Бункерная эстакада и ее оборудование

Бункерная эстакада связывает потоки материалов, поступающих с агломерационной или обогатительной фабрик, коксохимического завода, склада (рудного двора), с подачей этих материалов к доменному подъемнику для последующей загрузки их в доменную печь.

Бункерная эстакада представляет собой вытянутое вдоль цеха и фронта печей железобетонное сооружение, возвышающееся над уровнем цеха примерно на 10 м и состоящее из ряда отдельных бункеров (рудных и коксовых) и обслуживающего их оборудования. Рудные бункера располагают обычно в два ряда вдоль фронта доменных печей, а коксовые – непосредственно у доменного подъемника. Над бункерами прокладывают железнодорожные пути для рудных и коксовых вагонов-перегружателей, составов с агломератом, окатышами, добавками или устраивают галереи для транспортирующих устройств (ленточных конвейеров). Под бункерами расположены питатели (барабанные или вибрационные) и грохоты для выдачи и рассева материалов, а также транспортирующие и взвешивающие устройства (вагон-весы или пластинчатые конвейеры и взвешивающие воронки) для подачи материалов к доменному подъемнику в соответствии с заданной программой загрузки доменной печи.

В настоящее время различают две системы подачи шихтовых материалов на бункерную эстакаду и с эстакады к доменному подъемнику – машинами периодического действия (вагоны-перегружатели и вагон-весы) (рис.2.4) и непрерывного действия (ленточные конвейеры с автостеллой и пластинчатые или ленточные конвейеры) (рис.2.5). В подбункерном помещении эстакады располагают также системы уборки мелочи агломерата или окатышей (при подаче шихты к доменному подъемнику конвейерами).

Более подробно о разновидностях устройства бункерных эстакад доменных цехов изложено в работах.

Определение необходимого количества вагонов-перегружателей

и их производительности.

Необходимое количество вагонов-перегружателей (шт):

где t_ц – среднее время цикла работы вагона-перегружателя, мин; a – среднесуточное количество выгрузок материала из вагона-перегружателя в бункера; t_пр – время простоев вагона-перегружателя за сутки (для смазки, ремонта и т.д.), мин; 1440 – число минут в сутках.

Производительность перегрузочных вагонов (т/час):

где m_м – масса материала в вагоне, т; K – коэффициент заполнения бункера (принимают равным 0,9); t_ц – время цикла работы перегрузочного вагона, мин, которое определяют из выражения:

t_ц = t_п + t_гр + t_в + t_б/гр =4,55+1,97+0,56+1,72=8,8

где t_п – время погрузки материала, мин; t_гр – время движения вагона с грузом, мин; t_в – время выгрузки материала, мин; t_б/гр, – время движения вагона без груза, мин.

Выбор вместимости бункеров и расчет их

пропускной способности

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

Пропускная способность (расход материала) бункера определяется количеством материала, которое может пройти через выпускное отверстие в единицу времени (т/час):

П_б = 3600F V =3600 0,74 0,85 1,5=3396,6,

где F – площадь отверстия, м²; V – скорость истечения материала, м/с;  – объемная масса материала, т/м³.

Угол наклона стенки бункера к горизонтали  должен быть больше угла естественного откоса в покое  на 5-10^ для нормального его опорожнения.

Для бункеров с большим углом  (гидравлическое истечение) (рис. 2.6,а) скорость истечения материала определяют как (м/с):

где h – высота слоя материала в бункере, м; g – ускорение свободного падения, м/с²;  – коэффициент истечения, определяемый опытным путем (для легкосыпучих материалов – песок, сортировочный 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  = 0,2  0,25).

Рис. 2.6. Виды и характер истечения сыпучих материалов из бункеров: а –нормальное; б – гидравлическое

Для бункеров с относительно малым углом , которые используют в доменных цехах (рис. 2.6, б) скорость истечения равна, (м/с):

где R – гидравлический радиус отверстия истечения (м):

где L – периметр горловины бункера, м; F – площадь отверстия истечения (м²) с учетом среднего размера типичных кусов насыпного материала d_ср (табл. 2.2), для прямоугольного отверстия равна (м²):

F = (A – d_ср)(B - d_ср)= (0,5 – 0,11)(2 – 0,11)=0,74,

где А и В – длина и ширина отверстия бункера, (м):

A  K (d_max + 0,08)tg=2,5 (0,16 + 0,08)tg40=0,5,

где d_max – максимальный размер типичного куска, м ;  – угол естественного откоса материала в покое; K – опытный коэффициент (принимают K = 2.4  2,6).

Формула применима при углах естественного откоса материала, ра-

вных 30-50^, и размере кусов материала до 0,3 м.

Размер выходного отверстия должен быть не менее 3d_ср .

На каждой доменной печи обычно имеется два коксовых бункера, а иногда четыре; их общую емкость принимают из расчета 0,7м³ на 1м³ полезного объема печи. Вместимость бункеров для рудных материалов принимают из расчета 2,5м³ на 1м³ полезного объема печи.

Число бункеров агломерата (кокса) для доменной печи определяют по выражению (шт):

где V_а(к) – объем агломерата (кокса) (м³) для заданного запаса работы За(к),ч;

V_б – геометрическая вместимость бункера, м³; K_и – коэффициент использования

геометрического объема бункера (K_и = 0,8).

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

где Q_а(к) – расход агломерата (кокса) на доменной печи (м³/ч):

где V_n – полезный объем печи, м³; КИПО – коэффициент использования полезного объема печи; _a(к) – коэффициент расхода агломерата (кокса) на 1т чугуна; _а(к) – насыпная масса агломерата (кокса), т/м³.

Действительную норму запаса агломерата (кокса) уточняют по выражению (час):