Сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением

Розглянуто процеси сухого, дрібного й тонкого просівання вологого рядового вугілля перед збагаченням. Наведено приклади застосування техніки для здійснення таких процесів. The processes of dry, shallow and thin crashing of moist ordinary coals before enriching are considered.The examples of applicat...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Геотехническая механика
Дата:	2012
Автори:	Звягильский, Е.Л., Филимонов, П.Е., Морус, В.Л.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України 2012
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54003
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением / Е.Л. Звягильский, П.Е. Филимонов, В.Л. Морус // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 101. — С. 63-83. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860048686714716160
author	Звягильский, Е.Л. Филимонов, П.Е. Морус, В.Л.
author_facet	Звягильский, Е.Л. Филимонов, П.Е. Морус, В.Л.
citation_txt	Сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением / Е.Л. Звягильский, П.Е. Филимонов, В.Л. Морус // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 101. — С. 63-83. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Геотехническая механика
description	Розглянуто процеси сухого, дрібного й тонкого просівання вологого рядового вугілля перед збагаченням. Наведено приклади застосування техніки для здійснення таких процесів. The processes of dry, shallow and thin crashing of moist ordinary coals before enriching are considered.The examples of application of technique for realization of such processes are resulted.
first_indexed	2025-12-07T16:59:00Z
format	Article
fulltext	63 УДК 622.741.3-913.1 Д-р техн. наук Е.Л. Звягильский, канд. техн. наук П.Е. Филимонов (ПАО «Шахта им. А.Ф. Засядько») канд. техн. наук В.Л. Морус (ИГТМ НАН Украины) СУХОЕ, МЕЛКОЕ И ТОНКОЕ ГРОХОЧЕНИЕ ВЛАЖНЫХ РЯДОВЫХ УГЛЕЙ ПЕРЕД ОБОГАЩЕНИЕМ Розглянуто процеси сухого, дрібного й тонкого просівання вологого рядового вугілля пе- ред збагаченням. Наведено приклади застосування техніки для здійснення таких процесів. DRY, SHALLOW AND THIN CRASHING OF MOIST ORDINARY COALS BEFORE ENRICHING The processes of dry, shallow and thin crashing of moist ordinary coals before enriching are con- sidered. The examples of application of technique for realization of such processes are resulted. В деятельности горнодобывающих и обогатительных предприятий на всех этапах добычи и переработки минерального сырья всегда наиболее важными и актуальными являются проблемы экономии энергетических и материальных ре- сурсов. Созданные на основании традиционных подходов структуры взаимо- действий добывающих и обогатительных производств, как правило, предусмат- ривают вовлечение в обогащение всех объѐмов добываемых минералов. Это перегружает технологические схемы обогатительных фабрик, затрудняет или делает невозможным решение проблем оптимизации наиболее сложных, энерго и материалоѐмких обогатительных переделов. Вместе с тем, проведенный на примере угледобывающей промышленности анализ составов перемещаемых потоков горной массы свидетельствует, что непосредственно после добычи они зачастую содержат значительные (до 30 - 40%) объѐмы классов крупности, приближающихся, а иногда и вполне соответ- ствующих по своим потребительским параметрам конечным товарным продук- там. Как правило, это классы крупностью менее 3-6 мм, исключительно только механическое извлечение которых из добытой горной массы позволяет значи- тельно сокращать грузопотоки, направляемые в технологические схемы обога- тительных фабрик. Осуществляя таким образом, так называемое, превентивное или опережающее обогащение углей с естественными физико-механическими характеристиками, можно добиваться соответствующего существенного (до 30 - 40%) снижения энергетических и материальных затрат предприятий на обога- щение. Средством реализации таких процессов в первую очередь может слу- жить принципиально новая высоконадѐжная и технологически эффективная специальная техника грохочения. 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 [1,2]. Одним из направлений таких работ, развиваемых в последнее 64 время совместно с ООО фирма «Размах», является создание специального вы- сокопроизводительного оборудования для сухого выделения мелких и тонких классов из грузопотоков добытых и подаваемых на обогащение рядовых углей с естественной влажностью от 6 до 12 %. Общеизвестно, что грохочение углей с таким содержанием влаги, всегда являлось очень трудной, практически нераз- решимой задачей. Причины этого состоят, прежде всего, в повышенной адге- зионной способности частиц влажных рядовых углей к друг другу и к рабочим поверхностям классифицирующего оборудования, которую пока не удавалось сколь-нибудь эффективно преодолеть никакими известными методами импуль- сного, вибрационного или другого воздействия. Длительные, в том числе специальные лабораторные технологические ис- следования показали, что вариантом еѐ решения может быть способ, основыва- ющийся на применении эластичной, упруго-деформируемой рабочей поверхно- сти, и сочетающий в себе следующие эффекты: - непрерывные циркуляционные перемещения грохотимого материла в по- перечном сечении потока, генерируемые вращательным движением эластичных просеивающих поверхностей цилиндрической формы с наклоном оси вращения до 15°; - деформирование в процессе грохочения эластичной рабочей поверхности от взаимодействия, в том числе ударного, с крупными (от 50 до 300 мм) куска- ми перерабатываемой горной массы; регулярное динамическое взаимодействие освобождающихся в каждом цик- ле вращения участков просеивающей поверхности со специальными очистите- лями; - предотвращение условий для проявления адгезионных способностей тон- ких фракций углей к элементам конструкций сит на этапах движения частиц в каналах ячеек эластичных просеивающих поверхностей. Непрерывные циркуляционные поперечные перемещения грохотимого мате- риала призваны предотвращать возникновение адгезионных связей между его частицами в процессе взаимодействия с просеивающей поверхностью и посто- янно разрушать образовывающиеся «агрегаты» из частиц влажного угля, кото- рые препятствуют попаданию и прохождению мелких частиц через ячейки. Воздействие крупных кусков от перекатывания и ударов в режимах циркуля- ции, близких к так называемым водопадным, имеет целью деформирование элементов конструкции эластичных сит, разрушение адгезионных связей ча- стиц перерабатываемого влажного угля с просеивающей поверхностью и до- стижение максимальной еѐ самоочистки от налипания. Особенности работы устройств грохочения барабанного типа, состоящие в том, что в каждом цикле вращения рабочего органа значительная часть (более 50%) просеивающей поверхности высвобождается от взаимодействия с перера- батываемым материалом, позволяют дополнительно применить самые различ- ные механизированные способы еѐ очистки. Эти способы могут реализовывать- ся большим числом конструкций, обеспечивающих в зависимости от условий и свойств грохотимого материала, различное динамическое взаимодействие таких участков со специальными очистителями. По мнению разработчиков, здесь эф- 65 фективными могут быть методы, например, ударного, скребкового, комбиниро- ванного и др. взаимодействия с очистителями самых различных исполнений. Специальные конструкции резиновых сит, адаптированные под специфиче- ские условия работы барабанных грохотов со значительными углами наклона оси вращения цилиндрических рабочих поверхностей, и разработанные на ос- нове исследований по самоочистке формы и профили сечений ячеек, способ- ствуют снижению налипаний мелких частиц подрешѐтных продуктов не только на рабочей поверхности барабанов, но и на поверхностях каналов ячеек. Дости- гается это применением в конструкциях просеивающих элементов СДАЛ несимметричных, или, так называемых, «дефлекторных» профилей сечений, благодаря которым при ударном взаимодействии с кусками перерабатываемого материала реализовываются дополнительные поворотные перемещения несу- щих элементов. Кроме того, решения с «дефлекторными» расширяющимися профилями сечений ячеек позволяют также обеспечивать всегда «затылован- ными» относительно вертикали положения их граней при значительных углах наклона рабочих поверхностей грохотов, что гарантированно уменьшает, или вовсе предотвращает налипания внутри ячеек. Примером одного из первых и успешных решений таких задач может являть- ся конструкция барабанного грохота ГБК с резиновыми ситами типа СДАЛ для сухого выделения тонких классов -3 мм и подготовки машинных классов для процессов крупной и мелкой отсадок из рядовых углей крупностью -100 мм в голове технологической линии ЦОФ «Киевская» (АП «Шахта им. А.Ф. Засядь- ко»). В состав барабанного грохота (рис. 1, 2) входят следующие основные уз- лы: секционный барабанный рабочий орган 1, привод барабана 2, рама 3, при- жимное устройство 4, катки упорные 5, опора неподвижная 6, опоры подъѐм- ные, винтовые домкраты 7; опоры фиксирующие и укрытие пылезащитное (на схеме, рис. 1, 2 не показаны). Барабан, исходя из условий доставки и монтажа в стеснѐнных условиях на самых высоких отметках фабрики, выполнен сборным из восьми секций: загру- зочной, шести грохотильных и разгрузочной. Секция загрузочная выполняет одновременно две функции: еѐ внутренняя цилиндрическая поверхность, по- крытая резиновой футеровкой, служит для приѐма, распределения и подачи груза на просеивающие поверхности грохотильной секции, а наружная поверх- ность с наплавленным электросваркой ромбическим протектором, служит бан- дажом для передачи вращения от приводных колѐс к барабану. Поперечную жѐсткость секции, кроме самой обечайки, обеспечивают ещѐ четыре элемента: на входе - кольцо, приваренное к внутренней поверхности обечайки, и кониче- ской формы воротник на торце обечайки, в средней части которой имеется кольцевое ребро, а в присоединительной части - фланец, соединяющий загру- зочную секцию с грохотильными. Все шесть грохотильных секций выполнены одинаковыми и представляют собой пространственную решетчатую сварную цилиндрическую конструкцию с фланцами по торцам, которые по внутреннему диаметру выполнены в виде «лентодержателей» специальной формы для креп- ления резиновых просеивающих элементов сит типа СДАЛ. Каждая из шести грохотильных секций соединяется со смежной болтами, а для фиксации взаим- 66 ного расположения и разгрузки болтов от касательных сил на торцевой по- верхности фланцев выполнены штифты и соответствующие им гнѐзда. Рис. 1 - Общий вид грохота ГБК на стендовых испытаниях 67 Рис. 2 - Схема конструкции и основные габаритные размеры грохота ГБК Техническая характеристика грохота ГБК: Расчѐтная производительность по питанию, т/ч- до 400; Тип резиновых просеивающих элементов - СДАЛ; Диаметр просеивающей поверхности, мм - 1710; Суммарная площадь сит, м 2 - 35; Угол наклона оси барабана к горизонту, град - 5-15; Частота вращения барабана, мин -1 - 12, 15, 18; Тип привода - электромеханический, фрикционный; Установленная мощность, кВт - 45; Частота вращения вала электродвигателя, мин -1 - 980; Тип редуктора - цилиндрический 2ЦУ-315Н; Габариты LхBхH, мм - 9000x3750x4000; Масса, т - 14,5 Секция разгрузочная, по сравнению с загрузочной, выполняет ещѐ одну функцию. Торцевая поверхность еѐ фланца служит опорой кольцевому рельсу, посредством которого весь барабан в сборе с достаточно сильно наклонѐнной осью вращения, упирается в упорные катки, установленные на опорной раме по обе стороны разгрузочной секции на уровне поперечной оси барабана. Электромеханический фрикционный привод барабанного грохота включает следующие узлы: асинхронный электродвигатель мощностью 45 кВт при 1000 об/мин, лепестковую муфту, двухступенчатый цилиндрический редуктор, два симметрично расположенных относительно редуктора карданных вала и две пары опорно-приводных колѐс с массивными высокоэластичными резиновыми шинами. Каждая пара колѐс скомпонована в виде отдельных блоков, которые крепятся болтами к поперечным балкам рамы грохота. Неприводные колѐса выполнены аналогично приводным, и установлены на валах такого исполнения, чтобы в случае повышенного износа приводных колѐс можно было поменять их местами. Для этого при замене блоков ведущих колѐс на блоки ведомых, колѐс- ные пары одного бандажа меняют местами с разворотом на 180° без снятия ко- 68 лѐс со ступиц их валов. Поскольку доступ к крепѐжным деталям колѐсных пар со стороны разгрузки затруднѐн, конструкция грохота предусматривает возможность улучшать усло- вия эксплуатационных и ремонтных работ в этой зоне. Обеспечивается это воз- можностью подъѐма со стороны разгрузки с помощью винтовых домкратов ра- мы и совместно с ней барабана на величину хода - до 800 мм. Представляемая здесь конструкция для грохочения влажных рядовых углей на специальных эластичных, упруго-деформируемых рабочих поверхностях типа СДАЛ, имела также целью проведение исследовательских и эксплуатаци- онных испытаний по обоснованию еѐ рациональных параметров в реальных промышленных условиях. Поэтому главное назначение подъѐмных опор состо- яло в реализации возможности регулирования угла наклона оси вращения ба- рабана. Для этих же целей агрегаты привода этого варианта конструкции раз- мещены не на фундаменте, а закреплены на шарнирно подвешенной к раме платформе. Благодаря такому решению, при варьировании угла наклона, при- вод со всеми входящими в его состав узлами и агрегатами, от двигателя до при- водных, опорных и прижимных колѐс, всегда перемещается совместно с рамой и не требует изменений или корректировок его настроек. Предусмотренное из- менение частоты вращения барабана грохота в интервале от 12 до 18 об/мин, обеспечивалось наличием в составе привода промежуточного вала и сменными шкивами клиноременной передачи. В комплексе мероприятий по совершенствованию технологии обогащения, а также модернизации схемы цепи аппаратов и оборудования ЦОФ «Киевская», первый экспериментальный образец грохота ГБК был введѐн в эксплуатацию в действующей технологической линии фабрики в январе 2006 г. Для обоснования наиболее рациональных конструкций, типоразмеров и апертур, начальный этап испытаний и эксплуатации грохота предусматривал опробование нескольких типов сит. В первом пусковом варианте рабочая по- верхность грохота формировалась двумя следующими конструкциями СДАЛ: - три секции со стороны загрузки грохота были оснащены СДАЛ на основе просеивающих элементов со щелевидными ячейками 5 х 30 мм, продольные оси которых имели параллельную относительно оси вращения барабана ориента- цию; - в трѐх секциях со стороны выгрузки устанавливались СДАЛ с ячейкой 20 мм и апертурой с разомкнутым контуром типа РЛСС для двух смежных ячеек. Кроме того, рабочая поверхность просеивающих элементов этих сит для повы- шения износостойкости при взаимодействии с большим числом крупных кус- ков перерабатываемого материала, была снабжена специальным, выполненным в виде шипов протектором. Исходя из требований обеспечения достаточно высокой заданной произво- дительности агрегата - до 400 т/ч, по внутренней рабочей поверхности барабана располагалась многозаходная транспортирующая в сторону выгрузки спираль. В секциях тонкого грохочения по крупности 3 мм со стороны загрузки грохота еѐ высота составляла 40 мм, а в секциях мелкого грохочения со стороны вы- грузки она была около 20 мм. Межвитковый шаг в том и другом случаях был 69 равен 120 мм. Основываясь на серии пусконаладочных технологических экспе- риментов, выполненных ещѐ при сборке грохота в цеховых условиях, частота вращения барабана при вводе грохота в эксплуатацию была задана на уровне 15 об/мин. На основании этих же экспериментов была также откорректирована апертура СДАЛ с яч. 20 мм. Корректировка осуществлялась путѐм ликвидации зубцов в межопорных пролѐтах просеивающих элементов, что привело к изме- нению профиля большего числа ячеек на щелевую с ориентацией их продоль- ных осей параллельно оси вращения барабана и увеличению живого сечения этого сита. Рис. 3 - Ввод в эксплуатацию ГБК на участке головного грохочения ЦОФ «Киевская» Первые наблюдения и оценки технологических показателей грохочения по- казали не только существенные различия в технологических результатах рабо- ты грохота при характерном для рядовых углей ЦОФ «Киевская» изменении влажности от 6 до 12%, но и весьма значительное влияние конструктивных элементов на рабочей поверхности сит на налипание и «замазывание» ячеек тонкими фракциями. Последнее и явилось главным фактором, ограничивавшим на этом этапе достижение сколь-нибудь приемлемых значений эффективности грохочения. Из снимков на рис.4 видно насколько велики потери «живого сече- ния» из-за налипаний между спиралями и штифтами протектора, причѐм как на ситах тонкого по крупности 3 мм, так и на ситах мелкого по крупности 20 мм грохочения. 70 Рис. 4 - Налипания мелких фракций угля на первоначально применѐнных конструкциях про- сеивающих элементов СДАЛ с яч. 5 и 20 мм после суточной эксплуатации ГБК Важно отметить, что результаты, представленные на рис.4, были получены уже тогда, когда на ситах грохочения по классу 3 мм транспортирующие спира- ли были срезаны до высоты 15 -20 мм, и в качестве эксперимента были уста- новлены, так называемые, «анкерные» очистители. Эти очистители выполня- лись в виде закреплѐнных через ячейки болтов длиной до 70 мм, выходящих своими длинными свободными концами внутрь барабана. Замысел состоял в том, что при вращении барабана крупные куски, перекатываясь и ударно воз- действуя на болты, будут заставлять их колебаться в эластичной заделке, чем обеспечится дополнительное деформирование участков сита возле них и интен- сифицируется самоочистка ячеек. Однако, снимки, приведенные на рис. 4, сви- детельствуют, что перечисленные мероприятия не явились эффективным реше- нием проблемы, и налипания на рабочей поверхности грохота оставались весь- ма значительными. Выполненные в этот период оценки технологических пока- зателей грохочения позволили установить, что при ориентации щелевидных ячеек вдоль оси барабана, вращающегося с частотой более 12 об/мин, граничная крупность разделения углей с влажностью 6 - 12% не менее чем в 1,5 - 2 раза меньше поперечного размера щелей. На основании этих результатов для выде- ления классов крупности -3 мм были созданы и применены в дальнейшей экс- плуатации сита СДАЛ со щелевыми ячейками 5 * 22мм, продольные оси кото- рых ориентированы перпендикулярно оси вращения, а для выделения -20 мм - СДАЛ с квадратными ячейками 45 Х 45 мм. Со стороны рабочих поверхностей просеивающие элементы этих сит выполнялись гладкими и не имели никаких протекторных или транспортирующих деталей. Такое изменение конструкций просеивающих элементов СДАЛ позволило значительно уменьшить налипание и повысить уровень достигаемых техноло- гических показателей грохочения с увеличением суммарной производительно- сти секций выделения подрешѐтных классов -3 мм с 10- 12 до 14- 16 т/ч при влажности питания 6 - 10 %. Вместе с тем, выполненные в этот период наблю- дения за особенностями работы грохота и его сит показали, что в условиях ЦОФ «Киевская», влажность рядовых углей, подаваемых на обогащение, в те- чение суток меняется, как правило, с увеличением до 10 - 12 % во второй поло- 71 вине и к завершению ночных смен. В эти промежутки времени налипания мел- ких частиц угля на внутреннюю рабочую поверхность грохота, а также узлы и детали барабана с его внешней стороны существенно возрастают, предельно снижая показатели разделения и производительность агрегата по подрешѐтным классам. В целом удалось установить, что в диапазоне режимных и конструк- тивных параметров ГБК, имеющиеся в надрешѐтных фракциях содержанием до 15 - 20% куски крупностью -100 +50 мм, ни в каскадном, ни в водопадном ре- жимах циркуляционных перемещений не обеспечивают необходимого для мак- симальной самоочистки ударного воздействия и деформирования резиновой рабочей поверхности. Всѐ это послужило основой для решения о создании и применении специальной системы очистки рабочей поверхности грохота. На первом этапе, из большого числа технических предложений и разрабо- ток, как наиболее простая, была принята система с подвесными ударными очи- стителями, размещѐнными внутри барабана. В начальном оценочном варианте такой системы в качестве очистителей были применены резиновые цилиндри- ческие амортизаторы вибрационных грохотов, подвешиваемые на цепях внутри барабана креплением через ячейки и стыки резиновых просеивающих элемен- тов СДАЛ к металлоконструкциям секций ГБК тонкого грохочения (рис. 5). Рис. 5 - Система очистки рабочей поверхности ГБК подвесными ударными очистителями. Если, для описания механики работы системы, начальной отметкой назна- чить зону нахождения ударных очистителей под слоем материала (нижняя ле- вая зона внутри барабана на рис. 5, вращающегося по часовой стрелке), то она выглядит следующим образом. Вращением барабана очиститель вытаскивается из слоя перерабатываемого в грохоте материала, переносится к правой поло- 72 вине, где в нижней еѐ части ударяет по резиновым просеивающим элементам. После этого он перекатывается по нижней поверхности барабана и вновь попа- дает под слой материала, после чего цикл повторяется. Такие результаты явились основанием к разработкам специальной кон- струкции ударных очистителей для резиновых просеивающих поверхностей барабанных грохотов. Учитывая особенности механики перемещений и взаимо- действия очистителей с просеивающими элементами внутри вращающихся ба- рабанов, создана конструкция и технологическая оснастка для изготовления ре- зинометаллического ударного очистителя типа «Летвед» (рис. 6). Его наружная рабочая поверхность выполнена конической для обеспечения высокой разнона- правленности траекторий перемещения при перекатывании внутри барабана, а внутренняя часть - в виде ѐмкости, заполняемой перерабатываемым в грохоте материалом. В сочетании с расположенным внутри резинового массива метал- лическим крепѐжным каркасом-утяжелителем это позволяет дополнительно увеличивать его массу и осуществлять частичный перенос грохотимого матери- ала к противоположной свободной стороне просеивающей поверхности бараба- на. Тем самым, несколько увеличивается зона взаимодействия материала с си- том грохота, и дополнительно повышаются производительность и эффектив- ность грохочения. Рис. 6 - Очиститель ударный «Летвед». В целом практика годовой эксплуатации грохота ГБК в голове техноло- гической линии ЦОФ «Киевская» показала следующее: 1. Технология изготовления всех основных узлов и деталей приводных и сеющих секций грохота путем гнутья без последующей механической обработ- ки обеспечивает достаточную для плавной работы всей машины правильность геометрической формы бандажей, фланцевых соединений и опорных поверх- ностей под резиновые футерующие и просеивающие элементы. Амплитуда колебаний оси вращения грохота, как со стороны загрузки, так и со стороны выгрузки не превышает 25 мм. 2. Система крепления «клѐпка» резиновой демпфирующей футеровки в при- водных секциях и резиновых просеивающих элементов в сеющих секциях гро- хота обеспечивает исключительно механическое, надежное соединение с ме- таллоконструкциями без применения каких-либо дополнительных крепежных изделий и клеѐв. Во всѐм периоде наблюдений нарушения крепѐжных соеди- 73 нений резиновых деталей рабочей поверхности грохота с металлоконструкци- ями барабана не происходили. 3. Способ грохочения, положенный в основу конструкции ГБК, в габарит- ных размерах и компоновке, привязанной к технологической схеме ЦОФ «Ки- евская», позволяет тремя секциями тонкого грохочения обеспечивать достиже- ние производительности до 50 - 60 т/ч по выделению мелких классов влажных рядовых углей крупностью - 3 мм при нагрузках по исходному питанию до 340 -360 т/ч. 4. Режимные параметры грохота и конструкции просеивающих элементов СДАЛ со специальным «дефлекторным» профилем ячеек и апертурой, в соче- тании с системой ударных очистителей «Летвед» обеспечивают необходимую для указанных параметров нагружения высокоэффективную самоочистку сит от налипающего на их рабочую поверхность влажного угля. 5. Фрикционный привод двумя блоками спаренных колѐс с монолитными неармированными высокоэластичными шинами обеспечивает надежную пере- дачу крутящего момента и мощности при общей массе рабочего органа с мате- риалом - до 10 т. 6. Необходимым и обязательным элементом конструкции барабанных гро- хотов, аналогичного с ГБК назначения, должны быть устройства автоматиче- ского отключения привода при аварийных остановах вращения барабана. Следствием отсутствия таких устройств могут являться нерегламентирован- ные разрушения и износ протекторов и массивов монолитных высокоэластич- ных шин фрикционного привода. 7. Установленный при запуске режим работы прижимных устройств «толь- ко для подстраховки», показал, что надежная работа фрикционного привода может обеспечиваться без прижимных колѐс. Это позволяет сделать вывод, что в дальнейшей эксплуатации ГБК и разработках подобных агрегатов от них можно отказаться. 8. Стандартные агрегаты, применѐнные в конструкции привода - электро- двигатель, редуктор, автомобильные карданные валы в периоде годовой экс- плуатации работали надѐжно и никаких эксплуатационных проблем не созда- вали. Таким образом, на основании реализации комплекса приведенных выше научно-технических решений и результатов годовой эксплуатации грохота ГБК в технологической линии ЦОФ «Киевская», можно сделать вывод, что создана машина, в конструкции которой решены следующие проблемы: - реализованы условия для стабильно эффективного сухого тонкого и мелко- го грохочения рядовых углей содержанием влаги от 8 до 12 % производитель- ностью до 400 т/ч путѐм осуществления процесса в режиме оптимизированных интенсивных циркуляционных перемещений, генерируемых вращательным движением износостойких высокоэластичных цилиндрических рабочих по- верхностей из специальных просеивающих элементов сит типа СДАЛ; - созданы специальные апертуры резиновых просеивающих элементов СДАЛ, в том числе с дефлекторным профилем ячеек, обеспечивающие повы- шенную способность сит к самоочистке от взаимодействия с крупными кусками 74 перерабатываемого материала; - разработана с обоснованием параметров система постоянной принудитель- ной очистки эластичных сит барабанных грохотов ударными очистителями; - создан принцип конструирования модульных рабочих органов барабанных грохотов минимальной массы за счѐт полного эффективного футерования изно- состойкими резиновыми элементами всех узлов и деталей, взаимодействующих с перерабатываемым материалом; - разработаны способы бескрепѐжного, простого соединения футерующих и просеивающих элементов с металлоконструкциями приводных и сеющих сек- ций, а также замены всех резиновых узлов, формирующих рабочую поверхность барабанных грохотов. Способы, обеспечивают полную герметизацию узлов стыковки, а также существенное повышение износостойкости за счѐт создания полей сжимающих напряжений со стороны взаимодействия с перерабатывае- мым материалом. Оценивая уровень технико-экономических показателей, достигнутых эксплу- атацией ГБК в сравнении с известным оборудованием [3,4,5], необходимо отме- тить, что принципы применения износостойких резин для формирования в ба- рабанных грохотах всех защитных и просеивающих рабочих поверхностей, позволяют создавать аналогичные по производительности и эффективности машины с уменьшением массы в 1,5 - 1,8 раз, а энергопотребления - до 2 раз. Это дополнительно упрощает конструкции, уменьшает стоимость барабанных грохотов, а также снижает затраты на их эксплуатацию и ремонт. Грохот ГБК, с его реализованными возможностями по сухому выделению тонких классов -3 мм из рядовых углей и мелкому грохочению по подготовке машинных классов перед процессами крупной и мелкой отсадок, стал стержне- вым агрегатом в решении задач совершенствования и реконструкции техноло- гической линии ЦОФ «Киевская». Его ввод в эксплуатацию позволил создать новую схему обогащения с возможностью вывода из процесса переработки, в самом его начале, до 15 - 20% угольной массы тонких фракций, имеющих есте- ственный невысокий, от 12 до 20 % уровень «зольности». Причѐм, в зависимо- сти от параметров исходной горной массы, состояния оборудования технологи- ческой схемы фабрики и еѐ результирующих показателей обогащения, эта часть материала может использоваться в качестве «присадок» к концентрату, или в обход процесса отсадки перерабатываться в специальной технологической схе- ме. Во всех случаях, возможность исключить или свести до минимума подачу тонких классов в отсадочные машины позволяет предельно снизить потери это- го обогатительного передела, облегчить работу оборудования обезвоживания и обесшламливания концентратов отсадки, снизить нагрузку на флотационное отделение фабрики. При создании специальной технологической схемы по пе- реработке класса -3 мм были применены, работающие по принципу концен- траторов Райхерта, стационарные конусные сепараторы, продукты обогащения которых обезвоживались горизонтальными центрифугами. В результате реали- зации перечисленных мероприятий удалось существенно снизить нагрузку на флотационное отделение, сократить и упростить водно-шламовые схемы, уменьшить затраты на обогащение и повысить производительность предприя- 75 тия. Рассмотренные разработки, технологические и эксплуатационные резуль- таты послужили основой для совершенствования ГБК (рис. 7) и создания на его основе целого типоразмерного ряда барабанных грохотов с усовершенствован- ными конструкциями сеющих секций и самого барабана в целом, а также узлов и агрегатов привода (рис. 8). По мнению разработчиков, рациональным напол- нением такого типоразмерного ряда являются машины с расчѐтной макси- мальной производительностью 100; 200; 400 и 600 т/ч. Обеспечиваться такие параметры могут не только за счѐт длины просеивающего барабана, но и его диаметра. Представленный на рис. 8 типоразмерный ряд расширяют варианты конструкций с рабочим диаметром барабана класса 1500; 2000; 2300; 2500 и 3000 мм. Для решения определѐнных специфических проблем головного грохо- чения на других углеобогатительных предприятиях возможны и другие вариан- ты задания основных конструктивных и технологических параметров, а также и иные, индивидуальные исполнения барабанных грохотов с учѐтом особенно- стей и размеров транспортно-перегрузочных пунктов и строительных соору- жений фабрик. Рис. 7 - Модернизация грохота ГБК для второй технологической линии ЦОФ «Киевская». Наработанный более чем пятилетний опыт эксплуатации ГБК в технологи- ческой линии ЦОФ «Киевская» показал не только главные направления совер- шенствования его узлов и агрегатов, но и явился основой создания различных вариантов компоновочных схем опорно-приводных платформ. 76 Рис. 8 - Типоразмерный ряд барабанных грохотов с «двухплечевым» приводом от одного электродвигателя и рабочими поверхностями СДАЛ. 77 Цели и задачи этого направления разработок заключаются в следующем: - демпфирование пусковых нагрузок и устранение пробуксовок в узлах и де- талях приводов с асинхронными электродвигателями; - синхронизация пусковых параметров при применении в приводных плат- формах нескольких электродвигателей; - упрощение конструкций, снижение материальных и эксплуатационных за- трат на изготовление и обслуживание воронок сбора подрешѐтных фракций; - упрощение операций и уменьшение затрат на работы по ремонтам и за- менам сеющих секций грохота; - создание технологичных конструкций защитных аспирационных кожухов; - максимальное снижение металлоѐмкости и общей массы грохота для расширения возможностей его применения в мобильных установках и ком- плексах. В разработанных вариантах конструкций барабанных грохотов предусмат- ривается два основных пути решения задач демпфирования пусковых нагрузок. Один из них связан с развитием электрических схем управления пуском и плав- ным регулированием частоты вращения приводных электродвигателей. Другой основывается на применении специальных механических узлов и устройств. Предпочтительность того или иного варианта определяется для каждого кон- кретного случая применения агрегата исходя из специфики деятельности пред- приятия, его местоположения, особенностей энергоснабжения, экономической целесообразности и др. Электрический плавный пуск и регулирование частоты вращения предпочтительней для грохотов «средней» (до 300 т/ч производитель- ности) мощности, эксплуатирующихся в стационарных установках и на пред- приятиях развитых промышленных регионов. Для грохотов большей произ- водительности и диаметров от 2000 мм и более, из-за существенно повышаю- щейся стоимости такого электрооборудования, а также грохотов, применяемых в отдалѐнных, труднодоступных регионах, по нашему мнению, более целесооб- разны механические средства, каковыми могут являться специальные эластич- ные упруго-деформируемые муфты или гидромуфты. Заводские испытания также показали, что гидромуфты являются достаточно эффективным средством синхронизации пусковых параметров при применении в приводных платформах нескольких электродвигателей. В разработанных в настоящее время вариантах конструкций предлагаются приводные платформы с одним, двумя или четырьмя электродвигателями. Узлы сопряжения электро- двигателей с редукторами предусматривают комплектацию и возможность установки с взаимной заменой эластичной упруго-деформируемой муфты и гидромуфты. Примером конструкции с «двухплечевым» приводом и двумя электродвигателями является созданный на базе ГБК барабанный грохот ГБА (рис. 9) для промывочных комплексов новых высокопроизводительных техно- логий добычи и обогащения мелкого самородного золота. Кроме отмеченных особенностей опорно-приводной платформы, конструк- цию грохота отличает удлинѐнная загрузочная секция, которая благодаря спе- циальной резиновой «лифтѐр-футеровке» выполняет функцию короткого при- ѐмного скруббера, а также компоновка выгрузочной секции и узла взаимодей- 78 ствия барабана с упорной траверсой. В сеющих секциях барабана, попарно со стороны загрузки установлены сита СДАЛ тонкого грохочения по крупностям 2,0; 3,0 и 5,0 мм со щелевыми, ориентированными поперѐк оси вращения бара- бана ячейками. Важным требованием к конструкции сит для таких технологий является их высокая эффективность извлечения подрешѐтных классов, надѐж- ность крепления и долговечность при высокопроизводительной подаче матери- алов с большим от 40 до 80% содержанием глин и валунами крупностью до 300 - 500 мм, а иногда и более. Рис. 9 - Грохот ГБА для золотодобывающих технологий. Основываясь на исследованиях, максимально моделирующих промышлен- ные условия нагружения, для выполнения этих требований разработаны специ- альные конструкции просеивающих элементов и модификации их крепления. Такие просеивающие элементы снабжены деталями формирования многозаход- ных транспортирующих спиралей, одновременно выполняющих функции защи- ты рабочей поверхности полотна и демпфирования ударных нагрузок от взаи- модействия с крупными кусками и валунами (рис. 10). Рис.10 - Валуны, применяемые при исследованиях и внутренняя рабочая поверхность грохота ГБА в заводских испытаниях. Грохот ГБА с сезона 2009 г. эксплуатируется компанией ЗАО «АМУР- 79 ДОРЕ» в технологической схеме добычи мелкого и тонкого золота на место- рождении ПИКАН Амурской области. Общий вид главного технологического агрегата мобильной промывочной установки с грохотом ГБА представлен на рис. 11. Установленный на санной платформе, грохот обеспечивает высокоэф- фективную дезинтеграцию, отмывку и извлечение золотосодержащих минера- лов крупностью -2,0 + 0; -3,0 + 2,0 и -5,0 + 3,0 мм, которые из соответствующих воронок сбора под-решѐтных фракций подаются на блок шлюзов мелкого наполнения, где осуществляется извлечение самородного золота соответствую- щих классов крупности. Установка работает с производительностью по питанию до 140 т/ч и подачей промывочной воды с расходом около 400 м 3 /ч. Рис. 11 - Грохот ГБА в мобильной промывочной установке добычи тонкого золота на место- рождении ПИКАН Амурской области. О качестве промывки и размерах валунов, перерабатываемых в грохоте ГБА, убедительно свидетельствует фотография его надрешѐтных продуктов, которые после выгрузки из грохота отправляются в отвал. Рис. 12 - Отмытые куски и валуны надрешѐтных фракций грохота ГБА. Такие эксплуатационные показатели и технологические результаты по дез- интеграции, промывке, тонкому сухому и мокрому грохочению материалов с 80 кусками до 200 раз превышающими граничную крупность разделения, обеспе- чивают перспективность и очень широкую область применения барабанных грохотов с резиновыми рабочими поверхностями типа СДАЛ. Они также долж- ны представлять по нашему мнению, значительный интерес для предприятий, совершенствующих свои технологические процессы и осваивающих новые, вы- сокопроизводительные технологии обогащения, в том числе техногенных ме- сторождений. Решая задачи постоянного расширения области использования нового, ана- логичного ГБК и ГБА оборудования, которые зависят от возможностей приме- нения в их конструкциях различных типов просеивающих поверхностей, разра- ботчиками создан специализированный для барабанных сеющих модулей типо- размерный ряд резиновых сит типа СДАЛ тонкого и мелкого грохочения (таб- лица №1). Производство таких сит обеспечено ООО фирмой «Размах» необхо- димой технологической оснасткой и налажено в ИГТМ им. Полякова НАН Украины. Основываясь на модульном принципе конструирования, для технологиче- ских схем углеобогащения с предварительным грохочением, а также для грохо- чения крупнокусковых высокоабразивных материалов по крупности от 50 до 300 мм разработана серия конструкций грохотов барабанных колосниковых класса «Гризли». В технологиях обогащения углей такие конструкции могут со- здаваться по индивидуальным заказам или предназначаться для установки вза- мен широко известных, так называемых цилиндрических грохотов со спираль- ной рабочей поверхностью ГЦЛ-1 и ГЦЛ-3. В других технологиях оборудова- ние этого типа может широко применяться для защитного грохочения и выде- ления самых тяжѐлых негабаритов, а также как агрегаты подготовки рудных пульп перед операциями дезинтеграции, промывки и классификации, например, в скрубберах. Размеры таких негабаритов могут достигать 800 - 1000 мм, при- чѐм при необходимости, процессы их выделения могут совмещаться с эффек- тивной отмывкой от налипающих мелких и глинистых фракций. Применение для формирования колосниковой рабочей поверхности таких грохотов высоко- эластичных износостойких резин имеет главной целью снижение демпфирова- нием ударных нагрузок на колосники барабана, а также на узлы и детали опор- но-приводных платформ. Другим важным эффектом от применения резин в та- ких системах является снижения шумов при переработке крупных кусков и тя- жѐлых негабаритов. Одним из вариантов и примеров конструкции барабанного колосникового грохота для выделения и отмывки классов крупности +300 мм из подаваемого на обогащение сильно зараженного глинами алмазосодержаще- го сырья является представленный на рис. 13 грохот ГБР. 81 Таблица 1 - Просеивающие элементы СДАЛ для техники грохочения барабанного типа №№ п/п Размеры ячеек, мм Апертура и ориентация относи- тельно оси вращения грохота Профиль сечения ячеек 1 0,5 х 6,0 Расширяющийся симметричный 1 2 0,8 х 6,0 Расширяющийся симметричный 3 1,2 х 6,0 Расширяющийся симметричный 4 1,2 х 1,2 Расширяющийся симметричный 5 2,0 х 2,0 Расширяющийся асимметричный - «контрдефлектор» 6 2,0 х 12,0 Расширяющийся симметричный 7 3,0 х 22,0 Расширяющийся асимметричный - «контрдефлектор» 8 5,0 х 5,0 Расширяющийся симметричный 9 5,0 х 22,0 Расширяющийся симметричный 10 5 0 х 30 0 Расширяющийся симметричный 11 8,0 х 30,0 Расширяющийся симметричный 12 10,0 х 22,0 Расширяющийся симметричный 13 20,0 х 20,0 Расширяющийся симметричный, разомкнутый типа РЛСС 14 25,0 х 45,0 Расширяющийся симметричный, разомкнутый типа двухсторонних РЛСС 15 45,0 х 45,0 Расширяющийся симметричный 82 Рис. 13 - Грохот барабанный колосниковый ГБР для выделения и отмывки негабаритов круп- ностью +300 мм. Техническая характеристика грохота ГБР (ГБР. 3,2x1,7): Расчѐтная производительность по питанию, т/ч - до 800; Количество просеивающих секций - 1; Диаметр просеивающей поверхности, мм - 1710; Суммарная площадь грохочения, м 2 - 16,8; Угол наклона оси барабана к горизонту, град - 5-15; Частота вращения барабана, мин -1 - 12, 15; Тип привода - электромеханический, фрикционный; Установленная мощность, кВт - 18,5; Частота вращения вала электродвигателя, мин -1 - 735; Тип редуктора - цилиндрический 1Ц2У-250М 20 11(22); Габариты LxBxH, мм - 7350x3290x2875; Масса, т - 13,5 Опорно-приводная платформа этого агрегата выполнена с двумя приводны- ми колѐсными парами и электродвигателями, размещѐнными со стороны за- грузки. Опорная выгрузочная и приводная загрузочная секции по рабочей по- верхности защищены напряженной сжатием футеровкой (рис. 14). Со стороны загрузки футеровка снабжена транспортирующими лифтѐрами. Рис. 14 - Рабочие поверхности секций грохота ГБР 83 Колосники грохота защищены резиновыми футеровками с повышенными амортизирующими характеристиками и каблучковыми протекторами (рис. 15). Рис. 15 - Колосник сеющей секции грохота ГБР Грохот ГБР применѐн компанией «Уралалмаз» в технологической линии обогащения алмазосодержащего сырья для подготовительной дезинтеграции и обводнения тяжѐлых, труднодиспергируемых глинистых материалов перед пе- реработкой в высокопроизводительных скрубберах. 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 симпози- ума 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. – Вып. 7. - С. 125-132. 3. Степаненко А.И. Современное оборудование дезинтеграции / Степаненко А.И. // - Новосибирск: режим доступа: http://gmexp.ru/about/. 4. Высотин А.В. Обогащение стекольных песков / Высотин А.В., Степаненко А.И. // - Новосибирск: режим доступа: http://gmexp.ru/about/. 5. Пятаков Вл. Г. Скрубберный агрегат облегчѐнной конструкции / Пятаков Вл. Г., Пятаков Вик. Г. // Гор- ный журнал. – 2006. - №2. 84 УДК 622. 742:621. 926:621.3. 06 Д-р техн. наук Е.С. Лапшин, канд. техн. наук А.И. Шевченко (ИГТМ НАН Украины) АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РАЗВИТИЯ ВИБРАЦИОННОГО ГРОХОЧЕНИЯ ПРИ ОБЕЗВОЖИВАНИИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ Приведен обзор технических решений вибрационных грохотов и сравнение показателей их работы с известными методами обезвоживания минерального сырья. Предложены вари- анты развития подобных аппаратов в институте геотехнической механики Национальной академии наук Украины. ANALYSIS OF THE CONDITION OF DEVELOPMENT VIBRATING SCREENING AT DEHYDRATION OF MINERAL RAW MATERIALS The review of technical solutions vibrating screens and comparison of indicators of their work with known methods of dehydration of mineral raw materials is provided. Options of development of similar devices at institute of geotechnical mechanics of National academy of Sciences of Ukraine are offered. Во многих отраслях применяют процессы обезвоживания. Поэтому пробле- мой обезвоживания занимаются многие специалисты Украины и зарубежья, среди которых: Национальный горный университет, Гипромашуглеобогащение, УкрНИИуглеобогащение, Гипромашобогащение, Институт геотехнической ме- ханики НАН Украины им. Н.С. Полякова (ИГТМ НАН Украины), Механобр- чермет (Россия), фирмы: "Шенк" и "Уде" (Германия), "Репифайн" и "Деррик" (США), "Фурукава" (Япония), "Круш" (Израиль), и др. В данной работе рассматриваются опыт и предложения по обезвоживанию продуктов обогащения на вибрационных грохотах, а также их целесообразность и техническая возможность. Актуальность исследований и анализа опыта свя- заны с потребностью снижения содержания влаги в тонких классах до конди- ционных норм, а также с недостаточной изученностью свойств исходного сы- рья, отсутствием возможности управления процессом разделения в зависимости от физико-механических свойств исходного материала и научной базы для вы- бора техники и обоснования технологии обезвоживания сырья. Цель работы – анализ технических решений по обезвоживанию продуктов обогащения на вибрационных грохотах и области их использования. Классификация видов грохочения выполнена в [1]. В работах [2,3] показано, что при тонком и особо тонком грохочении доми- нирующую роль играют силы поверхностного натяжения, действующие на гра- нице фаз. Для эффективного обезвоживания необходимо преодолеть эти силы, например за счет разрежения под ситом или увеличения ускорения. Однако увеличить ускорения не позволяет прочность корпуса грохота. Представляется перспективным для увеличения ускорения импульсное воз- действие за счет виброудара непосредственно по ситу или через промежуточ- ный элемент. Довольно-таки подробный обзор конструкций грохотов и просеивающих поверхностей приведен в монографии [4]. В нем, однако, недостаточно полно отражены конструкции, в которых используются разрежение под ситом и поли-
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-54003
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1607-4556
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T16:59:00Z
publishDate	2012
publisher	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
record_format	dspace
spelling	Звягильский, Е.Л. Филимонов, П.Е. Морус, В.Л. 2014-01-29T19:43:18Z 2014-01-29T19:43:18Z 2012 Сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением / Е.Л. Звягильский, П.Е. Филимонов, В.Л. Морус // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 101. — С. 63-83. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1607-4556 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54003 622.741.3-913.1 Розглянуто процеси сухого, дрібного й тонкого просівання вологого рядового вугілля перед збагаченням. Наведено приклади застосування техніки для здійснення таких процесів. The processes of dry, shallow and thin crashing of moist ordinary coals before enriching are considered.The examples of application of technique for realization of such processes are resulted. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением Dry, shallow and thin crashing of moist ordinary coals before enriching Article published earlier
spellingShingle	Сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением Звягильский, Е.Л. Филимонов, П.Е. Морус, В.Л.
title	Сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением
title_alt	Dry, shallow and thin crashing of moist ordinary coals before enriching
title_full	Сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением
title_fullStr	Сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением
title_full_unstemmed	Сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением
title_short	Сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением
title_sort	сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/54003
work_keys_str_mv	AT zvâgilʹskiiel suhoemelkoeitonkoegrohočenievlažnyhrâdovyhugleiperedobogaŝeniem AT filimonovpe suhoemelkoeitonkoegrohočenievlažnyhrâdovyhugleiperedobogaŝeniem AT morusvl suhoemelkoeitonkoegrohočenievlažnyhrâdovyhugleiperedobogaŝeniem AT zvâgilʹskiiel dryshallowandthincrashingofmoistordinarycoalsbeforeenriching AT filimonovpe dryshallowandthincrashingofmoistordinarycoalsbeforeenriching AT morusvl dryshallowandthincrashingofmoistordinarycoalsbeforeenriching

Сухое, мелкое и тонкое грохочение влажных рядовых углей перед обогащением

Репозитарії

Схожі ресурси