Оборудование электрометаллургического производства 11 страница

ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Электрические печи служат для плавки и рафинирования при производстве меди, никеля, кремния, силикоалюминия, олова, цинка, свинца, титанистых и кобальтовых шлаков и др. В зависимости от типа технологического процесса электрические агрегаты разделяют на две основные группы: руднотермическне печи и печи для рафинировочных процессов.

Руднотермические печи, как правило, представляют собой агрегаты непрерывного действия, в то время как в рафинировочных печах процесс протекает циклично. Для различных производств применяют печи различной мощности, определяемой в первую очередь общими масштабами производства конкретной продукции. По потребляемой мощности руднотермические печи можно разделить на следующие группы: 1) малой мощности (1,0 – 2,5 MBA); 2) средней мощности (5 – 12 МВА); 3) большой мощности (16,5 – 100 MBА). По технологической схеме их делят на открытые (РКО, РПО), закрытые (РКЗ, РПЗ) и полузакрытые. В зависимости от формы ванны различают круглые (РКО, РКЗ) и прямоугольные (РПО, РПЗ) печи. По способу установки ванны различают печи с неподвижной и подвижной ванной.

4.1. РУДНОТЕРМИЧЕСКИЕ ПЕЧИ

Для плавки медных и медно-никелевых руд и концентратов применяют прямоугольные стационарные закрытые печи с тремя и шестью электродами. Мощность современных трех- и шестиэлектродных печей доведена до 25 и 33—48 MB-A соответственно. Площадь зеркала ванны трехэлектродных печей составляет 58, а шестиэлектродных – 118 – 141 м². Продольный (а) и поперечный (б) разрезы шестиэлектродной печи показаны на рис. 166.

Основными элементами печи являются: фундамент, ванна 6 с кожухом и металлическим каркасом 7, свод 5, электроды 12, электрододержатели, механизмы перемещения 1 и перепуска электродов 19, печные трансформаторы, устройства для загрузки шихты и выпуска продуктов плавки.

Фундамент печи выполнен в виде отдельных железобетонных столбов 10, на которые уложены двутавровые балки, поверх которых помещены стальные литые плиты. На плиты опирается подина 9.

Ванна печи футерована магнезитовым кирпичом и снабжена теплоизоляционным слоем из шамотного кирпича. На уровне шлакового пояса в стенах вмонтированы водоохлаждаемые кессоны. Кожух ванны изготовлен из конструкционной или котельной листовой стали толщиной 20 – 25 мм. Он усилен металлическим каркасом, состоящим из вертикальных колонн и поперечных балок, а колонны противоположных стен соединены между собой подпружиненными стяжками диаметром 60 – 80 мм, придающими системе крепления эластичность, необходимую для компенсации термических расширений футеровки.

Свод печи выполнен в виде арки из шамотного кирпича или жаропрочного бетона и опирается на подпятовые балки, уложенные на продольных стенах печп.

Электроды расположены в одну линию с шагом 3,0 – 3,2 м. Зазоры между электродами и сводовыми отверстиями уплотнены. Применяют электроды обожженные (угольные и графитированные) и самоспекающиеся диаметром 1100 и 1200 мм. Каждый из электродов снабжен электрододержателем, механизмами перемещения и перепуска и уплотнением 4 на своде печи. Электроэнергия к электродам поступает от двух трехфазных или трех однофазных трансформаторов, расположенных в одну линию в непосредственной близости от печи, через шинопакет 2 и кольцо с контактными щеками 3. Перемещение электродов ограничивают кольцевые прерыватели 18 и 20.

Шихта загружается в печь из печных бункеров 15 по рукавам 14 через стальные или чугунные мундштуки 13, вставленные в отверстия свода. Загрузочные отверстия расположены по всей длине свода в четыре ряда: два ряда вдоль продольных стен по краям свода и два ряда возле электродов. Шихта подается транспортерами. Продукты плавки (шлак и штейн) выпускают через кессонированные шпуровые отверстия 8 (летки), находящиеся на противоположных торцевых стенах на разных уровнях. Штейн сливают в ковш, а шлак через летки 11 выпускают в шлаковозы, установленные на рельсах около стены цеха, примыкающей к печи.

Газы отводятся из подсводового пространства через футерованную вытяжку 16 в торцевой части свода, соединенную с системой пылеулавливания и газоочистки.

Агрегатом для выплавки ферроникеля служит прямоугольная закрытая печь типа РПЗ–40Ц мощностью до 48 MBА с шестью самоспекающимися электродами диаметром 1200 мм. Печь отличается от представленной на рис. 166 лишь металлическим водоохлаждаемым сводом, футеровкой ванны (ее выкладывают из графитированных блоков) и наличием системы орошения кожуха водой.

Кремний и силикоалюминий выплавляют в открытых круглых печах типа РК.0-16,5 (рис. 167) с тремя однофазными трансформаторами мощностью по 5,5 MBА каждый. Три электрода 1 диаметром 1200 мм расположены по вершинам равностороннего треугольника и оборудованы электрододержателями с пружинным зажимом контактных щек и гидравлическими механизмами их перемещения и перепуска.

Ванна футеруется шамотным кирпичом и угольными обожженными блоками, составляющими внутреннюю рабочую часть футеровки. Кожух ванны опирается днищем через двутавровые балки на железобетонную плиту, а плита – на катки, перемещающиеся по круговому обработанному рельсу, закрепленному на фундаменте. Вращение печи реверсивное в секторе 130° и осуществляется от двигателя постоянного тока мощностью 1,5 кВт через три цилиндрических редуктора и открытую коническую передачу. Частота вращения печи – 1 оборот за 25 ч.

Рис. 166. Руднотермическая печь для плавки медноникелевого сырья

Рис. 167. Руднотермическая печь для производства кремния и силикоалюминия РКО–16,5: 1 – электрод; 2 – верхнее неподвижное кольцо; 3 – перекрытие; 4 – механизм перемещения электрода; 5 – нижнее подвижное кольцо; 6 – траверса механизма перемещения; 7 – защитный кожух плунжера; 8 – направляющий цилиндр; 9 –несущий цилиндр (мантель); 10 – зонт; 11 – кольцо с контактными щеками; 12 – ванна; 13 – прожиговое устройство; 14 – летка; 15 – кожух печи; 16 – поворотная платформа; 17 – зубчатый венец; 18 –опорные катки; 19 – ось; 20 –приводная шестерня; 21 – привод; 22 – электрододержатель

Шихта подается в печь машинами броскового типа, перемещающимися по круговому рельсу, уложенному вокруг печи. Обработку колошника, включая разрушение спекшейся корки шихты и ее перегребание, выполняют опиковочными машинами.

Продукты плавки выпускают через две летки, размещенные на уровне подины печи и оборудованные прожиговыми устройствами.

Над ванной установлен вытяжной зонт и имеется система очистки газов.

Титановые шлаки выплавляют в круглых стационарных закрытых печах с тремя обожженными электродами диаметром 500 мм, оборудованными электрододержателями и гидравлическими механизмами перемещения и перепуска. Шихту загружают в печь через отверстия в своде, соединенные герметичными наклонными желобами с печными бункерами. Продукты плавки (титановый шлак и чугун) сливают периодически через летку, оборудованную прожиговым устройством. Чугун и шлак разделяют с помощью ряда изложниц, установленных на разных уровнях (каскадно).

Извлечение кобальта, никеля и меди из конвертерного шлака, являющегося продуктом пирометаллургической переработки медно-никелевого рудного сырья, осуществляют в электрических печах обеднения. Печи для обеднения практически ничем не отличаются от стационарных закрытых печей. Установленная мощность печей составляет 2,5 – 15 MBА. В крупных печах применяют самоспекающиеся электроды диаметром 1200 мм, а в малых—обожженные диаметром 500 мм. В печах мощностью 2,5 и 7,5 MBA предусмотрена электромеханическая система перемещения и перепуска электродов, а в печах мощностью 10,0 и 15,0 MBA – гидравлическая.

Расплавленный конвертерный шлак заливают в печь через несколько окон, пороги которых расположены на 200 – 300 мм выше верхней отметки ванны. Футеровка ванны охлаждается закладными медными холодильниками, по которым циркулирует вода. Штейновые и шлаковые выпускные отверстия также выполнены водоохлаждаемыми.

4.1.1. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕЧЕЙ

Электрододержатель является наиболее важным узлом руднотермической печи. От его конструкции зависит величина электрических потерь; кроме того, электрододержатель находится в зоне высоких температур, особенно при опускании его близко к колошнику. Ответственная деталь электрододержателя – зажим электрода.

На рудкотермнческих печах применяют кольцевые зажимы, состоящие из кольца, нажимных винтов с гайками и контактных щек. Контактные щеки отливают из меди или сплавов меди – бронзы или томпака, имеющих малое удельное электрическое сопротивление и хорошую теплопроводность, что обеспечивает надежную работу контакта.

На рис. 168 показан общий вид электрододержателя печи мощностью 16,5 MBA.

Кольцо 4 электродного пружинно-гидравлического зажима 6 при помощи трубчатых водоохлаждаемых подвесок 5 крепят к нижнему кольцу несущего цилиндра 1, выполненного из листового металла толщиной 10 – 16 мм и охватывающего электрод по всей его высоте.

Несущий цилиндр, кроме подвески, и перемещения электрода и электродного зажима, обеспечивает заданный режим коксования электродной массы (для самоспекающихся электродов) а также хороший контакт в соединении щека – электрод.

Обдув электрода воздухом предохраняет его поверхность выше щек от скопления пыли и образования диэлектрического слоя, ухудшающего контакт между щекой и электродом.

 

Рис. 168. Электрододержатель печей мощностью 16,5 МВА

Диаметр несущего цилиндра больше диаметра электрода на 150 – 200 мм; просвет между ними служит каналом для воздуха, нагнетаемого в цилиндр вентилятором; воздух направляется вниз к щекам.

В ряде случаев для улучшения службы электрода к нижнему концу несущего цилиндра крепят полую водоохлаждаемую коробку (щитки 2 несущего цилиндра), состоящую из 4 – 8 секций, выполненных из листовой стали толщиной 4 – 5 мм. Кроме того, к нижней части несущего цилиндра прикрепляют траверсу, охлаждаемую водой, к которой подвешены башмаки 3 и медные токоподводящие трубы.

К верхнему концу несущего цилиндра присоединяют траверсу из профильной стали, на которой устанавливают устройства для перемещения и перепуска электродов.

Механизмы перепуска электродов. По мере сгорания электродов возникает необходимость их перепуска, т. е. смещения электродов вниз относительно контактных щек.

На рис. 169 показана принципиальная схема наиболее распространенного механизма для перепуска обожженных и самоспекающихся электродов. Механизм состоит из двух зажимных колец 3 и 7, одно из которых закреплено на траверсе 2 несущего цилиндра, а другое опирается на штоки 6 гидроцилиндров 5, закрепленных на нижнем кольце. Каждое зажимное кольцо содержит по шесть одинаковых пружинно-гидравлических зажимов, распределенных равномерно по окружности.

Зажатие электрода 1 осуществляется пружинами 10, которые, упираясь одним концом в корпусы 12 гидроцилиндров, жестко закрепленных в зажимном кольце, другим концом через бугели 9 оказывают давление на обрезиненные (для повышения коэффициента трения), шарнирно подвешенные к кольцу щеки 8. От сжимающего усилия электрод освобождают давлением масла, подаваемого под плунжеры 13, которые, выдвигаясь из гидроцилиндров, с помощью тяг 11 отводят бугели 9 от щек 8, дополнительно сжимая пружины 10.

Рис. 169. Принципиальная схема гидравлического механизма перепуска электродов

Перепускают электрод следующим образом. В исходном положении пружины зажимают электрод. Верхнее зажимное кольцо находится в нижнем положении. При включении магнита двухпозиционного золотника 17 масло из напорной линии подается по трубопроводам через гибкие шланги 14, под плунжеры 13 гидроцилиндров 12 отжатия верхнего кольца 7. При срабатывании трехпозиционного золотника 16 масло подается в поршневые полости гидроцилиндров 5. При этом верхнее зажимное кольцо 7 поднимается, а из штоковых полостей гидроцилиндров 5 масло вытесняется на слив через золотник 16 и подпорный клапан 19. Обесточивая управляющий соленоид золотника 17, его возвращают в исходное положение. Тем самым соединяют полости гидроцилиндров 12 со сливом и производят сжатие верхнего кольца 7. Подпорный клапан 18 позволяет удержать рабочую жидкость в трубопроводах, обеспечивая тем самым работоспособность системы. Включением двухпозиционного золотника 15, аналогично золотнику 17, масло, проходя через гибкие шланги 24 и плунжер 4, сжимает пружины нижнего кольца 3, освобождая электрод. Реверсивный золотник 16 перемещается в направлении, противоположном предыдущему. Рабочая жидкость поступает в штоковые полости гидроцилиндров 5, благодаря чему верхнее зажимное кольцо с электродом опускается вниз гидроцилиндрами 5. Из поршневой полости цилиндров рабочая жидкость через золотник 16 и подпорный клапан 19 сливается в бак. Цилиндры нижнего зажимного кольца через золотник 15 сообщаются со сливом, и пружины вновь зажимают электрод,

Масло в систему подается от насоса 22, на всасывающем патрубке которого установлен фильтр 23, а на нагнетающем — обратный клапан 21. Настройка давления насоса осуществляется клапаном 20.

Управляют перепуском электродов дистанционно с пульта управления печи. Положение верхнего кольца механизма перепуска контролируют по сигнальным лампам. Перепуск при нормальном ходе печи осуществляется 2 – 3 раза в сутки и продолжается несколько минут.

В отличие от токоподводящих щек зажимные щеки работают в значительно лучших условиях (нормальная температура, меньшая загрязненность). Не менее важным фактором является и то, что для выбора материала зажимных щек нет ограничений, в то время как в токоподводящих щеках требовалась высокая электропроводность и минимальные потери электроэнергии. Основными требованиями к материалу щек являются достаточно высокие стойкость и коэффициент трения.

В процессе перепуска электрода при отжатии пружин одного из зажимных колец возможно самопроизвольное опускание электрода под действием собственной силы тяжести вследствие повышенного износа щек. Поэтому электрод должен удерживаться в покое под действием зажимного усилия пружин электрододержателя и только одного из зажимных колец (верхнего или нижнего). При расчетах принимают, что 2/3 удерживающей нагрузки должно приходиться на зажимное кольцо и лишь 1/3 – на электрододержатель.

Наряду с гидравлическими механизмами перепуска электродов применяются и пневматические. Пневматический механизм перепуска (рис. 170) состоит из группы неподвижных кольцевых полок 3, между которыми с зазором 20 мм установлены подвижные кольца 2. Сверху и снизу подвижного кольца уложены эластичные резинотка-невые баллоны 4. Каждое подвижное кольцо, охватывающее электрод 1, зажато посредством пружинного механизма 5.

Перепуск электродов осуществляется следующим образом. В нижние баллоны подвижных колец через пневматический распределитель 6 из сети подается сжатый воздух, а верхние баллоны соединяются с атмосферой. По мере наполнения сжатым воздухом нижних баллонов происходит подъем подвижных колец на величину зазора. После выбора зазора распределитель 6 соединяет верхние баллоны с воздушной сетью, а нижние – с атмосферой, и происходит опускание подвижных колец совместно с электродом на величину зазора (20 мм).

Механизмы перемещения электродов. В процессе плавки электроды перемещают с целью поддержания необходимого режима оплавления шихты. В последние годы широкое распространение получили гидравлические устройства перемещения электродов, отличающиеся компактностью, быстродействием и высокой эксплуатационной надежностью.

Рис. 170. Принципиальная схема пневматического механизма перепуска электродов

На рис. 171 показана общая схема системы перемещения электродов современной печи. В рассматриваемом устройстве для перемещения электрода траверса 8 жестко соединена с двумя подвижными гидроцилиндрами 9, которые перемещаются по неподвижным плунжерам 6. Плунжеры своими сферическими (с целью самоустановки при перекосах) головками упираются в опорные стаканы, установленные на перекрытии. Для предохранения загрязнения гидроцилиндров они защищены гофрированными кожухами 7. Вертикальность перемещения несущего цилиндра 3, и, следовательно, электрода 1, обеспечивается направляющим цилиндром 4, имеющим два ряда центрирующих роликов 5. При подаче в гидроцилиндры масла вместе с траверсой 8 будут перемещаться электрододержатель 2 и устройство для перепуска электродов 10.

Рис. 171. Принципиальная схема гидравлического механизма перемещения электродов

Для управления гидроцилиндрами применяют ручные и автоматические системы. На некоторых печах с целью получения высокой надежности предусматривается ручное и автоматическое управление. При ручном управлении в подъеме электрода масло от насоса 28, снабженного на всасывающем патрубке фильтром 30, поступает в гидроцилиндры 9 через обратный клапан 27, реверсивный трехпозиционный золотник 15, дроссель 13 и обратный клапан 11. Слив масла происходит через обратный клапан 12, дроссель 14 и золотник 15. Настройкой дросселей 13 и 14 на определенный расход жидкости получают различные скорости подъема и опускания электрода. Величина давления в гидросистеме настраивается предохранительным клапаном 29.

В последнее время на руднотермических печах применяют гидравлические регуляторы со следящим золотником. Для них характерны небольшие габариты и масса, а также высокое быстродействие, обусловленное малой инерционностью подвижных частей. Рабочую жидкость (масло) подают к следящему золотнику 17 из маслобака насосом 28 через обратный клапан 27 или от аккумулятора 18. Направление и скорость перемещения электродной системы зависит от направления и величины смещения золотника от среднего положения. При соединении цилиндров через золотник с напорной магистралью электрод поднимается, а при соединении со сливной – опускается.

Положение золотника 17 определяется давлением жидкости в цилиндрах 16 (или на концах скалки золотника) питаемых от системы управления (давление 1,0 – 1,5 МПа). Система управления содержит насос 24 с фильтром 25, предохранительный клапан 26, золотник 23, жестко соединенный своей скалкой с зубчатой рейкой 20, шестерню 21 и два управляющих двигателя 19 и 22. Двигатели развивают моменты (в соответствии с величиной поданных на них сигналов), пропорциональные току и напряжению электрической дуги одной фазы печи. При номинальной дуге моменты уравновешены, благодаря чему шестерня 21 и рейка 20 неподвижны, золотники 17 и 23 занимают среднее положение и электрод не перемещается. При появлении разбаланса моменты двигателей становятся неодинаковыми, шестерня 21 поворачивается, рейка 20 со скалкой золотника 23 приходит в движение и перераспределяет давление на цилиндры 16. В результате скалка золотника 17 сместится от среднего положения, соединяя гидроцилиндры 9 с напорной или сливной магистралями и вызывая их перемещение вниз или вверх. Причем, величина сигнала разбаланса влияет не только на направленность движения гидроцилиндров, но и на скорость их перемещения.

Механизмы вращения ванны. Вращающиеся ванны применяют преимущественно там, где вращение помогает эффективно бороться со спеканием шихты и газовыми полостями в реакционных зонах. Вращающаяся основа печи не влияет на конструкцию ванны, за исключением количества выпускных отверстий. Если в стационарных печах число леток не превышает трех, то в печах с вращающейся ванной их число достигает девяти.

В нашей стране наибольшее распространение получили механизмы вращения с железобетонной несущей плитой. Частота вращения ванны крайне мала (от 0,1 мин^-1 и ниже). Ванны некоторых печей делают один оборот в течение 150 ч. Механизмы вращения работают в условиях высоких температур, плохого теплоотвода, в запыленной и загрязненной среде. Масса ванны достигает 800 т и более.

На рис. 172 показан механизм вращения ванны печи мощностью 16,5 MBА с цилиндрическими редукторами и открытой конической передачей.

Рис. 172. Механизм вращения ванны печей мощностью 16,5 МВА

Поворотная платформа 1 выполнена из железобетона. Она вращается по круговому рельсу 10 на двухкатковых роликовых опорах 9 со сферическими поверхностями качения. Горизонтальное смещение платформы предотвращается установкой центральной опоры 11. Привод состоит из электродвигателя постоянного тока 8, соединительных муфт 4, трех двухступенчатых цилиндрических редукторов 5, 6, 7 и открытой конической передачи 3, зубчатый венец 2 которой прикреплен к платформе. Приводы с червячными редукторами применяют реже вследствие более низкого к.п.д., повышенного износа и меньшей надежности.

Конический зубчатый венец для удобства отливки изготовляют из отдельных секторов, собираемых после обработки на болтах. Круговой рельс изготовляют также из отдельных кусков стального квадратного профиля. После сварки рельса его рабочая поверхность обрабатывается.

4.1.2. СПОСОБЫ ЗАГРУЗКИ И ЗАГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА РУДНОТЕРМИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ

В закрытых печах шихта загружается в плавильную зону через отверстия в своде. Сводовые отверстия снабжены цилиндрическими стальными мундштуками, в которые залиты стальные луженые трубы, по которым подается вода для охлаждения. Мундштуки снабжены устройствами для регулирования их положения по высоте и посредством наклонных течек соединены с печными карманами, представляющими собой стальные или бетонные бункеры. Карманы оборудуют затворами с ручным, пневматическим или электромеханическим управлением, а также питателями, предназначенными для регулирования подачи шихты в печь. Печные карманы, загрузочные трубы и мундштуки постоянно заполнены шихтой. При отсутствии шихты в карманах печные газы могут попасть в них и создать опасность взрыва и отравления обслуживающего персонала.

Для загрузки печных карманов наиболее часто применяют дозировочные тележки, перемещающиеся по замкнутому монорельсу над печью. На ряде печей шихта в печные бункеры подается скиповым подъемником.

Загрузка открытых печей осуществляется как по трубам, расположенным вокруг электродов, так и с помощью специальных машин. Машины применяют обычно в тех случаях, когда шихту следует загружать периодически определенными порциями.

На ряде заводов применяют загрузочную машину конструкции П. С. Плюйко, которая обеспечивает высокое качество загрузки, обладает необходимой производительностью и создает для обслуживающего персонала нормальные условия труда.

Основными элементами машины являются передвижная тележка, поворотная платформа и бросковый механизм.

Тележка передвигается по круговому рельсовому пути, уложенному на рабочей площадке вокруг печи. Ходовая часть тележки имеет две колесные пары, одна из которых приводится в движение от электродвигателя через вертикальный двухступенчатый цилиндрический редуктор. На раме тележки установлен кольцевой рельс квадратного сечения, на который опирается с помощью четырех катков поворотная платформа. Вращение платформы осуществляется обкатыванием приводной шестерни по неподвижному венцу. Привод размещен на платформе и состоит из червячного редуктора, электродвигателя и тормоза. Платформа вращается вокруг оси, закрепленной на раме тележки.

Бросковый механизм (рис. 173) состоит из большой кулисы 5 с тягой 14, малой кулисы 8, кривошипного механизма 1 с тягой 2. Кривошипный механизм приводится в движение от двигателя 20 через редуктор 19. Усилие на совок механической лопаты 8 передается через шток 11. Второй конец штока соединен с поршнем 13. Кривошипный механизм 1 постоянно вращает маховик 18, усилие от которого рычагом 2 передается на малую кулису 3, непрерывно совершающую колебательные движения. Для броска машинист нажимает на педаль 16, поворачивая через систему рычагов собачку 15. Опускаясь, собачка 15 устанавливается навстречу упору на малой кулисе. При очередном движении вперед кулиса, нажимая на собачку, заставляет повернуться большую кулису 5 относительно оси 4. Поворачиваясь, большая кулиса увлекает тягу 14, которая в свою очередь передвигает вперед шток 11 и совок лопаты 8. Одновременно шток 11 перемещает поршень 13, при этом в пневмоцилиндре создается воздушная подушка, смягчающая удар в конце рабочего хода совка. После завершения броска малая кулиса отходит, освобождая собачку, давление воздуха в пневмоцилиндре заставляет поршень 13 возвратиться в первоначальное положение, причем вместе с поршнем перемещается в исходное положение и шток с совком лопаты 8. После броска, когда оператор опускает педаль 16, рычаги управления возвращаются в первоначальное положение пружиной 17, собачка – пружиной 6. В таком положении может быть начата загрузка совка лопаты для следующего броска.

Рис. 173. Бросковый механизм машины инженера Плюйко

Материал выдается из бункера 10 кареточным питателем 9, приводимым в движение кривошипно-ползунковым механизмом 7. Кривошип вращается от электродвигателя через червячный редуктор. Материал в лопату 8 сбрасывается листом, совершающим возвратно-поступательное движение, противоположное движению каретки. Лист перемещается рычажным механизмом. Количество материала, поступающего из бункера 10, регулируется шибером. При загрузке печи возникает необходимость менять угол наклона лопаты для регулирования дальности броска шихты. Угол наклона устанавливают сектором 12, приводимым в движение через шестерню с помощью штурвала.

Для загрузки открытых печей применяют ленточные машины, отличающиеся высокой производительностью, простотой устройства рабочего органа и хорошим рассевом материала.

На рис. 174 показана кинематическая схема ленточной машины, разработанной для загрузки шихты в круглые руднотермические печи. Машина перемещается по круговому рельсовому пути вокруг ванны. Основными узлами и механизмами машины являются самоходная тележка 21, опирающаяся на четыре ходовых колеса 20, поворотная платформа 17 с приводом 13, бросковый механизм, питатель и бункер для запаса шихты 1.

Поворотная платформа опирается четырьмя катками 16 на квадратный рельс 19 и центрируется осью 18. Поворот платформы осуществляется в результате обкатывания приводной шестерни 15 вокруг неподвижного зубчатого венца 14. Привод 13 вращается вместе с платформой и состоит из червячного редуктора, электродвигателя и тормоза.

Рис. 174. Кинематическая схема ленточной загрузочной машины

Бросковый механизм смонтирован на качающейся раме и состоит из приводного ролика, получающего вращение через клиноременную передачу 10 от электродвигателя 9, натяжного 12 и направляющего 23 роликов, барабана 24 и ленты 22. Угол наклона броскового механизма регулируется вручную штурвалом (на рисунке не показан) через шестерню 5, зубчатый сектор 6, тягу 7 и рычаг 8. Поворот броскового механизма в данном случае осуществляется вокруг оси барабана. В некоторых других машинах для изменения угла наклона ленты предусмотрена качающаяся обойма переднего ролика, приводимая в движение гидроцилиндром через четырехзвенный коромысловый механизм.

При вращении приводного ролика 11 получают движение ролики 12, 23, барабан 24 и лента 22. Скорость движения ленты такова, что перемещающийся с ней материал может выбрасываться на значительные расстояния. Дальность полета материала регулируют, изменяя угол наклона ленты по вертикали и скорость вращения двигателя 9.

Подача материала в загрузочный барабан 24 осуществляется через воронку 25 посредством питателя 2, оснащенного кривошипом 3, червячным редуктором 4 и электродвигателем.