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.

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 покоена 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 0,7на 1полезного объема печи. Вместимость бункеров для рудных материалов принимают из расчета 2,5на 1полезного 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)