Файл: Тарасов, В. П. Загрузочные устройства шахтных печей.pdf

а начальную скорость, с которой куски шихты покидают конус, — по формуле [56, с. 215]

о стенку колошника; м;

/— колошниковый зазор между кромками конуса и защитными плитами колошника, м;

ак — угол наклона образующей большого конуса к горизонтам, град.;

g — ускорение свободного падения;

I — длина пути кусков шихты по конусу до внутренней кромки

радиуса для засыпного аппарата Rr — 0,5/t cos a K [45, с. 23], коэф­ фициента внутреннего трения / = tg а и начального сопротивления

получим, что скорость истечения материалов из щели равна:

Для определения линии встречи материалов со стенкой колош­ ника приходится пользоваться многими переменными величинами, например коэффициентом истечения X, координатой нижней кромки конуса h, высотой свободно стоящей стенки h0, коэффициентом внутреннего трения ф и т. д. В связи с этим для одних и тех же усло­ вий загрузки отдельные авторы получают различные результаты,

4S

= 5,13 м/с и /гу = 1,73 м. С учетом хода конуса ft = 400 мм место встречи шихты со стенами колошника (точка К) находилось на расстоянии /гу = 1,66 м от нижней кромки большого конуса. Та­ ким образом, расчетные данные в данном случае лучше совпадают с фактическими замерами, и авторы сделали вывод о незначительном влиянии газового потока на траекторию падения материалов в печи.

Весьма различные результаты, полученные по одним и тем же формулам, можно объяснить, главным образом, не столько ошиб­ кой Г. И. Федоренко, который при выводе формулы для определе­ ния fty ввел член v0 sin а к под знак радикала, или ошибкой Г. С. Зо­ зули и Д. А. Сторожнка, недостаточно точно описавших движение кусков шихты по образующей конуса уравнениями параболы [60], сколько не совсем верными представлениями о характере такого ссыпания.

В связи с тем, что размещение шихты по радиусу печи имеет исключительно важное значение, рассмотрим этот процесс более подробно. При движении шихты в процессе опускания конуса вна­ чале ссыпаются материалы, находящиеся непосредственно в коль­ цевой щели между конусом и чашей (первый период), затем от вер­ тикальной стенки чаши (второй период), и только после этого — материалы, находящиеся на стейке конуса (третий период) (рис. 30). В первые два периода ссыпания шихты большое влияние на ее ско­ рость оказывает коэффициент внутреннего трения f, который и сле­ дует применять в формуле (18). В третьем периоде такое влияние оказывает коэффициент внешнего трения материалов по стали, что и нужно учесть при соответствующих расчетах. Кроме того, состав­ ляющие шихты на большой конус загружаются послойно, напри­ мер, ККАА; ААКК; КААК и т. д. Зная порядок загрузки, можно определить коэффициент внутреннего трения для первого периода ссыпания, так как шихта однородна. Для второго и третьего перио­ дов характерно совместное движение разных материалов (кокса, агломерата и т. д.). Характер движения смеси материалов зависит не только от коэффициента трения между материалами и поверх­ ностью конуса, но и от соотношения составляющих шихты [45]:

(22)

где /,• — коэффициент внутреннего трения составляющих шихты; G — доля компонента шихты (по массе), т.

Следовательно, коэффициент трения / в формулах (18) и (19) является величиной переменной, зависящей от рода сыпучих мате­ риалов, соотношения составляющих шихты и от конфигурации межконусного пространства.

Переменной величиной является и положение нижней кромки большого конуса Л, которая изменяется от 0,1—0,15 м в начале ссыпания шихты (т. е. примерно равна высоте свободно стоящей стенки материалов) до 0,65—0,75 м в конце хода конуса. Как пра­ вило, шихтовые материалы осыпаются с конуса раньше, чем он

50

доходит до своего крайнего нижнего положения. Поэтому эта вели­

h = 0,65 м и т. д. Правильнее принимать значение /г, исходя из скорости опускания конуса и скорости ссыпания с него материалов. Тогда величина h равна для первого периода ссыпания — 0,15—0,2, для второго этапа 0,2—0,35 и для третьего 0,35—0,55 м. При загрузке шихты, состоящей из агломерата и кокса, обычно вся подача ссы­ пается при опускании конуса на 0,45—0,55 м. До нижнего уровня своего хода конус опускается уже пустым.

В связи с применением в последнее время нижних конусов с раз­ ным углом наклона стенок (см. рис. 30) значение оск в форму­ лах (17)—(21) также не одинаково. В первый период и в значитель­ ную часть второго периода ссыпания материалы движутся по кон­

При ссыпании шихты из щели в первый период ссыпания коэф­ фициент а = 0,9, Д = 650 мм (см. рис. 30), коэффициент внутрен­ него трения смеси агломерата (26 т) и доломитизированного извест­

Взята смесь этих двух материалов, так как при очередности загрузки А 2К 2 в первый период с нижнего конуса будет ссыпаться только рудная часть подачи.

Тогда скорость, с которой шихта покидает конус, по формуле (18) составит

v0 = 1/2,0.9,8.0.65(0,883 — 0,71 -0,47) + 0,92-0,883-0,Об2 = 2,68 м/с,

а высота встречи материалов со стенами колошника по уравне­ нию (17) равна:

Действительный уровень засыпи при загрузке доменной печи составлял 2,25 м [57]. Поэтому материалы, ссыпающиеся в первый период, попадали на поверхность засыпи шихты на некотором рас­ стоянии от стен и не могли быть замерены.

Расстояние места встречи материалов с поверхностью засыпи шихты на различном удалении от кромки конуса можно опреде­ лить, решая уравнение (17) относительно 1Х: