u_lectures

21

Серьезные затруднения при грохочении вызывают зерна минералов, размер которых близок к размеру отверстий сита. Эти зерна называются трудными. Размер трудных зерен колеблется в пределах, а ±0,5 мм, где а – диаметр отверстий сита. Трудные зерна составляют 0,75d сита и выше, затрудняющие - 1,5d сита.

22

Лекция 4. АППАРАТЫ ДЛЯ ГРОХОЧЕНИЯ

План лекции

4.1Классификация грохотов

4.2Колосниковые грохота

4.3Дуговые грохота

4.4Плоскокачающиеся грохота

4.5Гирационные грохота

4.6Вибрационные грохота

4.1 Классификация грохотов

Грохочение осуществляется на грохотах различных конструкций. Все аппараты для грохочения можно разделить на две основные группы: неподвижные

иподвижные.

Впрактике грохочения полезных ископаемых применяю в основном грохоты следующих конструкций:

неподвижные: - колосниковые; - дуговые. подвижные:

- плоскокачающиеся; - полувибрационные (или гирационные);

- вибрационные (или инерционные с простым дебалансом, двойным дебалансом, самоцентрирующиеся и резонансные);

- барабанные; - валковые.

4.2 Колосниковые грохоты

Неподвижные колосниковые грохота (рис 4.1) изготавливаются обычно на обогатительных фабриках (с учетом условий грохочения) и представляют решетки, изготовленные из колосников различного профиля, которые располагаются параллельно друг другу на определенном расстоянии и скрепляются между собой болтами.

Применяются чаще для крупного, реже для среднего грохочения. Угол наклона: 45-500 - для руды, 30-350 - для углей. Ширина грохота зависит от максимального куска и берется из условия:

В > 3D

23

L =(1,5 – 2)B и составляет 3 – 5 м

Рис. 4.1 Колосниковая решетка

Площадь грохота определяется по эмпирической зависимости:

F = L × B, м2

F = 2,4Q× a , м2

где Q – производительность по продукту, поступающему на грохот, т/час; а – расстояние между колосниками, мм.

Преимущества колосникового грохота:

-простота исполнения;

-прочность;

-дешевизна. Недостатки:

-громоздкость;

-низкий КПД (50 – 60 %).

4.3 Дуговые грохоты

Дуговые грохота (рис. 4.2) применяются для мокрого грохочения шлама и мелочи крупностью от 12 до 0,071 мм и для обезвоживания угля и рудного материала. Крупность подрешетного продукта в 1,5 – 2 раза меньше размера щели.

Сито дугового грохота набирается из проволоки клиновидного сечения и закрепляется в корпусе, который представляет дугу радиусом 500-900 мм. Пульпа поступает в загрузочный патрубок грохота под давлением тангенциально и с некоторой скоростью направляется по касательной к ситу грохота. Мелкие частицы и вода под действием центробежной силы проходят через сито, а крупные - сходят с решетки в нижней ее части.

24

Эти грохоты удобны в эксплуатации, не имеют движущихся частей, имеют высокую удельную производительность и эффективность грохочения (около 90%). Производительность грохота – 200-500 м3/час (в зависимости от плотности), для обезвоживания – 400-500 м3/час.

Рис. 4.2 Дуговой грохот 1- разгрузочный патрубок; 2-рама; 3-карман;4-стенка;

5- приемная коробка; 6- колосниковообразная решетка; 7-клин; 8-уголок; 9-упор для решетки.

4.4 Плоскокачающиеся грохоты

Плоскокачающиеся грохоты применяются при грохочении угля, асбеста и нерудных продуктов. При обогащении руд плоскокачающиеся грохоты употребляются лишь для классификации перед отсадкой.

Плоскокачающийся грохот (рис. 4.3) представляет собой систему из неподвижной рамы и закрепленного на ней на гибких стойках короба с просеивающей поверхностью, совершающей принудительные движения благодаря жесткой кинематической связи между коробом и движущим механизмом (эксцентриком). Материал загружается в верхнюю часть короба грохота и вследствие возвратно-поступательного движения короба передвигается к разгрузочному концу. Для более эффективного передвижения материала грохоты устанавливают под углом 8-120. Длина короба в 2-4 раза больше его ширины. Величина хода короба от скорости не зависит, а зависит от конструктивных особенностей.

Плоскокачающиеся грохоты применяются для грохочения материала

25

крупностью от 1 до 350 мм, наиболее эффективно грохочение продуктов крупностью 40-50 мм. Грохочение может быть как сухим, так и мокрым. Типы грохотов – ГП и ГПО (плоскокачающиеся обезвоживающие). У плоскокачающихся грохотов низкая эффективность (40-50%), надежность. Они вытесняются вибрационными грохотами.

Рис. 4.3 Плоскокачающийся грохот

1-короб; 2-сито; 3-маятниковые опоры; 4-тяга (шатун); 5-экцентриковый вал.

4.5 Полувибрационный (или гирационный) грохот

Полувибрационный (или гирационный) грохот характеризуется круговым движением сита в вертикальной плоскости, вызываемым эксцентриковым приводным механизмом (эксцентриковым валом) (рис.4.4). Эксцентриковый вал проходит через центр тяжести грохота, имеет две эксцентриковых заточки, установлен в подшипниках качения на раме грохота. Таким образом, при вращении вала относительно своей оси короб получает круговые колебания в вертикальной плоскости.

Амплитуда колебаний равна двойному эксцентриситету (эксцентриситет 1,5-6 мм), а частота колебания – числу оборотов приводного шкива (достигает 750 – 1000 об/мин). Амплитуда колебаний и траектория движения короба будут постоянными только для средней части грохота. Концы грохота имеют относительную свободу колебаний и амплитуду, отличную от средней части короба. Для компенсации центробежных сил, возникающих при вращении, на валу с двух сторон укрепляются маховики с контргрузами.

Применяется, главным образом, для грохочения крупной руды на решетах с отверстиями 25-0 мм. Угол наклона для крупной руды – 10-180, для мелкой – 300 . Производительность – 250 м3/час.

26

Рис. 4.4 Кинематическая схема полувибрационного грохота

1 – маховик с дебалансами; 2 – эксцентриковые заточки; 3 – приводной вал; 4 – пружины; 5 – сита; 6 – короб; 7 – шкив.

Большое внимание уделяется балансировки грохота. Нарушение нормального режима колебаний (появление боковых движений короба) вызывает увеличение напряжения в элементах установки в несколько раз, что приводит к быстрому его разрушению, к колебанию строительных конструкций.

Применяются полувибрационные грохоты различных конструкций тяжелого и среднего типа ГГС и ГГТ. Используются они при производстве строительных материалов, отмывки суспензии при обогащении руд в тяжелых суспензиях.

Динамическая неуравновешенность, сложность конструкции не позволяет данным машинам конкурировать с грохотами чисто вибрационного типа: инерционными, самобалансными, резонансными.

4.6 Вибрационные грохоты

Вибрационные грохоты можно подразделить на вибрационные с круговым движением короба (инерционные) и с прямолинейными колебаниями (самобалансные).

Инерционные грохоты просты по конструкции, состоят из трех основных деталей: короба с ситом, вибровозбудителя и пружинных опор или подвесок

(рис. 4.5).

Инерционный грохот с простым дебалансом: вибрации образуются за счет центробежной силы инерции, возникающей при вращении неуравновешенных масс.

27

Рис. 4.5 Кинематическая схема инерционного грохота с простым дебалансом

1– вал; 2 – маховик с дебалансами; 3 – сита; 4 – короб; 5 – пружинные амортизаторы.

Вал приводится в движение через клиноременную передачу. При вращении шкивов с дебалансами возникают центробежные силы инерции, вызывающие круговые или элептические вибрации короба. Амплитуду можно регулировать изменением дебалансных грузов и радиуса их вращения. При перегрузках грохота амплитуда колебаний уменьшается и снижается эффективность грохочения. Работают только в наклонном положении. Материал движется по поверхности грохота за счет вибрации грохота и наклона сита.

Грохота этого типа: ГИТ – грохот инерционный тяжелого типа (для руд), ГИЛ – грохот инерционный легкого типа (для угля).ГИЛ – 42: 4- указывает на ширину грохота (если 4- то 1,5 м; если 2- то 1,0 2-указывает на количество сит.

Производительность этих грохотов 35 (для ГИТ-11) – 800 м3/час (ГИТ81); угол наклона – 8-200; число колебаний – 3000 кач/мин; эффективность гро-

хочения – 96-98 %.

Эти типы грохотов широко распространены на обогатительных фабриках перед мелким дроблением.

К вибрационным грохотам с прямолинейными колебаниями относятся самобалансные грохоты (рис.4.6) типа ГСЛ, ГСС, ГСТ (инерционные с двойным дебалансом).

28

Рис. 4.6 Кинематическая схема самобалансного грохота

Отличаются простотой установки, универсальностью, могут работать в горизонтальном положении. Крупность руды – до 600 мм.

Самобалансный возбудитель представляет собой два параллельных вала, на которых размещены два цилиндрических зубчатых колеса с равным числом зубьев и одинаковые дебалансы.

Валы вращаются с одинаковой частотой в противоположенном направлении. Дебалансы расположены так, что при вращении валов составляющие центробежные силы Р то взаимно погашаются, то взаимно складываются (рис. 4.7).

Рис. 4.7 Разрез по оси вибровозбудителя

I– IV – различные положения грузов дебалансов,

Р– составляющие центробежные силы.

Площадь грохота составляет от 7,5 до 21 м2, эффективность – 80-90 % Грохоты легкого типа применяются для углей, антрацитов, сланцев, обез-

воживания продуктов обогащения, отмывки тяжелых суспензий. Тяжелого типа

– для руд и агломератов. ГСС-42 до 200 м3/час, ГСТ-31 до 16 м3/час

29

Лекция 5. ДРОБЛЕНИЕ

План лекции

5.1Процесс дробления

5.2Стадии и степень дробления

5.3Способы дробления

5.4Технология дробления

5.1 Процесс дробления

Дроблением называется процесс уменьшения размеров кусков руды под действием внешних механических сил. При этом получается продукт крупностью 15 мм. Такая крупность граничного зерна условна и может колебаться в зависимости от вида полезного ископаемого. Дальнейшее уменьшение крупности материала называется измельчением.

Дробление производится не только на обогатительных фабриках. Дроблению подвергаются: уголь или сланец на электростанциях, сжигающих топливо в пылевидном состоянии; уголь на коксохимических заводах перед коксованием; известняки и доломиты в качестве флюсов на металлургических заводах; камень с целью приготовления щебня для промышленного и дорожного строительства и т.д. В этих случаях продукты дробления используются непосредственно, и процесс дробления имеет самостоятельное значение. Крупность получаемых при этом продуктов устанавливается исходя из требований технологии потребляющих производств.

Процессы дробления применяются, главным образом, для подготовки сырья к дальнейшему измельчению. Единой целью этих операций является раскрытие зерен ценных компонентов перед обогащением.

5.2 Стадии и степень дробления

Процессы дробления осуществляются обычно в три стадии:

-крупное дробление – от 1200 до 300 мм

-среднее дробление – от 300 до 75 мм

-мелкое дробление – от 75 до 15 мм

Каждая стадия характеризуется степенью дробления (i), то есть отношением диаметра максимальных кусков руды, поступающих на дробление (Дmax) к диаметру максимальных кусков руды после дробления (d max):

i = Dmax = 1200 = 80

dmax 15

30

Степень дробления, посчитанная по формуле, характеризует процессы дробления и измельчения недостаточно полно, допустим, что при дроблении или измельчении двух материалов, имеющих одинаковые характеристики крупности, получены продукты с одинаковыми максимальными кусками, но с различными характеристиками крупности. Суммарная характеристика по плюсу для одного продукта выпуклая, а для другого – вогнутая. Это означает, что второй продукт раздроблен мельче, чем первый, но если подсчитать степени дробления по отношению размеров максимальных кусков, то они окажутся одинаковыми. Отсюда видно, что степень дробления правильнее вычислять как отношение средних диаметров, которые находятся с учетом характеристик крупности исходного материала и продукта дробления.

Степень дробления, достигаемая в каждой отдельной стадии, называется частной степенью дробления.

Общая степень дробления равна произведению частных степеней дробле-

ния.

i общ. = i1 * i2 * i3 = 4 * 4 * 5 = 80

Степень дробления определяется возможностью дробильного оборудова-

ния.

Обычно для

I стадии дробления i = 3-5 II стадии дробления i = 3-5

III стадии дробления i = 3-8 (10)

Стадия дробления – это совокупность операций дробления и грохочения.

5.3 Способы дробления

Под способом дробления понимают вид воздействия разрушающей силы на куски дробимого материала. Процесс разрушения может наступить в результате (рис. 5.1):