1.4.1 Распределение материалов на малом конусе

При загрузке с использованием скипового подъемника и типового двухконусного засыпного аппарата окружная неравномерность распределения материалов в данном случае, как и обычно, форми­руется на малом конусе при выгрузке материалов из скипа и определяется геометрическими соотно­шениями аппарата. Загруженная на малый конус пор­ция шихты условно может быть разделена на две части, одна из которых распределена по окружности конуса равномерно, другая - неравномерно. Объем неравномерно распределенной части изменяется от нуля, при расположении «гребня» загруженной пор­ции по оси воронки малого конуса, до максимума, при расположении «гребня» у стен воронки. В после­днем случае объем неравномерно распределенной части, зависящий от радиуса воронки (R) и угла естественного откоса материала (φ), может быть най­ден из выражения [18]:

Vн = 2 / 3 • П • ( R³ - r³ ) • tg φ, м³ (1.7)

Здесь r - радиус штанги малого конуса.

Наряду с объемной, на малом конусе формиру­ются неравномерности распределения компонентов шихты по весу и фракционному составу [4], кото­рые имеют большее значение по отношению к рас­пределению железорудных материалов, прежде всего агломерата.

Исходя из изложенного, объемная неравномер­ность распределения шихтовых материалов и топ­лива в воронке малого конуса снижается при умень­шении радиуса воронки и угла естественного откоса материала, а также при перемещении «гребня» от стен к оси воронки. Конструктивные особенности лепес­ткового распределителя шихты реализуют в процес­се загрузки все три перечисленные механизма воз­действия на порцию сыпучего груза, обеспечивая его равномерное распределение. Только за счет умень­шения радиуса выпускного отверстия приемной во­ронки от 1 до 0,4м объем неравномерно распреде­ленной части порции материала, поступающего в накопительный бункер и определенный по уравне­нию (1.7), уменьшается от 1,2 до 0,068м³ [16] Приведен­ные результаты расчета относятся к случаю распо­ложения «гребня» у стенки воронки при величине угла естественного откоса 30°. Не трудно видеть, что получаемая в рассматриваемом случае максималь­ная величина объемной неравномерности меньше той, которую дает вращающийся распределитель шихты при самом благоприятном режиме работы [19]. Сле­дует заметить, что для обеспечения указанного сни­жения неравномерности распределения нет необхо­димости уменьшать поперечные размеры воронки малого конуса по всей её высоте, как это имело ме­сто, например, в аппарате Кеннеди, достаточ­но уменьшить площадь выпускного отверстия, как это сделано в ЛРШ. Дополнительное снижение объемной неравномерности происходит за счет уда­ления «гребня» от стенки воронки, чему способству­ет как сама конструкция ЛРШ, так и применение в приемной воронке бикриволинейной плиты. Визу­альные наблюдения показывают, что при загрузке через сомкнутые до определенного предела лепест­ки объемная неравномерность снижается в процессе загрузки уже в самой приемной воронке. После высыпания материала из скипа неравномерность образуется, однако в процессе прохождения порции через сформированную лепестками кольцевую щель вокруг штанги малого конуса «гребень» растекается и исчезает. Физической основой такого выравнива­ния распределения, по всей очевидности, служат за­кономерности изменения состояния сыпучего тела при его истечении из сосудов [16].