Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя (стр. 6 )

Валковые дробилки с зубчатыми валками чаще всего используются для крупного дробления угля.

Рядовой уголь перед дроблением, как правило, подвергается грохочению и в дробилку направляется только надрешетный продукт грохота. Материал на грохот обычно подается ленточным конвейером. При загрузке материала в дробилку необходимо обеспечить поступление его по всей длине валков с тем, чтобы работала вся их поверхность. Дробленый продукт, как правило, направляется в следующую операцию конвейером или самотеком по желобу. На углеобогатительных фабриках валковые зубчатые дробилки часто устанавливают на перекрытиях.

Наиболее быстро изнашивающимися частями этих дробилок являются зубчатые сегменты и вкладыши подшипников. Сегменты изготавливают из марганцовистой стали, а зубья по режущим кромкам наплавляют твердым сплавом.

Дробилки ударного действия

Принцип действия и устройство дробилок

В дробилках ударного действия дробимый материал разрушается ударом за счет кинетической энергии движущихся тел. Дробилки ударного действия по устройству основного дробящего органа разделяются на молотковые, роторные и дезинтеграторы.

Дробящими элементами молотковых и роторных дробилок являются вращающиеся билы (молотки), которые закреплены на дисках вращающегося ротора шарнирно, а в роторных — жестко.

Молотковые дробилки. Молотковая дробилка (рисунок 9) состоит из корпуса 5, футерованного стальными плитами 6. На вращающемся горизонтальном валу 1 насажены диски 2, между которыми шарнирно подвешены молотки 4.

Дробимый материал поступает в рабочее пространство дробилки через загрузочное отверстие и попадает в зону действия вращающихся молотков 4, которые ударяют по кускам и с силой отбрасывают их к стенкам корпуса на плиты 6. Разрушение кусков вызывается ударом молотков, ударом кусков о плиты, раздавливанием и истиранием кусков молотками на колосниковой решетке 7. Дробленый продукт разгружается вниз под дробилку. Размер отверстий решетки определяет крупность дробленого продукта.

Молотковые и роторные дробилки отличаются большим конструктивным разнообразием. Они изготавливаются с шарнирно подвешенными и с жестко закрепленными молотками, одно - и двухроторные, с разгрузкой дробленого продукта через колосниковую решетку и со свободной разгрузкой, с жесткой и самоочищающейся решеткой, реверсивные и нереверсивные, горизонтальные и вертикальные.

Технологические параметры молотковых дробилок

Основными технологическими параметрами механического режима работы молотковых дробилок являются окружная скорость ротора, производительность и мощность двигателя.

Эксплуатация молотковых и роторных дробилок

Молотковые и роторные дробилки (рисунок 10 ) устанавливают на высоких и пустотелых фундаментах, размеры которых выбирают с учетом размещения под дробилкой транспортных средств. Масса фундамента должна быть достаточной для компенсации вибраций, возникающих при работе дробилки.

Загружать материал в дробилку необходимо равномерно по ширине приемного отверстия и по времени, что обеспечивает максимальную производительность дробилки и более равномерный по крупности продукт. Поэтому перед молотковыми и роторными дробилками обычно устанавливают питатели.

Для предотвращения вылета кусков из приемного отверстия предусмотрены закрытые сверху коробки, вход материала в которые имеет штору из конвейерных лент или цепей. Эти же коробки используют и как укрытие для отсоса пыли, выбрасываемой из дробилки через приемное отверстие.

Схемы дробления

Операции дробления применяются, как правило, для подготовки полезного ископаемого к измельчению и лишь в отдельных случаях, когда полезное ископаемое характеризуется крупной вкрапленностью ценных минералов, — непосредственно к операциям обогащения. На дробильно-сортировочных фабриках дробление имеет самостоятельное значение.

Дробление является весьма энергоемким процессом, на который расходуется около половины энергии, потребляемой обогатительной фабрикой. Поэтому стремятся в возможно большей степени сократить объем материала, направляемого в эти операции, руководствуясь принципом «Не дробить ничего лишнего».

В материалах, подлежащих дроблению, всегда имеются куски (зерна) мельче того размера, до которого идет дробление в данной стадии. Такие куски целесообразно выделить из исходного материала перед дробильными машинами на грохотах.

Дробилки могут работать в открытом и замкнутом циклах с грохотами

Открытый цикл дробления — это дробление материала без последующего грохочения или без возвращения крупного про­дукта в дробильное оборудование.

Замкнутый цикл дробления — это дробление материала, осуществляемое с последующим грохочением, после чего крупный продукт непрерывно возвращается обратно в дробильное оборудование.

При открытом цикле материал проходит через дробилку один раз и в дробленом продукте всегда присутствует некоторое количество кусков избыточного размера.

При замкнутом цикле материал неоднократно проходит через дробилку. Дробленый продукт поступает на грохот, выделяющий из него куски избыточного размера, которые возвращаются для додрабливания в ту же дробилку.

Стадией дробления называют совокупность операций дробления и грохочения. При этом операцию грохочения принято относить к той операции дробления, в которую поступает верхний продукт грохота.

Если грохочение предшествует дроблению, то оно называется предварительным, а если после дробления, то поверочным (контрольным). При возвращении продукта дробления на предшествующую операцию грохочения последнюю называют совмещенной операцией предварительного и поверочного грохочения.

Схема дробления — это графическое изображение последовательности операций при дроблении. Схемы дробления состоят из одной или нескольких стадий дробления, включающих операции предварительного и поверочного грохочения

Такие схемы поясняют графиком, на котором, кроме наименования стадий, указывают массу, выход и крупность продуктов дробления, а также размеры разгрузочных отверстий дробилок в каждой стадии.

В зависимости от дробимости, минералогического состава, трещиноватости, крупности и других свойств горной породы и от потребного гранулометрического состава дробленого продукта подбирают тип дробилки.

Крупное, среднее и мелкое дробление твердых пород целесообразно производить в дробилках, работающих преимущественно по принципу раздавливания (щековые, конусные и валковые дробилки с гладкими валками); крупное дробление мягких и хрупких пород — в дробилках, работающих преимущественно по принципу раскалывания (зубчатые валковые дробилки, игольчатые, пиковые дробилки), а среднее и мелкое их дробление — в дробилках ударного действия (молотковые дробилки, дробилки избирательного дробления); среднее и мелкое дробление твердых и вязких пород — в дробилках, работающих по принципу раздавливания с участием истирания (валковые дробилки с гладкими валками и др.).

Назначение и классификация процессов измельчения

Измельчение — это процесс разрушения кусков полезного ископаемого под воздействием внешних сил в замкнутом объеме с целью достижения требуемой крупности (менее 5 мм) или степени раскрытия минералов. Как правило, на измельчение поступает материал после дробления крупностью менее 10—25 мм.

В результате измельчения получают продукт, пригодный по крупности для последующего обогащения и содержащий полезные минералы в виде частиц, максимально освобожденных от пустой породы (рисунок 13).

Крупность частиц измельченного продукта обычно не превышает 1 мм, а часто с целью полного раскрытия сростков руду измельчают до крупности частиц менее 0,1 мм.

Степень измельчения определяется отношением максимального размера зерен исходного продукта Dmах к максимальному размеру зерен измельченного dmax

Достижение такой степени измельчения за один прием затруднительно, поэтому измельчение, как и дробление, чаще всего осуществляется в несколько приемов (стадий).

По виду реализации методов разрушения различают механическое измельчение с мелющими телами, пневматическое и аэродинамическое без мелющих тел.

Все измельчительные машины по принципу действия можно разделить на две основные группы: механические мельницы (с мелющими телами) и аэродинамические мельницы (струйные размольные аппараты без мелющих тел).

В свою очередь, механические мельницы в зависимости от геометрической формы рабочего корпуса разделяются на барабанные, кольцевые, чашевые и дисковые

Аэродинамические (струйные) мельницы в горно-рудной промышленности применяются сравнительно редко и исключи­тельно для тонкого и сверхтонкого измельчения материала. Принцип их действия заключается в том, что частицы материала разгоняются встречными струями сжатого воздуха, перегретого пара или газа и измельчаются в результате соударения друг с другом.

Измельчаемость полезных ископаемых

Под измельчаемостью материала исходной крупности понимается способность его с большей или меньшей степенью легкости превращаться при измельчении в продукт заданной крупности.

Измельчаемость руды характеризуется удельной производительностью мельницы по вновь образованному расчетному классу крупности -0,074 мм (или по другому размеру расчетного класса).

Относительная измельчаемость определяется по результатам измельчения проб исследуемой и эталонной руд в лабораторной мельнице периодического действия, работающей в имитированном открытом или замкнутом цикле.

Проба руды дробится (на валках) до крупности 6—0 мм и измельчается при постоянных условиях, принятых для лабораторной мельницы; при этом снимается кинетика измельчения по всем классам крупности стандартного набора сит (например, 0,3; 0,2; 0,15; 0,1; 0,074 мм).

Барабанные мельницы

Барабанные мельницы классифицируются на мельницы с вращающимся барабаном, вибрационные и центробежные.

Барабанная мельница (рисунок 15) представляет собой пустотелый барабан 1, закрытый торцевыми крышками 2 и 5, в центре которых имеются полые цапфы 4 и 5. Цапфы опираются на подшипники 6 и 7, и барабан вращается вокруг горизонтальной оси. Барабан заполняется примерно на половину объема дробящей средой (дробящими телами). При его вращении дробящие тела благодаря трению увлекаются его внутренней поверхностью, поднимаются на некоторую высоту и свободно или перекатываясь падают вниз. Через одну полую цапфу 4 внутрь барабана непрерывно подается измельчаемый материал, который проходит вдоль него и, подвергаясь воздействию дробящих тел, измельчается ударом, истиранием и раздавливанием. Измельченный продукт непрерывно разгружается через другую полую цапфу 5. При вращении барабана материал движется вдоль его оси вследствие перепада уровней загрузки и разгрузки и напора непрерывной по­дачи материала; если измельчение мокрое, то материал увлекается сливным потоком воды, а если сухое — воздушным потоком, возникающим при отсасывании воздуха из барабана.