Файл: Барон, Л. И. Износ и защита внутренних поверхностей угольных бункеров.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 59

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

определяется ожидаемая глубина износа всех предварительно намеченных футеровочных материалов, а также конструкционного материала внутренних поверхностей бункера;

окончательно определяются участки необходимой футеровки и выбираются оптимальные для данных условий футеровочиые ма­ териалы;

пригодность штучных футеровочных материалов для первой зоны износа проверяется на сопротивляемость раскалыванию при ударе (по табл. 59).

Внутренние поверхности дмni.ua и вертикальных стенок, а также поверхности рассекателей должны быть возможно более гладкими. Нельзя допускать образования уступов и замкнутых пространств, в которых могла бы застаиваться стекающая с угля вода, а также выступов, способных задерживать движение угля.

Внутренние углы между смежными плоскостями наклонных сте­ нок днища необходимо заделывать раствором или бетоном. Шири­ ну плоскости заделки рекомендуется принимать равной 200 мм. Если днище бункера футеруется плитками, ширина плоскости за­ делки должна быть равной или кратной ширине футеровочной плитки. Внутренние углы между смежными плоскостями верти­ кальных стенок заделывать не требуется.

Подвижность цементно-песчаного раствора, применяемого для укладки плиток футеровки, должна соответствовать 8—10 см (по погружению стандартного конуса СтройЦНИЛ).

Толщина прослойки раствора между плитками футеровки и по­ верхностью основания не должна превышать 10 мм. Толщина швов между керамическими и шлакоситалловыми плитками должна быть не более 3 мм, а между плитками из других материалов (бетона, каменного литья, кирпича) — не более 10 мм.

Составы для приклеивания плиток футеровки должны подби­ раться строительными лабораториями в соответствии с требуемой прочностью сцепления.

С целью уменьшения усадочных деформаций в прослойке из цементного раствора, которым прикреплены футеровочных плитки, необходимо предохранять раствор от высыхания не менее семи су­ ток после укладки плиток. Для этого футеровку следует покрывать полиэтиленовой пленкой или слоем увлажняемых опилок.

Контроль прочности прикрепления плиток футеровки к основа­ нию производится при сдаче бункера в эксплуатацию определением прочности сцепления при нормальном отрыве трех плиток футе­ ровки в каждой из зон износа.

Для уменьшения износа швов между футеровочнымн плитками, снижения сопротивления скольжению угля по футеровке и более прочного крепления плиток к основанию при устройстве футеровки следует соблюдать следующие условия:

каждый последующий ряд плиток сдвигать по отношению к предыдущему на половину ширимы плитки (шахматная укладка); прямоугольные плитки укладывать так, чтобы их длинные сто­

201



роны располагались по направлению движения угля при разгрузке бункера;

швы между плитками заглаживать заподлицо с лицевой поверх­ ностью плиток.

Для предохранения от скалывания кромок футеровочиых пли­ ток первого ряда целесообразно окантовать разгрузочное отвер­ стие рамкой из уголковой стали. Упорный уголок следует замонолитить в бетоне при бетонировании днища бункера.

2. ПРИМЕР РАСЧЕТА ФУТЕРОВКИ УГОЛЬНОГО БУНКЕРА

Пусть требуется запроектировать футеровку железобетонного бункера для сортового антрацита крупностью 50—100 мм. Бункер расположен в здании углеобогатительной фабрики. В соответствии с общей компоновкой здания бункер имеет квадратную форму в плане, днище пирамидальной формы, одно центрально расположен­

ное выпускное отверстие и одно загрузочное отверстие.

/г] = 5 м;

Основные

размеры

бункера (см.

рис. 73):

Ь = 6 м;

/z2=3,7 м;

а = 55°;

с= 0,8 м. Материал основных конструкций бунке­

ра — бетон

марки

300.

Антрацит загружается в бункер

по сталь­

ному желобу,

расположенному под

углом 35°

к горизонту. При

этом в момент схода с конца желоба куски антрацита обладают скоростью, горизонтальная и вертикальная составляющие которой соответственно равны: v% =1,64 м/сек и и" =1,14 м/сек. Нижний

конец желоба расположен над серединой загрузочного отверстия на высоте / = 0,5 м над перекрытием бункера.

Крупность кусков антрацита 50—100 мм; угол естественного от­ коса {3= 30°; коэффициент внутреннего трения ц= 0,6; коэффициент крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова /=1,8.

За весь расчетный период эксплуатации через бункер должно пройти I млн. т антрацита.

Для определения границ зон износа, а также величин Япр и V, входящих в уравнения глубины износа (42) и (43), находим координаты точки падения антрацита на внутренние поверхности

бункера.

=

5

Вначале ищем на левой

вертикальной стенке место падения

угля. Для этого решаем уравнение (49). Решение этого уравнения дает значение г/= 18,5 м, что значительно больше /г,—5 м. Следо­ вательно, антрацит на эту стенку не падает.

Ищем координаты места падения угля па левой наклонной стен­ ке днища. Для этого решаем уравнение (50), которое дает коорди­ наты точки падения угля х=1,25 м; (/= 7,3 м.

Вычерчиваем в масштабе схему бункера (план и разрез) и по координатам х = 1,25 м; (/= 7,3 м находим точку, которая является центром падения потока угля. От центра падения потока угля строим границы первой зоны износа,

202


Остальные поверхности наклонных стенок днища относятся ко второй зоне износа, а поверхности вертикальных стенок — к третьей.

Ориентировочно принимаем для футеровки внутренних поверх­ ностей бункеров сталебетон и каменное литье. Согласно табл. 15 коэффициент трения антрацита по бетону равен 0,49 и по каменно­ му литыо 0,44.

По уравнению (36) определяем величину tga для футеровки из

сталебетона

(tgCTa)

н из каменного

литья

(tg,!a):

tgCTcc = 0,95;

tgb'a = 0,87 и соответственно a CT= 44°

и aK= 41°. В проектируемом

бункере а = 55°, что значительно больше аст=44°

и ак= 41°, так что

при использовании

и сталебетона, и плиток

из

каменного литья

будет иметь

место

гидравлический вид истечения

антрацита'из

бункера. Коэффициент, учитывающий влияние вида истечения на величину износа, будет поэтому равен единице.

Определяем ожидаемую глубину износа футеровки. В первой зо­ не эта величина определяется по уравнению (43)

Согласно данным, приведенным в табл. 33 для угля крупностью 60— 100 мм величины А/гу и Д/г„ имеют следующие значения:

для

сталебетона Дйу = 44-10_6 мм/т

и Ah„—1,2-10—6 мм/т;

для

каменного литья Д/гу = 4,5-10-6

мм/т и Д/г„= 0,1•10~6 мм/т;

Часть объема бункера V, после заполнения которой прекра­ щается ударное воздействие, определяется по положению точки па­ дения угля и по величине угла естественного откоса. Для нашего примера V —4,5 м3.

Коэффициент, определяющий влияние числа загрузочных от­ верстий, m= 1.

Подставив найденные значения в уравнения (42) и (43), по­ лучим глубину износа футеровки из сталебетона и из плиток из ка­ менного литья для первой и второй зон износа:

106 45-10—3-44- 10_в-7,37 — ■1,8 + 193-10“ 3-1,2 X

Д? = 10e(45-10-3-4,5-10-e- 7 ,3 7 ^ X

X 1,8 f 193-10 3 - 0,1 • 10- в - 1-1,82 •8 - 12 мм;

ДС2Т « 193-10 3 - 10е- 1,2-10-8 - 1-1,8218 = 1,2 мм;

Аз = 193-10-8 -10е • 0,1 • 10_в-1 • 1,82 ’8 = 0,1 мм.

203


Глубина износа футеровки из сталебетона и плиток из камен­ ного литья во второй зоне незначительна и делать футеровку из названных выше материалов не имеет смысла.

Определим величину износа бетонной поверхности днища во

второй зоне при условии отсутствия футеровки.

33).

Соответ­

Для

бетона М-300 Д/i,, = 2,5-10-6 мм/т (см. табл.

ственно

глубина износа бетона М-300 во

второй

зоне

составит

 

Д* = 193-10~3 • 10°-2,5-10~° -1 • 1,82,8 = 2,5 мм.

 

Глубина износа бетонной поверхности

значительно

меньше

толщины защитного слоя, которая составляет не мене 20 мм, сле­ довательно, поверхности второй зоны можно не футеровать.

Для первой зоны по условию сопротивления износу требуется футеровка из сталебетона толщиной 120 мм или из плиток из ка­ менного литья толщиной 12 мм.

Окончательный выбор вида футеровки для первой зоны износа определится сопротивлением раскалыванию при ударе, наличием материалов или возможным сроком их поставки и экономическим сравнением.

Согласно данным, приведенным в табл. 56, по условию сопро­ тивления раскалыванию при ударе в первой зоне износа проек­ тируемого бункера можно применять плитки из каменного литья толщиной 18 мм.

С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

 

1.

А л ф е р о в

К-

В.,

Э е н к о в Р. Л.

Бункерные установки. М., Маш-

гнз,

1955.

 

 

 

 

 

 

 

2.

Б а р о н

Л.

И.

Вторичное дробление

и

выпуск руды. М., Металлургнз-

дат,

1950.

 

 

 

 

 

 

 

3.

Б а р о н

Л.

И.

О

научно-методических

основах лабораторных испытаний

горнотехнологпческого характера. М., Госгортехиздат, 1960. («Научные сообще­ ния Института горного дела Академии наук СССР», вып. V).

4. Б а р о н Л. И. Основные научно-методические вопросы разрушения

горных пород механическими способами.— В ки.: «Разрушение горных пород ме­

ханическими способами». М., «Наука», 1966.

5. Б а р о н Л. И. О точности основных технологических показателен и ин­ женерных расчетов процессов добычи руд.— «Изв. Академии наук СССР. Отде­

ление технических наук». 1951, № 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Б а р о н

Л. И. Характеристики

трения горных

пород. М., «Наука»,

1967.

7. Б а р о м

Л. И., В е с е л о в

Г.

М.,

К. о н я ш и н

10.

Г.

Эксперименталь­

ные исследования процессов разрушения

горных пород

ударом.

Под общ. ред.

Л. И. Барона. М., Изд-во АН СССР, 1962.

 

 

 

 

 

 

 

8. Б а р о н

Л. И.,

Б и р ж е л ь

А.

 

М.

К оценке влияния

крупности

угля

па его абразивность при

истирании.— В кн.: «Технология и экономика угледобы­

чи», № 9. М., «Недра», 1969.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Б а р о н

Л. И.,

Г н р ж е л ь

А.

 

М.

Определение

абразивности

углей

применительно

к условиям изнашивания

футеровки

бункеров.—

«Уголь

Украи­

ны», 1971, № 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Б а р о н

Л. И., Г н р ж е л ь

А.

 

М., М а р к о в

К.

Д.

Исследования

изнашивающей

способности (абразивности)

углей методом барабанной

пробы.—

В кн.: «Проектирование и строительство угольных предприятий», № 9. М., «Нед­ ра», 1969.

11. Б а р о н

Л. И.,

Г л а т м а й

Л.

Б.,

Г у беи ко в Е.

К.

Разрушение

горных пород проходческими комбайнами.

М., «Наука», 1968.

 

 

 

12. Б а р о н

Л. И., Д о л г о в

В.Л.

Метод определения

 

абразивности

мягких горных пород и минералов.—

«Заводская лаборатория»,

1967, № 11.

13. Б а р о н

Л. И.,

К о н я ши и Ю.

Г.

Научные основы рациональных ре­

жимов разрушения горных пород механическими способами

при

динамическом

приложении нагрузок. М., нзд. ИГД нм. А. А. Скочинского, 1966.

 

 

14. Б а р о н

Л. И., К у з н е ц о в А.

В.

Абразивность

горных

пород при

добывании, М., Изд-во АН СССР, 1961.

 

 

 

 

 

15. Б е л я в с к а я Г.

И. Исследование

свойств сталебетона.—

«Сб. Ленин­

градского ордена Ленина института инженеров железнодорожного транспорта», вып. 146, 1954.

16. Б е л я е в а Г. М.

Повышение

прочности и долговечности сцепления

строительных материалов

с керамикой.—

В сб.: «14овое в производстве строи­

тельных материалов», вып.

1. Киев, 1959.

 

205