Арсентьев В.А., Вайсберг Л.А., Зарогатский Л.П., Шулояков А.Д. Производство кубовидного щебня и строительного песка с использованием вибрационных дробилок
Подождите немного. Документ загружается.
Q,
кг/ч
2000
1500
1000
1280
а
1480
~
-
1
,
2S'
О/о
6
80
70
60
50
40
1780
dCP
. 838'
ММ
2,0
1,5
1,0
0,5
1280
б
1480
30~-L
__________
~
____________
~
1280
1480 1780
1780
Рис.
29.
Зависимость
производительности
Q
(а),
средневзвешенного
разме
ра
куска
dср
,
. з .
(6)
и
содержания
фракции
-1,25
мм
P- l
,25
(6)
В
продукте
инерционной
дробилки
от
частоты
n
качаний
дробящего
конуса.
1-
3 -
давление
соответственно
2,
3,
4
МПа,
в
меньшей
мере
(на
28-45
%)
увеличение
частоты
сказывается,
на
пример,
на
повышении
выхода
в
продукте
дробления
фракции
-1,25
мм
(рис.
29,
в).
Наибольшее
влияние
роста
частоты
проявляется
при
удель
ном
давлении
на
руду
2
МПа,
так
как
при
малом
сжатии
слоя
руды
уве
личение
центробежной
силы
внутреннего
конуса
способствует
относитель
но
большему
его
уплотнению,
чем при
заранее
высоком
(З
и
4
МПа)
дав
лении
от
центробежной
силы
дебаланса,
когда
слой
руды
уже
значительно
уплотнен.
Таким
образом,
увеличение
частоты
качаний
внутреннего
конуса
спо
собствует
повышению
степени
дробления
при
незначительном
падении
про
изводительности.
Эта
мера
наиболее
эффективна
при
малых
центробеж
ных
силах
де
баланса
,
так
как
в
таких
условиях
повышается
надежность
его
подшипника
скольжения
и
уменьшается
амплитуда
колебаний
корпуса
дробилки
за
счет
большей
отстройки
от
резонанса,
т.
е.
от
низкой
соб
ственной
частоты
его
резиновых
амортизаторов.
Из
рис.
за,
а
видно,
что
увеличение
давления
в
дробящей
полости
в
два
раза
при
постоянной
частоте
приводит
к
приросту
производительно
сти
на
всех
частотах
в
среднем
на
18 %,
а
также
к
прямо
пропорциональ
ному
снижению
среднего
взвешенного
куска
в
продукте
(рис.
за,
6).
-------------------------
72
------------------------
Q,
кг
j
ч
а
dcp
.
ВЗВ'
ММ
2,0
б
2000
~
123
1500
1,5
1,0
1000
0,5
~----------~--------~--~
20
30
P-l.
25'
%
80
70
60
50
40
30
20
40
q,
МПа
20
30
30
40
q,
МПа
>
:
40
q,
МПа
Рис.
30.
Зависимость
производительности
Q
(а),
средневзвешенного
разме
ра
куска
dCI".
3. (6)
и
содержания
фракции
-1,25
мм
~
-
1.25
(в)
в
продукте
инерционной
дробилки
от
давления
q
в
дробящей
полости.
1
-3
-
соответственно
при
n = 1280, 1480, 1780
мин
-
1
•
в
условиях
увеличения
давления
выход
фракции
-1,25
мм
в
продукте
возрастает
на
18-45
%
(рис.
30,
в).
Таким
образом,
увеличение
давления
на
материал,
находящийся
в
дро
бящей
полости,
способствует
повышению
производительности
и
степени
дробления
за
счет
увеличения
степени
деформации
слоя
перерабатываемо
го
материала.
Меняя
частоту
качаний
внутреннего
конуса и статический
мо
мент
дебаланса
при
неизменном
профиле
дробящей
полости,
можно
в
дро
билке
КИД
-
300
в
условиях
ее
работы
в
открытом
цикле
получить
любой
гранулометрический
состав
в
пределах
кривых,
показанных
на
рис.
31.
Проведенные
исследования
КИД-З00
показали,
что
номинальная
круп
ность
ее
продукта
(для
материала
средней
крепости),
равная
2
мм,
может
быть
снижена
в
1,5
раза,
т.
е.
до
1,35
мм,
обеспечивая
тем
самым
условие
сверхтонкого
дробления
главным
образом
за
счет
увеличения
давления
в
дробящей
полости.
Последующие
исследования,
выполненные
на
дробилке
КИД
-
300,
были
проведены
с
целью
определения
возможности
достижения
сверхтонкого
дробления
методами
про
филирования
дробящей
полости
при
одновремен
ном
изменении
дробящей силы
и частоты
вращения
дебаланса.
По
результатам
исследований,
при
которых
было
испытано
пять
раз
личных
профилей
дробящей
полости,
сделан
вывод, что
изменение
про-
-------------------------
73
-------------------------
};у,
%
100
80
60
40
20
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 d,
мм
Рис.
31.
Пределы
регулирования
гранулометрического
состава
дробленого
продукта
для
дробилки
КИД-З00.
филя,
а
также
уменьшение
захватываемого
им
куска
не
при
водят
к
сниже
нию
крупности
продукта,
т.
е.
к
обеспечению
сверхтонкого
дробления.
Было
подтверждено,
что
повышение
давления
в
дробящей
полости
сни
жает
крупность
продукта
более
чем
в
1,5
раза.
Рассмотренные
зависимости
были
также
подтверждены
результатами
технологических
исследований
дробилки
КИД
-1750,
перерабатывающей
материал
такой
же
прочности.
Для
сопоставления
принимались
результа
ты
только
тех
исследований,
которые
были
проведены
в
условиях
пита
Hия
дробилки
материалом
мельче
200
мм,
т. е.
учитывались
режимы
,
на
которых
максимальные
напряжения
в
деталях
не
превышали
таковых
для
регулярной
обкатки
конуса
более,
чем
это
допускается
принятым
для
дро
билок
коэффициентом
запаса.
В
частности,
было
выявлено,
что
при
постоянной
частоте
качаний
внут
реннего
конуса
средневзвешенная
крупность
продукта
снижается
прямо
пропорционально
росту
давления
в
дробящей
полости
от
центробежной
силы
дебаланса.
Если
при
повышении
частоты
качаний
подвижного
конуса
производи
тельность
инерционных
дробилок
снижается,
а
при
росте
давления
на
ма
териал
повышается,
то
при
одновременном
действии
этих
факторов
про
изводительность
сохраняется
постоянной
(рис.
32).
При
таких
же
услови
ях,
когда
частота
повышается
на
12 %
при
одновременном
росте
давления
в
дробящей
полости
на
23 %,
средняя
взвешенная
крупность
продукта
сНи
жается
на
25 %,
а
выход
отдельных
фракций
крупности
меняется
в
соот
ветствии
с
зависимостями,
показанными
на
рис.
33.
В
меньшей
степени
средняя
крупность
продукта
снижается
при
росте
разгрузочной
щели
(рис.
34),
что
характерно
только
для
инерционных
дро
билок,
в
которых
рост
разгрузочной
щели
сопровождается
увеличением
--------------
74
--------------
Q,
тj
ч
160
150
.......
------------------------
______
___
140
420
430 440 450
460 470
480
490
n,
мии
-
1
Рис.
32.
Зависимость
производительности
КПД
-17
50
от
частоты
качаний
n
дробящего
конуса.
Т
,
%
50
40
30
20
420 430 440 450
460 470 480 490
n,
мии
-
1
Рис.
33
.
Кривые
содержания
в
продукте
КПД -17
50
различных
классов
крупности
при
изм~нении
частоты
качаний
дробящего
конуса.
1- 4 -
классы
кр
у
пн
о
с
т
и
соответственно
+
3,2,
- 1,
6,
+8, + 12
ММ.
т,%
1
50
(
40
30
20
10
40 45
50 55
60
S,
мм
Рис.
34.
Кривые
изменения
крупности
продукта
КПД-1750
при
различ
ных
разгрузочных
щелях.
1- 3 -
кл
асс
ы
кр
у
пно
с
ти
со
о
тветственно
+3,2, - 1,6, +8
М
М.
-------------------------
75
-------------------------
центробежной
силы
внутреннего
конуса,
а,
следовательно
,
его
амплитуды
и
производительности.
Проведенные
исследования
дробилки
КИД
-1750
показали,
что
при
со
ответствующей
технической
характеристике
крупности
питания
степень
дробления
может
искусственно
меняться
от
5
до
18
практически
при
по
стоянной
средней
производительности
150
т
/
ч.
Меняя
профиль
дробящей
полости,
статический
момент
дебаланса
и
его
частоту,
можно
в
дробилке
КИД
-1750
в
открытом
цикле
получать
продукт
более
мелкий,
чем
в
таком
же
цикле
дает
дробилка
сверхтонкого
дробления
(КМДТ
-2200),
работаю
щая
в
замкнутом
цикле
(рис.
35).
Из
приведенных
технологических
исследований
видно,
что
инерцион
ные
дробилки
могут
стабильно
работать
в
режимах
сверхтонкого
дробле
ния
для
получения
песка
и
тем
более
при
грубом
дроблении
для
получе
ния
щебня,
если
крупность
питания
не
превышает
их
паспортных
значе
нии.
Конструктивно
более
сложным
средством
управления
качеством
про
дукта
измельчения
является
изменение
формы
дробящей
полости.
Тем
не
менее
,
при
необходимости
дезинтеграции
трудноизмельчаемых
материа
лов
или
в
других
специфических
случаях
этот
метод
тоже
вполне
оправ
дан.
Изменение
геометрии
дробящей
полости
позволяет
воздействовать
на
траекторию
движения
частиц
в
процессе
их
дробления.
Траектория
перемещения
частицы
в
слое
измельчаемого
материала
мо
жет
также
задаваться
степенью
несовпадения
образующей
внутреннего
ко
нуса
с
центром
его
сферической
опоры.
Понятно,
что
в
таких
случаях
будет
наблюдаться
повышенное
проскальзывание
поверхностей
дробящих
тел
относительно
друг
друга,
что
ведет
к
увеличению
сдвигового
воздей-
"(,%
100
~
___
90
80
70
60
50
40
30
20
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15 16 17 18
d,
мм
Рис.
35.
Кривые
гранулом,етрического
состава
продуктов
различных
дробильно-измельчительных
машина.
1 -
КМДТ-2200,
работающая
в
замкнутом
цикле
;
2 -
КИД-1750
с
пределами
регулирования;
3 -
стержневая
мельница.
-------------------------
76
------------------------
ствия
на
материал,
к
ускорению
или
замедлению
его
эвакуации
из
дробя
щей
полости
и
к
изменению
степени
дробления.
Исследования,
проведенные
в
КИД
-300
с
использованием
набора
бро
ней
дробящей
полости,
рассчитанных
на
прием
кусков
25,
16,
10
и
6
мм,
показали,
что
степень
дробления
снижается
с
уменьшением
крупности
исходного
куска
,
хотя
несколько
увеличивается
выход
мелких
фракций,
например,
-63
мкм
с
20
до
25
%
при
непропорциональном
росте
удель
ного расхода
электроэнергии.
Выше
приведен
анализ
влияния
на
технологические
показатели
инер
ционной
дробилки
частоты
вращения
и
статического
момента
дебаланса.
Показано,
что
увеличение
частоты
приводит
к
росту
степени
дробления.
Однако
регулирование
технологических
параметров
изменением
частоты
сопряжена
с
потребностью
дополнительного
оборудования
,
например,
пре
образователя
частоты
тока
в
сети
электропитания,
или
с
необходимостью
замены
шкивов
клиноременной
передачи.
Далее
перечислим
наиболее
рациональные
и
простые
методы
управле
ния
технологическими
показателями
инерционных
дробилок.
•
Метод
управления
центробежной
силой
Для
управления
центробежной
силой
приводной
вибратор
дробилки
изготовливают
из
трех
установленных
друг
над
другом
грузов,
средний
из
которых
принимается
по
своему
статическому
моменту
равным
сумме
край
них
грузов
и
выполнен
с
возможностью
поворота
на
3600
и
фиксации
в
любом
выбранном
положении.
Такая
конструкция
позволяет
плавно
ме
нять
центробежную
силу
вибратора,
а,
следовательно,
и
дробящую
силу,
развиваемую
внутренним
подвижным
конусом
дробилки.
Тем
самым
мож
но
добиться
такой
степени
деформации
слоя
перерабатываемого
матери
ала,
которая
весьма
близка
к
пределу
прочности
межзерновых
связей
минерала
,
концентрирующих
в
себе
наибольшее
число
дефектов
его
струк
туры.
В
этом
случае
разрушение
материала
осуществляется
преимуществен
но
по
межзерновым
поверхностям,
что
позволяет
получать
продукт
с
малым
переизмельчением
и
повышенной
прочностью
частиц.
•
Изменение
высоты
столба
материала
над
приемным
отверстием
дробилки
Толщина
слоя
материала
в
приемной
воронке
самым
непосредствен
ным
образом
влияет
на
степень
его
уплотнения
в
дробящей
полости.
Чем
рыхлее
слой
при
малом
давлении
массы
материала,
тем
больше
амплиту
да
внутреннего
конуса
и
тем мельче
получаемый
продукт,
хотя и
при
меньшей
производительности.
Меняя
уровень
материала
над
входом
в
дробящую
полость
в
пределах
высоты
приемной
воронки,
можно
менять
степень
дробления
и производительность
в
пределах
30 %.
Такой
способ
наиболее
приемлем
для
тонкой
настройки
требуемого
технологического
режима.
------------------------
77
-------------------------
Из
всех
упомянутых
выше
способов
наиболее
простым
способом
уп
равления
крупностью
продукта
КИД
является
регулировка
частоты
вра
щения
и
статического
момента
дебалансного
вибратора,
Т.е.
дробящей
силы.
В
этом
случае
для
дробилок
каждого
размера
выбирают
постоянную
оптимальную
частоту
вращения
дебаланса,
обеспечивающую
максималь
ную
производительность.
Перед
началом
эксплуатации
дробилки
проводят
трехкратное
изменение
статического
момента
дебаланса
с
технологическим
опробованием
на
каждой
установке.
По
полученным
данным
строят
кривые
зависимости
требуемого
технологического
параметра
от
статического
мо
мента.
Такими
параметрами
могут
быть,
например,
крупность
среднего
взвешенного
куска
в
продукте
или
выход
в
продукте
требуемого
класса
крупности.
Выбирая
на
кривой
(рис.
36)
требуемый
для
технологического
процес
са
средневзвешенный
размер
куска
,
на
оси
абсцисс
находят
соответствую
щий
этому
размеру
статический
момент
дебаланса.
По
найденной
величи-
0,5
0,75
1,0
S,
мм
Рис.
36.
Зависимость
крупности
готового
продукта
d
ср
.•
з
•
от
статического
момента
SA
дебаланса.
1 - 1,25'
О/о
71
63
58
0,5
0,75
1,0
S,
мм
Рис.
37.
Зависимость
выхода
класса
-1,25
мм
1 - 1,
25
от
статического
момента
SA
де
баланса.
--------------------------
78
--------------------------
100
90
'# 80
~
70
"
'-'
60
'"
:
50
~
40
~
О 30
20
10
100
90
~
~~
'"
б
60
'"
50
'"
'"
40
о
!;;
30
g 20
10
а
0.074 0,15
0.3 0.6 1.2 2.5 5.0
10
.0
в
0.074 0,15 0
,3
0.6 1.2 2,5 5.0
10
.0 20.0 30.0
100
90
'# 80
~
70
"
'-'
60
'"
:
50
~
40
о 30
100
90
20
10
'# 80
~
70
"
'-'
60
~
50
'"
~
40
g 30
20
10
0.074 0,15
0.
3 0.6 1.2 2.5 5.0 10,0 20.0 30.0
Рис.
38.
Пределы
регулирования
крупности
готового
продукта
дЛЯ
КИД-300
(а),
КИД-600
(6),
КИД-900
(в)
и
КИД-1200
(г).
не
регулируют
и
фиксируют
грузы
дебаланса,
подготовив
тем
самым
дро
билку
к
эксплуатации.
Такие
же
действия
про
изводят
с
помощью
другой
кривой
(рис.
37),
если
существенным
для
технологического
процесса
параметром
является
выход
в
продукте
класса,
например,
1,25
мм.
Для
других
классов
могут
быть
построены
отдельные
кривые
по
гранулометрическому
составу
про
дуктов
тех
же
пробных
дроблений
при
различных
статических
моментах
дебаланса.
При
рациональном
использовании
таких
переменных
факторов,
как
из
менение
частоты
вращения
дебаланса,
дробящей
силы
и
толщины
слоя
над
входом
в
дробящую
полость
,
можно
добиваться
получения
в
КИД
любого
гранулометрического
состава
в
пределах
заштрихованных
зон,
по
казанных
на
рис.
38.
КСПЛУАТА
Я
КОНУСНЫХ
ИНЕРЦИОННЫХ
ДРОБИЛОК
НА
ПРЕДПРИЯТИЯХ
ПО
ПРОИЗВОДСТВУ
ЩЕБНЯ
Научно-исследовательские
и
конструкторские
работы,
краткий
обзор
ко
торых
приведен
в
предыдущих
разделах,
послужили
основой
для
создания
размерного
ряда
конусных
инерционных
дробилок
(табл.7)
[22].
Дробилки
внедрены
на
российских
и
зарубежных
заводах
применитель
но
к
производству
щебня
и
песка.
Наиболее
технологически
универсально
инерционные
дробилки
при
меняются
на
различных
предприятиях
в
Японии.
Используются
все
при
веденные
в
табл.
7
размеры
этих
дробилок.
Дробилки
снабжены
автома
тическими
системами
управления,
включая
преобразователь
частоты
тока
в
цепи
управления
электродвигателем.
Используя
свойство
инерционных
дробилок
оперативно
и
плавно
изменять
крупность
продукта
в
зависимо
сти
от
скорости
вращения
дебалансного
вибратора,
японские
специалисты
в
зависимости
от
потребностей
рынка
регулируют
выход
в
продукте
дроб
ления
щебня
5-20
мм
и
песка
(отсевов)
0-5
мм.
Чаще
всего
применяют
ся
технологические
режимы,
позволяющие
получать
около
50 %
песка.
Дробилки
перерабатывают
базальт,
диабаз
и
прочный
гранит.
Грануломет
рический
состав
таких
продуктов
для
дробилок
разных
размеров
показан
на
рис.
39.
Выход
частиц
лещадной
формы
при
настройке
на
производство
щебня
по
фракции
5-20
мм
составляет
на
японских
предприятиях
8-12
%.
В
сочетании
с
полной
автоматизацией
использование
инерционных
дроби
лок
КИД-1200
и
КИД-1750
позволяет
исключить
из
схемы
щебеночных
заводов
стадию
среднего
дробления
и
центробежную
дробилку-кубизатор.
Типовые
установки
дробилок
КИД-900
и
КИД-1200
в
Японии
показа
ны
на
рис.
40
и
41.
Упрощение
технологических
схем
щебеночных
заводов
в
Японии
по
зволило
снизить
капитальные
затраты
на
их
строительство
на
32 %,
энер
гозатраты
-
на
20 %,
уменьшить
износ
мелющих
почти
в
два
раза
и
со
кратить
обслуживающий
персонал
на
20 %.
Дополнительный
эффект
по
лучен
за
счет
упрощения
автоматического
управления
благодаря
отказу
от
дозирующего
питателя
(дробилка
питается
«под
завалом
»
непосредствен
но
из
бункера)
и
возможности
дробилки
включаться
и
останавливаться
под
нагрузкой
,
т.е.
при
целиком
загруженной
материалом
дробящей
поло
сти,
что
неприемлемо
для
традиционных
эксцентриковых
дробилок.
-------------------------
80
------------------------
Таблица
7
Техническая
КИД-600
КИД-600М
КИД-900
I
КИД-900М
I
КИД-1200
I
КИД-1200М
I
КИД-1500
КИД-1750
характеристика
Диаметр
основания
600 600 900
900 1200 1500
1750
дробящего
конуса,
мм
Крупность
питания,
мм
5-50 5-70 5-80
5-110 5-100
5-130
20-140
20-250
Производительность,
20
25
50
70 120 150 220
300
т
/
ч
Крупность
95 %
про-
16 20
20 25
20
20
40 60
дукта
при
производст-
ве
щебня,
мм
Содержание
в
продук-
30 30
30
26
25 25 22 20
те
класса
крупности
0-5
мм
(отсев),
%,
не
более
Мощность
привода,
кВт
75 75 160 160 200 200 250 300
Габаритные
размеры,
мм
длина
2500 2500 3260 3260 3800 3800 4500 5800
ширина
1500 1500 1970 1970 2500
2500
3000
3500
высота
2250 2250 2580 2580 2630 2630 3900 4500
Масса,
т
8,3
8,3 20,5 20,5
29,4 29,4 62,2
100