Бункерное оборудование предназначено для промежуточного хранения и дозиро­ванной выдачи твердых материалов: руды, кокса, агломерата и. т. п. Конструкции бункеров очень разнообразны: пирамидальные, многогранные с пирамидальным дном, конические, цилиндрические с коническим дном, корытообразные с пирами­дальным дном, щелевые и т. п. Общим для всех приведенных конструкций является условие, что угол наклонного днища бункера к горизонту должен быть больше угла естественного откоса или угла трения между шихтой и бункером: а > ip = arctg /, где р — угол естественного откоса.

Нииже приведены значения угла естественного откоса ip, град:

Руда:

крупнодробленая.................................................................................................................... 25-40

среднедробленая..................................................................................................................... 30-50

мелкодробленая...................................................................................................................... 40-60

Кокс среднекусковой...................................................................................................................... 35-50

Уголь мелкий................................................................................................................................... 45-90

Агломерационная шихта............................................................................................................. 25-40

Концентрат обезвоженный......................................................................................................... 30-50

Как правило, угол а = 50 - г 60°. На рис. 1.15 приведена типовая конструкция бункера.

Бункер укрепляется на опорах 2. Стенки 1 бункера выполнены из стального листа с поперечными и продольными ребрами жесткости. В нижней части бункера закрепляется затвор-питатель 4 (в данном случае барабанный), служащий средством подачи определенной порции шихты. Затвор поворачивается специальным приводом и при его перемещении шихта засыпается в вагон-весы 5. Управление затвором 6, перекрывающего выход из бункера, производится гидравлическим приводом 3.

По геометрическим размерам бункеры подразделяются на силосные хранилища и собственно бункеры. При наименьшем габаритном размере а = (длина х ширина), если высота бункера Н больше высоты h обрушения шихты h = actg (90° — /3), то конструкция называется собственно бункерной. При h > Н конструкция называется силосной. В приведенных расчетах /3 является углом обрушения, он связан с углом естественного откоса зависимостью /3 = 0,5ср + 45°.

Данное конструктивное различие определяет давление на горизонтальную стенку бункера высотой Я:

аГ = #7,

где 7 — насыпной вес шихты, Н/м3.

При силосных бункерах давление на горизонтальную стенку определяется по формуле Янсена

(Тг = 7Я/ fmN,

где R — гидравлический радиус равный отношению'площади горизонтального сече­ния F к его периметру П, для круга радиуса г величина R = 0,5г, для прямоуголь­ника со сторонами а и Ь гидравлический радиус равен R = 0,5ab/(a + Ь), mN — коэффициент подвижности материала, mN — (1 — siny>)/(l + siny>), для руды при среднем значении <р — 30° величина mN = 0,217 и при <р = 50° mN = 0,132.

Нормальное давление на вертикальную стенку высотой Я равно crB = mNH'y. При наклоне стенки на угол а нормальное давление

(7В = H7(cos2 а + mN sin2 а).

Касательное напряжение в наклонной стенке тв = 0,5Я7(1 — тN) sin 2а. Полное давление на наклонную стенку

а = (cos2 а + m2N sin2 а).

Производительность бункера

Q = 1800Вhj Dupip

определяется барабанным питателем, где hi — высота разгрузочной щели; В и D — рабочая длина и диаметр барабана, м; ш — угловая скорость барабана, 1/с; ф — = 0,65 - г - 0,75 — коэффициент заполнения; р — насыпная масса, т/м3.