Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 2180

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
10.74 Mб
Скачать

Таблица 1.6 Техническая характеристика односпиральных классификаторов

с непогружной спиралью

 

 

 

 

Угол наклона корыта, градусы

Производительность по ма-

Мощность электродвигателя по спирали, кВт

 

 

 

 

 

Частота вращения спирали, об/мин

 

териалу с ρ=27 кН/м3

 

Частота вращения электродвигателя, об/мин

Масса классификатора без электродвигателя, кг

 

Длина корыта, мм

Диаметр спирали, мм

При

При то-

При

 

тонине

нине ча-

тонине

 

частиц

стиц в

 

частиц

 

в сливе

сливе

 

в сливе

Тип

0,8мм

0,15мм

0,078м

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

По сливу

По пескам

По сливу

По пескам

 

По сливу

 

По пескам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1–КС–30

3000

300

5,4–25

14–18

24

75

14

51

6

 

25

1,0

930

750

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1–КС–50

4500

500

12,0

14–18

54

170

31

117

13

 

54

1,0

930

1470

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1–КС–75

5500

750

2,4–9,9

14–18

118

295

68

200

31

 

100

2,8

930

2900

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1–КС–

6500

1000

1,6–7,6

14–18

190

465

110

325

50

 

160

7,0

1440

3870

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М391–26

6500

1000

5–7

12

110

650–950

 

4,5

950

7660

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М–353–

6500

1200

5–7

12

155

1150–

1600

 

4,5

950

8110

48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М–396–

8230

1500

2,5–6

16

240

1100–

2700

 

7,0

980

12960

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М501–1

8400

2000

3,1–6,1

17

400

2500–

4000

 

7–14

735– 1480

18520

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М–416–

9185

2400

3,5

17

580

6200

 

10

980

23130

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

Таблица 1.7 Техническая характеристика двухспиральных классификаторов

 

 

 

 

Диаметр спирали, мм

Частота вращения спирали об/мин

Угол наклона корыта, градусы

Производительность по материа-

Мощность электродвигателя, кВт

 

Размер корыта,

 

лу с ρ=27 кН/м3, т/сут

 

При тонине ча-

При тонине в

 

 

мм

 

 

стиц в сливе

сливе 0,074мм

Тип

 

 

 

 

 

 

0,148мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дли

 

Шири-

По сливу

 

По пескам

По сливу

По пескам

 

на

 

на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М399

8400

 

2600

1200

5–7

15

310

 

2300–

7

–85

 

 

 

 

 

 

 

 

3280

 

 

 

М404

8230

 

3200

1500

2,5–6

16

480

 

2200–

14

–54

 

 

 

 

 

 

 

 

5400

 

 

 

М375

8400

 

4240

2000

3,1–

18

800

 

5000–

14–

–1

 

 

 

 

6,1

 

 

 

8000

 

 

28

М374

9200

 

5050

2400

2,5–

17

1100

 

9000–

14–

–86

 

 

 

 

5,2

 

 

 

18500

 

 

28

М554

12800

 

6300

3000

1,5–3

18

1780

 

10900–

28–

–1

 

 

 

 

 

 

 

 

22000

 

 

40

М567

10100

 

Пере-

1500

3,4–

18

 

367

3000–

6,5–

–1

 

 

менная

 

6,85

 

 

 

 

 

6000

10

М563

13000

 

Пере-

2000

2,5–5

18

 

640

5000–

12,5

–1

 

менная

 

10000

–20

М374

14000

 

Пере-

2400

2–4

18

 

892

7000–

18–

–36

 

менная

 

14000

28

Чашевый классификатор (рис. 1.16.) применяется для выделения в слив материала с размером зерен 60 мкм и менее. Чашевый классификатор представляет собой сочетание реечного классификатора со сгустителем чашевого типа. Чаша сгустителя представляет собой цилиндрический сосуд 1 с коническим днищем. Над чашей расположена ферма, к которой подвешен гребковый механизм 2 с приводом 3 и подъемным устройством 4. Чаша установлена над нижним концом реечного классификатора. Исходный материал подается в центральную часть чаши. Мелкие взвешенные в воде частицы переносятся потоком воды и периферии чаши, переливаются через край и отводятся по сливному кольцевому желобу. Крупные частицы оседают на дно чаши и требками передвигаются к центральному отверстию 5, через которое падают в желоб реечного классификатора, где происходит их дальнейшая классификация. Чашевые классификаторы строятся с чашами диаметром от 1,8 до 8,5 м. Производительность на 1 м поверхности чаши при крупности зёрен 200,150,75,60 мкм состав-

ляет соответственно 20 –40, 15–35, 10–30, 5–20, 2,5–8 т.

32

Рис. 1.16. Чашевый классификатор:

1 – цилиндрический сосуд с коническим днищем; 2 – гребковый механизм; 3 – привод гребкового механизма; 4 – подъемное устройство;

5 – центральное отверстие

Таблица 1.8 Техническая характеристика чашевых классификаторов

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

Производительность

при

 

Число ходов гребковых рам в мину ту

 

 

 

 

 

 

 

3

 

Размер коры-

 

Характеристика

 

 

 

та, мм

 

элетродвигателя

 

Тип

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

материалупос

ρ=2,7тм/ частицтонине сливемм0,074тчв/,

гребковыхЧислорам

 

 

градусынаклонаУгол ,

 

 

классификатораМасса кг,

 

По сливу

По пескам

Ширина

Длина

Мощность, кВт

Частота вращения, об/мин

067

4,0

16,0

1

16–21

1400

5500

10–15

4,4

950

3800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

092

5,0

20,5

1

16–21

1800

7200

10–15

4,5

950

6200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

050

6,8

27,5

2

16–30

2400

8500

10–15

7,0

970

10600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

069

8,5

34,0

2

16–30

3000

8500

10–15

10

970

11300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

Реечный (гребковый) классификатор (рис. 1.17.) состоит из наклонно установленного прямоугольного корыта 18, рамы с гребками 16 и подъемноприводного механизма рамы 1–15 сообщающего гребкам поступательновозвратное движение вдоль дна корыта и в вертикальном направлении.

Рис. 1.17. Конструктивная схема реечного классификатора:

1 – подвеска; 2,11 – оси; 3 – колено; 4 – червячный сектор; 5 – червяк; 6 – рукоятка; 7 – штанга; 8 – шатун; 9 – ролик; 10 – коромысло;

12 – приводное колесо; 13 – приводной вал; 14 – кулачок; 15 – кривошип; 16 – гребковая рама; 17 – сливной штуцер; 18 – корыто; 19 – сливной лоток;

20 – приемный лоток

Принцип работы такого классификатора состоит в следующем. Материал, подлежащий классификации, в виде пульпы подается в приемный лоток 20, из которого переливается в корыто 18. Крупные частицы оседают на дно корыта, гребками постепенно передвигаются вверх по наклонному дну и сбрасываются через открытый торец корыта. Мелкие частицы, продолжая оставаться в жидкости во взвешенном состоянии, восходящими потоками выносятся в сливной лоток 19, из которого направляются по назначению.Рама с гребками с помощью подвесок 1 подвешивается на колено 3 и коромысло 10, вращающихся относительно осей 2 и 11.

Колено и коромысло связаны друг с другом штангой. Нижнее плечо коромысла оканчивается роликом 9. На приводном валу 13 посажены приводное колесо 12, эксцентриковый кулачок 14 и кривошип 15, с помощью которого через шатун 8 гребковой раме сообщается возвратно-поступательное движение вдоль дна корыта. Когда гребки должны продвигать крупные частицы к выходному торцу корыта, рама опущена. При обратном движении рамы эксцентриковый кулачок нажимает на ролик коромысла 10, нижнее плечо коромысло отклоняется влево, а верхнее, отклоняясь вправо, увлекает тягой колено 3.

34

Таким образом, коромысло и колено, поворачиваясь одновременно по часовой стрелке, поднимают раму с гребками. Четкость классификации частично можно регулировать подъемом или опусканием сливного лотка 19 и изменением подачи исходного сырья в корыто.

При вынужденной остановке гребковой рамы гребки могут быть завалены плотным слоем осевших крупных частиц, и пуск классификатора без очистки корыт может привести к поломке гребков или механизма. Для предотвращения заиливания гребков в классификаторе предусматривается механизм подъема рамы, который состоит из червяного сектора 4, жестко связанного через ось 2 с коленом 3, червяка 5 и рукоятки к червяку 6.

Подъем осуществляется поворотом червячного сектора, а, следовательно, колена и коромысла по часовой стрелке.

При длительной остановке классификатора находящаяся в корыте пульпа спускается через штуцер 17.

Реечные классификаторы в зависимости от числа реек (гребковых механизмов) бывают одно-, двух- и четырехреечные. Производительность классификатора по песку колеблется в пределах от 3,6 до 24 т/ч на 1 м ширины его при размерах зерен в сливе соответственно не более 70 – 89 мкм.

В табл. 1.9. приведены технические характеристики реечных классификаторов отечественного производства.

Таблица 1.9

Техническая характеристика реечных классификаторов

 

Производитель-

 

Число ходов гребковых рам в минуту

Размеры

 

 

 

Масса классификатора, мм

 

Чисто гребковых рам

корыта, мм

Угол наклона, градусы

 

 

 

ность по матери-

Характери-

 

 

 

 

алус р=2.7 т/м3

 

 

стика

 

при тонине ча-

 

 

электродвига-

Тип

стиц в сливе

Ширина

длинна

теля

0,074 мм, т/ч

 

 

 

 

 

 

 

По сливу

Попескам

Мощность, кВт

Частота вращения, об/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

087

4,0

16,0

1

1621

1400

5500

1015

4,4

950

3800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

092

5,0

20,5

1

1621

1800

7200

1015

4.5

950

6200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

050

6,8

27,5

2

1630

2400

8500

1015

7.0

970

10600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

059

8,5

34,0

2

1630

3000

8500

1015

10.0

970

11300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

Реечно-чашевый классификатор (рис. 1.18.) состоит из чашевого отстой-

ника А и реечного классификатора В.

Рис. 1.18. Реечно-чашевый классификатор:

1 – подвеска; 2,11,13 – оси; 3,10 – колена; 4 – червячный сектор; 5 – червяк; 6 – ручка червяка; 7 – штага; 8 – шатун; 9 – ролик; 12 – шкив; 14 – кулачок; 15 – кривошип; 16 – гребковая рама; 17– корыто; 18 – сливной штуцер; 19 – шибер; 20 – шлаковый штуцер; 21 – чаша; 22 – штуцер для слива; 23 – карман; 24 – гребки; 25 – вал гребков; 26 – тарелка

Отличительной особенностью такого классификатора по сравнению собычными реечными являются увеличенные периметр слива и зеркало осаждения частиц. Поэтому он применяется в тех случаях, когда производительность по сливу должна быть высокой, а продукт в сливе однородный с частицами размерами менее 50 – 60 мм.

Материал, подлежащий разделению, подается в чашевый отстойник на тарелку 26 и переливается в чашу 21, в которой и происходит разделение частиц на два класса. Крупные частицы оседают на коническое дно отстойника, специальными гребками 24, сидящими на приводном валу 25, они сдвигаются к центру дна и через выходной штуцер 20 поступают в корыто реечного классификатора (о процессе отделения в реечном классификаторе см. выше).

Мелкие частицы потоками жидкости выносятся в кольцевой карман 23 чашевого отстойника и направляются для дальнейшей обработки через штуцер22. Сечение выходного штуцера 20 можно изменять с помощью шибера 19, врезультате меняется и плотность пульпы, поступающей в реечный классификатор.

Как в реечном, так и в реечно-чашевом классификаторе с увеличением угла наклона корыта классификатора влажность песка, выносимого из классификатора, уменьшается.

36

В табл. 1.10 приведены технические характеристики реечно-чашевых классификаторов.

Таблица 1.10 Техническая характеристика реечно-чашевых классификаторов

 

 

 

 

Производитель-

Установоч-

Число реек в классификаторе

Угол наклона корыта, градусы

 

 

 

 

 

ность по материа-

 

Номер классификатора

Основные размеры

лу с ρ=2,8 т/м3

ная мощ-

Масса классификатора, кг

классификатора, мм

при тонине частиц

ность для

привода,

 

 

 

в сливе не более

 

 

 

кВт

 

 

 

 

0,075 мм, т/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ширина реечной части

Общая длина

Диаметр чаши

По

По

Реечного механизма

 

Чаши

сливу

пескам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

700

7200

2400

3,0

9,6

2,52

 

1,1

1

10,5

4,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1400

8500

3600

6,5

18,2

4,42

 

1,84

2

10,5

9,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2400

9500

4500

10,5

30,5

8,10

 

2,94

2

10,5

17,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

3600

10500

6000

18,0

48,2

14,72

 

4,42

4

10,5

30,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

5400

10500

7000

21,6

81,6

18,40

 

4,42

4

10,5

37,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сотрясательные столы относятся к группе машин, в которых сортировка и обогащение песков происходят одновременно. Работа сотрясательных столов основана на совместном действии воды и сил инерции. Сотрясательный стол (рис. 1.19.) состоит из неподвижной рамы 1, на которой устанавливается подвижной стол 2 на ползунах или роликах всегда с наклоном в поперечном сечении, а иногда с незначительным уклоном и в продольном (со стороны загрузки).

На столе, покрытом линолеумом, набиты деревянные рейки 3 шириной 6мм и высотой до 15 мм. Расстояние между рейками 30–40 мм. Набиваются они или параллельно продольной стороне или в отдельных конструкциях машин по диагонали. Длина реек различна: более короткие устанавливаются с загрузочного конца, постепенно увеличиваясь по длине к противоположной стороне. Движение столу передается от эксцентрикового механизма 4, связанного тягами с рамой стола. Песок с водой подается в загрузочный ящик («выгородку») 5 и отсюда через продольную щель в нижней части ящика на стол. Направляющие 6 разбивают смесь воды и песка на отдельные струи, равномерно распре-

37

деляя её по столу. Зерна песка в дальнейшем совершают движение под действием двух сил: силы давления воды, перемещающей зерна в поперечном направлении, и сил инерции, действующей в продольном направлении. При движении стола вперед зерна, лежащие на поверхности стола, также перемещаются вместе с ним. При обратном движении, стола происходит относительное перемещение зерен. Следовательно, стол должен двигаться с некоторым ускорением.

Минимальное ускорение a стола, при котором начинается перемещение зерен, определяется по формуле

a fg ,

(1.32)

где f – коэффициент трения;

g – ускорение силы тяжести.

Рис. 1.19. Сотрясательный стол:

1 – неподвижная рама; 2 – подвижной стол; 3 – деревянные рейки; 4 – эксцентриковый механизм; 5 – загрузочный ящик; 6 – направляющие

Как только величина ускорения стола превысит значение, определяемое формулой (1.32), зерно песка отделится от поверхности стола и начнет самостоятельно двигаться вперед. Если же ускорение стола не будет превышать величины, определяемой формулой (1.32), зерно не будет перемещаться, что и необходимо при обратном ходе стола. Таким образом, сотрясательный стол должен работать от дифференциального механизма, который обеспечивает

38

сравнительно большую скорость поступательного движения стола и уменьшенную скорость его обратного движения.

Наивыгоднейшее число оборотов приводного вала сотрясательного стола рекомендуется определять по формуле

n 20

f

об/с,

(1.33)

 

 

R

 

где f – коэффициент трения песка о поверхность стола; R – эксцентриситет вала, мм.

Зерна песка при движении в поперечном направлении под действием воды распределятся между рейками, которые замедляют их продвижение. При этом зерна с большим удельным весом (из-за наличия окислов железа), а также более крупные оседают в первых рядах реек. Наиболее легкие зерна уносится к противоположной стороне. Поскольку сила инерции тяжелых зерен больше, чем легких, они быстрее движутся в продольном направлении. При соответственно подобранных скоростях и количестве подаваемой воды все поле стола, занятое зернами песка, можно разделить на отдельные участки, в каждом из которых будут находиться зерна определенного веса. Рассортированный таким образом песок поступает в отдельные приемники, расположенные вдоль нижней кромки стола.

Обычно до подачи на сотрясательный стол пески промывают от глинистых веществ. Столы изготовляют шириной 1–2 м при длине 2–4,85 м. Производительность их достигает 20 т/ч. Потребная мощность двигателя от 0,85 до 1,1 кВт. Расход воды до 3на 3песка.

Из-за большого содержания слабых зерен щебень и гравий многими месторождений не могут быть использованы в качестве заполнителей для бетона без предварительного обогащения. С увеличением плотности зерен возрастает его прочность, значит, разделив смесь зерен по плотности, можно повысить прочностную марку заполнителя бетона.

К наиболее совершенным методам отделения прочного гравия и щебня от слабых зерен следует отнести метод обогащения в тяжелых суспензиях.

Суспензии представляют собой взвеси тонкоизмельченных частиц в воде. В качестве суспензоида применяют достаточно тяжелые и обладающие магнитными свойствами вещества: магнетит (плотность 4,5–5,2 г/см3) и ферросилиций (плотность 6,4–7,0 г/см3). Суспензии обладают многими свойствами тяжелых жидкостей. Принцип классификации в тяжелых суспензиях заключается в том, что при погружении кусков (зерен) материала в жидкую среду повышенной плотности зерна материала, имеющие относительно высокую плотность, тонут и оседают на дне сосуда, в то время как менее плотный материал всплывает в жидкой среде. Таким образом, плотность жидкой среды должна быть выше плотности легкой фракции и ниже тяжелой.

Практически наиболее приемлемыми являются суспензии, полученные путем очень тонкого измельчения твердого материала (суспензоида).

39

При обогащении гравия и щебня плотности разделяемых материалов практически почти одинаковы и отличаются они только по объемной массе, обладая различной пористостью. Так, пористость известняков колеблется от 0,08 до 39,5%, а объемная масса – от 1,61 до 2,64т/л3.

Плотность тяжелой среды может быть определена следующим образом: объем V суспензии должен быть равен,

 

m

,

(1.34)

V

1 m2

где m1 – масса суспензоида;

γ – плотность суспензоида;

m2 – масса воды в данном объеме. Далее можно записать

m m

V

 

m1

m

 

,

(1.35)

 

 

1 2

1

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где γ1 — искомая плотность среды.

Отсюда искомая плотность будет равна

 

1

 

m1

m2

.

(1.36)

 

 

 

 

 

m

m

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учитывая, что крупность зерен (кусков) классифицируемого материала во много больше крупности частиц суспензоида, представляется возможным закономерности разделения материала принять такими же, как в жидкостях соответствующей плотности. Скорость движения в среде зерен размером более 1,5 мм зависит от величины результирующей силы P, равной

P G Pдин ,

 

 

(1.37)

где G – сила тяжести, Н;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pдин – динамическое сопротивление среды;

 

 

 

G

d3

 

об

– g ;

(1.38)

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d2

 

v2

 

P

 

 

 

 

 

 

 

,

(1.39)

4

 

2

 

дин

 

 

 

 

 

 

где γоб–объемная масса зерна; γ – плотность среды;

d – диаметр зерна;

v – скорость движения зерна;

с – коэффициент, учитывающий форму зерна.

40