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

ния захватами. В ситах с более тонкими проволоками продольные кромки последних заделывают в специальные скобы.

Листовые сита и проволочные сетки закрепляют жестко на бортах короба 4, для этого применяют несколько клиновых замков (узел I I /), состоящих из деревянных брусков 11, зажатых между угольниками 16 и 12 деревянными клиньями 13. Клинья устанавливают с уклоном

Рис. 79. Закрепление сетки вибрационного грохота:

а— недостаточно надежное; б — улучшенное

всторону движения материала, под угольники 16 кладут резиновые прокладки 17.

В загрузочном конце сетку защищают от ударов падающих кус­ ков руды стальными листами. Хорошие результаты дает применение гуммированных сит и отдельных проволок. Листовые гуммирован­ ные сита служат в 2,5—3 раза дольше стальных листов, а сетки с гум­ мированными проволоками — в 15 раз. В последние годы стали ши­ роко применять листовые сита из износостойкой резины с прямо­

угольными отверстиями. Стойкость их выше стойкости стальных в 3—4 раза.

Во время работы сита систематически очищают от застрявшего материала и налипшей грязи. Налипание вязкого глинистого мате­

165

риала может нарушить нормальное грохочение этого материала на вибрационных грохотах с сетками. Для этой цели наиболее пригодны струнные сита. Часто их изготовляют на месте из отдельных прово­ лок. Параллельное расположение проволок и отсутствие поперечных проволок в сочетании с вибрациями предотвращает налипание ма­

териала.

В качестве средства борьбы с налипанием глинистых вязких материалов на проволочные сита часто используют подогрев сит электротоком, пропускаемым через сито, или применяют нагрев индукционным способом. Первый способ наиболее распространен,

Рис. 80. Крепление подвесного грохота

так как позволяет примерно в два раза меньше тратить электроэнер­ гии. Мощность, необходимая для непосредственного нагрева током сит, составляет от 4 до 8 кВт на 1 м2 поверхности сита. Наибольшие значения относятся к более влажным и липким материалам.

Электрообогрев основан на пропускании через сито, тщательно изолированное от короба, электрического тока низкого напряжения (3—12 В), но большей силы (5000— 10 000 А). Температура нагрева (до 75—150° С) зависит от свойств материала. Налипший материал быстро высыхает, растрескивается и под действием вибраций отва­ ливается от проволоки.

При установке грохота стремятся избежать поперечного наклона (крена) короба, чтобы избежать неравномерного распределения мате­ риала на ситах. Горизонтальность в поперечном и уклон в продоль­ ном направлениях регулируют винтовыми стяжками. Стяжки, как и амортизирующие пружины, устанавливают на каждой гибкой тяге. За пружинами ведут тщательное наблюдение. В случае уста­ новки грохота на опорной раме под нее подкладывают деревянные бруски с резиновыми прокладками для смягчения ударного воздей­ ствия вибраций на опорные несущие конструкции.

Питание грохотов должно быть равномерным. Нельзя допускать выбрасывания материала из короба во избежание непроизводитель­ ной работы по уборке просыпи и дополнительного пылеобразования.

166

Г л ав а IV

МЕЛЬНИЦЫ

§29. Общие сведения

Измельчение материалов — широко распространенный технологи­ ческий процесс, применяемый во многих отраслях промышленности. В цветной металлургии его используют на обогатительных фабриках, где этим процессом завершается подготовка руды для флотацион­ ного и гравитационного обогащения; в глиноземном производстве — для подготовки рудного^ сырья (бокситов, нефелинов) к гидрохими­

ческой переработке; кроме того, измельчение применяют в произ­ водстве твердых сплавов и электродов и др.

В зависимости от процессов измельчения, свойств материалов и степени измельчения применяют ту или иную конструкции мель­ ниц (измельчителей). К основным типам мельниц относятся: бара­ банные, вибрационные, струйные, кольцевые, бегуны и др.

На предприятиях цветной металлургии распространены мель­ ницы барабанного типа, которые и рассмотрены ниже.

Барабанная мельница (рис. 81) представляет собой корпус (ба­ рабан) 5 с двумя торцовыми крышками 4, имеющими пустотелые цапфы 2 и 10. Цапфами барабан опирается на подшипники 1 и вра­

щается вокруг горизонтальной оси от приводного механизма через зубчатую передачу 12. Барабан заполнен дробящими телами, кото­

рые под действием центробежной силы и сил трения поднимаются на некоторую высоту, а затем скатываются по внутренней поверх­ ности барабана или, оторвавшись от нее, падают вниз. В результате ударов падающих тел и трения между ними и материалом происхо­ дит измельчение поступающего в мельницу материала. Загрузка материала осуществляется питателем 11 через горловину 9 загру-

168

зочной цапфы, а выгрузка измельченного материала (продукта) — через разгрузочную цапфу 3. Внутренние поверхности барабана и крышек защищены от истирания — зафутерованы плитами 6 и 8.

В качестве измельчающих тел (среды) служат металлические шары, стержни, окатаная галька или крупные куски измельчае­ мого материала (руды). В зависимости от этого мельницы разделяют на шаровые, стержневые, рудно-галечные и самоизмельчения. На рис. 81 показана мельница с дробящей средой — стержнями 7.

По форме барабана мельницы бывают цилиндрические, цилин­ дро-конические и конические (рис. 82). Цилиндрические мельницы в свою очередь разделяются на короткие и длинные или трубные.

Отношение длины барабана к диаметру коротких мельниц находится в пределах 0,65—2,0, а длинных — в пределах 4—6. Длинные мель­ ницы применяют в глиноземном производстве, в химической промыш­ ленности и цементном производстве. Барабаны этих мельниц разде­ ляют по длине специальными перегородками (диафрагмами) на 2—4 камеры и используют в процессах сухого измельчения.

Мельницы, измельчающие руду на обогатительных фабриках, работают исключительно в условиях мокрого измельчения, вместе с рудой поступает в барабан и вода, примерно 25—60% от массы измельчаемой руды.

Цилиндрические мельницы характеризуются внутренним диа­ метром и длиной барабана (без футеровки), цилиндро-конические — внутренним диаметром и длиной цилиндрической части барабана, а конические (рис. 82, д) — диаметром средней части и длиной бара­

бана.

В зависимости от способа разгрузки продукта из барабана раз­ личают: мельницы с центральной разгрузкой, при которой продукт

(рис. 82, в). Иногда эти конструкции называют мельницами с диа­ фрагмой или с низким уровнем пульпы, так как в них предусмотрено подъемное вычерпывающее устройство для принудительной раз-

7 6 3

грузки измельченного материала. В мельницах с центральной раз­ грузкой уровень пульпы поддерживается выше нижней точки раз­ грузочной цапфы. Поэтому их иногда называют мельницами с высо­ ким сливным порогом.

Имеются конструкции стержневых мельниц с двусторонним (см. рис. 91) питанием через обе цапфы и разгрузкой продукта в середине длины барабана. Применяют их при измельчении руд, для которых недопустимо переизмельчение. В результате переизмельчеиня про­ исходит ошламовывание руд и снижение степени извлечения металла. Шламами называют очень мелкие частицы (мельче 10—20 мкм) твер­ дого, содержащегося в пульпе.

Мельницы могут быть с правым или левым вращением барабана: с правым — по часовой стрелке, если смотреть на мельницу со сто­ роны загрузки; с левым — против часовой стрелки. Приводной ме­ ханизм мельниц правого вращения расположен с левой стороны,

амельниц левого вращения — с правой.

§30. О пределение основны х парам етров мельницы

Работа дробящей среды зависит от скорости вращения барабана. При малой скорости вращения дробящая среда (в данном случае шары) поднимается (делает поворот) внутри барабана на некоторый угол, принимаемый в пределах 35—45° к вертикали, и в случае постоянной скорости вращения остается в таком положении.

Впроцессе вращения барабана шары непрерывно циркулируют

инекоторые слои шаров, поднимающиеся по круговым траекториям вместе с барабаном, скатываются параллельными слоями вниз по образовавшейся наклонной поверхности. Такой характер работы дробящей среды принято называть каскадным режимом (рис. 83, а).

Измельчение материала при каскадном режиме происходит главным образом раздавливанием и истиранием между шарами, а также между шарами и футеровкой барабана.

Интенсивное измельчение материала происходит только в слоях скатывающихся шаров. В слоях, поднимающихся вместе с бараба­ ном, материал измельчается незначительно вследствие слабого их скольжения друг относительно друга. Каскадный режим работы используется преимущественно при тонком измельчении материала, прошедшего предварительное измельчение.

При скорости вращения барабана больше скорости, характерной для каскадного режима, шары поднимаются под действием центро­ бежной силы на большую высоту. Достигнув определенной враще­ нием барабана высоты, шары сходят с круговых траекторий и падают, как тела, брошенные под углом к горизонту по траектории параболы. Начальная скорость падения шаров при этом равна окружной ско­ рости вращения данного слоя шаров. Этот режим работы дробящей среды называют водопадным (или катаррактным). Измельчение материала в этом случае обусловлено главным образом ударным воздействием шаров.

ПО

Скорость вращения барабана может быть такой, при которой цен­ тробежная сила достигает очень большой величины, и шары не могут оторваться от поверхности барабана и продолжают вращаться вместе

сним (рис. 83, в). Вполне понятно, что шары, вращающиеся вместе

сбарабаном, не могут измельчать материал. Поэтому для каждого типоразмера мельницы устанавливают наиболее выгодное (оптималь­

н а .

Рис. Схема движения шаров:

а — при каскадном режиме работы: б — при водопадном режиме ра­ боты; в — при сверхкрнтнческой скорости: г — расчетная схема

ное) число оборотов барабана. Теоретически оно определяется сле­ дующим образом.

,На шар действует центробежная сила инерции, равная

171