Ocelová konstrukce pro technologie na dopravu, odprášení a zpětné zakládání homogenizační skládky

 

ImageMezi nejvýznamnější v současné době realizované akce v Třineckých železárnách, a. s., patří odprášení zařízení pro dopravu a zpětné zakládání vsázky pro výrobu ocelárenského aglomerátu na homogenizační skládce aglomerací č. 1.


 

Nosným prvkem pro všechny potřebné technologie a zařízení je masivní příhradová ocelová konstrukce. Nové automatizované zařízení by mělo nahradit to staré v průběhu pololetí letošního roku. Současně s tím proběhnou ještě letos stavební přípravy na realizaci náhrady obdobného zařízení za nové, zařízení pro odběr a zpracování směsi pro výrobu vysokopecního aglomerátu na další homogenizační skládce č. 2 (viz obrázek). Ocelová konstrukce však bude jiného typu, a to truhlíková. Obě homogenizační hromady mají délku kolejí 540 metrů, šířka každé jedné hromady pak představuje cca 50 metrů, což určilo i hlavní rozměry konstrukce zařízení.

  Uvedením tohoto zařízení do provozu huť dále významně přispěje ke snížení emisí prachu do ovzduší. Samotný stroj bude vybaven pěti filtračními jednotkami i zařízením pro mlžení a skrápění zakládaného a přepravovaného materiálu. Nově instalovaná teleskopická hubice umožní zpětné zakládání prvních z odebírané hromady odebraných nehomogenních vrstev materiálu. Touto operací se odlehčí dopravním tokům materiálu v rámci aglomeračního rudiště.   

 

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ VYBRANÝCH ČÁSTÍ 

Korečkový dopravník 

Korečkový dopravník je uložen na otočném výložníku, který je příhradové konstrukce a má osu otáčení v oblasti hlavního vozíku. Na začátku odběru nové hromady je výložník pod úhlem 43 ° a postupně se sklápí do hlavní pracovní polohy pod uhlem 50 °, pod kterým pak odebírá celý zbytek hromady. Naklápění výložníku i jeho zdvih do servisní polohy 0° (oproti horizontální rovině) je prováděn prostřednictvím lanového mechanismu, jehož pohon je umístěn na pomocném vozíku. Samotný korečkový dopravník se skládá ze dvouřetězových větví, jednoho páru hnacích řetězových kol, jednoho páru řetězových kol pro sklápění, jednoho páru napínacích řetězových kol a soustavy korečků uchycených na řetězech v rovnoměrném rozestupu. Rozteč článků řetězu je 315 mm.   

 

Na korečcích jsou instalovány odnímatelná břity (bez zubů), které provádějí řezání zpracované vrstvy hromady. Břity korečků jsou zhotoveny z oceli odolné proti opotřebení. Konstrukce řetězu obsahuje opěrné a dorazové válečky, které se pohybují ve vedení na výložníku.   

 

Řetěz s korečky je poháněn ozubenými koly, umístěnými na hnacím hřídeli. Pohon dopravníku je umístěn na hlavním vozíku. Na hnacím hřídeli jsou z obou stran umístěny dva motory s převodovkou vytvářející točivý moment. Převod krouticího momentu na hřídel bude proveden prostřednictvím drážkovaného hřídele.   

 

Hlavní a pomocný vozík 

Hlavní vozík se pohybuje po koleji uvnitř portálu pomoci řetězového pojezdového mechanismu. Vozík se opírá o čtyři kola o průměru 630 mm. Čtyři páry bočních válečků namontovaných v blízkosti kol vozíku přenášejí boční zatížení, ke kterým dochází během provozu naběrače. Na vozíku je umístěn pohon korečkového řetězového dopravníku, reverzní dopravník, lokální odsávací systémy 1, 2, a 3, které jsou instalovány v místech přesypu materiálu, hadicové bubny pro přívod stlačeného vzduchu a vody pro systém zkrápění a přístupové soustavy. Elektrické napájení je přivedeno k vozíku pomoci flexibilní kabelové smyčky instalované na kabelových vozících. Kabelové vozíky se pohybují po jednokolejce umístěné podél portálu.   

 

Mechanismus pohybu vozíku je tvořen dvěma mechanicky nespojenými převodovými motory instalovanými na hlavních opěrných nosnících vozíku. Na výstupních hřídelích převodových motorů jsou instalována hnací řetězová kola a podél kolejí vozíku jsou umístěny Gallové řetězy, které zabírají s hnacím řetězovým kolem. Úhel záběru řetězových kol a řetězu je 180 ° a je zajištěn přítomností dvou dalších obvodových řetězových kol pro každý řetěz.   

 

Pomocný vozík je spojen s hlavním vozíkem prostřednictvím nosníků. Na pomocném vozíku je umístěn mechanismus zdvihu výložníku (změna uhlu sklonu výložníku). Nad pohonem a navíjecím bubnem je instalován pevný kovový přístřešek pro ochranu před působením přímých srážek.   

 

Na vozíku je umístěn mechanismus pro fixaci výložníku ve vodorovné poloze. Pro fixaci jsou pod vozíkem umístěny na obou stranách dva háky na čepech. V normálním provozu naběrače jsou háky v horní části staženy k sobě (dole roztaženy a mimo výložník). Po rozpojení se háky vlastní vahou přiblíží k sobě a po zvednutí výložníku dojde k jeho zafixování. Fixace háků je pracovníkům přístupna na plošině navijáku.   

 

Mechanismus zdvihu výložníku je tvořen navijákem, který se skládá z bubnu a motoru s převodovkou a brzdou. Buben má průměr 490 mm (ve středu lana). Na bubnu je vytvořen levý a pravý šroubový zavit a lano je kladené do jedné vrstvy. Buben je namontován na dvou ložiskových podpěrách.   

 

Krouticí moment je na buben převáděn prostřednictvím spojení pero‑drážka. Uchycení elektromotoru na převodovku je realizováno pomocí standardního IEC adaptéru.                                                           

 

Pásová doprava 

Konstrukce naběrače obsahuje celkem tři pásové dopravníky: 

• Reverzní pásový dopravník 

• Stacionární pásový dopravník 

• Pohyblivý pásový dopravník   


Reverzní pásový dopravník 

Tento dopravník je umístěn hned za výsypkou z korečkového dopravníku. Materiál je prostřednictvím tohoto dopravníku směrován buď na stacionární pásový dopravník a dále směrem k dalšímu zpracování nebo na posuvný pásový dopravník a dále je prostřednictvím teleskopické hubice zpětně založen na stejnou hromadu, odkud byl odebrán. Dopravník je vodorovný, jeho celková délka je cca 7,3 metru a šířka dopravního pásu 1 200 mm. Napínání dopravníku je prováděno prostřednictvím šroubu a napínacích bubnů na spodní větvi dopravníku.   

 

Dopravník je opatřen kolečky a po odjištění a nezbytném mechanickém a elektrickém odpojení umožňuje mechanické vysunutí z pracovní polohy do prostoru údržby, případně po demontáži horního krytu jej lze demontovat ze stroje servisním jeřábem na úroveň terénu k dalším opravám.   


Stacionární pásový dopravník 

Dopravník je téměř po celé délce portálu a má za úkol dopravit materiál z reverzního dopravníku na odsunový skládkový dopravník. Přesyp na tento dopravník i z něj je prováděn na dopadové lože z PE tyči o rozměru 100 x 100 mm. Dopravník je částečně vodorovný a směrem k odsunovému skládkovému dopravníku se pak svažuje směrem dolů pod uhlem cca 12°. Dopravník je dlouhý cca 73 metrů s převýšením cca 4,4 metru. Šířka dopravního pásu je 1 000 mm, napínání je gravitační prostřednictvím převodových bubnů se závažím na spodní větvi dopravníku. Součástí tohoto dopravníku jsou dva rámy pro detekci cizích kovových těles na dopravníku a dále pásovou vahou. Pásová váha slouží pro monitorování celkového výkonu stroje při odebíraní hromady.   


Pohyblivý pásový dopravník 

Dopravník slouží k dopravě materiálu při zpětném zakládání od reverzního dopravníku k teleskopické hubici (zpětné zakládání). Dopravník je posuvný v délce cca dva metry prostřednictvím lanového vrátku. V krajní poloze je dopravník zafixován k nosné konstrukci portálu. Dopravník je vodorovný o celkové délce cca 10 m a šířce dopravního pasu 1 000 mm. Napínání je prostřednictvím napínacího šroubu. Před přesypem do výsypky teleskopické hubice bude nad dopravníkem umístěno zařízení pro objemové skenovaní dopravovaného materiálu.   

 

Všechny bubny dopravníků jsou navrženy jako svařence s pryžovým obložením, horní větev je tvaru korýtka. Jsou používány válečky průměru 133 mm o délce 380 mm respektive 465 mm (reverzní dopravník). Dopravníky jsou kompletně opatřeny bezpečnostními snímatelnými kryty, lankovými bezpečnostními spínači, systémem hlídáni rotace a zahlceni přesypů. Na stacionárním a pohyblivém dopravníku jsou dolní válečky instalovány na otočných konzolách obdobné konstrukce. Krouticí moment se přenáší na hnací bubny z převodovky pomocí pružných objímkových čepových spojek a všechny přechody motor‑převodovka jsou opatřeny IEC adaptery.   


Odprášení 

Na stroji je instalováno celkem pět filtračních jednotek od firmy Herding. Tyto filtry jsou osazeny speciálními filtračními elementy. Díky použití těchto filtračních lamel dosahují filtry Herding velice nízkých výstupních koncentraci TZL - přibližně okolo 0,5 mg/Nm3, což je zhruba desetina úletu za standardním filtrem. Jednotlivé filtry jsou umístěny přímo nad přesypy materiálu s výpadem odprašků zpět do dopravní cesty vyjma jednoty číslo 5, která je v dolní části opatřena výsypkou s dvouklapkovým uzávěrem KUA 250. Všechny odsávací jednotky budou opatřeny monitorováním tlakové ztráty a zařízením DUST ALARM 40 na orientační monitoring úletu TZL. Hodnoty z tohoto zařízeni budou přenášeny do řídicího systému naběrače. Regeneraci jednotlivých filtrů zajišťuji jednoúčelové reléové desky s vlastním nastavením časování. Řízení regenerace bude prováděno z hlavního řídicího systému stroje. Jednotlivé filtry budou rovněž opatřeny přírubou pro možnost připojeni potrubí pro autorizované měření úletu. Na rozvaděčích jednotlivých filtračních zařízení budou umístěny ovládací tlačítka pro možnost místního ovládání příslušného filtračního zařízení v případě přepnutí stroje do servisního režimu. Na rozvaděčích budou také umístěny tlačítka nouzového zastavení. Odlučovače jsou dodávány ve smontovaném stavu. Při uvedení do provozu budou filtry seřízeny na jmenovité průtočné množství, a to za pomocí škrticí klapky. Po cca 150 hodinách provozu je možné tuto klapku otevřít na tolik, aby množství vzduchu odpovídalo požadavkům provozu zařízení.   


Zpětné zakládání 

Teleskopická hubice slouží ke zpětnému zakládání materiálu na tutéž hromadu, a to zejména při zahájení odběru nové hromady. Vnitřní průměr této hubice je cca 1 m, její délka ve vysunutém stavu je 12,3 metru a její zdvih 8,7 metru. Hubice je zavěšena na ocelové konstrukci portálu na vyústění z posuvného dopravníku a lze tedy regulovat místo dopadu materiálu v rozsahu cca dva metry. Odsávání z této jednotky je napojeno na lokální odsávací systém číslo 5.   

 

Na konci je hubice opatřena tryskami pro skrápění materiálu ve vznosu, tedy sníženi prašnosti. Lana pro zdvih jednotlivých segmentů mají takovou délku, aby bylo umožněno spuštění jednotlivých segmentů až na úroveň terénu. Na vstupu do teleskopické hubice bude instalována odrazová deska, která umožní doregulování padajícího materiálu do středu hubice, aby nedocházelo k nadměrnému opotřebení pláště hubice. Pro zpětné zakládáni je předpokládaná kapacita 800 t/hod.   

 

Servisní jeřáb  

Jedna se o dvounosníkový jeřáb s rozpětím 10,5 metru, nosnosti 6,3 tun a pojezdem téměř v celé délce portálu. Parkovací poloha jeřábu je opatřena stříškou proti srážkám a obslužnou plošinou pro možnost revize zařízeni. Servisní jeřáb slouží pro potřeby údržby, a to zejména pro manipulaci s korečky, články řetězu, motory, převodovkami atd. Jeřábová dráha je umístěna na úrovni cca + 32,4 metru a celková délka zdvihu háku umožňuje dopravu materiálu z úrovně terénu na portál naběrače.   


Ochranné skluzy proti přepadu materiálu 

Jsou instalovány na pevné noze pod výložníkem a zabraňují padáni materiálu z dopravníku na úseky mimo hromadu, tj. na koleje a silnici v areálu TŽ. Skluz je rozdělen do několika časti, přičemž dolní část skluzu je sklopná s motorickým ovládáním. Skluz je standardně natočen tak, aby padající materiál padal do oblasti homogenizační skládky, a v případě potřeby podjetí zakladače pod naběračem bude spuštěn do svisle polohy.   


Svodka přesypu materiálu na skládkový dopravník 

Jedná se o nejdelší svodku instalovanou na stroji. Její celková výška je cca 5 metrů. V horní části bude opatřena odrazovou deskou s regulací naklápění tak, aby byl materiál směrován přímo na dopadové lože odsunového pásového dopravníku a nedocházelo tak k nadměrnému opotřebení materiálu svodky. Z vnitřní strany je svodka opatřena otěrovými návarovými deskami z materiálu Vautid 10 + 10 mm o rozměrech 280 × 140 mm. Desky budou opatřeny šroubem M16 pro uchycení na základní materiál pláště svodky. Svodka bude ve směru ke kyvné noze opatřena otvory pro čištění a výměnu otěrových desek.   


Svodka mezi posuvným dopravníkem a teleskopickou hubicí 

V tomto případě se nejedná o klasickou svodku, ale spíše přechodový kus se vstupním obdélníkovým průřezem a výstupním kruhovým průřezem. Celková výška toho přechodového kusu je 900 mm.   


MONTÁŽ 

V pátek 22. listopadu 2019 proběhla nejnáročnější operace v rámci výstavby tohoto velkostroje. Na připravené pojízdné vzpěry (nohy) mostu byla dvěma montážními jeřáby, každým o nosnosti 600 tun, do výšky více než 18,5 metru vyzvednuta a usazena 340 tun vážící ocelová konstrukce portálu tohoto složitého stroje. Pro ještě bližší představu - zvedaná konstrukce je 81,5 metru dlouhá, 18 metrů široká a 15 metrů vysoká. Její prozatímní vrchol je tudíž 33,5 metru nad zemi. Po ostrojení příslušným zařízením se hmotnost celého zařízení dostane na cca 1 050 tun.   


ZÁVĚR 

Zprovoznění nového zařízení přinese snížení emisí prachu při přepravě vsázkového materiálu a zakládání homogenizační skládky o přibližně 56,5 tun ročně. Stroj bude nově vybaven skrápěcím zařízením a odsáváním prachu z jednotlivých přesypů. Funkce zpětného zakládání umožní zpracování nehomogenní vrstvy v rámci přípravy odebírané hromady. Stroj nového koncepčního uspořádání umožní odběr až 1 200 tun surovin za hodinu. Na obě investiční akce byla získána dotace z Operačního programu životního prostředí s cílem zkvalitnění ovzduší a snižování emisí. Celková předpokládaná výše investice pro obě zařízení přesahuje 760 milionů korun s dotací ze SFŽP.   

 

Ing. Zbigniew Kantor,

zbigniew.kantor@trz.cz,

Třinecké železárny, a. s.   

 

Ing. Jan Novák,

Třinecký inženýring, a. s. (generální zhotovitel díla)   

 

Foto: Mgr. Jiří Wawrzacz, Ing. Stanislav Cieslar   


Článek byl zveřejněn v časopise Konstrukce č.1/2020.

 

Galerie


 

« Zpět

Prohlédněte si prezentace projektů našich členů


  

Zobrazit všechny prezentace projektů našich členů

 

 

Aktuality

28.5.2020

Draci – největší šperk i svítidlo. Nosná konstrukce je z oceli.

» více

16.4.2020

Největší ocelová vrata se svařují v Metrostavu a v polovině roku 2020 se dopraví do Gabčíkova

» více

15.4.2020

Ocelová konstrukce pro technologie na dopravu, odprášení a zpětné zakládání homogenizační skládky

» více

24.2.2020

O2 universum přestavba tréninkové haly na multifunkční arénu

» více

18.2.2020

Exoskelet ocelové konstrukce a GRC na projektu SKY PARK Residence

» více

25.11.2019

Cena Pavla Juchelky byla v roce 2019 udělena Vladimíru Janatovi

» více