4 Дәріс
Ұнтақтау. Ұнтақтау процестерінің сипаттамасы. Аппараттар құрылысы. Пайдалы қазбаларды байыту кезінде ұнтақтау операциясының тағайындалуы және ролі. Ұнтақтаудық теориялық негіздері. (4 сағат)
Дәріс жоспары
Ұнтақтау процесінің тағайындалуы және классификациясы.
Ұнтақтау процестерінің сипаттамасы.
Аппараттар құрылысы.
Ұнтақтау процесінің тағайындалуы және классификациясы
Ұнтақтау процестерінің негізіне жататындар: айналмалы барабандарда және тербелмелі диірмендерде ұнтақтау, орталықтан сыртқа тебуші, ағынды және жарылу ағынды диірмендердегі ұнтақтау. Ұнтақтау дәрежесін қажет ететін және сростоктарды жазып беретін, өнімділікке қажетті ұнтақталған өнімнің гранулометриялық құрамын қажет ететін ұнтақтау аппаратының таңдау түрі бастапқы материалдың физикалық қасиетіне және ірілігіне тәуелді болады.
Айналмалы барабанды диірменде ұнтақтау
Барабанды диірмен (4.1, а сурет) цилиндрлі барабан 1 (кейде конус тәрізді немесе цилиндрлі конус тәрізді) 2, 3 шөрке төсеулі қақпақтары бар және 6,7 подшипниктерге сүйенетін 4, 5 қуыс денелі цапфасы бар болып келеді. Бастапқы материал бір цапфа арқылы тиеледі, ал ұнтақталған өнім келесіден түсіріледі. Барабанның осін бойлай бастапқы материалдың үздіксіз тиеу нәтижесінде материал қозғалысы түсу және тиеу және қысым деңгейінің айырмасы арқылы жүзеге асырылады: дымқыл ұнтақтау кезінде материал сумен тасымалданады, ал құрғақ ұнтақтау кезінде – ауалы ағыммен тасымалданады.
Барабан айналған кезде ұнтақталатын орта (болат шарлар, стерженжер, кен кесектері немесе кенді галька) және ұнтақталатын кен үйкеліс нәтижесінде кейбір ұзындыққа көтеріледі және қайтадан төмен түседі, сырғанайды немесе төмен түседі. Ұнтақтау түсетін ұнтақталатын орта нәтижесінде, бөлшек арасындағы жаншылу және үйкеліс нәтижесінде және диірмендегі сырғанау қабат нәтижесінде жүзеге асырылады. Ұнтақтау жұмысына барабанның айналу жиілігі арқылы анықталатын, nкр критикалық қатынасқа. Ұсақталатын бөлшек немесе дене үшін, мысалы шардың, ең биік А нүктесінде (17, б сурет) екі негізгі әрекеттегі күштің - F центрге тартқыш күш және Р ауырлық күшіне жететін, соғудың, үйкелістің және жаншылудың үлесі диірменнің жұмыс тәртібіне тәуелді болады – және осы негізі екі күштер айналмалы барабанның сыртқы бетінен үзіліп кетпейді.
4.1 Сурет – Ұнтақтаудың сарқылмас (б), сарқырама (в) және аралас (г) режимдері кезіндегі барабанды айналмалы диірменнің және ондағы ұсақталатын денелердің схемасы
Осы шарт үшін:
,
мин-1
мұндағы D - диірмен барабанының ішкі диаметрі.
Өнеркәсіптік жағдайларда диірмендер барабанның айналу жиілігі 50-88% тең, сарқылмас, сарқырама және аралас ұнтақтау режимдерде ұнтақталатын шикізаттың қасиетіне тәуелді, оның бастапқы және қажет соңғы ірілігі.
Сарқылмас (катаракты емес, жалғасқан) режим (4.1, б сурет) барабанның айналу жиілігі 50-60% құрайды. Ұсақталатын денелер, мысалы шарлар, кейбір биіктікке көтерілген кезде, сосын «сарқылмас» болып сырғанайды немесе төмен қарай түседі, яғни материалды жаншу және майдалау арқылы ұнтақтайды. Режимнің қолдану мақсаты: мысалы, гравитациялық байыту алдында өнімді біркелкі, ірілігі бойынша алу; материалға ұсақталатын денелердің екпінді ықпалын тоқтату және сынғыш материалдарды және қатты емес жыныстарды ұнтақтау; сростоктарды төзімделендіруі және уонцентарттардың ұнтақтау және байытудың аралық өнімдерінің алдында олардың ашылған дәрежелерін жақсарту. Ұнтақтаудың сарқылмас ренжиміндегі оңды құбылыс, яғни диірмен ішіндегі классификация, осының нәтижесінде барабанның төменгі бөлігінде шоғырланады және ұнтақтауға ірі және ауыр сростоктар ұшырайды; пульпадағы ұсақталған денелерге толтырылған ал жұқа бөлшектер ұнтақталмайды және диірменнен ағын болып шығарылады. Осы классификацияны қамтамасыз ету үшін ұнтақтау салыстырмалы араластырылған пульпаларда (қатылығы 40-50%) жүзеге асырылады, ұсақталатын денелердің сырғуы кезінде ұнтақтаудың жеткілікті интенсивтілігін қамтамасыз ету үшін жүзеге асырылады, себебі өте қою пульпа ұнтақталатын дәндерге олардың әсерін тым жұмсартқан болар еді.
Сарқырамалы (катаракты) режим (4.1, в сурет) барабанның айналу жиілігі 75-88%, параболалық траекторияға айналмамен ұсақталатын денелердің барлық немесе көптеген қабаттарының өтуін қамтамасыз етеді. Осы кезде материалдың ұнтақталуы түсетін денелердің екпіндері арқылы жүзеге асады және тек шамалы ғана жаншу және ұнтақтау арқылы жүзеге асады. Ұнтақтау тиімділігі пульпаның тығыздығы 65-80%-ке дейін өседі және ұсақталатын дененің екпін күшіне сұйық фазаның сөнетін әрекеттің төмендеуі арқылы жүзеге асады. Бірақ пульпаның үлкен тығыздығы материалдың тым аса ұнтақтауына әкеледі және диірменнің қирауының себебі болуы мүмкін. Сарқырамалы режим материалдың ірі ұсақтағыш және қиын ұнтақталуы кезінде қолайлы болып табылады және қазіргі өндірістік тәжірибеде кеңінен пайдаланылады.
Аралас режим (4.1, г сурет) сарқылмас және сарқырама ұнтақтау арасындағы режим болып табылады және барабанның айналу жиілігі 60-75% болады. Осы кезде ұсақталатын денелердің сыртқы қабаттары төмен сырғанайтын материалдың ішкі қабатына түседі. Барабанның айналуының тиімді жиілігі барлық ұнтақтау режимдерінде дәрежеге тәуелді болады және 30-дан 50% аралығындаөзгеретін ұсақталатын денелердің толтыру коэффициенттеріне тәуелді болады. Неғұрлым олардың шамасы көп болса, барабанның айналуының тиімді жиілігі соғұрлым төмен болады.
Кеннің өнімділігі мен ұнтақсау сапасынан басқа, диірменнің жұмысының тиімділігі шығындалатын энергияның (15-40 кВТ сағ/т) құнынан қосылатын 1 тонна кеннің ұнтақтау құнымен анықталады, шарлар (0,5-2,5 кг/т), стержень (0,2-0,5 кг/т) және футеровка (0,1-0,4 кг/т), олардың тозуы өзіндік қаттылық төмендеген сайын жоғарлайды және бастапқы іріліктің ұнтақталатын материалдың қаттылығы жоғарлаған сайын, ұнтақтау дәрежесі жоғарлаған сайын өзіндік тозуы жоғарлайды.
Ұнтақталатын ортаның түріне қарай диірмендер шарлы, стерженді, галкалы және кенді галкалы, өздігінен ұнтақталатын және жартылай өздігінен ұнтақталатын, оларды жүк түсіру әдісі бойынша диірмендер: торлы және орталық жүк тиеу болып бөледі.
