4 Відділення шихтових сипучих матеріалів

4.1 Планування й основні розміри відділення сипучих матеріалів

В відділенні сипучих матеріалів зберігаються вапно, плавиковий шпат, залізна руда, агломерат, боксит й ін. сипучі матеріали.

Залежно від способу зберігання матеріалів можна виділити три типи відділень: із підвісними бункерами; зі зберіганням у штабелях; з ямними бункерами.

Матеріали у відділення кожного із зазначених типів можна подавати конвейєрним або залізничним транспортом. У конвертерних цехах, що споруджують в умовах діючого підприємства або старої будівлі, матеріали у відділення сипучих можна подавати залізничним або автотранспортом. Їх подають у цех у контейнерах.

Відділення може бути без крановим або з мостовими грейферними кранами для перевантаження матеріалів. Відділення з ямними бункерами, що обслуговують грейферними кранами, у знову проектованих цехах не застосовують.

Матеріали відвантажують у конвертерне відділення конвейєрним транспортом.

Розташування відділення сипучих шихтових матеріалів щодо головного будинку цеху і його розмірів вибираються по конструктивних міркуваннях, виходячи з територіальних можливостей.

Ширина будинку відділення сипучих матеріалів визначається кількістю й розташуванням залізничних колій у ньому, габаритами ямних бункерів і штабелів й іншими умовами. У без кранових відділеннях ширина будівлі становить 18, 24, 30 та 48 м по осях колон. У відділеннях з мостовими грейферними кранами ширина будівлі становить 24 м по осях колон.

Висота будинку у без кранових відділеннях звичайно становить 6 - 22 м від рівня підлоги цеху до головки підкранових рейок. Висоту будинку, де перенос матеріалів краном не передбачений, приймають 9...12 м.

Довжина будинку відділення сипучих матеріалів визначається сумарною довжиною бункерів (штабелів), а також товщиною розділових стінок між бункерами (штабелями) і довжиною торцевих ділянок відділення, не зайнятих бункерами (штабелями). Крок колон будинку звичайно становить 6 або 12 м.

4.2 Устаткування відділення сипучих матеріалів

Ємність і габаритні розміри бункерів (штабелів) для сипучих матеріалів

Ємність бункерів (штабелів) для сипучих матеріалів визначається, виходячи з добової витрати цих матеріалів і прийнятих норм їхнього запасу.

Приклад розрахунку видаткових коефіцієнтів відповідних шихтових матеріалів на тонну придатних зливків, а також витрати цих матеріалів на одну плавку, по цеху в добу й кількості матеріалів у відділенні з урахуванням прийнятих норм запасу в проектованому цеху наведений у таблиці 17

Таблиця 17. - Запаси сипучих матеріалів у цеху

Найменування матеріалів	Витрата на 100кг метало завалки, кг	Витратний коефіцієнт	Витрата на одну плавку, кг	Добова витрата матеріалів, кг	Усього матеріалів у відділенні
					Норми запасу, діб	Прийняті в проекті норми запасу, діб	Кількість матеріалів у відділенні, кг
Вапно	6	0,068	15,006	1080,432	до 2	2	2160,864
Залізна руда	1,5	0,017	3,751	270,072	до 15	15	4051,080
Плавик. шпат	0,3	0,003	0,662	47,664	до 25	20	953,280

Необхідна корисна ємність бункерів (штабелів) для сипучих матеріалів дорівнює масі відповідного матеріалу поділеної на його насипну масу.

Повна (фактична) ємність бункерів (штабелів) для сипучих матеріалів дорівнює її корисної ємності поділеної на коефіцієнт заповнення.

Коефіцієнт заповнення бункерів для сипучих матеріалів приймається рівний 0,8 і для штабелів рівний 1. Для забезпечення потокової витрати вапна (з метою усунення її псування) у бункерах улаштовується розділова стінка внизу. Тому фактичний коефіцієнт заповнення бункерів вапном буде менше, ніж іншими сипучими матеріалами, що зберігаються в бункерах без розділових стінок. У зразковому розрахунку він прийнятий рівним 0,5.

Глибина бункерів для сипучих матеріалів звичайно становить 6-7 м, включаючи нижній «мертвий» шар матеріалу товщиною 0,5-0,75 м, призначений для зручності роботи грейфера й захисту підошви бункера від ударів грейферів. Кут нахилу бокових стінок штабелів складає приблизно 45⁰.

Ширина бункерів (штабелів) визначається шириною будівлі шихтового відділення, що залежить у свою чергу, від довжини прольоту моста грейферних кранів, необхідності розміщення певної кількості залізн., шляхів для шихтових составів (візків), вагонів що прибувають й іншого устаткування, а також шириною проходів відповідно до правил техніки безпеки й інших умов і може коливатися в межах (від 12 до 17 м).

Довжина бункерів (штабелів) визначається розрахунком, виходячи з необхідної повної (фактичної) ємності бункерів (штабелів) для даного матеріалу й прийнятих у розрахунку його глибини й ширини, але з урахуванням можливості нормальної роботи грейфера.

Для можливості нормальної роботи грейфера мінімальна довжина бункера для будь-якого сипучого матеріалу повинна бути приблизно на 0,8-1,0 м більше розміру грейфера внизу при максимальному його розкритті (рівному 3 м для грейфера ємністю 1,75 м³ й 3,3 м - для грейфера ємністю 2,5 м³).

Розрахункова довжина бункерів (штабелів) дорівнює повної ємності бункера (штабелю), поділеної на площу його поперечного перетину.

Приклад розрахунку довжини бункерів для сипучих матеріалів в проектованому цеху наведений у таблиці 18.

Таблиця 18. - Ємності й габаритні розміри бункерів у шихтовому відділенні.

Найме-нування матеріалів	Кількість матеріалів у відділ., т	Насипна маса матеріалу, т/м3	Необхідна корисна ємність бункерів, м3	Габаритні розміри ям
				Коефіцієнт заповнення бункерів	Повна ємність бункерів, м3	Прийнята глибина, м	Прийнята ширина, м	Розрах. довжина бункер, м	Загальна довжина бункер у відділ., м
Вапно	2160,864	0,8	2701,080	0,5	5402,160	6,5	12	69,258	102,289
Залізна руда	4051,080	2,7	1500,400	0,8	1875,500	6,5	12	24,045
Плав. шпат	953,280	1,7	560,753	0,8	700,941	6,5	12	8,986

Кількість кранів у відділенні

У відділенні сипучих матеріалів встановлюють грейферні крани вантажопідйомністю 10 й 15т з ємністю грейфера відповідно 1,75 й 2,5 м³.

Кількість кранів у шихтовому відділенні (П_кр.ш) можна визначити по формулі 18.

Сума витрат кранового часу не тонну зливків ( ) визначається, виходячи з витрат кранового часу на переробку однієї тонни шихтових матеріалів і видаткових коефіцієнтів відповідних шихтових матеріалів на тонну зливків.

Таблиця 19. - Витрат кранового часу на переробку 1 т сипучих матеріалів

Найменування операцій	Тривалість хв/т
Навантаження вапна у бункери	1,9	1,4
Навантаження залізної руди	0,6	0,4
Навантаження плавикового шпату	0,9	0,6

Розрахунок сумарних витрат кранового часу на 1 т зливків наведений у таблиці 20

Таблиця 20. – Сумарні витрати кранового часу на 1 т зливків

Найменування шихтових матеріалів	Видатковий коефіцієнт, т/т	Тривалість операцій хв/т	хв/т
Вапно	0,068	1,4	0,068 * 1,4 = 0,0952
Залізна руда	0,017	0,4	0,017 * 0,4 = 0,0068
Плавик. шпат	0,003	0,6	0,003 * 0,6 = 0,0018
Разом	-	-	0,1038

Кількість грейферних кранів у відділенні сипучих матеріалів

Приймаємо в зразковому розрахунку 3 грейферних крани вантажопідйомністю 15т.

Вихідними величинами для вибору й розрахунку основних параметрів конвейєра є необхідна годинна продуктивність конвеєра й характеристика вантажу. Залежно від характеристики вантажу вибираємо швидкість руху стрічки й потім з урахуванням заданої продуктивності розраховуємо ширину стрічки.

Ширину стрічки можна визначити по формулі

(19)

де С - коефіцієнт заповнення стрічки матеріалом;

γ - насипна маса матеріалу, т/м³ ;

ν - швидкість руху стрічки, м/с.

Швидкість руху стрічки залежно від властивостей вантажу варто приймати наступною:

• 2-6,3 м/с - для малоабразивних матеріалів, кришення яких не знижує їх якість (вугілля) і абразивних порошкоподібних і зернових (пісок);

• 2-3,15 м/с - для абразивних дрібних і середньокускових (шлак, зола, гравій, руда);

• 1,5-2,0 м/с - для абразивних крупнокускових (руда, камені) і матеріалів, кришення яких викликає зниження їх властивостей (кокс);

• 0,8-1,25 м/с - для пилоподібних матеріалів в умовах неприпустимості пилення.

Коефіцієнт заповнення стрічки матеріалом залежить від розташування роликових опор стрічки. При горизонтальному положенні роликів С = 338, при куті нахилу роликів до горизонталі 20° С = 470; при куті нахилу роликів 30 ° С =550.

Отримані при розрахунку значення ширини стрічки необхідно округляти до найближчого більшого зі стандартного ряду ширини стрічки, мм: 300, 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000.

Значення ширини стрічки для транспортування сипучих матеріалів у конвертерне відділення складуть:

Приймаємо ширину стрічок для вапна, плавикового шпату та руди 300 мм.