Файл: Басов, А. И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов учебник.pdf

На рис. 62, б показана схема дробилки фирмы «Хаземаг», рас­

считанной на прием руды прочностью до 25 кН/см2 (2500 кгс/см2) и крупностью кусков до 1300 мм. Диаметр ротора самой крупной дробилки этого типа равен 2000 мм при длине 2200 мм. Дробилка развивает производительность до 700 т/ч при окружной скорости 19 м/с. Мощность двигателя составляет 320 кВт, масса дробилки 78 т.

Ротор дробилки имеет шесть бил, отлитых из высокомарган­ цовистой износостойкой стали. Била — массивные двутаврового сечения; их можно свободно устанавливать в пазы ротора, они допускают четырехкратное использование. Предбильную часть ро­ тора наплавляют твердыми сплавами. Корпус дробилки представляет

Рис. 63. Ударные даухроторные дробилки:

а — одностороннего вращения: б — двустороннего вращения

собой сварную конструкцию, зафутерованную толстыми стальными листами, закаленными до 60—70 единиц по Роквеллу. Отражатель­ ные плиты — массивные, выполнены из высокомарганцовистой стали, снабжены шарнирным креплением, позволяющим амортизировать возникающие при дроблении удары. В конструкции предусмотрена откидная крышка, поворачивающаяся от гидроцилнндра или вин­ тового ручного механизма.

Двухроторная дробилка (рис. 63, а) одностороннего вращения имеет на каждом роторе по три вставных симметричных била 2. Под действием ударов первичного ротора 1 куски материала отбра­ сываются на верхнюю отбойную колосниковую решетку 4, через

которую часть раздробленного материала уходит в разгрузку. Недодробленные куски падают на второй ротор и под действием его уда­ ров отбрасываются на вторичную дополнительную решетку 3. Обе

отбойные решетки закреплены шарнирно. Для равномерного пита­ ния дробилки имеется цепная завеса 5.

На рис. 63, б представлена схема дробилки с роторами, располо­

женными один над другим и вращающимися в разные стороны. Первичный ротор имеет два, а вторичный — четыре вставных мас­ сивных била. Отброшенные первичным ротором куски ударяются об отбойную плиту 3 и, падая, попадают под удары вторичного

134

ротора. Часть раздробленного материала проталкивается через щели колосников 4, а оставшиеся куски снова подхватываются

и раздрабливаются вторичным ротором. Для повышения срока службы в некоторых дробилках круглые колосники можно повора­ чивать. Каждый ротор дробилки приводится в движение от отдель­ ного двигателя через клиноременную передачу.

Для эффективного дробления требуется создать необходимую величину живой силы (кинетическую энергию), которая, как из­

Наряду с общей величиной живой силы важное значение имеет масса самих ударных частей. Существует прямая зависимость между размером кусков дробимого материала и весом дробящего предмета: чем крупнее кусок, тем тяжелее должны быть дробящие части. Поэтому при дроблении крупных кусков устанавливают массивные тяжелые дробящие части (била), но в небольшом количестве, а для дробления мелких кусков — большое количество мелких молотков, которые имеют большую скорость вращения. В случае самого мел­ кого дробления стремятся заполнить по возможности всю рабочую длину ротора молотками.

На рис. 64 приведена одна из конструкций молотковых дробилок с многими рядами свободно закрепленных молотков. Молотки рас­ положены на горизонтальных осях 12. Оси закреплены на дисках,

адиски — на валу дробилки. Корпус — стальной, защищен от истирания футеровочными плитами. Разгрузочная решетка собрана из нескольких секций, опирающихся на стенки корпуса. Колос­ ники — трапецеидального сечения, уменьшающегося в сторону раз­ грузки материала для более свободного выхода продукта.

Степень дробления материала в этих дробилках определяется величиной зазора между колосниками и наружными кромками молотков. По мере износа этих деталей величина зазора возрастает,

аследовательно, и крупность выдаваемого продукта. Для регули­ рования (уменьшения) зазора перемещают решетку к ротору, исполь­ зуя для этого эксцентрики или специальные болты.

На выходном конце вала установлен маховик, позволяющий выравнивать резко возросшую нагрузку на двигатель. Диски и молотки делают стальными. Молотки обычно отливают из высокомарганцовистой стали 110Г13Л. Для большей износостойкости их наплавляют твердыми сплавами. Симметричная форма, наиболее распространенная, позволяет четырехкратно использовать молотки. Известны конструкции молотков в виде толстых стальных колец, свободно надетых на пальцы ротора. Под действием центробежной силы кольца устанавливаются менее изношенной толстой стороной по периферии вращения. Этим достигается равномерный износ молот­ ков и исключается необходимость остановки машины для переста­

ла

новки молотков. Число молотков в миогорядных дробилках достигает 270 штук. Скорость вращения их превышает 46 м/с. Масса плоских молотков достигает 15 кг, а с утолщенными концами — 60 кг.

Шарнирное закрепление молотков повышает надежность, ма­ шины, так как при попадании металлических предметов молотки в момент удара отклоняются назад. Особенно хорошо защищены безколосниковые дробилки. Для улавливания недробимых предметов

Колосниковые решетки позволяют получать более равномерный продукт дробления, но вместе с тем они неизбежно забиваются и ломаются. Бесколосниковые дробилки пригодны для раздрабливания глинистых, вязких материалов, непроходимых через колосни­ ковую решетку.

К достоинствам ударных дробилок относятся: высокая степень дробления, достигающая в однороторных машинах 15, а в двух­ роторных 40, что обусловлено многократным ударным воздействием молотков на материал при прохождении его через дробящее про­ странство; высокая производительность при меньшем, чем в других дробилках, расходе энергии; универсальность конструкции — при­ годность ее для крупного, среднего и мелкого дробления крепких и вязких глинистых материалов; простая, компактная с относительно малой массой конструкция, малочувствительная к попаданию не­ дробимых предметов.

Вместе с тем чрезвычайно высокие скорости вращения ротора вызывают большие вибрации, удары и интенсивный износ рабочего органа машины. Поэтому применение их ограничивалось дроблением сравнительно мягких, вязких пород. В последние годы с изготовле­ нием износостойких рабочих и защитных деталей область приме­ нения этих дробилок значительно расширилась. За рубежом их устанавливают на обогатительных фабриках и рудниках. Имеются конструкции с приводом через гидравлическую муфту, при этом достигается плавный разгон (запуск) машины, снижение величины максимального тока и резкое уменьшение вибраций.

Для переработки очень вязких, липких материалов наиболее пригодными считаются дробилки с подвижными стенками 3 и 4,

представляющими собой короткие наклонные пластинчатые конвей­ еры (рис. 65). На каждом диске ротора 1 имеется по четыре тяжелых молотка. Подвижная передняя стенка 3 приводится в движение

от отдельного двигателя. Подвижность стенок не допускает заби­ вания дробилки даже при смерзании материала. Корпус дробилки 2

представляет собой разборную конструкцию, защищенную футе­ ровкой.

Ударные дробилки — самые быстроходные дробильные машины. Поэтому предъявляют более высокие требования к качеству их обслуживания. Под действием высокой скорости и больших вращаю­ щихся масс в дробилке возникает очень большая центробежная сила, возрастающая пропорционально квадрату окружной скорости. Под­ считано, что при весе молотка 650 Н (65 кгс) центробежная сила

137

достигает порядка 20000 Н (2000 кгс), т. е. превосходит вес молотка в 31 раз. Поэтому роторы молотковых дробилок подвергают перед установкой балансировке. Полная статическая и динамическая уравновешенность ротора достигается балансировкой на баланси­ ровочном станке. Инерционные силы появляются при статической неуравновешенности ротора, когда центр его тяжести не лежит на геометрической оси вращения. При больших скоростях вращения возникновение эксцентриситета 0,1 мм может вызвать удары ротора.

S

Рис. 65. Молотковая дробилка с подвижными стенками:

J — ротор; 2 — корпус; 3, 4 — подвижные передняя и задняя стенки; 5 — за­ грузочная часть; 6 — регулировочное устроЛство; 7 — футеровка

Во время балансировки и замены молотков следят, чтобы каждые два молотка, расположенные на противоположных концах одного диаметра и в одной и той же плоскости вращения, были одинакового веса и длины. Заменять изношенные молотки лучше всего комплектно или в крайнем случае симметрично расположенные молотки, чтобы не нарушить балансировку ротора.

Величину зазора между колосниками и ударными частями пери­ одически регулируют, так как чрезмерный износ молотков ухуд­ шает качество дробления и снижает производительность дробилки. В процессе работы необходимо строго соблюдать равномерное пита­ ние машины материалом установленной крупности и твердости. Ударные дробилки чувствительны к малейшему появлению деба­ ланса ротора, ослаблению фундаментных болтов и подшипников, развертке центровки вала машины и электродвигателя, а также к увеличенным зазорам в подшипниках и муфте. Поэтому все кре­

138

ГР ОХ ОТ Ы

§19. Общие сведения

Грохочение— технологический процесс разделения твердых частиц по классам крупности, а также отделения твердой фазы от жидкой просеиванием через подвижную или неподвижную просеивающую поверхность. Машины и устройства, служащие для грохочения (просеивания), называют грохотами.

В цветной металлургии грохочение находит широкое применение. На обогатительных фабриках грохочению подвергают руды; на метал­ лургических заводах — агломерат, огарок, шихтовые материалы и кокс.

Грохоты могут быть с одной или несколькими рабочими (просеи­ вающими) поверхностями. В качестве просеивающей поверхности

Рис. 66. Поперечные сечения колосников

применяют колосники отдельные или собранные в колосниковые решетки, листовые решета и проволочные сита (сетки), показанные на рис. 67.

Колосники (рис. 66) могут быть самой разнообразной формы: трапецеидальной, тавровой, круглой, квадратной. Решета обычно имеют круглые или прямоугольные сверленые или штампованные отверстия. Круглые отверстия располагают в шахматном порядке, а прямоугольные — длинной стороной по направлению движения материала, а иногда под углом к продольной оси сита. Предпочте­ ние отдают штампованным ситам, так как отверстия в них по усло­ виям штамповки получаются расширяющимися с углом конусности около 7°. Конусные отверстия способствуют лучшему прохождению материала, меньше забиваются. Штампованные сита, кроме того, дешевле в изготовлении.

По условиям прочности решета промежутки между отверстиями принимают

b ^ 0,9 V d,

где d — диаметр отверстия, см.

Толщина стальных решет обычно не превышает 12 мм, по усло­ виям штамповки ее принимают не больше 0,625 d. В толстых листах

отверстия легче забиваются кусочками просеиваемого материала. Наиболее распространены решета с отверстиями от 80 до 10 мм.

В случае необходимости более крупных отверстий применяют колос-

140

пиковые решетки, а если нужны более мелкие отверстия, то устанав­ ливают проволочные сетки. В зависимости от абразивности просеи­ ваемого материала решета изготовляют из листовой углеродистой или легированной стали. В последние годы начали применять резину и обрезинивание стальных листов. Это позволило повысить срок

5

Рис. 67. Просеивающие поверхности грохотов: а — листовые решета; б — проволочные сетки

службы решет в несколько раз. Резиновые решета делают толщи­ ной 20—30 мм с квадратными или прямоугольными отверстиями.

Проволочные сетки изготовляют из легированных износостой­ ких сталей (для грохочения абразивных материалов), латунных медных и бронзовых проволок (для просеивания мягких неабразив­ ных материалов). Получают распространение капроновые и капросталевые сетки. Форма сечений проволочных сеток — квадратная, или прямоугольная (рис. 67). Сетки характеризуются живым сече­ нием (в процентах), т. е. отношением площади отверстий (в свету) к общей площади сетки. Живое сечение сеток с прямоугольными

141

отверстиями больше всегда живого сечения сеток с квадратными

отверстиями.

Проволочные сетки бывают тканые, сборные из канилированных (рифленых) или штампованных проволок и сварные, имеющие про­ волоки, сваренные в местах пересечения. Так как канилированные сетки имеют неровную поверхность, выступающие части которой быстро изнашиваются, при их изготовлении поверхности рифлений располагают (у основы и утка) в одну сторону или выравнивают поверхность сетки под прессом.

Размеры отверстий сеток (размеры ячейки) в СССР стандарти­ зированы и определяются наименьшим размером (в свету) между противоположными проволоками. Однако иногда пользуются опре­ делением величины отверстий сетки — числом «меш», т. е. числом квадратных отверстий, приходящихся на один линейный дюйм

(25,41 мм) сетки.

В колосниковых и листовых решетках живое сечение состав­ ляет 50—60% общей площади просеивающей поверхности. В прово­ лочных ситах оно достигает 75—80%. Поэтому проволочные сита более производительны и лучше просеивают материал.

При грохочении полезных ископаемых применяют грохоты раз­ личных конструкций, которые можно классифицировать следующим образом: неподвижные и подвижные; по форме просеивающей по­ верхности грохоты — плоские, дуговые, цилиндрические и кони­ ческие. Наибольшее применение в цветной металлургии нашли плоские грохоты, которые бывают горизонтальными и наклонными, неподвижными и подвижными.

Колосниковая решетка 1 (рис. 68, а) относится к плоским непод­

вижным грохотам. На схеме приведена наклонная решетка, колос­ ники которой жестко закреплены по обоим концам. Мелкий мате­

в последние годы применение в мокром грохочении материала (пульп) с крупностью твердых частиц 0,15—2,5 мм. Просеивающая поверх­ ность 2 собрана из проволок трапецеидального сечения. Проволоки

закреплены на раме, выгнутой по дуге с радиусом 500—800 мм. Длина дуги обычно составляет около 1/4 длины окружности. Пульпа подается на решетку через коробку, установленную над грохотом, касательно к рабочей поверхности. Под действием развивающейся центробежной силы из движущегося потока мелкие частицы и вода устремляются под решетку, а крупные частицы сбрасываются с нее как надрешетный продукт.

Валковые грохоты имеют подвижную поверхность грохочения, состоящую из большого количества дисков 3 (рис. 68, в), закреплен­

ных на вращающихся валках. Мелкая фракция материала провали­ вается через щели между дисками, а крупная скатывается по дискам.

Барабанные грохоты (рис. 68, г) имеют просеивающую поверх­

ность в виде стальных листов цилиндрической или конической формы со множеством отверстий обычно круглого, сечения. Просеивающая

142