Тема лекции: Оборудование для сортировки сыпучих материалов. Грохоты, типы, устройство, принцип работы

Лекция №10.

Общие сведения о процессах сортирования материалов. Назначение и сущность процессов сортирования. Процессы сортирования и обогащения широко используют в промышленности.

В процессе переработки сырья материал необходимо разделять на сорта по крупности, удалять из материала примеси и включения, снижающие его качество. Основное оборудование для этих процессов основывается на механическом, гидравлическом и воздушном принципе действия.

Наиболее распространенный способ сортирования материалов - механический. Механическое сортирование, производимое на плоских или криволинейных поверхностях с отверстиями заданного размера, называется грохочением, а машины и устройства, служащие для этой цели, грохотами.

Различают сухой и мокрый способы грохочения. При мокром способе исходный материал поступает на грохот в виде пульпы или в сухом виде и на грохоте орошается водой из специальных брызгал. Мокрый способ применяют обычно для сортирования материалов повышенной влажности и загрязненных глиной, илом и другими примесями. В этих случаях при грохочении материал не только разделяется по крупности, но и промывается.

Процесс грохочения принято оценивать двумя показателями: производительностью, т. е. количеством поступающего на грохот исходного материала в единицу времени, и эффективностью грохочения – отношением массы материала, прошедшей сквозь отверстия сита, к массе материала данной крупности, содержащейся в исходном продукте.

Неприводные грохоты. К грохотам этого типа относятся колосниковые, дуговые, и цилиндрические.

Колосниковые грохоты представляют собой конструк­цию, состоящую из параллельных колосников, закреплен­ных болтами на общей раме по обоим концам колосни­ков. Иногда один из концов закрепляют консольно. Кон­струкцией предусмотрена смена колосников. С целью увеличения срока службы верхние кромки колосников наплавляют твердыми сплавами. Для оптимизации про­цесса угол наклона колосников должен составлять при грохочении руд 40—45° и при грохочении углей 35—30°.

Производительность грохота Q определяют ориентировочно, т/ч:

Q =2,4Fa,

где a — размер щели между колосниками, мм; F —пло­щадь просеивающей поверхности, м².

Эксплуатация грохотов показывает, что их применение неэффективно на глинистых и вязких материалах, влажность которых превышает 6—8 %. Вследствие необходимости больших наклона и протяженности колос­ников высотные габариты машины значительны. (¹ Длина колосников составляет примерно шесть диаметров наибольших кусков руды.).

Дуговой грохот (рис. 47) предназначен для грохоче­ния тонкого и мелкого материала. Крупность исходного Питания составляет 0,3—12 мм. Материал поступает через загрузочный патрубок 1 в грохот под действием из­быточного давления 0,14—0,25 МПа. Патрубок имеет сужающееся сечение, что позволяет повысить скорость.пульпы на выходе до 6 м/с и создать на цилиндрическом участке пути по дуге с центральным углом от 90 до 270° значительные инерционные силы. Под действием этих центробежных сил мелкие куски крупностью 0,1—3,25мм и жидкость проходят через сито 2 в разгрузочную коробку 3 и сливной патрубок 4. Крупный продукт разгружается через желоб 5.

При ширине щелей в сите 0,3—0,7 мм удельная производительность грохота составляет 70—150 м³/(ч·м²). Обычно при работе на рудных пульпах сито служит 30— 40 дней.

Цилиндрический грохот (рис. 48) работает по тому же принципу. Пульпа поступает в загрузочное устрой­ство и из него под напором выбрасывается касательно к цилиндрической поверхности. Закрученная струя пульпы по спирали 1 последовательно перемещается по цилиндрическому шпальтовому ситу 2, затем по коническому 3 и разгружается через выходной патрубок 4 надрешетного продукта. Подрешетный продукт проходит через от­верстия сита и выводится из корпуса грохота 5

Подвижные грохоты. К подвижным грохотам относятся валковые, барабанные, качающиеся, инерционные (или вибрационные) и специальные

Валковые грохоты представляют собой систему при водных валков с насаженными на них дисками Диски одного вала входят в междисковое пространство двух соседних валов, образуя зазоры протяженностью от 5 до 175 мм Количество валков колеблется от 5 до 13. Грохот устанавливают под углом 12—15° к горизонту и для предотвращения проскальзывания кусков скорость дисков к выходу грохота постепенно увеличивается. Диски могут быть гладкими, зубчатыми, круглыми, некруглыми (треугольными). Гладкие диски используют для грохоче­ния материала С целью ускорения процесса диски устанавливают эксцентрично, отстоящими один от другого на 20-25 мм и смещают на 70—90° эксцентриситеты соседних валков.

Зубчатые диски применяют для грохочения агломерата. Зубья выполняют в виде прямоугольной трапеции с увеличенным основанием. Для очистки зазоров от прилипшей руды высоту одного из зубьев увеличивают. Цепной шестеренчатый привод валков осуществляется через паразитные шестерни.

Валковые грохоты малопроизводительны, малоэф­фективны, сложны по конструкции и в эксплуатации; Ирок службы дисков сравнительно невелик, а замена их трудоемка.

Барабанные грохоты применяют при промывке и грохочении руд россыпных месторождений, золотосодержащих песков. Просеивающая поверхность представляет собой цилиндр, бандажи которого установлены на роликах. Один из роликов — ведущий — служит для передачи крутящего момента Для стабильного протекания процесса барабан наклонен на угол 3—7° к горизонту и от сползания по каткам удерживается двумя горизонтальными упорными роликами.

Громоздкость, низкий коэффициент использования площади грохочения, сложный привод и малая произво­дительность - основные недостатки, ограничивающие область применения грохота этого типа.

Рисунок 47 – Дуговой грохот Рисунок 48 – Цилиндрический грохот

Плоские качающиеся грохоты представляют собой короб с закрепленным в нем ситом Короб подвешен (установлен) на четырех подвесках (стойках), закрепленных в, неподвижным опорам. Со средней частью короба соединен эксцентриково-шатунный механизм, получающий, перемещение от электродвигателя, установленного на неподвижном основании. Под действием шатуна короб перемещается вперед и вверх, подбрасывая и встряхивая породу. При обратном ходе мелкие частицы породы происходят через сито. Число качаний короба 400—600 в минуту при амплитуде (эксцентриситете) от 4 до 16 мм. Эксплуатацию таких грохотов ограничивают сильные колебания, которые передаются фундаменту, а также недостаточная прочность опор.

Рисунок 49 – Потувибрационныи грохот

Вибрационные грохоты. Полувибрационный грохот (рис. 49, 50, а) более произ­водителен, чем качающийся грохот. Короб 1 с двумя ситами 2 и 3 наклонен на 15—30° к горизонту и в своей средней части имеет вибратор 4. Последний состоит из эксцентрикового вала, вращающегося на двух самоуста­навливающихся роликовых подшипниках, размещенных на неподвижной раме 5. Эксцентриковая часть вала на двух самоустанавливающихся роликовых подшипниках несет центральную часть короба. Периферические части короба поддерживают тяги 10 и листовые рессоры 6. Вращение вала осуществляется электродвигателем 7 через клиноременную передачу 8. Для регулирования величины колебаний короба на эксцентриковом валу предусмотрены два противовеса 9. Обычно частота вращения вибратора составляет 750—1000 об/мин при эксцентриситете 1,5—6 мм. Полувибрационные грохоты применяют для крупного (куски диаметром D<300 мм) среднего и мелкого грохочения. Так как центральная часть короба вращается по постоянной круговой траектории не зависящей от загрузки, то эти грохоты работают в тяжелых условиях надежно, с высокой производительностью. Однако довольно сложная конструкция (наличие четырех подшипников, трудность при монтаже и в эксплуатации, передача значительных вибраций на опоры) приводит к ограничению применения данных грохотов.

а — полувибрационный, б — инерционный с простым вибратором,

в — самоцентрирующийся, г — самобалансный д — резонансный

Рисунок 50 – Схемы грохотов

Литература: 2 осн. [146-148], 3 осн. [68-78].

Контрольные вопросы:

1. Назначение и сущность процессов сортирования.

2. Что называется процессом грохочения?

3. Какими показателями оценивается процесс грохочения?

4. Какие грохоты относятся к неприводным?

5. Какие грохоты относятся к приводным?

6. Основные узлы и детали валкого грохота.

Дата добавления: 2015-06-26