, фазового складу і структури, традиційній сировині - агломерату і окатишам. Маючи високі прочностниє властивості у вихідному стані, і зберігаючи їх в процесі відновлення, брикети повинні були мати в своєму складі вуглець - відновник і флюс.

Для створення нового виду сировини потрібно рішення ряду наукових, технологічних та інженерно - конструкторських завдань. До роботи були залучені фахівці різного профілю. Був виконаний комплекс досліджень з вивчення електронної структури і пластичних властивостей оксидів заліза і твердих розчинів на їх основі [1], розробці методик і пристроїв для вивчення физико-механічних параметрів і характеристик ущільнення матеріалів [2], вивчення структури і властивостей брикетів [3]. Були розроблені, виготовлені і змонтовані в стендовій залі відділу металургії чавуну укрупнені експериментальні установки для нагрівання і відновлення залізорудних концентратів і валковий брикетний прес, оснащений вимірювальною апаратурою для реєстрації параметрів пресування [4]. Крім співробітників відділу металургії чавуну, в роботах брали активну участь фахівці відділу розробки і дослідження установок, металургійного машинознавства, працівники експериментально - виробничих майстерень.

У 1978 р. зі складу відділу металургії чавуну виділився відділ желе - зорудного сировини, основне завдання якого його керівник З.И.Некрасов бачив у доведенні технології виробництва брикетів з частково відновлених залізорудних концентратів до промислового впровадження. На першому етапі треба було створити дослідно-промислову установку (ОПП) з виробництва брикетів, отримати необхідні партії, провести досвідчені доменні плавки і визначити реальний техніко-економічний ефект від застосування нового виду сировини.

По технологічному завданням Інституту чорної металургії проектування ОПУ виконував Механобрчормет. До проектних робіт і створення обладнання був притягнутий ряд провідних дослідницьких і проектних організацій. Зокрема, валковий прес продуктивністю до 30 т/ч для гарячого брикетування шихти по технічному завданню ІЧМ був розроблений і виготовлений інститутом "Вндіметмаш" у кооперації з Нещодавно-Краматорським машинобудівним заводом.

Поштовхом до розвитку цього напрямку стало зростання
інтересу до технології брикетування у вітчизняній і зарубіжній металургії, пов'язане з виснаженням запасів родовищ корисних копалин, постійно зростаючою кількістю техногенних від-ходів і вимог екології. Саме брикетування в ряді випадків дозволяє найбільш ефективно окусковать і повернути у виробництво мелкофракционные і тонкодисперсні промислові відходи, повтор-ве використання яких дозволяє зменшити потребу металургії в залізній руді і флюсів, підвищити ефективність використання вугілля, що добувається в промисловості і в побуті. Різке загострення ситуації в кінці

80-х - початку 90-х років ХХ століття на ринку енергоносіїв викликало необхідність проаналізувати процес брикетування з точки зору енерговитрат. В результаті найбільш вигідним, а, отже, і пріоритетним, виявився процес брикетування дрібнофракційних матеріалів у холодному стані зі сполучними добавками.

Виконаний співробітниками ІЧМ комплекс теоретичних і експертиз по експериментальных досліджень, базуючись на основоположних розробки в області ущільнення порошків і формування структури пресовок, має виражену практичну спрямованість і дозволяє встановити закономірності пресування конкретних металургійних шихти з їх специфічним складом і физико-механічні властивості. Дослідження проводяться з метою відпрацювання режимів брикетування раз-особистих шихти, перевірки та уточнення розрахункових параметрів і одержання вихідних даних, необхідних для розробки технологічного regla-мента виробництва брикетів, розрахунку і конструювання пресового про-рудования [5]. Дослідження піддаються шихти, використання яких в технологічних межах є доцільним. Ключовим результатом при дослідженні физико-механічних характеристик прессуемости шихти є встановлення функціональної зв'язку між ущільненням і тиском пресування у вигляді кривих пресування. Поль-зуясь такими кривими, можна визначити роботу пресування і зусилля преса, необхідні для отримання брикетів заданої щільності, а також інші технологічні та геометричні параметри, що характеризують процес брикетування.

На відміну від попередніх досліджень процес брикетирова-ня розглянутий як спільний процес пресування і прокатки сипучих матеріалів у валках. При виборі сполучних добавок крім пред ' яв-ляемых до них технологічних вимог враховується їх вартість і забезпеченість ресурсами України. Проведені в ІЧМ дослідження в області брикетування дрібнофракційних сировинних матеріалів і від-ходів носять системний характер, а накопичений досвід, наявність влас-вательского устаткування і спеціальних експериментальних установок і агрегатів дозволяє виконання напівпромислових дослідів, що ви-вигідно відрізняє ІЧМ від інших дослідницьких організацій. Саме системний підхід дозволив створити в ІЧМ методологію виконання розробок технологій брикетування повного циклу - від лабора-торных досліджень властивостей шихти, що підлягає брикетуванню до складання технічного завдання на проектування брикетного виробництва, розробки і виготовлення валкових пресів з необхідними технічними характеристиками.

Досвід роботи на експериментальному валковому пресі і аналіз ре-результатів досліджень його силових і конструктивних параметрів [6] дозволило лілі сформулювати принципи та вимоги, які є основопола-гающими при створенні пресів. 1989 - 90г.г. в ІЧМ створена принципи-соціально нова конструкція валкового преса бесстанинного типу [7], що володіє простотою, надійністю і зручністю в експлуатації.
Розрахунок параметрів преса виконаний на основі розробленої в ІЧМ методики, що враховує физико-механічні властивості шихти, за умови хвата шихти валками, механізм розвитку навантажень в осередку деформації і вплив конфігурації формуючих елементів на параметри брикету.

Відзначаючи доцільність і перспективність створення таких пресів, слід підкреслити, що виготовлених і експлуатованих бесстанинных пресів або розроблених на рівні конструктивних або технічних рішень до цього часу практично не було. У зв'язку з цим розробки технологій брикетування в комплексі з виготовленням цих пресів знаходять більшу привабливість і представляють практичний інтерес для підприємств - замовників.

3. ПРИЗНАЧЕННЯ ВАЛКОВОГО ПРЕСУ, ПРИНЦИП ЙОГО РОБОТИ ТА РОЗТАШУВАННЯ

3.1 Пристрій і принцип роботи валкового пресу

Валковий прес є конструкцією бесстанінного типа і складається з наступних основних вузлів: двох робочих валків з подушками, завантажувального пристрою, пристрої притиску валків і предохраненія преса від перевантаження, приводу преса і рами. Скомпонован прес з приводом і завантажувальним пристроєм на загальній рамі (рис. 3.1).

Рисунок 3.1 - Загальний вигляд валкового преса

Робочі валки (приводний 1 і не приводний 2) встановлені в под-шипникових опорах (подушках). Подушки приводного валка нерухомі і жорстко закріплені на рамі 3. Подушки не приводного валка сполучені з рамою шарнірно за допомогою пальців 4 і мають можливість переміщення на певну величину при перевищенні заданого зусилля пресування. Рухлива і нерухома подушки сполучені між собою попарно за допомогою запобіжних пристроїв 5. Запобіжні пристрої є набором тарілчастих пружин, встановлених в циліндрових корпусах. Попереднім затягуванням пружин встановлюється задане значення зусилля пресування. Зазор між рабочимі поверхнями валків встановлюється і регулюється гайками 7 на штоках, що проходять через сухарі шарнірних опор непріводного валка.

При перевищенні заданого зусилля пресування (зусилля попереднього затягування пружин), у тому числі при попаданні в межвалковоє простір сторонніх предметів, неприводний валок відхиляється, і зазор може бути збільшений до 15 мм з миттєвим відновленням робочого зазору після зниження зусилля до значення, що не перевищує задане.

Валки забезпечені змінними кільцевими бандажами з профільованою робочою поверхнею. Монтаж і демонтаж бандажів виробляється за допомогою клиновидних кілець. Завантажувальний пристрій 8 складається зі сварок-ний воронки, розміщеної у верхній частині розчину валків і закріпленої на спеціальній рамі, що охоплює бічні поверхні бандажів. Регулювання подачі матеріалу в межвалковий простір здійснюється за допомогою шибера 9.

Багаточисельні досліди по відробітку технології брикетування широкого спектру мелкофракционних сировинних матеріалів і техногенних відходів з єднальними добавками показали, що в діапазоні проїзводітельностей преса від 0,5 до 20 т/ч необхідна якість брикетів досягається без вживання подпрессовивающих пристроїв в системі за-вантаження преса, що в цілому спрощує його конструкцію і знижує металлоємкость.

Завантажувальний пристрій встановлений і закріплений на рамі 3. До складу приводу входить наступне устаткування: електродвигун 10, зубчаста ланцюгова або кліноременная передача 11, редуктор 12, синхронізуюча шестерінчаста передача 13 з напівмуфтою 14. Від електродвигуна момент, що обертає, передається через ланцюгову (кліноременную) передачу на швидкохідний вал редуктора і далі через напівмуфту на приводний вал преса, який через синхронізуючу шестерінчасту (з великим модулем зуба) передачу приводить в обертання не приводний вал. Прес может бути встановлений як на фундаменті, так і на металоконструкції з можливістю розміщення під ним ємкості для збору готової продукції (брикетів). Перед запуском преса необхідно переконатися у відсутності шихти у воронці завантажувального пристрою. Після цього здійснюється запуск преса і виробляється випробування роботи його механізмів в неодруженому режимі. Потім шибер встановлюється в положення, що забезпечує подачу шихти в межах заданої продуктивності, і починається завантаження шихти у воронку завантажувального пристрою. Працює прес таким чином. Робочі валки, обертаючись назустріч один одному, захоплюють шихту елементами, що формують, в меж валковоє простір (вогнище деформації), де відбувається за рахунок зміни об'єму пресованої шихти перетворення сипкого тіла на тверде компактне тіло у вигляді брікета. При цьому між валяннями виникає зусилля (зусилля того, що прес-суне) розпору, урівноважене зусиллям попереднього затягування пружин в демпферах і забезпечуючи здобуття брикетів необхідної якості. Досягши сталого режиму брикетування слід зафіксувати положення шибера. В разі зупинки преса із-за пера-вантаження, розвантаження його виробляється реверсивним обертанням валків з метою видалення зайвої шихти з воронки.

3.2 Технічне обслуговування

1. Можливі несправності і їх усунення.

1.1 При тривалій експлуатації преса в наслідку абразивності матеріалу, що брикетується, робочі поверхні бандажів зазнають знос. Міра зносу контролюється зміною форми і розмірів отримуваних брикетів. При значних відхиленнях параметрів брикетів в заданих при порушеннях стабільності процесу пресування в слідстві зносу робочої поверхні валків необхідно виконати заміну бандажів.

Для нього необхідно:

- зняти валок преса;

- зняти подушку з не пріводного кінця валка;

- відкрутити гайки з шпильок тих, що стягують бандаж з маточиною валу за допомогою клинового кільця;

- встановити три віджимні болти в спеціальні отвори в клиновому кільці. Закручувавши болти в клинове кільце по черзі в діаметрально- протилежних місцях, віджати клинове кільце від маточини валка;

- зняти клинове кільце;

- демонтувати знімачем бандаж з маточини;

-установку змінного бандажа на маточини виконати в зворотній послідовності без установки віджимних болтів.

1.2 При перевантаження преса штифт запобіжної муфти, напівмуфти вільно обертаються один відносно одного, що обертає момент від приводу до валянь не передається, валяння зупиняються. Для заміни елементу-штифта, що зрізає, необхідно:

- зняти кожух над муфтою і синхронізуючою зубчастою передачею;

- поєднати напівмуфти по ризиках;

- відкрутити пробку;

- вибиванням вибити втулки спільно із зруйнованим штифтом;

- видалити зруйнований штифт;

- встановити новий штифт у втулки;

- встановити втулки з штифтом в отвір напівмуфт;

- закрутити пробку;

- встановити кожух.

1.3.Для демонтажу валка необхідно:

- зняти завантажувальний пристрій і кожух;

- зняти демпфер;

- від'єднати валок пріводного від редуктора, демонтуючи пальці запобіжної муфти;

- відкрутити гайки з болтів, що сполучають нерухомі подушки валка пріводного з рамою преса;

- демонтувати пальці, що сполучають рухливі подушки веденого валка з рамою;

- зняти валяння преса;

- для ревізії підшипників і демонтажу бандажа зняти кришки підшипників з хвостовиків валу.

2. Вказівка по технічному обслуговуванню і ремонту.

2.1 Обслужівающий персонал повинен вести журнал характеристики роботи преса. У журналі фіксується дата роботи преса, відомості про відмічені недоліки, несправності і їх усунення. Роботу преса не можна продовжувати при повному зносі і виході з буд окремих вузлів і деталей.

2.2 Ремонт преса здійснюється по розробленому графіку в наступному порядку:

- регулярні огляди стану вузлів і механізмів перед черговим запуском;

- поточний і капітальний ремонт згідно з графіком.

- при капітальному ремонті виробляється повна перевірка всього технологічного устаткування, заміна окремих вузлів і деталей що вийшли з буд. До капітельного ремонту мають бути підготовлені необхідні запасні частини. Технічне обслуговування купувальних виробів виробляти згідно з вимогами, що пред'являються до них.

3.3 Участок технологічної лінії

Рисунок 3.2 - Технологічна схема лінії по брикетуванню дрібно фракційних матеріалів

До складу даної ділянки технологічної лінії по брикетуванню дрібнофракційних матеріалів входять:

1- змішувач;

2- стрічковий конвеєр №1;

3- стрічковий конвеєр №2;

4- бункер;

5- брикетувальний прес;

6- стрічковий конвеєр №3.

Процес брикетування починається з подачі до змішувача 1, брикетировочног матеріала (обпаленого доломітног пилу) для подальшого змішування з связуючою речовиною (бішофітом + вода), після інтенсивного змішування отримана суміш подається до стрічкового конвеєра №1 2, далі по конвеєру вона транспортується, та пересипається до стрічкового конвеєра №2 3. Після чого конвеєр пересипае суміш до бункера 4, де за технологією суміш перебуває 20 хвилин, далі вона під тиском від своєї маси потрапляе до брикетировочного пресу 5, там суміш під тиском приймає форму брикетів. Далі готові брикети самопливом скочуються та потрапляють до «трічкового конвеєра №3 6, за допомогою якого їх транспортують далі на завантаження в вагони.

4. ОБГРУНТУВАННЯ ПРИЙНЯТОЇ КОНСТРУКТИВНОЇ СХЕМИ ВАЛКОВОГО ПРЕСА

4.1 Валкові преси бесстанинного типу для брикетування дрібнофракційних сировинних матеріалів і промислових відходів

На підставі розроблених в ІЧМ методик розрахунку створена оригінальна конструкція малогабаритних, невеликої маси (до 6500 кг) валкових пресів продуктивністю від 0,5 до 25 т/годину (в залежності від виду шихти). Розроблена конструкція валкового преса відрізняється простотою, компактністю і зручностями в експлуатації (рис. 4.1).

Рисунок 4.1 - Валковий прес

Валковий прес являє собою конструкцію бесстанинного типу і складається з наступних основних вузлів: двох робочих валків з подушками, завантажувального пристрою, пристрою притиску валків і захисту преса від перевантаження, ведуть преса. Прес з приводом і завантажувальним пристроєм скомпоновано на загальній рамі. Робочі валки встановлені в підшипникових опорах і закріплені на рамі. Один з валків закріплений нерухомо, інший має можливість переміщення на певну величину при перевищенні заданого зусилля пресування. Валки з'єднані між собою за допомогою притискних пристроїв, що містять попередньо затиснуті пакети тарілчастих пружин. Прижимні пристрої можуть виконуватися також у вигляді гідроциліндрів (взаємозамінні з механічними).

Розміщення притискних пристроїв на деякій відстані вище лінії центрів валків дозволило істотно знизити його габарити і металоємність, спростити налаштування заданого зусилля пресування, забезпечити зручність в експлуатації, знизити вимоги до вибору місця установки преса та ін. Завантажувальний пристрій забезпечений шиберною заслінкою, що забезпечує рівномірне і регульовану подачу шихти на валки. У приводі преса є захисні елементи, що запобігають його поломки при випадкових перевантаженнях.

4.2 Брикетування - перспективний спосіб утилізації промислових відходів

Повернення в технологічний переділ відходів гірничо-металургійного комплексу в Україні, як і в усьому світі, з кожним роком стає все більш актуальною задачею. Ефективне використання відходів підвищує економічні показники виробництва, одночасно покращуючи екологічну обстановку в промислових регіонах. За змістом цінних компонентів відходи конкурентоспроможні з первинним сировиною і повинні бути повторно використані у виробничих процесах.

Відходи гірничо-металургійного комплексу, що утворюються і накопичуються в процесі видобутку і переробки природних ресурсів, слід розглядати як потужне джерело сировинної бази для отримання нових компонентів металургійної шихти. Це аглодоменные і сталеплавильні шлами, шлаки, прокатна окалина, колошниковий пил, коксовий дріб'язок, відсіви феросплавів, марганцевмісні шлами і тонкі концентрати - в металургії; вугільні шлами і штиби - у вугільній промисловості; чавунна, сталева, алюмінієва та інша стружка - в машинобудуванні. Перераховані відходи являють собою мелкофракционные, в т.ч. пилоподібні матеріали. Повернення їх в технологічний переділ практично неможливий без згрудкування.

Одним з перспективних методів згрудкування є брикетування, що дозволяє шляхом пресування отримувати міцні шматки однакових розмірів, маси і форми, вводити в формований сировину різні корисні компоненти і тим самим формувати його оптимальний склад. Порівняно з традиційними методами згрудкування металургійної сировини - агломерацією і окомкованием - брикетування має переваги в екологічному плані, характеризується меншими питомими капітальними і експлуатаційними витратами, особливо при реалізації малотоннажних технологій.

Фахівці Інституту чорної металургії НАН України мають багаторічний досвід робіт в області гарячого і холодного брикетування різних матеріалів. Більше десяти років основна увага приділяється утилізації техногенних відходів. Слід зазначити, що ІЧМ в даний час є єдиним в Україні і країнах СНД науковою установою, де створення технологій і брикетного обладнання ведеться на основі розвитку теорії брикетування, теоретичного аналізу і експериментальних досліджень процесу брикетування конкретних підлягають окускованию матеріалів. Досвід і кваліфікація фахівців ІЧМ, наявність необхідної експериментальної бази забезпечує виконання розробок в повному обсязі, починаючи з вивчення физико-механічних властивостей підлягають брикетуванню матеріалів і закінчуючи складанням технологічного регламенту на виробництво і брикетів створенням брикетних пресів з необхідними технічними характеристиками. За прийнятою в Інституті методології розробка технологій брикетування базується на моделюванні і відпрацювання режимів в лабораторних умовах, коли є можливість зареєструвати необхідні параметри процесу, виділити вплив окремих факторів на формування брикету. При такому підході, що включає також отримання та оцінку невеликих досвідчених партій брикетів на експериментальному валковому пресі, істотно прискорює і здешевлюється процес освоєння технології на промислових установках.

Брикетируемые матеріали:

· Железорудные концентраты	· Мелкая металлическая стружка
· Марганцевые концентраты	· Металлосодержащая мелочь шлаковых отвалов
· Хромовые руды	· Отсевы извести, известковая пыль
· Аглодоменные и сталеплавильные шламы	· Высокоглиноземистый шамот
· Красные шламы	· Каолин
· Прокатная окалина	· Коксовая мелочь
· Отсевы ферросплавов	· Угольные штыбы и шламы
· Шламы и пыли ферросплавного производства	· Мелкий древесный уголь

Брикеты из различных материалов:

Древесный уголь Каолин

Красный шлам Чугунная стружка

Такі розмір і форма підходять для брикетів, що використовуються у металургійних межах, так і в якості побутового палива. Форма брикетів не вимагає точного збігу калібрів валків, що спрощує пристрій приводу, забезпечує більш високий коефіцієнт ущільнення і використання робочої поверхні. Для таких калібрів розроблена технологія відновлення бандажів, що дозволяє в 2-3 рази підвищити термін їх служби.

4.3 Бандажі

Бандажи валків виготовляються зі спеціальних сталей і володіють високою зносостійкістю завдяки великій твердості робочої поверхні (55-64 HRC) після термообробки. Стійкість змінних бандажів залежить від режиму термообробки і марки стали, властивостей брикетируемого матеріалу, розмірів і конфігурації формующего елемента. ЕПП ІЧМ виготовляє і поставляє бандажі валків для заміни зношених (рис. 4.2).

Рисунок 4.2 Бандажи валков. а - зубчато-желобчатая конфігурація формируючих элементів; б - загальний вид в робочому положенні

Істотний вплив на якість брикетів, продуктивність і умови експлуатації преса, економічність виготовлення надає геометрія формуючих елементів бандажів. Формуючі елементи повинні задовольняти наступним вимогам: рівномірне ущільнення брикету, мінімальна кількість гострих граней і кутів, забезпечення вільного виходу брикету з формующего елемента, висока використання робочої поверхні валків. Економічність обробки висуває свої вимоги до геометрії формуючих елементів: мінімальні витрати коштів на обробку, можливість обробки елементів стандартними інструментами при швидкісних режимах різання на стандартному устаткуванні. Багато форми формуючих елементів складні у виготовленні і володіють загальним недоліком: при відносному зсуві робочих поверхонь пари валків відбувається утворення асиметричних брикетів, що призводить до їх розшарування та ускладнює вихід з калібру. Найчастіше на валки пресів конструкції ІЧМ встановлюються бандажі, що формують брикети "пельменеобразной" форми (рис. 3) розміром 40х38, 5х18, 5 мм з об'ємом 19,5...21 см3.

Основними перевагами бесстанинных пресів є:

- зниження металоємності;

- підвищення ремонтопридатності;

- легкість, міцність, жорсткість;

- можливість швидкого розбирання та вилучення робочих валків подъемно-транспортних пристроєм;

- зручність доступу до допоміжних пристроїв;

- технологічність виготовлення.

Розроблений прес має більш високі технічні характеристики в порівнянні з існуючими закордонними пресами аналогічної продуктивності. В основному, закордонні преси валкові такої продуктивності (10...20 т/ч) мають встановлену потужність приводу, габарити і масу в 2-4 рази більше.

5. РОЗРАХУНОК БРИКЕТІВ ТА ЕНЕРГОСИЛОВИХ ПАРАМЕТРІВ ВАЛКОВОГО ПРЕСА

5.1 Розрахунку основних параметрів брикетів

Брикетування - процес обробки сипучих матеріалів пресуванням і отримання шматків правильної і одноманітним (протягом всього процесу) форми (брикетів). Форма брикетів досить різноманітна: горіх, куля, яйце, циліндр, конус, подушка, таблетка, паралелепіпед, шестикутна призма, пельменеобразная.

Знаходимо обсяг одного брикету. Розміри брикету показані на рис 5.1.



Рисунок 5.2 - Форма і розмір брикета

Розбиваємо брикет на чотири частини як показано на рис 5.2. Площа i-го сегмента:

Объем i-ой частини брикету:



Объем брикету:

Маса одного брикету:

де - щільність брикету ,;

.

В робочих пресах, застосовуваних для брикетування дрібнофракційних матеріалів використовують валки діаметром 648 мм.

Окружна швидкість валка дорівнює (0,5…0,7) м/с.

Попередньо приймаємо діаметр валка 600 мм, а окружна швидкість валка 0,5м/с.

Тоді частота обертання валка:

Продуктивність брикетного преса:

,

де =0,95 - коефіцієнт виходу придатного;

t - кількість рядів ячеек;

- частота обертання вала;

- продуктивність брикетного преса;

- маса брикету;

i - кількість ячеек в одному ряду.

де - товщина перемички між ячейками;

- ширина брикету.

.

Кількість рядів ячеек на валке:

Приймемо , тоді ширина валка:

Приймаемо,

5.2 Розрахунки енергосилових параметрів валкового преса з урахуванням впливу геометрії формуючих елементів

Для вирішення поставленої задачі розглянемо розрахункову схему для визначення енергосилових параметрів, представлену на рис. 5.3. Прийнята розрахункова схема передбачає умовне подання осередку деформації як сукупності криволінійних смуг ANB. Обгрунтування і опис основних положень, що стосуються прийнятої розрахункової схеми [1].
На схемі показано випадок деформування шихти у валках з зубчато-жолобчастої конфігурацією формуючих елементів. При такій конфігурації брикет формується в просторі між комірками, розділеними між собою виступами у вигляді зубів, на одному валку і поверхнею у вигляді кільцевого жолоби на іншому валку, при їх зустрічному обертанні.



Рисунок 5.3 - Расчетная схема определения энергосиловых параметров брикетирования

У разі, коли калібрування валків симетрична, тобто формують елементи обох валків мають однакову конфігурацію, у вигляді напівформ, розрахункова схема дещо зміниться, але принцип її побудови та вирішення задачі залишаться аналогічними.

Валки преса обертаються з однаковими кутовими швидкостями, тобто . Чинності конфігурації формуючих елементів радіуси і не рівні. Таким чином, з розрахункової схеми слід що частинки шихти, укладені всередині розглянутої смуги за одиницю часу переміщуються на різні відстані уздовж дуги пресування. У будь - який зі смуг, на які розбитий вогнище деформації, має дотримуватися умова нерозривності деформації, а у всій зоні ущільнення матеріалу в валковому пресі - умова постійності витрати мас.

Для дотримання цих умов необхідно, щоб в процесі ущільнення шари шихти, укладені в смузі і розташовані уздовж ліній і , перетинали лінію центрів валків, перебуваючи в горизонтальному положенні. Ця умова буде виконано, якщо прийняти, що величина кута пресування для обох валків буде однакова, то є . У цьому випадку, як видно з рис . 1, виникає нахил (позначений кутом ) ділянки смуги щодо лінії, що з'єднує центри валків.

На майданчиках та в околицях точок і діють на напруги (тиск) і , викликані силами пресування, абсолютні величини цих напруг між собою рівні із умови з рівноваги і визначаються за методикою. Слід зауважити, що величина майданчиків і визначається шириною смуг, на які розбитий вогнище деформації.

Визначимо енергосилові параметри ущільнення шихти валками з сформовані елементами, представленими на рис. 5.4.

Рисунок 5.4 - Формующие элементы: а.- зубчато-желобчатый; б.- линзовидный

Геометричні параметри валків і формуючих елементів відповідають конструктивного виконання валкових пресів конструкції ІЧМ. Відстань між осями валків - 648мм, зазор - 0, 5мм, кількість рядів формуючих елементів на кожному валку - 9. Наведена ширина формуючих елементів 21мм і 17мм. Обсяги брикетів і відповідно, з урахуванням зазору між валками до 1 мм. Для розрахунку прийняті дві шихти з різними физико - механічні властивості 96,5% силікомарганцю (фр. - 6мм)+3,5% органічного сполучного і 90% коксової дрібниці (фр. - 3мм)+10% лингосульфоната технічного. Задане середні значення коефіцієнта ущільнення для брикетів з шихти 96,5% силікомарганцю (фр. - 6мм)+ 3,5% органічного сполучного одно 2,1, а середні значення щільності - 4,053 для обох конфігурацій формуючих елементів. Аналогічно для шихти 90% коксової дрібниці (фр. - 3мм)+ 10% лингосульфоната технічного коефіцієнт уплотненич дорівнює 2,6 щільність - 1,43 відповідно.

Результати розрахунку енергосилових параметрів брикетування і продуктивності преса для прийнятих формуючих елементів і шихти наведені в табл. 5.1 і 5.2.

Розпірне зусилля для обох шихти має максимальне значення при використанні формуючих елементів лінзовидной конфігурації, для зубчато - жолобчастих конфігурацій цей параметр нижче 30...40%, ніж для лінзовидной. Що стосується параметрів продуктивності пресів, то для лінзовидних формуючих елементів цей показник на 17% вище, ніж для зубчато - жолобчастих.

Таблица 5.1. Энергосиловые параметры брикетирования шихты (90% коксовой мелочи +10% ЛСТ)

Таблица 5.2. Энергосиловые параметры брикетирования шихты (96,5% силикомарганца +10% ОС).

Для оцінки впливу конфігурацій формуючих елементів на енергосилові параметри брикетування як приклад на рис.5.3 наведено характерні картини розподілу силових факторів уздовж дуги пресування для двох конфігурацій формуючих елементів.

Різниця в величинах розпірних зусиль, моментів пресування і потужності для різних конфігурацій формуючих елементів обумовлено впливом геометрії останніх на радіальні , і окружні , складові сил пресування. У дослідженнях наведено відомості, що вказують на те, що захоплення пресованого матеріалу для зубчастого ряду формуючих елементів і линзовидных формуючих елементів обумовлений умовами внутрішнього тертя, а для жолоби - зовнішнього. Дане явище впливає на напружено-деформований стан шихти в осередку деформації і енергосилові параметри процесу брикетування. Це підтверджується розрахунковими даними, наведеними в цій роботі.

Рисунок 5.5 - Розподілення радіальних ,та колових , складових сил прессования для: а.) зубчато - желобчатой. б.) лінзовидної конфигурациї формующих элементов

Конфігурація формующего елемента визначає співвідношення між складовими тиску пресування. Для зубчасто - жолобчастої конфігурації формуючих елементів характерні великі значення окружний складової тиск пресування на жолобі, що призводить до зростання загального крутного моменту. При цьому зменшення величини у вершин зубів знижує величину горизонтальної проекції тиску пресування, відповідно знижується і величина розпірного зусилля. Для линзовидной конфігурації формуючих елементів характерне збільшення горизонтальних проекцій і тиск пресування, що призводить до зростання розпірного зусилля.

Таким чином, для умов пресування будь-який заданої шихти, за умови отримання брикетів з однаковими значеннями середнього по брикету коефіцієнта ущільнення і щільності, значення сумарного крутного моменту від сил пресування буде вище при зубчасто - жолобчастої конфігурації формуючих елементів. При цьому, значення сумарного розпірного зусилля для лінзовидних формуючих елементів буде вище.

На величину енергосилових параметрів впливають також глибина і розмір формующего елемента. Оцінка впливу даного є предметом подальших досліджень.

Змінюючи конфігурацію і геометричні параметри формуючих елементів, можна забезпечити зменшення величини розпірного зусилля й крутного моменту, що покращує умови експлуатації преса, знижує можливість його поломок.

6. РОЗРАХУНОК СТРІЧКОВОГО КОНВЕЙЕРА

6.1 Опис конструкції конвеєра

Конвеєр, в загальному випадку, складається з рами, приводу конвеєра, приводного і натяжного барабанів, роликоопор прямих або жолобчастих, стрічки, натягача діфлекторних роликів, скребкового пристрою. Обладнуються для шахт вибухонебезпечним приводом, установкою контролю швидкості, пристроєм сходу стрічки, кабельтросовимі вимикачами.

Стрічковий конвеєр (рис.6.1) призначений для транспортування залізної руди.

Рисунок 6.1 - Принципова схема стаціонарного похилого стрічкового конвеєра

Робочим органом, на якому розміщується транспортується матеріал, є резинотканева стрічка.

Тяговим елементом стрічкового конвеєра служить стрічка, замкнута в нескінченний контур. На кінцях конвеєра вона огинає приводний і натяжний барабани. Так само в конвеєрі присутній привід (електродвигун), редуктор, дві зубчасті муфти, ролікоопори робочої і холостої гілки, гвинтове натяжний пристрій.

6.2 Перевірка можливості транспортування вантажу

Для дрібно зернистої залізної руди виписуємо основні характеристики [3, c.365; 5, c.384; 1, c.551]:

насипна щільність т/м3;

кут природного укосу в спокої 0=30 o;

кут природного укосу в русі д0,7 0 o = ;

коефіцієнт тертя по гумі fр=0,6;

Перевіряємо умову транспортування вантажу конвеєром:

,

де - кут нахилу конвеєра;

- кут природного укосу вантажу в русі.

.

Отже, транспортування виконується надійно.

6.3 Визначення ширини та вибір стрічки

Відповідно, приймаємо:

- форма роликоопор - жолобчаста;

- кількість роликів - 3;

- попередньо приймаємо швидкість руху стрічки 1,6 м/с;

- кут нахилу бічних роликів - ;

- коефіцієнт продуктивності - [1, с.288].

Визначаємо ширину стрічки з умови забезпечення заданої продуктивності:

,

де - коефіцієнт, що враховує зниження продуктивності конвеєра залежно від його кута нахилу, [1, с.289];

- коефіцієнт продуктивності, що залежить від форми ролікоопори і кута природного укосу вантажу, ;