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
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