Техника дезинтеграции, промывки и классификации материалов и минералов техногенных месторождений
Розроблено техніку дезінтеграції, промивання й класифікації глиновміщуючих матеріалів і мінералів техногенних родовищ. Наведено приклади застосування техніки. The technique of disintegration, washing and classification of claycontaining materials and minerals of technogenic deposits is developed. Th...
Saved in:
| Published in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53936 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Техника дезинтеграции, промывки и классификации материалов и минералов техногенных месторождений / В.Л. Морус, П.Е. Филимонов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 99. — С. 133-150. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860066083374891008 |
|---|---|
| author | Морус, В.Л. Филимонов, П.Е. |
| author_facet | Морус, В.Л. Филимонов, П.Е. |
| citation_txt | Техника дезинтеграции, промывки и классификации материалов и минералов техногенных месторождений / В.Л. Морус, П.Е. Филимонов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 99. — С. 133-150. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геотехническая механика |
| description | Розроблено техніку дезінтеграції, промивання й класифікації глиновміщуючих матеріалів і мінералів техногенних родовищ. Наведено приклади застосування техніки.
The technique of disintegration, washing and classification of claycontaining materials and minerals of technogenic deposits is developed. The examples of application of technique are resulted.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:07:43Z |
| format | Article |
| fulltext |
133
УДК 622.75/.76.022.68:621.926.47
Канд. техн. наук В.Л. Морус
(ИГТМ НАН Украины),
канд. техн. наук П.Е. Филимонов
(ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько»)
ТЕХНИКА ДЕЗИНТЕГРАЦИИ, ПРОМЫВКИ И КЛАССИФИКАЦИИ
МАТЕРИАЛОВ И МИНЕРАЛОВ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Розроблено техніку дезінтеграції, промивання й класифікації глиновміщуючих матеріалів
і мінералів техногенних родовищ. Наведено приклади застосування техніки.
A TECHNIQUE OF DISINTEGRATION, WASHING AND
CLASSIFICATION IS MATERIALS AND MINERALS OF
TECHNOGENIC DEPOSITS
The technique of disintegration, washing and classification of claycontaining materials and
minerals of technogenic deposits is developed. The examples of application of technique are re-
sulted.
Для значительного числа технологических процессов, связанных с первич-
ной добычей и переработкой полезных минералов, всегда важными и трудными
являются проблемы их отмывки от глинистых материалов. Эти проблемы тра-
диционно сопровождают задачи обогащения россыпных месторождений, ме-
сторождений большинства типов руд цветных металлов, марганцевых руд, не-
рудных строительных материалов, кварцитов и кварцевых песков, углей, содер-
жащих глины или глинистые песчаники, и многих других минералов. Вместе с
тем, только на территории Украины к настоящему времени накоплены громад-
ные количества отходов горного производства и сформировано большое число
техногенных месторождений, являющихся потенциальными источниками по-
лезных ископаемых. В этих месторождениях заскладировано значительное ко-
личество материалов, зачастую относимых к категории отходов только по при-
чине повышенного содержания глин. Перечисленное, а также наметившиеся в
последнее время тенденции вовлечения в переработку и утилизацию всё уве-
личивающихся объёмов отходов горного производства, обусловливают посто-
янно возрастающую актуальность создания и использования новой современ-
ной техники для эффективной дезинтеграции, диспергации и отмывки как пер-
вично добываемых, так и вторично перерабатываемых материалов из отвалов,
терриконов, хвостохранилищ рудо- и углеобогатительных фабрики др.
В Институте геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины в
течение многих лет ведутся исследовательские работы по созданию, освоению
производства и широкому внедрению технологически высокоэффективного и
долговечного обогатительного оборудования на основе рабочих поверхностей
из износостойких резин и динамически активных просеивающих поверхностей
типа СДАЛ. Одним из направлений таких работ, развиваемых в последнее вре-
мя совместно с ООО фирма «Размах», является создание специального высоко-
производительного оборудования для отмывки добытых и измельчённых абра-
зивных минералов техногенных месторождений. В числе последних разработок
134
указанного назначения - скруббер-бутара СБР-100 для промывочно-
сортировочного комплекса (Рис. 1) по переработке кварцитов Васильковского
месторождения предприятием ООО «КВАРЦИТ ДМ» (Днепропетровская обл.).
Рис. 1 - Промывочно-сортировочный комплекс со скруббер-бутарой СБР-100.
Разработка основывается на ряде фундаментальных исследовательских работ
по установлению закономерностей процессов дезинтеграции, отмывки и грохо-
чением сыпучих материалов в условиях циркуляционных перемещений, гене-
рируемых вращательным движением специальных цилиндрических рабочих
поверхностей из износостойких эластомеров [1,2]. Созданный совместно с
предприятием «КВАРЦИТ ДМ», и основывающийся на применении скруббер-
бутары комплекс, включает:
- приёмный бункер с питателем;
- питающий конвейер;
- скруббер-бутару СБР-100;
- трёхдечный вибрационный грохот ГИЛ-43, оснащённый резиновыми си-
тами СДАЛ для тонкого грохочения подрешётного продукта бутары и выпуска
кварцитовых песков узких классов крупности: -5,0 +3,0; -3,0 +1,2; -1,2 +0,8 мм с
их финишной промывкой;
- двухдечный вибрационный грохот ГИЛ-52 для сортировки надрешётного
продукта бутары и выпуска щебня товарных классов крупности: -10,0 +5,0; и -
20,0 +10,0 мм.
Безусловно, главным технологическим агрегатом комплекса является скруб-
бер-бутара СБР-100 (рис. 2), конструкция которой состоит из следующих ос-
новных узлов:
- скруббера, шламоотделителя, промежуточного барабана, бутары класси-
фицирующей, привода, колёс опорно-приводных, колёс опорных, прижим-
ных, колеса упорного, платформы. Компоновка перечисленных узлов и агре-
гатов предусматривает выполнение следующих операций:
- дезинтеграцию и отмывку дробленого кварцита крупностью до 40 мм от
каолинистых глин;
- выделение и сброс в процессе отмывки глинистых шламов крупностью -0,5
мм;
- совмещение доводочной промывки с классификацией кварцита по крупно-
сти 5 мм.
135
Рис. 2 - Общий вид и принципиальная схема скруббер-бутары СБР-100.
Скруббер представляет собой тонкостенный цилиндрический барабан, тор-
цовые части которого являются фланцами, а на внешней части по краям вы-
полнены бандажи, которыми он опирается на систему колес, с резиновыми ши-
нами. Одно из этих колёс является приводным и ведущим, три колеса - опорные
и одно - упорное. Кроме того, над бандажами на шарнирно закрепленных тра-
версах установлены прижимные колеса (на принципиальной схеме, рис. 2 - не
показаны). Прижимное колесо, установленное над приводным бандажом, мо-
жет быть использовано для увеличения тяговой силы ведущего колеса фрикци-
онной передачи в неблагоприятных погодных условиях (дождь, оледенение), а
также в качестве ограничителя поперечных смещений рабочего органа в мо-
менты пуска. Прижимное колесо, расположенное над опорными колесами, слу-
жит для предохранения рабочего органа от опрокидывания в случае смещения
центра тяжести в сторону разгрузочного конца при перераспределении нагруз-
ки.
В загрузочной части скруббера установлена торцевая стенка с круглым цен-
тральным отверстием, в которое вводится загрузочный желоб с регулируемым
136
углом наклона. Вся внутренняя поверхность скруббера (Рис. 3) футерована
специальными резиновыми плитами различных конструкций и назначения, а
также снабжена системой кольцевых разновысоких порогов, образующих по
длине рабочего органа ряд емкостей. Применение исключительно резиновых
футерующих элементов призвано обеспечить эффективную защиту тонкостен-
ного цилиндрического барабана и других основных узлов скруббера от динами-
ческих и ударных нагрузок, абразивного износа, а также решить задачу макси-
мального снижения массы его рабочего органа, и как следствие - эксплуатаци-
онных энергозатрат. Футеровочные плиты по рабочей поверхности снабжены
прямыми и возвратными лифтёрами. Расположенные определённым образом
внутри барабана скруббера лифтёры и кольцевые пороги, в условиях подачи
необходимого количества воды обеспечивают высокоэффективную дезинте-
грацию и отмывку от глин. Все футерующие плиты закреплены внутри скруб-
бера специально созданным способом «клёпка» без применения каких-либо до-
полнительных крепежных изделий или клеев.
Рис. 3 - Внутренние рабочие поверхности скруббер-бутары СБР-100
Скорость движения материала в скруббере может регулироваться изменени-
ем его продольного наклона. Эта регулировка, в свою очередь, выполняется из-
менением угла наклона несущей платформы, осуществляемым посредством
стационарно вмонтированного в установку специального винтового домкрата.
Отмытый в барабане скруббера материал, вместе со шламами перегружается
через его самый высокий выгрузочный кольцевой порог в шламоотделитель.
Шламоотделитель прифланцован к разгрузочной части скруббера и представля-
ет собой «беличью клетку», внутренняя поверхность которой оснащена резино-
выми СДАЛ для грохочения по крупности 0,5 мм. Здесь, на участке длиной 600
мм, происходит отделение тонких фракций диспергированных глин от отмытой
на первом этапе горной массы, подлежащей дальнейшей классификации и до-
водке по промывке на участке мокрого грохочения. В целом участок мокрого
грохочения скруббер-бутар типа СБР, включая шламоотделитель, представляет
собой модульную бутарную систему, которую можно формировать и варьиро-
вать в зависимости от задач промывки и требований к классификации. В скруб-
бер-бутаре предприятия «КВАРЦИТ ДМ» за шламоотделителем последова-
137
тельно установлены глухой, футерованный резиной барабан, и двухсекционная
бутара со специальными резиновыми просеивающими поверхностями типа
СДАЛ с ячейками 5х30 мм.
Глухой барабан этого варианта конструкции выполняет функцию резервно-
го звена. Если производительность шламоотделения окажется недостаточной,
на его место может быть установлена дополнительная секция со шламоотде-
ляющими ситами. В другом случае, при необходимости обеспечения гаранти-
рованно более высоких показателей разделения по крупности, тогда вместо глу-
хого барабана может быть установлена дополнительная грохотильная секция.
Грохотильная секция конструктивно выполнена аналогично шламоотде-
ляющей - это барабан длиной 2,2 м в виде «беличьей клетки». Все кольцевые
элементы барабана - фланцы, опоры резиновых сит, детали лентодержателей -
выполнены гнутыми без механической обработки круговых опорных и плоских
сопрягаемых поверхностей. На внутренней поверхности грохотильной секции
смонтированы резиновые сита типа СДАЛ с многозаходными транспортирую-
щими спиралями, в результате чего в процессе работы материал по поверхно-
сти сит непрерывно перемещается с определенной скоростью практически не-
зависимо от наклона оси бутары. Разгрузочная часть грохотильной секции (бу-
тары) оканчивается козырьком с закрепленными на нем специальными футе-
рующими резиновыми брусьями. Грохотильная секция может быть выполнена и
двухситной. В развитие этого направления, на основании специальных иссле-
дований и разработок, уже созданы конструкции и изготовлены первые экспе-
риментальные образцы двухситных бутар диаметром наружных секций до 2,2 -
2.5 м с резиновыми рабочими просеивающими поверхностями тонкого и мелко-
го грохочения на основе СДАЛ. В бутарных модулях таких систем могут при-
меняться как уже широко опробованные, так и принципиально новые просеи-
вающие элементы с адаптированными непосредственно под задачи и условия
работы профилями ячеек, протекторами и новыми «каблучковыми» транспор-
тирующими спиралями. Все основные узлы и детали рабочего органа скруббе-
ра и грохотильных секций выполнены исключительно методом гнутья без ка-
кой-либо дополнительной механической обработки.
Положение центра тяжести рабочего органа вблизи приводного бандажа и
консольное крепление бутарной части, в сочетании с применением резиновых
колес большой (7,5 т) несущей способности и высоким коэффициентом сцепле-
ния (0,3-0,6) создали предпосылки для реализации простого и компактного
фрикционного привода (Рис. 4), когда вся мощность и крутящий момент пере-
даются одним приводным колесом. Привод состоит из асинхронного электро-
двигателя, передающего вращение через эластичную муфту редуктору, и через
вторую эластичную муфту - приводному валу ведущего колеса. В качестве ве-
дущих могут быть применены колеса с монолитным резиновым ободом, или
стандартные автомобильные колеса камерной, либо бескамерной конструкций.
Все колеса со своими подшипниковыми узлами выполнены в виде отдельных
сборочных единиц, которые болтами крепятся к платформе, что обеспечивает
138
удобство транспортировки и быстроту поузловой агрегатной сборки в полевых
условиях.
Рис. 4 - Привод скруббер-бутары СБР-100
Платформа объединяет все узлы скруббер-бутары в единую конструкцию,
замыкает на себя все силы, действующие между отдельными узлами, обеспечи-
вает возможность изменения угла продольного наклона. При присоединении к
ней со стороны бутарных модулей двух связанных между собой параллельных
балок Г-образной формы, она может на себе нести воронки подрешётных фрак-
ций и желоб для выгрузки надрешетного материала (рис. 1).
Техническая характеристика скруббер-бутары СБР-100
(исполнение - «КВАРЦИТ ДМ»)
1. Производительность, т/ч:
- максимальная расчётная, - до 200;
- в промывочно-сортировочном комплексе «КВАРЦИТ ДМ» - 100-120;
2. Максимальная крупность кусков в питании, мм - до 300;
3. Тип рабочего органа - четырёхсекционная скруббер бутара с шламоотделяю-
щей и грохотильной секциями;
4. Рабочий объем скруббера, м3 - 11,3;
5. Площадь рабочей поверхности скруббера, м2 - 24,4;
6. Просеивающие поверхности - резиновые СДАЛ
7. Площадь просеивающей поверхности, м2:
- секции шламоотделяющей - 3,3;
- секции грохотильной - 11,6;
8. Все рабочие поверхности защищены износостойким резиновым покрытием;
9. Продольный наклон скруббер-бутары, регулируемый - 0-5°;
10. Тип привода рабочего органа - фрикционный электромеханический;
11. Частота вращения барабана мин-1 - 15;
12. Установленная мощность, кВт - 37;
13. Тип редуктора - цилиндрический двухступенчатый;
14. Габаритные размеры, мм:
- длина (с загрузочным устройством) - 8360;
- ширина - 3380;
- высота - 4250;
15. Масса, т:
- скруббер-бутары с приводом, платформой и ограждением - 14,5;
- обрезиненного рабочего органа - 7,2.
139
- барабана скруббера (металлоконструкция) - 3,7.
С августа 2005 г. скруббер-бутара введена в эксплуатацию в промывочно-
сортировочном комплексе Васильковского карьера. По завершении пусконала-
дочных работ комплекс выведен на режим круглосуточной эксплуатации с
производительностью по исходному питанию от 80 до 120 т/ч и возможностью
выпуска готового продукта в виде высококачественно отмытых фракций квар-
цита крупностью -1,2 + 0,8; -3,0 + 1,2; - 5,0 + 3,0; - 10,0 + 5,0; - 20,0 +10,0 и
+20,0 мм. Таким образом, началась эффективная высокопроизводительная пе-
реработка давно хранящихся в отвалах карьера глиносодержащих отсевов
дроблёного кварцита крупностью - 40 мм. В промежутке времени с августа
2005 г. по декабрь 2006 г. включительно комплекс находился в работе в течение
около 14 мес. и им переработано свыше 700 тыс. т горной массы, которая вы-
пущена в виде товарных сортов кварцевых песков и щебня, отмытых от повы-
шенного (до 40%) содержания каолинистых глин (рис. 5).
Рис. 5 - Исходные и переработанные в скруббер-бутаре СБР-100,
отмытые и расклассифицированные продукты.
Практика эксплуатации в тяжелых условиях открытых горных работ в не-
прерывном режиме без укрытия основных узлов и агрегатов показала следую-
щее:
1. Технология изготовления всех основных узлов и деталей корпуса скруб-
бера и секций бутары путем гнутья без последующей механической обработки
обеспечивает достаточную для плавной работы всей машины правильность
геометрической формы бандажей, фланцевых соединений и опорных поверх-
ностей. Амплитуда колебаний оси со стороны консольного торца бутары не
превышает 25 мм. При периоде колебаний -4 с не возникают сколько-нибудь
заметные инерционные силы, которые могли бы оказать влияние на работу ма-
шины.
2. Крепление резиновой футеровки скруббера «клёпка» и резиновых сит
сеющих секций обеспечивают исключительно механическое, надежное соеди-
140
нение с металлоконструкцией без применения каких-либо дополнительных
крепежных изделий и клеев.
3. Размеры скруббера и конструкция резинового футерующего покрытия, с
чередующимися прямыми и возвратными лифтерами, а также система кольце-
вых разновысоких порогов, образующих по длине рабочего органа ряд емко-
стей и перекатов, при подаче воды с расходом 125м /ч (1,0 - 1,25 м / т) обеспе-
чивают высококачественную отмывку кварцита от каолинистых глин содержа-
нием до 40% с производительностью до 100-120 т/ч.
4. Конструкции резиновых сит типа СДАЛ с ячейкой 5,0 х 25,0 мм гаранти-
рует надежнуюработу бутары при взаимодействии с высокоабразивным мате-
риалом и кусками до 200 мм.
5. Реализована максимально простая и экономичная конструкция фрикци-
онного привода,обеспечивающая надежную передачу крутящего момента и
мощности одним колесом посредством резиновых высокоэластичных или пнев-
матических шин при общей массе рабочего органа с материалом - до 10 т.
6. Применение пневмоколеса в качестве ведущего в сочетании со страхо-
вочным стальным дисковым колесом обеспечивает надежную работу фрикци-
онного привода; при этом дисковое колесо может играть роль сигнального дат-
чика при снижении давления в шине.
7. Резиновые ход, рабочие поверхности бутарных секций и футеровки
скруббера при непрерывной загрузке с производительностью до 120 т/ч мате-
риалом, включающем куски до 200мм обеспечивает надежную передачу мощ-
ности, плавность работы, низкие динамические нагрузки и уровень шума.
Таким образом, на основании реализации приведенных выше научно-
технических решений и результатов эксплуатации СБР-100 в промывочно-
сортировочном комплексе Васильковского карьера можно сделать вывод, что
создана машина, в конструкции которой решены следующие проблемы:
- реализованы условия для эффективной мокрой дезинтеграции отсева
дроблёного кварцита с диспергацией каолинистых глин содержанием до 40% и
производительностью до 100 - 120 т/ч. Задачи решены путём создания специ-
альной полностью резиновой рабочей поверхности скруббера малой массы и
повышенной износостойкости, снабжённой системой чередующихся прямых и
возвратных лифтёров с разновысокими кольцевыми переливными порогами;
- совмещены операции дезинтеграции и диспергации с обесшламливанием
по крупности 0,5 мм и последующей сортировкой любым видом тонкого или
мелкого грохочения для получения отмытых и готовых товарных сортов про-
дуктов с выгрузочного конца бутары;
- разработана специальная конструкция просеивающих элементов СДАЛ
тонкого грохочения и обесшламливания для ударного взаимодействия с куска-
ми, превышающими граничную крупность разделения в 80 - 100 раз;
- создана конструкция рабочего органа скруббер-бутары минимальной массы
за счёт полного эффективного футерования износостойкими резиновыми эле-
ментами всех узлов и деталей, взаимодействующих с перерабатываемым мате-
риалом;
141
- разработаны способы бескрепёжного, простого соединения футеровки с
корпусом и замены всех резиновых узлов, формирующих рабочую поверхность
скруббер-бутары, с герметизацией узлов стыковки и созданием поля сжимаю-
щих напряжений со стороны взаимодействия с перерабатываемым материалом;
- разработана компоновка привода с максимальным приближением привод-
ных колёс к центру масс скруббер-бутары, как в продольном, так и в попереч-
ном сечениях. Это оптимизирует тяговые и сцепные характеристики привода,
позволяет применять упрощённые, легко адаптируемые под конкретные техно-
логические задачи энергосберегающие схемы с одним электродвигателем и об-
легчёнными опорными неприводными колёсами малого диаметра и массы.
Оценивая уровень технико-экономических показателей, достигнутых экс-
плуатацией СБР-100 в сравнении с известным оборудованием [3,4,5], необхо-
димо отметить, что принципы применения износостойких резин для формиро-
вания в скруббер-бутарах всех дезинтегрирующих и просеивающих рабочих
поверхностей, позволяют создавать аналогичные по производительности и эф-
фективности машины с уменьшением массы в 1,5 - 1,8 раз, а энергопотребления
- до 2 раз. Причём степень снижения масс узлов и деталей рабочего органа та-
кова, что надёжная работа привода новых машин в некоторых случаях может
обеспечиваться одним электродвигателем против двух таких же по мощности у
аналогов. Это дополнительно упрощает конструкции, уменьшает стоимость
скруббер-бутар а также снижает затраты на их эксплуатацию и ремонт.
Рассмотренные разработки, технологические и эксплуатационные результа-
ты могут служить основой для создания типоразмерного ряда скруббер-бутар
типа СБР. По мнению разработчиков, рациональным наполнением такого типо-
размерного ряда являются машины с расчётной максимальной производитель-
ностью 10; 50; 100; 200 и 400 т/ч. Для решения определённых специфических
проблем дезинтеграции и отмывки, а также высокопроизводительного защитно-
го грохочения возможны и другие варианты задания основных конструктивных
и технологических параметров, а также и другие, индивидуальные исполнения
скруббер-бутар такого типа.
Работая над задачами расширения области использования скруббер-бутар
СБР, связанных с возможностями применения в их конструкциях различных
типов просеивающих поверхностей, разработчиками создан специализирован-
ный для бутарных модулей типоразмерный ряд резиновых сит типа СДАЛ
(табл. 1), производство которых ООО фирмой «Размах» обеспечено технологи-
ческой оснасткой и налажено в ИГТМ им. Н.С. Полякова НАН Украины.
Технологические результаты и наработанный в течение первых двух сезонов
опыт эксплуатации позволили внести ряд усовершенствований в конструкцию
скруббер-бутары СБР-100. В первую очередь, они коснулись узлов опорно-
приводных колёс и корневой секции бутары. Попытки увеличения производи-
тельности промывки и сортировки комплекса, предпринятые в указанный пе-
риод эксплуатации, показали целесообразность осуществления следующих ме-
роприятий:
- усиление конструктивных элементов приводных валов;
142
- повышение несущей способности узлов ведущих и ведомых опорно-
приводных колёс;
- увеличение рабочей площади бутары за счёт замены корневой шламоотде-
ляющей секции на классифицирующую.
Основу модернизации валов составили изменения конструкций ступиц с
усилением их несущих элементов и применением стандартной крепёжной фур-
нитуры для формирования вместо одиночных колёс - колёсных пар, аналогич-
ных приводным грузового автомобильного транспорта. Применение колёсных
пар вместо одиночных реализует соответствующее повышение несущей спо-
собности всей опорно-приводной системы. Общий вид сруббер-бутары типа
СБР-100 с усовершенствованными конструкциями привода и классифицирую-
щей бутарой с увеличенной рабочей площадью представлен на рис. 6.
Рис. 6 - Промывочно-сортировочный комплекс по переработке кварцитов Васильковско-
го месторождения с модернизированной скруббер-бутарой СБР-100.
Модернизированный вариант конструкции СБР-100 с заменой резиновой
футеровки скруббера и новой корневой секцией бутары введён в эксплуатацию
в начале промывочного сезона 2007 г. На этом этапе, принципиально важным
моментом в решении задач оптимизации и выработки рекомендаций по выбору
типов опорно-приводных колёс для барабанной техники грохочения с уровнем
масс рабочего органа 7,0 - 10,0 т, явилось экспериментальное применение колёс
различного исполнения. Ведущая колёсная пара формировалась из пневматиче-
ских шин типоразмера 12.00R20 от карьерных автосамосвалов КРАЗ, а ведомая
- из такого же размера массивных высокоэластичных (цельнолитых) шин от
подъёмно-транспортной техники (рис. 7).
143
Таблица 1 - Просеивающие элементы СДАЛ для бутар скрубберов
№№ п/п Размеры ячеек, мм Апертура и ориентация относи-
тельно оси вращения грохота
Профиль сечения ячеек
1
0,5 х 6,0
Расширяющийся симметрич-
ный
2 0,8 х 6,0
Расширяющийся симметрич-
ный
3 1,2 х 6,0
Расширяющийся симметрич-
ный
4 1,2 х 1,2
Расширяющийся симметрич-
ный
5 2,0 х 2,0
Расширяющийся асиммет-
ричный - «контрдефлектор»
6 2,0 х 12,0
Расширяющийся симметрич-
ный
7 3,0 х 22,0
Расширяющийся асиммет-
ричный - «контрдефлектор»
8 5,0 х 5,0
Расширяющийся симметрич-
ный
9 5,0 х 22,0
Расширяющийся симметрич-
ный
10 5 0 х 30 0
Расширяющийся симметрич-
ный
11 8,0 х 30,0
Расширяющийся симметрич-
ный
12 10,0 х 22,0
Расширяющийся симметрич-
ный
13 20,0 х 20,0
Расширяющийся симметрич-
ный, разомкнутый типа РЛСС
14 25,0 х 45,0
Расширяющийся симметрич-
ный, разомкнутый типа двух-
сторонних РЛСС
15 45,0 х 45,0
Расширяющийся симметрич-
ный
Замена резиновых элементов системы лифтёров и футерующих пластин
скруббера с целью повышения износостойкости была выполнена по специаль-
но разработанной новой технологии с более чем полуторакратным от первона-
144
чального увеличением их относительного сжатия со стороны рабочей поверх-
ности. Совершенствование конструкции каркаса сеющей секции было направ-
лено на повышение её прочности и предусматривало опробование технологии
изготовления с комбинированным применением гнутых и точёных деталей для
максимального снижения биений от вращения барабанного рабочего органа
диаметром около 2,0 м и массой до 10 т. Рабочая поверхность модернизирован-
ной бутары.
а) - из пневматических шин от карьерной автотехники;
б) - из массивных высокоэластичных (цельнолитых) шин.
Рис. 7 - Экспериментальные опорно-приводные колёсные пары сруббер-бутары СБР-100.
Эксплуатация периода промывочных сезонов 2007 - 2008 г.г. показала, что
конструктивные изменения и новый уровень несущей способности опорно-
приводных колёс в полном объёме решают задачи обеспечения самого высокого
уровня надёжности всех узлов и агрегатов скруббер-бутары. В указанном про-
межутке времени какие-либо отказы со стороны приводных узлов и агрегатов
не наблюдались. Полностью отсутствовали:
- износ протекторов шин обоих типов;
- повреждения и разрушения боковин пневматических шин;
- перемещения (пробуксовка) высокоэластичных шин относительно
ободьев колёсных дисков.
Наблюдаемый износ рабочей поверхности скруббера незначителен и на эта-
пе второй половины промывочного сезона 2008 г. (более, чем 1,5 сезона с экс-
плуатацией оборудования в 2 смены) не превышает 8 - 10 % от первоначальной
толщины футерующих и «лифтёр-футерующих» пластин. В сочетании с опы-
том ещё одного, предшествующего двухсезонного цикла, это позволяет для ус-
ловий Васильковского карьера обоснованно гарантировать ресурсную долго-
вечность резиновой «лифтёр-футеровки» скруббера - не менее 2 года.
Представляет интерес опыт технологических исследований по оптимизации
параметров СДАЛ в грохотильных секциях сруббер-бутары. Ввиду того, что
тонкое грохочение по крупности 5 мм осуществляется в голове процесса сорти-
145
ровки материала, сита, установленные в бутаре, являются технологически наи-
более нагруженными. Это предъявляет специфические требования к их конст-
руктивным особенностям, пропускной способности и апертуре. Для обеспече-
ния наибольшего «живого сечения» и достижения минимальных показателей
засорения подрешётных фракций частицами +5 мм, первоначально на всех сек-
циях бутары применялись СДАЛ из просеивающих элементов с размерами яче-
ек 5,0x30,0 мм, продольные оси щелей которых были ориентированы парал-
лельно оси вращения (№9 в таблице 1). Качество выпускаемого щебня фракции
-10,0 + 5,0 мм при этом характеризовалось близким к максимально допустимо-
му содержанию мелких классов - до 10% и более. Переход на применение
СДАЛ со щелевыми ячейками 5,0х22,0мм, ориентированными перпендикуляр-
но оси вращения (№8 в таблице 1), позволил кардинально изменить показатели
сортировки, приблизив значения «замельчённости» товарного щебня -10,0 + 5,0
к предельно низким - не более 3%. Однако, при продолжительной эксплуатации
(более сезона), проявившийся в ячейках износ, в сочетании со значительной
«лещадностью», повысили показатели засорения подрешётной фракции. Эти
обстоятельства привели к необходимости корректировки структуры просеи-
вающей поверхности бутары. Поэтапное варьирование типами апертур просеи-
вающих элементов СДАЛ позволило оптимизировать эту структуру примене-
нием в корневой секции бутары просеивающих элементов с яч. 3,0x22,0 мм (№6
в таблице 1), в средней секции - с яч. 5,0x30,0 мм (№9 в таблице 1) и в выгру-
зочной - с яч. 5,0x5,0 мм (№7 в таблице1). Такая комбинация обеспечила стро-
гое соответствие качества продуктов грохочения в заданных стандартами пре-
делах и выпуск товарных сортов щебня с «замельчённостью» не более 4 - 6 %,
«закрупнением» - менее 3 %. Таким образом, приведенный опыт свидетельст-
вует о широких технологических возможностях созданного специализи-
рованного типоразмерного ряда просеивающих элементов СДАЛ для бутарных
модулей.
Полученный опыт позволил обоснованно использовать модульный принцип
для конструирования скрубберов с самой широкой областью назначения и
применения. Для технологических задач, связанных с высокопроизводительной
диспергацией трудноразмываемых каолинистых глин рациональными могут
являться конструкции с длиной скрубберов до 6 - 10м . Охватывая диапазон
конструктивных параметров с диаметрами от 1,5 до 3,0 м и длиной от 2,0 до
10,0 м и более, разработана концепция и принципы конструирования любых
вариантов исполнения скрубберов с высокоэластичной и износостойкой рези-
новой футеровкой. Некоторые схемы разработанных на такой основе по инди-
видуальным заказам предприятий конструктивных исполнений скруббер-бутар
представлены на рис. 8. Не вызывает каких либо значительных технических
проблем установка на дезинтегрирующие агрегаты больших размеров анало-
гичных по принципу конструирования модульных, соответствующих по диа-
метру классифицирующих бутар повышенной длины. Бутарами с рабочей дли-
ной сеющих барабанов от до 4 - 5 м могут эффективно решаться задачи дости-
жения самых высоких технологических показателей грохочения по крупности
146
от 0,5 до 300,0 мм. Причём, является крайне важным и принципиальным то, что
разработанные конструкции просеивающих элементов СДАЛ тонкого грохоче-
ния с самыми малыми размерами ячеек (0,5 - 3,0 мм), предусматривают воз-
можность взаимодействия с кусками, размеры которых в 300 - 500 раз превы-
шают граничную крупность разделения. Например, созданные и уже модерни-
зированные на базе более чем пятилетнего опыта промышленной эксплуатации
специальные конструкции просеивающих элементов СДАЛ для грохочения по
классам крупности 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 и 5,0 мм, позволяют формировать рабочие
поверхности бутар, способные взаимодействовать с кусками размерами до 300 -
400 мм. При этом надёжность крепления, прочность сит, а также их износо-
стойкость исходно закладываются и гарантированно обеспечиваются на уровне
не менее одного сезона эксплуатации. Такие особенности конструкций СДАЛ
для бутарных модулей являются крайне важными при решении становящихся
всё более актуальными задач высокопроизводительного выделения тонких, в
том числе продуктивных классов, в голове технологических процессов. Осо-
бенно остро указанные задачи стоят при создании и развитии современных тех-
нологий переработки россыпных и техногенных месторождений с тонковкрап-
ленными включениями полезных минералов и продуктивными классами с ми-
нимальными размерами частиц от 0,5 до 1,0 мм, что наиболее характерно для
создаваемых новых технологических схем обогащения в алмазо- и золотодобы-
вающей промышленностях.
Примером агрегата с протяжённой дезинтегрирующей секцией для диспер-
гации трудноразмываемых глин и бутарой на основе резиновых просеивающих
элементов грохочения по крупности 80 мм является скруббер-бутара СБР 2,2
х8/2 (рис. 9). Она создана для переработки минералов с содержанием каолино-
вых глин до 90% и подготовки к обогащению алмазосодержащего сырья из рос-
сыпных месторождений на промывочных обогатительных установках компании
УРАЛ-АЛМАЗ.
Техническая характеристика грохота СБР 2,2 х8/2:
Тип-скруббер-бутара из модульных четырёхсекционного скруббера и двух-
секционной бутары с резиновой лифтёр-пороговой футеровкой и ситами
СДАЛ;
Расчётная производительность по питанию, т/ч - до 400;
Количество просеивающих секций бутары - 2;
Размер ячеек СДАЛ бутары, мм - 80x80;
Диаметр просеивающей поверхности, мм - 1710;
Суммарная площадь грохочения, м2 - 16,8;
Угол наклона оси барабана к горизонту, град - 2-10;
Частота вращения барабана, мин-1 - 11- 15;
Тип привода - электромеханический, фрикционный;
Электродвигатель - асинхронный; 220/380В; 50Гц;
Установленная мощность, кВт - 2x30,0;
Частота вращения вала электродвигателя, мин-1 - 735;
Редуктор - цилиндрический Щ2У-250М 20 11(22) К УЗ;
147
Приводные колёса - резиновые массивные высокоэластичные шины (МВЭ)
Габариты LxBxH, мм - 7350x3290x2875;
Масса барабана, т - 3,5;
Масса, т - 28,9
Рис. 8 - Примеры из разработанных вариантов конструктивных исполнений скруббер-бутар.
148
Рис. 9 - Скруббер-бутара СБР 2,2 x8/2 ДЛЯ промывочного комплекса УРАЛ-АЛМАЗ
Одним из направлений нашей деятельности в области технологий перера-
ботки минерального сырья с применением оборудования барабанного типа яв-
ляется также создание новой техники для операций агломерирования или оком-
кования. Принципиально эту технику от барабанного оборудования дезинте-
грации отличают лишь более низкий в 1,3 - 1,6 раз диапазон рабочих частот
вращения и рабочая поверхность, на которой внутри барабанов должны реали-
зовываться режимы перемещений только с перекатыванием частиц материала
без подъёмов и сбрасываний. Ещё одним важнейшим требованием к рабочим
поверхностям такого оборудования является их способность к самоочистке от
налипающих глинистых, бентонитовых и других связующих материалов. Ис-
пользуя те же модульные принципы в конструировании, а также унифициро-
ванные узлы и детали, в особенности для агрегатов и конструкций опорно-
приводной платформы, разработан барабанный окомкователь ОБР 2,5x9 (рис.
10). Этот агрегат создан для получающих в настоящее время большое развитие
технологий кучного выщелачивания золота и с сезона 2010 г. эксплуатируется
на золотодобывающем предприятии «Покровский рудник» УК Петропавловск в
Амурской области (рис. 11).
Техническая характеристика барабанного окомкователя ОБР 2,5x9:1
1. Тип окомкователя - секционный с волновой футеровкой из конвейерной
ленты;
2. Производительность по питанию, т/ч - до 300;
3. Масса полной загрузки, т - до 80;
4. Угол наклона к горизонту, град - 5,0;
5. Рабочая поверхность барабана:
- диаметр, мм - 2512;
149
- длина, мм - 9065;
- длина волновой футеровки, мм - 8040
6. Тип привода -электромеханический, фрикционный, с гидромуфтой и за-
пасной лепестковой муфтой;
7. Фрикционная передача - резина по стали с передаточным отношением 2,4;
8. Количество приводов – 1;
9. Электродвигатель - асинхронный 5AM280S6; 380/660В;50Гц;1М1081;
- мощность, кВт - 75;
- частота вращения, об/мин - 990;
10. Приводные колёса - резиновые массивные высокоэластичные шины
(МВЭ);
11. Редуктор - 1Ц2Н 450М 50 13 Ц УЗ;
12. Частота вращения барабана, об/мин - 8,5;
13. Габаритные размеры, мм
- длина - 9930;
- ширина - 4500;
- высота - 5020;
14. Масса барабана, т - 17,0;
15. Масса, т - 33,0.
Рис. 10 - Барабанный окомкователь ОБР 2,5x9.
150
Рис. 11 - Барабанный окомкователь ОБР 2,5x9 в технологической линии кучного выщелачи-
вания золота предприятия «Покровский рудник» УК Петропавловск.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Червоненко А.Г. Износостойкие динамически активные просеивающие поверхности из эластомеров для
разделения сыпучих материалов и пульп / Червоненко А.Г., Морус В.Л. // Труды II Международного симпозиу-
ма по механике эластомеров, июнь, 1997, г. Днепропетровск. - 1997. - Т1. - С. 296-309.
2. Морус В.Л. Новые износостойкие резиновые рабочие поверхности для грохотов барабанного типа,
закономерности перемещения материала внутри цилиндров с многозаходной транспортирующей спиралью /
Морус В.Л., Никутов А.В. // Геотехническая механика. – Днепропетровск. - 1998. - Выпуск 7. - С. 125-132.
3. Степаненко А.И. Современное оборудование дезинтеграции / Степаненко А.И. // - Новосибирск:
http://gmexp.ru/about/.
4. Высотин А.В. Обогащение стекольных песков / Высотин А.В., Степаненко А.И. // - Новосибирск:
http://gmexp.ru/about/.
5. Пятаков Вл.Г. Скрубберный агрегат облегчённой конструкции / Пятаков Вл.Г., Пятаков Вик. Г. // -
Горный журнал. – 2006. - №2.
151
УДК 622.734:621.926.3-9
Д-р техн. наук В.П. Надутый,
канд. физ.-мат. наук А.М. Эрперт,
канд. техн. наук Е.З. Маланчук
(ИГТМ НАН Украины)
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ЗАВИСИМОСТИ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОНКОГО ВИБРАЦИОННОГО ГРОХОЧЕНИЯ
БАЗАЛЬТОВОГО СЫРЬЯ ОТ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА
РУДОПОДГОТОВКИ
Представлено результати експериментальних і теоретичних досліджень залежності ефек-
тивності тонкого віброгрохочення базальтової сировини від шести регульованих параметрів,
які прийнято факторними ознаками у розроблених регресійних залежностях.
RESULTS of RESEARCHES of DEPENDENCE
EFFECTIVENESS THIN VIBRATING SCREENING
of BASALT RAW MATERIAL FROM PARAMETERS
of PROCESS ORE PRETREATMENT
The results of experimental and theoretical researches of dependence of effectiveness thin vi-
brating screening of basalt raw material from six regulated parameters are submitted which are ac-
cepted by factoring attributes in developed regression dependences.
При отработке технологии комплексной переработки базальтовой горной
массы возникает необходимость тонкой классификации по крупности. Это свя-
зано с возможностями магнитной и электрической классификации, поскольку
во всех трех составляющих перерабатываемой горной массы (базальт, туф, ла-
вобрекчия) содержатся титаномагнетит и самородная медь в количествах, пред-
ставляющих промышленный интерес. Комплексная переработка заключается в
эффективном отделении полезных металлов от силикатной массы [1]. В иссле-
дуемом случае тонкая классификация осуществлялась на вибрационном грохо-
те специальной конструкции [2] с регулируемыми параметрами привода (β,
град. – угол наклона возмущающей силы; ω, об/мин – частота колебаний коро-
ба грохота), регулируемым углом наклона просеивающей поверхности (α,
град.), ее длиной (L, м) и удельной нагрузкой (q, т/ч·м2).
Целью исследований являлось определение зависимости эффективности
тонкого вибрационного грохочения всех трех составляющих базальтового сы-
рья от указанных факторных признаков на ситах грохота с ячейками а = 0,5 мм
и а = 0,1 мм, которые смонтированы в специальных подситниках грохота над
поддерживающим эластичным динамически активным ситом [2]. При этом ис-
следуемые характеристики эффективности определялись для трех плотностей
базальтовой горной массы карьерной добычи: для туфа – γ = 1,4 г/см3; для ла-
вобрекчии – γ = 2,2 г/см3; для базальта – γ = 2,6 г/см3. Эти составляющие из от-
вальной горной массы карьера извлекаются селективно и перерабатываются от-
дельно [3].
Полученные экспериментальные зависимости эффективности грохочения от
варьируемых факторов идентифицировались многофакторными регрес-
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-53936 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-4556 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:07:43Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Морус, В.Л. Филимонов, П.Е. 2014-01-28T20:51:03Z 2014-01-28T20:51:03Z 2012 Техника дезинтеграции, промывки и классификации материалов и минералов техногенных месторождений / В.Л. Морус, П.Е. Филимонов // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 99. — С. 133-150. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53936 622.75/.76.022.68:621.926.47 Розроблено техніку дезінтеграції, промивання й класифікації глиновміщуючих матеріалів і мінералів техногенних родовищ. Наведено приклади застосування техніки. The technique of disintegration, washing and classification of claycontaining materials and minerals of technogenic deposits is developed. The examples of application of technique are resulted. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Техника дезинтеграции, промывки и классификации материалов и минералов техногенных месторождений A technique of disintegration, washing and classification is materials and minerals of technogenic deposits Article published earlier |
| spellingShingle | Техника дезинтеграции, промывки и классификации материалов и минералов техногенных месторождений Морус, В.Л. Филимонов, П.Е. |
| title | Техника дезинтеграции, промывки и классификации материалов и минералов техногенных месторождений |
| title_alt | A technique of disintegration, washing and classification is materials and minerals of technogenic deposits |
| title_full | Техника дезинтеграции, промывки и классификации материалов и минералов техногенных месторождений |
| title_fullStr | Техника дезинтеграции, промывки и классификации материалов и минералов техногенных месторождений |
| title_full_unstemmed | Техника дезинтеграции, промывки и классификации материалов и минералов техногенных месторождений |
| title_short | Техника дезинтеграции, промывки и классификации материалов и минералов техногенных месторождений |
| title_sort | техника дезинтеграции, промывки и классификации материалов и минералов техногенных месторождений |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53936 |
| work_keys_str_mv | AT morusvl tehnikadezintegraciipromyvkiiklassifikaciimaterialovimineralovtehnogennyhmestoroždenii AT filimonovpe tehnikadezintegraciipromyvkiiklassifikaciimaterialovimineralovtehnogennyhmestoroždenii AT morusvl atechniqueofdisintegrationwashingandclassificationismaterialsandmineralsoftechnogenicdeposits AT filimonovpe atechniqueofdisintegrationwashingandclassificationismaterialsandmineralsoftechnogenicdeposits |