3.4.1 Определение необходимого количества вагонов-перегружателей и их производительности

Необходимое количество вагонов-перегружателей:

, шт (3.18)

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

Производительность перегрузочных вагонов:

, (3.19)

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

, (3.20)

где – время погрузки материала, мин; – время движения вагона с грузом, мин; – время выгрузки материала, мин; – время движения вагона без груза, мин.

3.4.2 Выбор вместимости бункеров и расчет их пропускной способности

Вместимость бункеров бункерных 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 це-хах при доставке рудных материалов железнодорожным транспортом вместимость рудных бункеров рассчитана на хранение 20 – 24 ч 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, (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 большим углом (гидравлическое истечение рис. 3.6 б) скорость истечения материала определяют как:

, м/с (3.22)

где – высота слоя материала в бункере, м; – ускорение свободного падения, ; – коэффициент истечения, определяется опытным путем: для легкосыпучих материалов – песок, сортированный уголь и др. ; для крупнозернистых материалов с крупными кусками неправильной формы ; для пылевидных, порошкообразных, мелкокусковых материалов с большим содержанием пыли, а также для влажных порошкообразных материалов [2].

Для бункеров с относительно малым углом , которые используют в доменных цехах (рис. 3.6 а) скорость истечения равна:

, (3.23)

где – гидравлический радиус отверстия истечения, м.

, (3.24)

где – периметр горловины бункера, м; – площадь отверстия истечения, с учетом среднего размера типичных кусков насыпного материала (табл. 3.2), для прямоугольного отверстия равна :

, (3.25)

где , – длина и ширина отверстия бункера, м.

Величину приближенно можно определить по формуле:

, (3.26)

где – максимальный размер отверстия типичного куска, м (табл. 3.2); – угол естественного откоса материала в покое (табл. 3.1); – опытный коэффициент [2, 4].

Формула (3.26) применима при углах естественного откоса материала , и размере кусков материала до 0,3 м.

Размер выходного отверстия должен быть не менее [4].

Рисунок 3.6 – Виды и характер истечения сыпучих материалов из бункеров: а) нормальное; б) гидравлическое

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

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.

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

, (3.27)

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

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

, (3.28)

где – расход агломерата (кокса) на доменной печи .

, (3.29)

где – полезный объем печи, ; – коэффициент использования полезного объема (п. 3.2); – коэффициент расхода агломерата (кокса) на 1 т чугуна; – насыпная масса агломерата (кокса), .

Действительную норму запаса агломерата (кокса) уточняют по выражению:

. (3.30)