Qпу – коэффициент шлака отправляемого на перерабатывающие устройства;
Kгр – коэффициент использование грузоподъёмности;
Uпу= Qпу/q*Kгр=2157,92/(30*0,88)=82 в.
Uпу= Qпу/q*Kгр=3236,88/(30*0,88)=122 в.
Результаты расчётов сводим в таблицу 2.
Таблица 2.- Ведомость вагонооборота по отправлению шлака
| Род груза | Куда | Откуда | Qпу | Род вагона | q | Kгр | Uв |
| Шлак | Отвал | Доменный цех | 2157,92 | Пв | 30 | 0,88 | 82 |
| Шлак | Гран. Установка | Доменный цех | 3236,88 | Пв | 30 | 0,88 | 122 |
1.6 Определение размеров движения шлаковозных и чугуновозных составов
Размеры движения определяется исходя из трёх условий:
1. Весовая норма поезда.
2. Условия строгания поезда с места.
3. Обеспечения безопасности движения.
Весовая норма шлаковозного состава определяется по формуле:
Qр=(Fk-Pсц(woI+i)*10)/(woII+i), где (6)
Qр – вес состава, т;
Fk– расчётная сила тяги локомотива, кгс (принимаем 220000 для ТГМ4)
Pсц – сцепная масса локомотива (70 т для ТГМ4);
woI – основное удельное сопротивление локомотива (принимаем по таблице 3 кгс/т)
woII – основное удельное сопротивление вагонов (4 кгс/т);
i – уклон (7 пр);
Qр=(Fk-Pсц(woI+i)*10)/(woII+i)= (220000-70(3+7)*10)/(4+7)*10=1937 т.
2. Проверяем условие транспортирование поезда с места на основной путь:
3.
Qтр=Fктр/(Wтр+jтр)-Рсц, где (7)
Fктр – сила тяги локомотива при строгании с места, определяется по формуле:
Fктр=Fк*Yк, где (8)
Yк – коэффициент сценария для путей горячей перевозок (0,02);
Wтр – сопротивление строганья с места определения по формуле:
Wтр=(80/qo)+ WoII, где (9)
qo – средняя для состава нагрузка от оси на рельсы, определяется по формуле:
qo= qбр/n, где (10)
qбр – вес брутто 4-х и 6-и основного вагона, (30 т);
n – количество осей (4);
qo= qбр/n=82,3/4 = 20,5 т;
Wтр=(80/qo)+ WoII=(80/20,5)+4=7,9 кгс;
Fктр=Fк*Yк=220000*0,02=4400 кгс;
Qтр=Fктр/(Wтр+jтр)-Рсц=4400/(7,9+7)=295 кгс.
4. Проверяем обеспечение безопасности движения исходя из обеспечения тормозных усилий, рассчитывается по формуле:
Qторм=((Кгр*nол)/У)-Рсц, где (11)
Кгр – расчётное тормозное нажатие, т/ось (13,5);
У – тормозной коэффициент (0,04);
nол – количество осей локомотива(4);
Qторм=((Кгр*nол)/У)-Рсц=((13,5*4)/0,04)-70 = 1280 т.
Из трёх полученных значений принимаем наименьшее.
Qn=1280 т
Количество в составе ковша определяется по формуле:
m=Qn/qбр=1280/82,3=15 в (12)
Количество шлаковозных составов в сутки для каждого перерабатывающего устройства определяётся по формуле:
Nc=Uпу/m; где (13)
Uпу – суточный вагонооборот для каждого перерабатывающего устройства;
Nc овал=Uпу/m=82/15=5,4=6 сост.
Nc гран. бас.=Uпу/m=122/15=8,1=9 сост.
14*4 сост = 56 отвал
13*2 сост = 26
11*2 сост. =22 гран. бас.
10*10 сост. = 100
2.1 Расчёт потребного количества шлака для 1-й плавки
Количество шлаковозных ковшей под один выпуск шлака определяется для верхнего и нижнего шлака и для каждой печи отдельно.
Нижний шлак выпускается одновременно с чугуном через чугунную лётку 2-3 раза между выпусками чугуна.
Потребное количество ковшей для перевозки каждого выпуска верхнего шлака определяется по формуле:
nвшл =(Рсут*Кр*Yв)/(mв*Kр*100), где (14)
nншл =(Рсут*Кр*Yн)/(mв*Kг*100), где (15)
Рсут – суточное производство доменной печи;
mв – количество выпусков;
Кр – коэффициент выхода шлака (0,4);
Yв;Yн - процентное отношение верхнего и нижнего шлак (50%);
nв1шл =(Рсут*Кр*Yв)/(mв*Kр*100)=(6530,6*0,4*50)/(7*30*0,4*100)=16 к
nв2шл =(Рсут*Кр*Yв)/(mв*Kр*100)=(6530,6*0,4*50)/(7*30*0,4*100)=16 к
nв1шл =(Рсут*Кр*Yв)/(mв*Kр*100)=(6956,5*0,4*50)/(7*30*0,4*100)=17 к
nв2шл =(Рсут*Кр*Yв)/(mв*Kр*100)=(6956,5*0,4*50)/(7*30*0,4*100)=17 к
Расчёт по каждой печи 2 раза верхнего и нижнего шлака.
2.2 Оборот шлаковозного состава
Элементы оборота шлаковозных составов определяется в последовательности:
1. Расстановка ковшей у доменной печи. Время на выполнение этой операции складываются из времени затраченного на маневровые работы и на загон шлаковозов под желоба доменной печи, общее время 5-7 минут.
2. Ожидание выпуска согласно техническому процессу должно быть не менее 20 минут.
3. Выпуск шлака. Продолжительность выпуска шлака принимается такая же как производительность выпуска чугуна. Продолжительность выпуска чугуна рассчитывается по формуле; при условии выпуска 7 т чугуна:
tчуг= Pвыпуск/(mв*7) (16)
tчуг= Pвыпуск/(mв*7) = 6530,6/(7*7)=13,3 мин.
tчуг= Pвыпуск/(mв*7) =6956,5/(7*7)=14,1 мин.
Продолжительность выписка верхнего шлака 20-30 минут.
5. Сбор шлаковозов, 5-7 минут.
6. Накопление шлаковозных ковшей не более 60 минут.
6. Следование шлаковозных составов до перерабатывающих устройств
tпу=(60*L)/U, где (17)
L – расстояние до перерабатывающих устройств;
U – скорость;
Tгр.б.=(60*L)/U=(60*6)/10 = 36 мин.
Tо.=(60*L)/U=(60*5,5)/10 = 33 мин.
7. Слив шлака в перерабатывающие устройства. Время слива 5 мин не 1 ковш.
T1=16*5 = 80 мин.
T1=17*5 = 85 мин.
8. Очистка после слива производится только не гран. бас. Норма на выплавку принимаем 2 мин. Не 1 ковш.
9. После очистки шлаковозных ковшей, следует на опрыскивающие установки известковым порошком (операция выполняется на ходу). Время не её выполнение не учитывается.
10. Следование к доменной печи (смотрим пункт 6).
Таблица 3. Пооперационный график следование шлаковозов на отвал
| Операции | Время | 0 | 25 | 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 |
| 1.Расстановка ковшей | 5 | |||||||||||
| 2. ОжиданиеВыпуска | 20 | |||||||||||
| 3.Выпуск шлака | 133 | |||||||||||
| 4.Сборка шлаковозов | 5 | |||||||||||
| 5.Накопление ковшей | 20 | |||||||||||
| 6. Следование до отвала | 33 | |||||||||||
| 7.Очистка ковшей | 80 | |||||||||||
| 8. Очистка ковшей | 32 | |||||||||||
| 9.Опрыскиваниековшей | __ | |||||||||||
| 10.Следование до доменной печи | 33 | |||||||||||
| Общее время | 361 |
Таблица 4. Пооперационный график следование шлаковозов на грануляционного бассейна
| Операции | Время | 0 | 25 | 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 225 | 250 |
| 1. Расстановка ковшей | 5 | |||||||||||
| 2. Ожидание выпуска | 20 | |||||||||||
| 3. Выпуск шлака | 141 | |||||||||||
| 4. Сборка шлаковозов | 5 | |||||||||||
| 5. Накопление ковшей | 20 | |||||||||||
| 6. Следование до гр.бас. | 36 | |||||||||||
| 7. Очистка ковшей | 85 | |||||||||||
| 8. Очистка ковшей | 36 | |||||||||||
| 9. Опрыскивание ковшей | __ | |||||||||||
| 10. Следование до доменной печи | 36 | |||||||||||
| Общее время | 381 |
2.3 Разработка графиков движения шлаковозных составов
При разработки графика учитывается, что нижний шлак выпускается одновременно с чугуном, верхний выпускается в интервале между нижними выпусками. После слива шлака ковши накапливаются для их перевозки на грануляционный бассейн или отвал. Время накопления ковшей не должно превышать 1-го часа, если они следуют на грануляционный бассейн и не более 2-х часов, если они следуют на отвал. Различают следующие методы движения шлаковозных ковшей: 1. Составы закреплены за доменными печами. 2. Составы обезличенны по отношению к доменным печам. 3. Спаривание ковшей от выпуска одной и той же доменной печи. 4. Спаривание ковшей с верхним и нижним шлаком от выпуска различных доменных печей. 5. Спаривание ковшей только верхним или нижним шлаком. 6. Формирование ковшей к отправлению по графику.
В курсовом проекте принимаем обезличенную подачу составов к доменным печам.
При разработки графиков движения необходимо использовать локомотивы, могут быть следующие варианты: 1. Закрепление за отдельными составами только на период слива шлака. 2. Обезличенны по отношению к составу. 3. Закреплены за доменной печью, но обезличенны к составу. 4. Обезличенны по отношению к печам и составам. 5. Специализированны в отдельности для поездной и маневровой работы.
В курсовом принимаем вариант 4.
2.4 Расчёт количества локомотивов
Количество локомотивов на перевозку горячего шлака от доменной печи на шлакоразливающие предприятия определяется по формуле учитывающий влияние количества выпусков доменной печи, количество фронтов выгрузки и расстояние перевозок:
Nм=а+0,01*Кгр*nм+вм*Q+0,01* nм*l, где (18)
Кгр – количество фронтов выгрузки, (2);
Q– общее количество выпусков чугуна. Равно количеству доменной печи умноженной на количество выпуском чугуна в сутки от 1 доменной печи;
а – постоянная вылечена учитывает работу локомотива в цехе, (0,4);
вм – коэффициент выражающий работу локомотивов на переработку шлака;
l – расстояние перевозки, км;
nм – количество составов со шлаком;
0,01 – вылечена учитывающая работу локомотивов на перевозку одного состава со шлаком на 1 км;
Nм=а+0,01*Кгр*nм+вм*Q+0,01* nм*l=0,4+0,01*2*15+0,14*14+0,01+23*15 = 3 л