Рабочая (просеивающая) поверхность грохота

Рабочей поверхностью грохота называют плоскую, реже цилиндрическую или коническую поверхность, имеющую отверстия, на которой осуществляется процесс рассева материала по классам крупности.

В качестве рабочей поверхности используют колосниковые решетки; листовые сита (решета), выполненные из перфорированной стали и проволочные сетки.

Конструкция просеивающей поверхности зависит от технологического назначения грохота и условий его работы.

Колосниковые решетки. Применяют крупного, реже среднего грохочения как в неподвижных, так и в подвижных грохотах.

Решетки собираются из стержней или колосников, располагающихся параллельными рядами, и скрепляются поперечными балками (рис. 4). Рис. 4. Общий вид колосниковой решетки

Размер отверстий решетки (l) определяется шириной щели в свету между колосниками. Размер отверстий не менее 50 мм.

Чаще всего колосниковые решетки собираются на обогатительных фабриках подручных материалов, поэтому форма сечения может быть самой разнообразной (рис. 5).

Для грохочения крупнокускового материала применяют решета, собранные из сварных металлических балок, защищенных от износа сменными плитами из марганцовистой стали. Средний срок службы ≈ 2500 ч. Рис. 5. Формы сечений колосников

Листовые сита (решета) – применяют в подвижных грохотах, предназначенных для среднего и мелкого грохочения. Они представляют собой стальные листы с проштампованными или просверленными отверстиями различной формы (рис. 6). Рис. 6. Формы и расположение отверстий в листовых ситах: а – круглые; б – квадратные; в, г, д, е – щелевидные

Чаще всего используют круглые и щелевидные отверстия. Листовые сита (решета) с квадратными и круглыми отверстиями стандартизованы.

Например, квадратные отверстия имеют размеры: 5; 6; 13; 14; 16; 20 …….. 150 мм. Круглые отверстия имеют диаметр: 7; 12; 15; 18; 20 ……….. 95 мм.Толщина листа (h) для сит с отверстиями больше 10 мм равна 4-6 мм; для сит с отверстиями 30-60 мм - 8-10 мм.

Изготовляют сита из сталей разных марок и сплавов. Чаще всего применяются листовые сита с размерами отверстий 10-80 мм. Срок службы листовых решет ≈ 700 ч (при непрерывной работе). Этот срок может быть увеличен при наплавке твердого сплава на рабочую поверхность или на кромки ячеек (рис.7). Рис. 7. Виды наплавки твердых сплавов на поверхность сетки

В настоящее время на обогатительных фабриках широко применяют решета, выполненные из резины или полиуретанового каучука. Изготовляют с квадратными, круглыми или треугольными отверстиями размером 3-20 мм, методом прессования (рис. 8). Толщина резинового листа 3-6 мм. При работе с глинистыми материалами для уменьшения заиливания отверстия могут иметь трапециевидную форму.

Рис. 8. Полиуретановые просеивающие поверхности фирмы «MULTOTEK»

Применяют резиновые листовые сита при грохочении абразивного материала, углей, алмазов. Срок службы данных поверхностей ≈ 2000 ч.; при работе с углем ≈ 2 года.

Проволочные сетки (проволочные сита) – состоят из стержней (проволок), пересекающихся под прямым углом и образующих квадратное или прямоугольное отверстия размером от 25 до 0,04 мм.

В качестве расходного материала может быть использована стальная, латунная, медная, бронзовая или никелевая проволока.

Различают тканые сетки, сборные из канилированных (рифленых) проволок и сварные, в которых проволоки в местах пересечения сваривают.

1. Тканые сетки изготавливают двух типов: а) простого (полотняного) плетения – при котором каждая проволока основы (продольная) переплетается с каждой проволокой утка (поперечной) (рис.. 9.а); б) саржевого плетения – при котором проволоки основы и утка переплетаются через две проволоки, применяют для самых мелких сеток 0,074-0,04 мм (рис. 9.б).

Рис. 9. Тканые сетки: а – простого плетения; б – саржевого плетения 2. Сборные сетки – составляют из канилированной (волнистой) предварительно рифленой проволоки. В соответствии с ГОСТом 3306-70 сетки могут быть: а) частичной рифленые ( ЧР) – проволоки утка имеют рифления (изгиб) в местах переплетения, проволоки основы не изгибаются (рис. 10.а); б) рифленые (Р) – проволоки основы и утка имеют изгиб в местах переплетения (рис. 10. б); с) сложно рифленые (С) – проволоки основы и утка имеют дополнительные изгибы по сторонам ячейки (рис. 10.в).

Рис. 10. Сборные сетки из рифленой проволоки: а – частично рифленые; б – рифленые; в – сложно рифленые

При грохочении влажных материалов применяют серпантинные сетки – продольно изогнутые проволоки, образующие квадратные отверстия. Каждая проволока может колебаться отдельно и тем самым очищать отверстия сетки от налипшего материала.

Существуют аналоги применения вместо металлической проволоки капроновых нитей (повышенный срок эксплуатации, меньше шума).

Срок службы проволочных сит зависит от износостойкости и диаметра проволок, размера отверстий сетки, производительности грохота, крупности, плотности и абразивности материала, а также способа крепления сита. В среднем: для сеток с размером отверстий до 13 мм срок эксплуатации около 25 дней; для сеток с большими отверстиями порядка 25-40 дней.

Коэффициент живого сечения

Все просеивающие поверхности характеризуются коэффициентом живого сечения, т.е. отношением площади отверстий сетки в свету к ее общей площади, выраженное в %.

Для проволочных сеток с квадратными отверстиями коэффициент живого сечения равен

(3)

С прямоугольными (щелевидными) отверстиями:

, (4)

где: λ ,b – длина и ширина отверстия, мм; a – диаметр проволоки, мм.

В общем можно отметить, что коэффициент живого сечения проволочных сеток равен L ≈ 70-80%.

Для колосниковых решеток коэффициент живого сечения обычно не превышает 40% и определяется по формуле:

(5)

Для листовых решет коэффициент живого сечения равен 40-50% и определяется: с квадратными отверстиями с круглыми отверстиями

, % , % (6)

где: n- количество отверстий на 1 м²решета; λ - сторона ячейки, мм; d – диаметр круглых отверстий, м.

Независимо от вида поверхности, чем выше коэффициент живого сечения тем больше просеивающая способность, однако тем меньше срок службы.

Гранулометрический состав минерального сырья и продуктов обогащения

Обрабатываемое на обогатительной фабрике минеральное сырье и получаемые из него продукты представляют собой сыпучие материалы, представленные различными по размерам кусками минералов и их сростков.

Если говорить о размере единичных кусков, то при определении истинного размера исходят из его формы, массы или плотности.

1. Размер кусков сферической (или шарообразной) формы принимают равным диаметру шара, в который впишется данное зерно d_k= d_ш

2. Размер кусков кубической формы определяют как длину ребра куба, в который вписывается кусок l l d_k = l 3. Для кусков неправильной формы диаметр определяют по двум или трем линейным измерениям, вписав его в параллелепипед b l ; h ; 4. Кроме этого размер куска можно определить через эквивалентный диаметр

(7) (8)

где: G – масса зерна, кг; δ – плотность, кг/м³.

Крупность всей массы сыпучего материала оценивают по гранулометрическому составу.

Гранулометрическим составомназывают соотношение массовых содержаний зерен различной крупности, входящих в состав полезного ископаемого. Гранулометрический состав материала определяют посредством анализов: 1. ситового – путем рассева на ситах на классы крупности, для материалов крупнее 0,04 мм; 2. седиментационного – путем разделения материала на фракции по скорости падения частиц в жидкой среде, для материала крупностью от 50 до 5 мк; 3. микроскопического – путем измерения частиц под микроскопом и классификации их на группы в узких границах определенных размеров для материалов крупностью менее 50 мк.

Определение гранулометрического состава руды необходимо для осуществления контроля процессов грохочения, дробления и измельчения. А так же для определения эффективности работы классификаторов. Наиболее распространенный способ определения гранулометрического состава – ситовой анализ. Ситовой анализ

Ситовой анализ – рассев сыпучего материала, с целью определения его гранулометрического состава, через стандартный набор сит и определение процентного содержания остатка на каждом из них по отношению к массе исходной пробы.

При этом диаметр зерна определяется размером отверстия, через которое оно проходит.

Материал крупнее 25 мм рассеивается на качающихся горизонтальных грохотах или (значительно реже) ручных ситах. Мельче 25 мм – на лабораторных ситах. Достоверность анализа зависит в первую очередь от массы пробы, метода ее отбора и точности проведения анализа.

Максимальная масса М (кг) пробы руды для гранулометрического состава рассчитывается по формулам

(9) (10)

где d – размер максимального зерна, м k- коэффициент, зависящий от однородности состава

В зависимости от требуемой точности анализа и влажности исходного материала ситовой анализ может выполняться сухим, мокрым и комбинированным способом.

Если не требуется особая точность и материал невысокой влажности (т.е. не слипается), применяют сухой способ рассева. Осуществляется он при помощи механического встряхивателя. Он состоит из набора сит, корпуса, приводного механизма, сообщающего ситам качательные движения в горизонтальной плоскости. Порция материала, засыпанного на верхнее сито, просеивается на классы. Нижний класс собирается в поддоне. Время рассева принимают 10-30 мин. Продолжительность зависит от влажности и крупности материала. Мелкий и влажный материал требует большего времени просеивания. Остаток на каждом сите взвешивают в точность до 0,01 г на технических весах.

Операция просеивания как крупного, так и мелкого материала считается законченной, если при контрольном просеивании (вручную) в течение 1 мин масса материала, прошедшего через сито, не будет превышать 1% от массы материала, оставшегося на сите. Потери при проведении анализа не должны превышать 1% от массы исходной пробы.

При наличии в пробе значительного количества мелкого материала и необходимости повышенной точности анализа пробу рассеивают комбинированным способом. Для этого пробу засыпают на сито, например, 0,063 мм, и отмывают шламы слабой струей воды до тех пока, пока промывочная вода не станет прозрачной. Остаток на сите высушивают, взвешивают, по разности масс определяют массу отмытого шлама. Высушенный остаток помещают на верхнее сито и рассеивают сухим способом, включая и самое мелкое, на котором отмывался шлам. Подрешетный продукт этого последнего сита прибавляют к полученной ранее массе отмытого шлама.

Результаты ситового анализа записываются в таблицу, подобную табл. 2. Вычисляют средний диаметр зерен в классе и суммарные выхода, представляющие сумму выходов всех классов крупнее (суммарный выход по плюсу) и мельче (суммарный выход по минусу) отверстий данного сита.

Таблица 2

Результаты ситового анализа (пример записи)

Класс крупности, мм	Средний диаметр в классе	Частный выход, γ		Суммарный выход, %
		гр	%	по плюсу	по минусу
1	2	3	4	5	6
-20+10	15	45,0	18,00	18,0	100
-10+5	7,5	60,0	24,0	42,0	82
-5+2,5	3,75	30,0	12,0	54,0	58
-2,5+1,25	1,88	25,0	10,0	64,0	46
-1,25+0,63	0,94	40,0	16,0	80,0	36
-0,63+0	0,31	50,0	20,0	100,0	20
итого	5,35	250,0	100,0	-	-

Факторы, влияющие на эффективность грохочения

Главными технологическими показателями процесса грохочения материала являются: производительность грохота, «замельченность» надрешетного продукта и эффективность грохочения.

Значение эффективности грохочения определяется и обуславливается действием ряда факторов, которые можно разделить на две основные группы:

Факторы, зависящие от физико-механических свойств грохотимого материала (относительный размер зерен в исходном питании; форма зерна, влажность материала и т.д.);

Конструктивно-механические факторы (размеры грохота и режим его эксплуатации).

Рассмотрим факторы первой группы. 1. Влияние относительного размера зерна на эффективность грохочения.

Просеивание зерен нижнего класса сыпучего материала сквозь сито можно рассматривать как процесс, состоящий из двух стадий: 1) зерна нижнего класса должны пройти сквозь слой зерен верхнего класса, чтобы достигнуть поверхности сита; 2) зерна нижнего класса должны пройти через отверстия сита.

Осуществлению обеих стадий помогает соответствующий характер движения короба грохота, приводящий слой материала на сите в разрыхленное состояние и освобождающий сито от зерен, застрявших в его отверстиях.

При встряхивании короба в слое зерен, лежащем на сите наблюдается процесс сегрегации (расслоение по крупности), способствующий прохождению зерен нижнего класса к поверхности сита и их прохождению через отверстия.

Зерна, диаметр которых меньше чем 0,75l, легко проходят через слой материала, достигают поверхности сита и проходят через его отверстия. Такие зерна принято называть «легкими». Количество этих зерен не виляет на эффективность рассева материала.

Зерна, диаметр которых приближается к диаметру отверстия сетки (0,75l<d<l) могут испытывать определенные трудности при прохождении через слой материала и отверстия сета. И эта трудность прохождения прогрессивно возрастает по мере приближения диаметра зерен к величине отверстий сита. Такие зерна называют «трудными».

Зерна диаметром больше отверстия сита, но меньше его полуторного размера (l<d<1,5l)концентрируются, в основном, на поверхности сита и затрудняют проникновение в его поверхности нижнего класса. Кроме того, зерна, близкие по диаметру к величине отверстий сита, но больше их, легко застревают в отверстиях и «заслепляют» сито. Такие зерна называют «затрудняющими».

Зерна, диаметр которых больше полуторной величины отверстий сита, не оказывает существенного влияния на перемещение зерен к поверхности сита. В то время как содержание в исходном материале «трудных» и «затрудняющих» зерен напрямую связано с показателем эффективности грохочения. Чем выше содержание этих зерен, чем ниже эффективность грохочения.

2.Влияние влажности материала на процесс грохочения. Всю влагу в процессе грохочения принято делить на: - внешнюю (гравитационную) влагу, покрывающую пленкой поверхность зерен материала; - внутреннюю (капиллярную), находящуюся в порах и трещинах; - химически связанную.

Вода, находящаяся в порах и трещинах зерен, а также химически связанная, на процесс грохочения влияния не оказывает. Например, грохочение некоторых каменных углей практически невозможно при влажности их 6%, так как влага, в основном представлена поверхностными пленками, в то же время сильно пористые бурые угли просеиваются даже при влажности до 45%.

Заметное влияние на эффективность грохочения оказывает внешняя влага, особенно при грохочении на ситах с мелкими отверстиями. Внешняя влага вызывает слипание мелких частиц зерен между собой, налипание их на крупные куски и замазывание отверстий сит вязким материалом. Кроме того, вода смачивает проволоки сита и может, под действием сил поверхностного натяжения, образовывать пленки, затягивающие отверстия. Все это препятствует расслоению материала по крупности на сетке и затрудняет прохождение мелких зерен через отверстия, в результате чего они остаются в надрешетном продукте.

При мокром грохочении применяются два варианта: грохочение с орошением из брызгал и грохочение в струе воды. При этом расход воды зависит от количества и свойств глинистых примесей, мелочи и пыли и колеблется от 1,5 до 3 м³ на 1 м³ исходного материала. Мокрое грохочение предпочтительнее сухого еще и по условиям борьбы с запыленностью производственных помещений. В некоторых случаях, особенно при грохочении кремнистых руд, прибегают к специальному увлажнению руды (до 4-6%) с целью снижения пылевыделения и улучшения санитарного состояния помещений.

Если процесс грохочения влажных руд по технологическим соображениям неприменим, то для повышения эффективности рассева иногда применяют грохоты с электрообогревом сит или прибегают к добавлению поверхностно-активных веществ к влажному материалу, что увеличивает его подвижность и сыпучесть.

К факторам второй группы – конструктивно-механическим - относятся: 1. Влияние формы отверстий сита.

В практике грохочения применяют просеивающие поверхности с круглыми, квадратными, прямоугольными (щелевидными) и треугольными отверстиями. Выбор формы отверстия зависит от требований предъявляемым к крупности продуктов грохочения и к производительности грохота.

Круглые отверстия по сравнению с другими формами того же номинального размера дают более мелкий по крупности подрешетный продукт. Однако данная смесь соразмерна по крупности и форме зерна, что особенно важно при гравитационных способах обогащения. Практически считают, что максимальный размер зерен, проходящих через круглое отверстие, составляет в среднем около 80-85% от размера зерен, проходящих через квадратное отверстие того же размера.

Прямоугольные (щелевидные) отверстия допускают прохождение зерен более крупных по сравнению с круглыми и квадратными отверстиями такого же размера. В практике принимают, что для получения материала такой же крупности, как и при круглых отверстиях, ширина прямоугольных отверстий должна составлять 65-70% диаметра круглого отверстия. Сита и решета с прямоугольными отверстиями по сравнению с рабочими поверхностями, имеющими квадратные и круглые отверстия, обладают существенным преимуществом – у них больше коэффициент живого сечения, их вес и стоимость меньше, они имеют большую производительность, менее подвержены забиванию при влажном исходном материале. Возможность применения сит с прямоугольными отверстиями ограничивается тем, что на них невозможно получить точные по размеру зерен классы (сорта) материала.

В целом можно отметить - эффективность грохочения тем выше, чем больше коэффициент живого сечения сетки (отношение площади отверстий сетки в свету к ее общей площади, выраженное в %). 2. Размер отверстия сетки грохота.

При грохочении материала одного и того же гранулометрического состава эффективность рассева тем выше, чем больше размер отверстия, в силу того, что отверстия мелких сеток подвержены процессу забивания крупными зернами. 3. Угол наклона просеивающей поверхности.

Влияние наклона рабочей поверхности на условия прохождения зерен через отверстия можно показать на следующем упрошенном примере. Пусть зерно шарообразной формы диаметром d падает отвесно на решето толщиной h с отверстиями величиной l, установленное наклонно под углом α к горизонту (рис. 17). Диаметр свободно проходящего через отверстие зерна буде равен

d = lcosα – hsinα (11)

Если α = 45⁰ и h = 1/2, то d = 0,35 l.

Следовательно, при данных условиях диаметр максимальных зерен подрешетного продукта составит приблизительно только треть величины отверстий решета.

Практически считают, что на наклонном сите вибрационного грохота получится нижний продукт той же крупности, что на горизонтальных, если размер отверстий наклонного сита будет больше размера отверстий горизонтального в 1,15 раза при наклоне в 20⁰ и в 1,25 раза при наклоне 25⁰. По скольку угол наклона влияет на пропускную способность грохота, то чем больше угол наклона, тем выше производительность грохота как транспортирующего аппарата, но ниже эффективность грохочения.

Рис. 17. Прохождение зерна через отверстие в наклонно установленном решете

В практике угол наклона принимают в пределах от 15 до 26⁰ для инерционных наклонных грохотов и от 0 до 5⁰ для самобалансных. Наиболее оптимальный угол наклона, обеспечивающий необходимую производительность и эффективность устанавливают экспериментальным путем. 4. Скорость движения зерен по просеивающей поверхности.

Для наглядного представления влияния скорости движения зерен по просеивающей поверхности рассмотрим схематический пример движения одиночного зерна (рис. 18).

Пр едположим, что зерно шарообразной формы диаметром d движется со скоростью v по горизонтальному решету с величиной отверстия l. После того как зерно, перемещаясь по решету, придет в крайнюю точку А у кромки отверстия, оно под влиянием скорости v и силы тяжести полетит над отверстием по параболической траектории. Рис. 18. Схема для определения влияния скорости движения зерна на эффективность грохочения.

Будем считать, что зерно пройдет через отверстие, если скорость v будет такова, что траектория движения центра зерна пресечет верхнюю плоскость решета не дальше точки О₁ крайнего положения зерна.

В точке О₁ зерно прижато к верхней кромке отверстия и опрокидывающий момент равен нулю, так как длина плеча равна нулю. Если скорость движения зерна по решету будет больше v, то траектория полета будет выше линии ОО₁,появится опрокидывающий момент и возникнет опасность, что зерно не пройдет через отверстие.

Оптимальную скорость движения одиночного зерна по поверхности грохочения можно определить по формуле V ≤ ( l- d/2)·√g/d

Для «трудного» зерна, близкого по размеру к величине отверстия, можно принять d≈l. Сделав подстановку в уравнение и заменив g=9810 мм/сек², получим V ≤ 50·√d мм/сек.

Скорость движения материала по ситу грохота определяет его производительность как транспортирующего аппарата. Доказано, что чем выше скорость движения зерна по поверхности грохочения, тем ниже эффективность, поскольку снижается вероятность попадания зерна в отверстия сетки. Вследствие сложности явлений, происходящих на сите грохота, оптимальная скорость движения материала по ситу устанавливается опытным путем при регулировке грохота. Во многих случаях скорость движения материала регулируется изменением угла наклона короба грохота. 5.Частота и амплитуда колебания поверхности грохота.

Любые колебания поверхности грохочения оказывают благоприятное воздействие на эффективность рассева, т.к. способствуют сегрегации материала и очищению поверхности грохочения от зерен застрявших в отверстиях сетки. Практически установлено, что при грохочении крупного материала амплитуда колебаний должна быть больше, а частота меньше. При рассеве мелкоразмерных смесей амплитуда колебаний меньше, а частота больше.

Для наклонных виброгрохотов оптимальная частота колебаний определяется по формуле

n = 265√l/r; об/мин (12)

где l – размер отверстия сита, м; r – радиус колебаний, м.

Практически радиус колебаний находится в пределах 0,0025- 0,008 м.

Для горизонтальных виброгрохотов с прямолинейными колебаниями частота определяется по формуле

n = 5(1+1,25l)/a; (13)

где a – полуразмах качания, м.

Полуразмах качания находится в пределах от 0,004 до 0,14 от размера отверстия сита.

В целом можно отметить, что при прочих равных условиях эффективность грохочения подвижных грохотов выше, чем неподвижных. 6. Питание грохота.

Основным требованием к способу подачи материла на просеивающую поверхность, является - равномерность. Необходимо, во-первых, подавать материал равномерно во времени и, во-вторых, распределить его по всей ширине грохота, что обеспечивает постоянство средней скорости движения материала по ситу и стабильность толщины его слоя, а следовательно, и постоянство эффективности грохочения и качества продуктов рассева. Равномерность подачи достигается с помощью механических и элетровибрационных питателей. Высота подачи должна быть минимальной, так как практикующаяся иногда на фабриках подача питания с большой высоты непосредственно на сито приводит к быстрому его износу. Последовательность выделения классов при грохочении.

При грохочении материала с получением более двух классов последовательность выделения их определяется расположением сит.

Различают следующие схемы выделения классов: от крупного класса к мелкому; от мелкого к крупному; смешанную или комбинированную.

При грохочении от крупного класса к мелкому сита располагаются одно под другим (рис. 19, а). Верхнее сито имеет наибольшие отверстия, а книзу размеры отверстий уменьшаются. Эта последовательность выделения готовых классов имеет следующие преимущества: - меньший износ сит, потому что вся масса материала и наибольшие куски поступают на рабочую поверхность с крупными отверстиями, которая обычно собирается из стальных решет и защищает поверхности с мелкими отверстиями из проволочных сеток; -более высокая эффективность грохочения мелких классов, так как на сита с мелкими отверстиями поступает меньшее количество материала; -меньшее крошение крупных кусков при грохочении, так как они быстрее выводятся из процесса (имеет большое значение для углей); - компактность установки грохочения по занимаемой площади вследствие многоярусного расположения сит. Недостатки данной схемы: - неудобство контроля и обслуживания нижних сит; - скученность разгрузки продуктов в одном конце грохота.

Расположение сит по схеме (рис. 19, б) позволяет рассредоточить места вывода классов. При таком расположении увеличивается эффективность грохочения на нижнем сите, так как наличие поддона под верхним ситом позволяет направить материал в начало нижнего сита.

При грохочении от мелкого класса к крупному сита располагают последовательно в порядке возрастания величины их отверстий (рис. 19,в).

Достоинства такой последовательности выделения: - удобство смены сит и наблюдения за их состоянием; - рассредоточение разгрузки готовых классов по всей длине сит. Рис. 19. Схема выделения классов при грохочении: а, б – от крупного к мелкому; в – от мелкого к крупному; г - смешанная едостатки этой схемы весьма существенны: - быстрый износ тонких сеток; - низкая эффективность грохочения, поскольку мелкие отверстия забиваются крупными кусками; - возможность крошения крупных кусков хрупкого материала при движении по поверхности грохочения. При комбинированной схеме выделения классов сита располагаются частично от крупного к мелкому и частично – от мелкого к крупному (рис. 19, г). Данная схема совмещает достоинства и недостатки прежних схем. В практике чаще применяются схемы выделения классов от крупного к м елкому и комбинированные. Общая классификация грохотов По принципу действия грохоты различных типов аналогичны; просеивание мелких классов происходит при движении материала по просеивающей поверхности. Перемещение материала может осуществляться под действием силы тяжести, струи воды текущей по поверхности или определенного движения короба грохота.

По характеру движения просеивающей поверхности грохоты делятся на: - неподвижные (колосниковые); - плоские качающиеся; - вращающиеся (барабанные); - полувибрационные; - вибрационные. В зависимости от формы просеивающей поверхности различают грохоты: с плоской горизонтальной поверхностью; полуцилиндрической и цилиндрической поверхностью. В зависимости от угла наклона просеивающей поверхности различают: - горизонтальные грохоты; - слабонаклонные (α=6-8⁰); - наклонные (α=16-28⁰, в исключительных случаях угол наклона увеличивают до 40^о – неподвижные колосниковые грохоты).В зависимости от насыпной плотности исходного материала грохоты делятся на: - легкие – для грохочения материал с насыпной плотностью (δ) до 1,4 т/м³; - средние – δ=1,4-1,8 т/м³; - тяжелые - δ=1,8-2,8 т/м³. По общей классификации различают: - неподвижные колосниковые; - плоские качающиеся; - барабанные вращающиеся; - полувибрационные (гирационные); - вибрационные (инерционные); - дуговые сита; - плоские сетки с мелкими отверстиями.

Неподвижные колосниковые грохоты

Колосниковые грохоты представляют собой решетки, собранные из колосников, устанавливаемые под углом к горизонту. Материал, загружаемый на верхний конец решетки, движется по ней под действием силы тяжести. При этом мелочь проваливается через щели решетки, а крупный класс сходит на нижнем конце.

Рис. 20. Общий вид колосникового грохота

Применяют для крупного грохочения. Размер щели между колосниками – не меньше 50 мм. Угол наклона от 30-45⁰. При переработке влажных руд угол наклона грохота может быть увеличен на 5-10⁰.

Обычно данные грохоты устанавливают перед дробилками крупного дробления для удаления негабаритов, ширина грохота определяется длиной кузова вагона или самосвала. Колосники выполняют из двутавровых или сварных балок, защищенных броневыми плитами из марганцовистой стали. Щель между колосниками в данном случае равна ширине приемной пасти дробилки.

Если исходный материал не содержит негабаритных кусков, то колосниковые грохоты применяют для предварительного выделения мелкого класса, в этом случае щель между колосниками 150-250 мм, ширина грохота принимается: В= 3D_max, либо В= 2D_max+100 мм; длина грохота L=2-3В.

Производительность колосниковых грохотов велика, поскольку материал движется по грохоту как по самотечному желобу. Общая объемная производительность: Q_o=g₁lF, Q_o– полная объемная производительность, м³/ч; g₁ – объемная нагрузка на 1 мм щели, м3/м²ч; l – ширина щели, мм; F- площадь колосниковой решетки, м². g₁ – табличное значение, величина находится в пределах от 0,30 при ширине щели 50 мм до 0,18 при 200 мм.

Эффективность грохочения неподвижных колосниковых грохотов зависит от содержания мелких классов в питании, влажности исходного продукта и колеблется в пределах 50-70%.

Достоинства: простота конструкции и обслуживания; не требует затрат эл/энергии; высокая объемная производительность.

Недостатки: низкая эффективность грохочения; большие потери по высоте. Барабанные вращающиеся грохоты

Барабанные грохоты имеют вращающуюся просеивающую поверхность цилиндрической, реже конической формы. Загружаемый в барабан материал продвигается по его внутренней поверхности и делится на два продукта – подрешетный и надрешетный. Если по технологии необходимо получение нескольких классов крупности, то решето (сито) барабана собирается из нескольких секций с различными отверстиями, увеличивающимися к разгрузочному концу. Рис. 21. Схема барабанного грохота Ось цилиндрического барабана располагают под малым углом от 1 до 14⁰ (чаще 4-7⁰), а ось конического – горизонтальна.

Грохоты малых размеров изготавливают с центральным валом, к которому на спицах крепится сито. Тяжелые грохоты центрального вала не имеют и вращаются на бандажах, опирающихся на ролики.

Привод барабанного грохота состоит из электродвигателя, редуктора и конической зубчатой передачи. В некоторых случаях движение от электродвигателя передается через редуктор и опорный приводной ролик. Барабанные грохоты применяют: - для промывки глинистых руд (промывочные аппараты или скрубберы); - для улавливания скраба или крупных кусков руды, разгружаемых из шаровых или стержневых мельниц (бутары), укрепляются на разгрузочном конце мельницы; - для промывки и сортировки щебня (гравиемойки или гравиесортировки), имеют два концентрических барабана – внешний и внутренний, для получения нескольких классов крупности; - для сортировки асбестового волокна (бураты), барабан имеет форму многогранника, т.е. состоит из 6-8 плоских сит.

При выборе размеров и параметров работы барабанных грохотов учитывают крупность питания.

Диаметр барабана должен превышать размер максимального куска не менее, чем в 14 раз: D>4dmax. Обычно диаметр барабана колеблется в пределах от 500 до 3000 мм.

Длина барабана – от 2000 до 9000 мм; длина отдельной секции барабана – от 800 до 1500 мм.

Частота вращения барабана ограничивается определенным пределом, так как при больших скоростях возникающая центробежная сила прижимает материал к рабочей поверхности, и грохочение становится невозможным. Такая частота называется критической и определяется по формуле: n_кр= 42,3/√D; где D – диаметр барабана, м n_кр= 30/√R; где R – радиус барабана, м.

Скорость вращения принимается меньше критической в пределах: n= 13/√D…. 20/√D; n= 8/√R….14/√R. Полная объемная производительность: Q_o=g₁lF, м³/ч. Эффективность грохочения 60-80%.

Достоинства: уравновешенная работа без ударов и сотрясений, возможность получения нескольких классов крупности, широкий диапазон использования.

Недостатки: громоздкость, низкая эффективность рассева, крошение крупных кусков при движении по поверхности. Плоские качающиеся грохоты

Плоские качающиеся грохоты имеют один или два короба, удлиненной прямоугольной формы с натянутыми в них ситами. Короба устанавливают на опорах или подвешиваются на подвесках к раме грохота, либо к поддерживающей конструкции и совершают возвратно-поступательные, круговые или сложные движения (качания). Вследствие движения и наклона короба грохота материал, загружаемый в головной части короба, продвигается к разгрузочному концу. При этом он расслаивается, и мелкий класс просеивается через отверстия сита.

Рис. 22. Кинематическая схема грохота с наклонным коробом на шарнирных подвесках с эксцентриковым механизмом, сообщающим качания под углом к его плоскости. Рис. 23. Кинематическая схема грохота с горизонтальным коробом на наклонных пружинящих опорах.

Оба грохота совершают возвратно-поступательные движения в горизонтальной плоскости. Рис. 24. Кинематическая схема двухкривошипного (двухвального) грохота с наклонным коробом Для него характерны круговые качания в вертикальной плоскости. Рис. 25. Кинематическая схема однокривошипного грохота с наклонным коробом Рис. 26. Кинематическая схема грохота с коробом на шарнирных наклонных опорах

Грохоты представленные на рис. 25 и 26 совершают сложное движение – верхняя часть короба совершает круговые движения, а нижняя, поддерживаемая шарнирными подвесками, - прямолинейные движения. Применяются данные грохоты для среднего и мелкого грохочения руд.

Производительность определяется по их транспортирующей способности по исходному материалу:

Q=3600Bhvkδ, т/ч; (14)

где B – ширина грохота, м; h – высота слоя материала на сите, м (h=dmax); v – скорость подачи материала по ситу, м/сек (0,1-0,2 м/сек); k – коэффициент разрыхления материала (0,6-0,8); δ - плотность материал, т/м³.

Достоинства: высокая эффективность грохочения (75-85%). Удобство контроля и замены сит.

Недостатки: неуравновешенность движения (при большой массе короба возникают силы инерции, передающиеся на опорные конструкции), небольшой срок службы.