- •1Введение
- •2 Общие сведения для выполнения индивидуальных заданий
- •3 Методические указания к расчету потребного количества и производительности основного оборудования доменного цеха
- •3.1 Общая характеристика и устройство доменных цехов
- •3.2 Опpeделение годовой производительности доменной печи и количества печей в цехе
- •3.3 Рудный двор и его оборудование
- •3.3.1 Определение потребного количества вагоноопрокидывателей
- •3.3.2 Расчет нормы запаса шихтовых материалов на рудном дворе
- •3.3.3 Определение фронта погрузки и выгрузки шихты
- •3.3.4 Определение объема штабеля
- •3.3.5Определение потребного количества перегрузочных кранов и их производительности
- •3.4 Бункерная эстакада и ее оборудование
- •3.4.1 Определение необходимого количества вагонов-перегружателей и их производительности
- •3.4.2 Выбор вместимости бункеров и расчет их пропускной способности
- •3.4.3 Определение производительности ленточного конвейера
- •3.4.4 Определение производительности вагон-весов
- •3.4.5 Определение производительности барабанных питателей
- •3.4.6 Определение производительности электровибрационных питателей
- •3.4.7 Расчет производительности пластинчатого конвейера
- •3.4.8 Определение производительности вибрационного грохота и эффективности грохочения материалов
- •3.4.9 Определение загруженности подъемника коксовой мелочи
- •3.5 Системы подачи шихты на колошник
- •3.5.1 Определение вместимости скипа
- •3.5.2 Определение производительности скипового подъемника и его загруженности
- •3.5.3 Определение производительности конвейера для подачи шихты на колошник доменной печи
- •3.6 Оборудование для уборки чугуна и шлака
- •3.6.1 Определение необходимого количества чугуновозных ковшей
- •3.6.2 Определение необходимого числа чугуновозных ковшей миксерного типа
- •3.6.3 Определение потребного числа шлаковозов
- •3.7 Отделение разливки чугуна и его оборудование
- •3.7.1 Определение числа разливочных машин и их производительности
- •3.8 Определение расчетной занятости железнодорожных путей
- •Перечень ссылок
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)