Показники роботи грохотів

Основними технологічними показниками процесу грохочення є: продуктивність грохота Q і ефективність грохочення E.

У загальному випадку продуктивність грохота (т/год) визначається рівнянням:

(2.8)

де: F – робоча поверхня грохота, м²; q – питома продуктивність грохота, м³ / год·м²; - насипна густина матеріалу, кг/м³; k - поправочний коефіцієнт на вміст у початковому матеріалі частинок розміром менше половини розміру отворів сита; l - поправочний коефіцієнт на вміст у початковому живленні частинок більше розміру отвору сита; m - поправочний коефіцієнт на ефективність грохочення; n - поправочний коефіцієнт на форму зерен; о - поправочний коефіцієнт на вологість матеріалу; р - поправочний коефіцієнт на спосіб грохочення (сухе або мокре).

Вираз (2.8) внаслідок великої кількості емпіричних коефіцієнтів складно застосовувати для розрахунку в реальних умовах, але на якісному рівні він відображає практично всі фактори, від яких залежить продуктивність грохота.

Технологічний розрахунок грохотів зводиться до визначення необхідної площі просіюючої поверхні, а також необхідної ефективності грохочення при заданій продуктивності.

Ефективність грохочення характеризує повноту відсівання нижнього класу (матеріалу, дрібнішого від розміру отворів сит) у підрешітний продукт. Ефективністю грохочення називається виражене в відсотках або частках одиниці відношення маси підрешітного продукту (Q_п) до маси нижнього класу у вихідному матеріалі (Q_нк):

. (2.9)

Ефективність грохочення визначається за формулою:

, % , (2.10)

де α – вміст нижнього класу у вихідному живленні грохота, % ; β – вміст нижнього класу в надрешітному продукті, % ; – вміст нижнього класу в підрешітному продукті, % .

Застосовують також вирази:

(2.11)

де Q_вих - маса початкового продукту.

Між продуктивністю і ефективністю існує зворотна залежність: якщо перша росте, то друга, за інших рівних умов, знижується.

Продуктивність грохота і ефективність грохочення залежать від багатьох чинників (факторів), які можна розділити на дві групи:

- фактори, що залежать від фізико-механічних властивостей вихідного матеріалу (ґранулометричний склад матеріалу, його густина і вологість, вміст і склад глинистих домішок);

- конструктивно-механічні фактори грохота (спосіб грохочення, рівномірність живлення, форма і розмір отворів просіюючої поверхні, кут нахилу короба, амплітуда і частота коливань).

Зупинимося на цих факторах докладніше.

Розмір отворів сита - впливає на швидкість руху частинок вздовж сита та їх проходження через отвори. Частинки розміром значно менші за розмір отворів сита легко проходять через нього. Частинки, близькі до розміру отворів сита, дуже утруднюють процес грохочення. Такі частинки називаються важкими, їх розмір знаходиться в межах 0,75-1,5 розміру отворів сита. Важкі зерна застряють в отворах або їх перекривають, що зменшує площу живого перетину сита і знижує якість грохочення.

Вологість вихідного матеріалу. Для грохочення має значення вміст зовнішньої вологи, яка покриває плівкою поверхню зерен матеріалу. У разі грохочення кам'яного вугілля його розсів сильно утруднюється при вологості понад 6 %. Особливо сильно впливає вологість матеріалу при грохоченні дрібних класів на ситах з невеликими отворами (0,5; 6; 13 мм). Дрібні класи мають найбільшу вологість внаслідок їх великої питомої поверхні. Зовнішня волога в матеріалі, а також наявність глинистої компоненти спричиняє злипання дрібних частинок між собою, налипання їх на великі грудки і замазування отворів сит в'язким матеріалом. Все це перешкоджає розшаруванню матеріалу за крупністю на ситі і утруднює проходження дрібних зерен через отвори, внаслідок чого вони залишаються в надрешітному продукті. При певному граничному вмісті вологи (8-12%), який залежить від властивостей матеріалу і розміру отворів сита, ефективність грохочення різко падає. Зі збільшенням вологості матеріалу понад 12% рухливість зерен зростає і поступово настають умови для мокрого грохочення, тобто грохочення матеріалу з водою, яке і застосовують для обводнених продуктів.

Розміри поверхні грохочення. Продуктивність грохота майже прямо пропорційна ширині сита. Збільшення довжини підвищує імовірність проходження частинок крізь сито, збільшуючи ефективність грохочення. Довжина сита повинна бути у 2-3 рази більша від ширини сита.

Насипна густина і форма зерен. Продуктивність грохочення зростає по мірі збільшення насипної густини і наближення форми частинок до кулястої.

Форма отворів сита. У практиці грохочення застосовуються квадратні, щілинні, прямокутні і круглі отвори сит. При цьому найбільш широко використовуються сита з отворами квадратної форми внаслідок їх легкого виготовлення. Однак щілинні і прямокутні отвори мають переваги більшого живого перетину, меншої схильності до забивання. Для перфорованих поверхонь часто використовують круглі отвори, оскільки вони дають найбільш точне розділення.

Амплітуда і частота вібрації. Збільшення амплітуди і частоти коливань приводить до збільшення числа контактів зерен з просіюючою поверхнею, поліпшення умов самоочищення сита від зерен, що застряють в отворах, внаслідок чого збільшуються продуктивність і ефективність грохочення. Однак збільшення амплітуди і частоти обмежене механічною міцністю грохота. Частота вібрації повинна зменшуватися, а амплітуда зростати по мірі збільшення розміру отворів сита грохота.

Товщина шару матеріалу на ситі. Існує оптимальна товщина шару матеріалу, при якій спостерігається максимальна швидкість грохочення. Для найбільш успішного грохочення вихідна товщина шару матеріалу на ситі не повинна перевищувати 3-4 кратних розміри отворів сита.

Кут нахилу просіюючої поверхні. Пропорційно зміні кута нахилу просіюючої поверхні змінюється продуктивність грохота і обернено пропорційно – ефективність грохочення та крупність нижнього продукту.

Необхідне число грохотiв визначається за формулою:

де k = 1,15-1,25 – коефіцієнт нерівномірності навантаження; Q – загальна кількість матеріалу, що надходить на грохочення, т/год; Q₁ – продуктивність одного грохота, т/год.