2. Выбор вместимости бункеров и расчет их пропускной способности

Вместимость бункеров бункерных эстакад в соответствии с существующими нормами рассчитывают на хранение 8–12ч запаса агломерата и окатышей и 5–8ч запаса кокса. В строившихся ранее цехах при доставке рудных материалов железнодорожным транспортом вместимость рудных бункеров рассчитана на хранение 20–24ч запаса материалов [3].

Пропускная способность (расход материала) бункера определяется количеством материала, которое может пройти через выпускное отверстие в единицу времени [2, 4]:

, т/час (3.21)

где – площадь отверстия истечения, ; – скорость истечения материала, м/с; – объемная масса материала, согласно исходных данных =1,5 (см. табл. 3.1).

Таблица 3.1 – Свойства компонентов шихты для доменной плавки

Компоненты шихты	Крупность, мм	Объемная масса,	Угол естественного откоса,
			в покое	в движении
Агломерат	5–50	1,6÷2,0	45–50	40–45
Окатыши:
–обожженные	8–18	1,9÷2,1	35	25
–сырые	9–18	2,0÷2,2	45	37
Руда	–	2,1÷3,5	40–45	35–40
Известняк	40	1,4÷1,7	40–45	30–35
Кокс	20–40	0,43÷0,50	45–50	35–40

Угол наклона стенки бункера к горизонтали должен быть больше угла естественного откоса в покое на 5–10° для нормального его опорожнения.

Для бункеров с относительно малым углом , которые используют в доменных цехах (рис. 3.5 а) скорость истечения равна:

, (3.23)

где – коэффициент истечения, определяется опытным путем: для легкосыпучих материалов – песок, сортированный уголь и др. =0,55…0,65; для крупнозернистых материалов с крупными кусками неправильной формы =0,3…0,5; для пылевидных, порошкообразных, мелкокусковых материалов с большим содержанием пыли, а также для влажных порошкообразных материалов =0,20…0,25 [2].

где – гидравлический радиус отверстия истечения, м.

, (3.24)

где – периметр горловины бункера, =5 м; – площадь отверстия истечения, с учетом среднего размера типичных кусков насыпного материала =0,11:

, (3.25)

где , – длина и ширина отверстия бункера, В=2 м.

Рисунок 3.5 – Виды и характер истечения сыпучих материалов из бункеров: а) нормальное; б) гидравлическое

Величину приближенно можно определить по формуле:

, (3.26)

где – максимальный размер отверстия типичного куска, =0,16м (см. табл. 3.2); – угол естественного откоса материала в покое = ; – опытный коэффициент .

Размер выходного отверстия должен быть не менее [4].

На каждой доменной печи обычно имеется два коксовых бункера, а иногда четыре, их общую емкость принимают из расчета 0,7 на 1 полезного объема печи. Вместимость бункеров для рудных материалов принимают из расчета 2,5 на 1 полезного объема печи.

Таблица 3.2 – Крупность типичных кусков насыпных материалов

Материалы	Размер типичных кусков, мм
Кусковые, среднекусковые	60	160	110
Мелкокусковые	10	60	35
Зернистые, крупнозернистые	2	10	6

Количество бункеров агломерата (кокса) для одной доменной печи определяют по выражению:

, (3.27)

где – объем агломерата (кокса) для заданного запаса работы, ; – геометрическая вместимость бункера, =230 ; – коэффициент использования геометрического объема бункера .

Объем агломерата (кокса) для заданного запаса работы находят из выражения

, (3.28)

где – запас агломерата (кокса), =23часа;

– расход агломерата (кокса) на доменной печи .

, (3.29)

где – полезный объем печи, =1386 ; – коэффициент использования полезного объема =0,550м³/(т/сут); – коэффициент расхода агломерата (кокса) на 1т чугуна =1,62т/т; – насыпная масса агломерата (кокса), =1,72 .

.

Принимаем количество бункеров равное 13.

Действительную норму запаса агломерата (кокса) уточняют по выражению:

. (3.30)

3. Определение производительности ленточного конвейера

Ленточными конвейерами транспортируют кокс, руду, агломерат и окатыши с последующей их загрузкой в соответствующие бункера эстакады.

Производительность ленточного конвейера определяют по формуле:

, (3.31)

где – ширина ленты, согласно исходных данных =0,9м; – скорость движения ленты м/с; – насыпная масса материала, =0,45 ; – угол естественного откоса материала в покое, =45град.

4. Определение производительности вагон–весов

Производительность вагон–весов, транспортирующих шихту (кроме кокса) к доменному подъемнику и засыпающих ее в скип главного подъема, зависит от их грузоподъемности и организации совместной работы с доменным подъемником.

Среднюю часовую производительность вагон–весов определяют по формуле [3]:

, (3.32)

где – грузоподъемность вагон–весов, согласно исходных данных =25т; – коэффициент заполнения карманов принимают [3]; – длительность цикла работы вагон–весов, =214c. Длительность цикла включает время набора материалов из бункеров и их разгрузки в скип, перегружения от скиповой ямы к соответствующим бункерам и обратно и время, простоя в ожидании скипов.

5. Определение производительности барабанных питателей

Производительность барабанного питателя, выдающего–сыпучие материалы из бункеров в вагон–весы, рассчитывают по формуле [3]:

(3.33)

где – высота разгрузочной щели =0,35м; – рабочая длина барабана =1,885 м; – диаметр барабана =1,524 м; – угловая скорость вращения барабана =0,133 ; – насыпная масса материала, =2,4 ; – коэффициент заполнения щели материалом, согласно исходных данных .

6. Определение производительности вибрационного грохота и эффективности грохочения материалов

В доменных цехах вибрационные грохоты используют для отсева мелкой фракции шихты (руды, агломерата, окатышей, кокса) при выдаче их из бункеров.

Для определения производительности грохота вначале рассчитывают эффективность грохочения [4]:

, % (3.36)

где – содержание мелочи в исходном материале, %; – содержание мелочи в готовом продукте, %.

, (3.37)

, (3.38)

где – количество исходного материала, согласно исходных данных =100; – количество мелочи, удаляемой в отсев = 20; – количество мелочи, оставшейся в готовом продукте = 10.

Производительность грохота по надрешетному продукту можно определить [2]:

, т/час, (3.19)

где и – в долях единицы; – производительность грохота по питанию, т/час, которую определяют из выражения:

, (3.40)

где – удельная производительность по питанию, ; – расчетная ширина сита, = 2 м; – рабочая длина сита, = 5м; – объемная масса материала, = 0,48 .

При этом используют выражения: при мм, где – размер ячеек (щели) сита, мм

Для случая, когда указанные выше параметры неизвестны, производительность грохота определяют по известной скорости движения материала по ситу грохота [2, 4]:

, (3.41)

где – ширина грохота, =2м; – высота слоя материала, = 0,23м; – объемная масса материала, =0,48 ; – скорость движения материала по ситу грохота, м/с.

Скорость движения материала по ситу определяют из выражения:

, (3.42)

где – угловая скорость колебаний короба, =76,45 ; – амплитуда колебаний, эксцентриситет вала вибратора, =0,006 м; – угол наклона сита, =15 град; – угол подбрасывания частиц материала на сите, = 20град.