Учебное пособие 2180

м и производительностью 80–300 т/ч. Они предназначены для промывки труднопромывистых материалов с кусками максимальной крупности100 – 200 мм.

В нашей стране используется скруббер тяжелого типа 3,6х7,8 м конструкции Гипроцветмет. Барабан скруббера опирается на пневматические колеса, часть из которых является приводными. Скруббер показал, что при частоте вращения барабана 15 об/мин производительность 440 т/ч и эффективность промывки 89%. В отличие этот скруббер выполнен по прямоточной схеме: вода подается со стороны загрузки, а шламы выпускаются со стороны выгрузки. Такая схема промывки предопределяет необходимость применения операции ополаскивания получаемого материала на грохотах.

Барабанные мойки с вращающимся барабаном внутри которого расположено брызгальное устройство для орашения водой промываемого материала и поверхность барабана снабжена отверстиями для удаления шлама.

Если вращающийся барабан выполняет функцию барабанного грохота, то есть предназначен для промывки и сортирования материала на несколько фрак-

ций, то такие машины называют гравиемойками-сортировками.

Бутары и гравиемойки-сортировки предназначены для промывки материалов, загрязненных легкопромываемыми примесями (землей, илом и т.п.).

Машины, у которых барабан имеет сложную неперфорированную поверхность, называется скрубберами. Скрубберы применяют для промывки материалов, содержащих средне- и трудноразмываемые включения. Если часть барабана имеет сплошную, а другая часть перфорированную поверхность, то такая машина называется скруббер-бутарой.

Для среднепромываемых материалов применяются скрубберы относительно малых размеров: диаметром 1000 – 1500 мм и длиной до 3000 мм. Для промывки труднопромываемых материалов предназначены мощные барабанный мойки – суперскрубберы.

На рис. 1.29 изображена конструктивная схема суперскруббера.

Рис. 1.29. Схема конструктивная суперскруббера: 1 – барабан; 2 – лопасть; 3 – диафрагма кольцевая; 4 – колесо элеваторное; 5 – ролик опорный

51

Суперскруббер (рис. 1.29) имеет барабан 1 диаметром до 4000 мм и длиной до 10000 мм. С внутренней стороны барабана на его стенке укреплены лопасти 2 и специальные ножи, которые дезинтегрируют глину и продвигают материал от загрузочного ковша к разгрузочному. Вращение барабана передается от привода через венцовую шестерню либо ролики 5 или пневмоколеса (рис. 1.30), на которых установлен барабан. Для увеличения эффекта дезинтеграции глинистых включений внутри барабана размещена подпорная кольцевая диаграмма 3.

Рис. 1.30. Барабан суперскруббер установленный на пневматических колесах

Производительность в кг/с промывочных машин, предназначенных для промывки легкопромываемых материалов, обычно опреляют по формуле, используемой для расчета производительности барабанных грохотов, так как траспортирование материала от загрузочного конца к разгрузочному обеспечивается в основном некоторым углом наклона α барабана в сторону разгрузки.

где ω – угловая скорость, рад/с; R – радиус барабана, м;

h – толщина слоя материала, м; γ – насыпная масса материала, кг.

Для скрубберов тяжелого типа, барабаны которых, как правило, горизонтально и имеют принудительную разгрузку, производительность определяется по опытным данным.

Мощность, кВт, привода

52

где G – сила тяжести барабана;

G0 – сила тяжести материала с водой; η – КПД привода.

Барабанные промывочные машины применяют для промывки преимущественно материалов с наибольшей крупностью кусков 100–300 мм. Причем тяжелые барабаны способны промывать труднопромывистые материалы, барабаны меньших размеров – среднепромывистые.

Эффективной областью применения корытных (лопастных) моек является промывка мелкокускового (до 50–70 мм) среднепромывистого материала. Вибрационные промывочные машины применяют для промывки материалов различной крупности (до 200 мм) и в зависимости от конструкции и параметров с разными свойствами промываемости. Более конкретные условия их наивыгоднейшего использования окончательно не установлены.

Корытные мойки

По конструкции рабочих органов корытные мойки подразделены на лопастные, шнековые и сабельные, а по числу рабочих валов – на одно- и двухвальные. Наклонные двухвальные корытные мойки получили наибольшее распространение в нерудной промышленности. Они с успехом работают на про-

мывке среднепромывистых материалов с крупностью кусков до 70 (иногда до

150) мм.

К характерному широко распространенному типу таких машин относится корытная лопастная мойка, конструктивная схема которой представлена на рис.1.31.

Корытная мойка состоит из наклонной промывочной ванны 1 с двумя лопастными валами, вращающимися навстречу один другому, на которых по винтовой линии установлены лопасти 2, образующие прерывистую спираль. Лопасти служат для перемешивания материала и транспортирования его из нижней загрузочной части ванны к разгрузочному люку 6, находящемуся в верхней. Основной процесс промывки происходит в нижней части ванны, заполненной водой, подаваемой в машину вместе с материалом. Глинистая суспензия удаляется из нижней части ванны через сливной порог, которым регулируется уровень воды в ванне. В верхней части ванны материал дополнительно ополаскивается водой из брызгальных устройств 6, обезвоживается в результате естественного дренирования воды и удаляется через люк.

По конструкции корытные мойки различаются формой и размерами промывочных ванн и лопастных валов, углом установки лопастей и приводом и т.д.

Иногда корытные мойки имеют двойное дно, верхние листа которого перфорированы. Через эти отверстия подаются восходящие потоки воды, способствующие лучшему размыванию глинистых включений. Нижние подшипники валов выполнены с водяной смазкой, которая подается под давлением, что препятствует проникновению абразивной пульпы внутрь подшипника. Рабочие

лопасти обычно изготовляют из специальных износоустойчивых марок чугуна

или стали. Объем пульпы в корыте регулируется боковым затвором.

53

Рис. 1.31. Корытная лопастная гравиемойка:

1 – корыто; 2 – лопасти; 3 –электродвигатель; 4 – редуктор; 5 – передача зубчатая; 6 – труба (брызгало)

Корытные мойки К–12, К–14 имеют соответственно производительность 100 и 150 т/ч, диаметр, описываемый лопастям вала, 1200 и 1400 мм. У обеих моек длина ванн одинакова, частота вращения лопастных валов может изменяться от 9,4 до 15 об/мин.

Корытные мойки рекомендуется применять для промывки материала крупностью до 100 мм. Однако, как показывает практика, если исходный материал содержит куски трудноразмываемой глины размером более 20 мм или кусочки среднеразмываемой глины размером более 40 мм, то в корытных мойках куски полностью не размываются и загрязняют готовый продукт. Поэтому в

54

схемах дробильно-сортировочных фабрик корытные мойки устанавливают, как правило, на последних стадиях переработки сырья, после грохочения, т.е. для промывки товарных фракций щебня и гравия.

За рубежом корытные мойки с одинаковым диаметром окружности, описываемой лопастями (командный параметр), имеют различную длину. Это дает возможность выбирать машину, наиболее отвечающую свойствам промывистости конкретного материала. В нерудной и горнорудной промышленности нашей страны нашли' применение двухвальные корытные мойки МК – 1 с окружностями, описываемыми концами лопаток, диаметром 880 мм и мойки К

– 12 и К–14 соответственно диаметром 1200 и 1400 мм.

На рис. 1.32 представлен общий вид двухвальной лопастной корытной мойки К – 12.

Рис. 1.32. Двухвальная лопастная корытная мойка К – 12

Производительность корытных моек кг/с, обычно рассчитывают по формуле, используемой для определения производительности спиральных классификаторов, но с учетом поправочного коэффициента (коэффициента возврата) на разрыв винтовой линии, образуемой лопастями вала:

где i – количество лопастных валов;

ψ – коэффициент заполнения межлопастного пространства, принимаемый равным 0,1–0,2;

D – диаметр окружности, описываемой лопастями, м; s – шаг спирали, м;

n– частота вращения валов, об/с; γ – насыпная масса, кг/м3;

55

k – коэффициент возврата, принимаемый равным 0,4–0,6.

Опыт эксплуатации корытных моек в нерудной промышленности еще невелик, поэтому их эксплуатационные показатели недостаточно изучены. Технические паспортные характеристики отечественных корытных моек приведены в табл. 1.11.

Драговая пескомойка

Драговая пескомойка (рис. 1.33) представляет собой металлический корытообразный корпус, в котором размещен скребковый транспортер 2. На ро- лико-пластинчатых цепях последнего закреплены скребки 3. Смесь воды и песка, непрерывно подаваемая в горизонтальную часть корпуса, интенсивно взмучивается скребками движущегося транспортера. Мелкие частицы и посторонние легкие примеси всплывают и затем отводятся через патрубок 4. Классифицированный и промытый песок скребками перемещается по наклонной части корпуса, частично при этом обезвоживается и выводится из классификатора че-

рез отверстие 5. Производительность драговых пескомоек колеблется от 8 до

20м3/ч.

Рис. 1.33. Драговая пескомойка:

1 – корпус; 2 – транспортер скребковый;3 – скребки; 4 – патрубок;

5– отверстие

56

Вибрационные промывочные машины

Прототипом вибрационных промывочных машин могут служить обычные виброгрохоты, оборудованные брызгальными устройствами. Подобные грохоты широко применяют и сегодня, но, как правило, в сочетании с собственно промывочными машинами. Эффективность грохотов как промывочных машин невелика, поэтому их применение ограничивается переработкой легкопромывистых материалов.

За последние годы получают распространение специальные вибрационные промывочные машины. Их успешно применяют на промывке материалов с кусками максимальной крупности до 50 – 150мм преимущественно средней промывистости.

За рубежом наиболее известна вибрационная промывочная машина фирмы Драгон (Франция) производительностью 60 –150 т/ч в зависимости от крупности и загрязненности промываемого материала. Рабочим органом вибромойки служат две параллельно расположенные трубы диаметром 915 мм и длиной 4 м. Нижняя часть труб имеет отверстия диаметром 6 – 15 мм для удаления шламов. Трубы соединены торцовыми траверсами, к которым прикреплены пружинные подвески. Вибратор, расположенный между двумя рабочими трубами, возбуждает круговые колебания в плоскости, перпендикулярной продольным осям труб. У разгрузочных торцов труб имеются подпорные стенки, изменением высоты которых регулируют производительность и интенсивность промывки. Транспортный эффект материала обеспечивается комбинированным воздействием вибраций, подпором загруженного материала и небольшим углом наклона рабочих труб в сторону разгрузки (до 3°).По назначению эти машины подразделяются на три основные группы: для легко-, средне- и труднопромываемого материала.

Простейшей вибромойкой для легкопромываемого материала является плоский виброгрохот с системой орошения, на котором одновременно осуществляют промывку и сортирование материала.

Для промывки среднепромываемых материалов применяют вибромойки (рис. 1.34), рабочие ванны которых представляют собой две параллельные трубы, перфорированные в нижней части для удаления размытой глины. Ванны устанавливают горизонтально или с небольшим углом наклона на пружинных амортизаторах, опирающихся на неподвижную раму. Вибратор инерционного типа сообщает ваннам круговые поперечные колебания. В верхней зоне каждой ванны установлены брызгальные устройства для орошения промываемого материала водой. На разгрузочном конце ванны имеется порог, создающий определенную толщину материала, способствующего лучшей его промывке.

57

Рис. 1.34. Промывочная машина вибрационного типа

Продвижению материала способствует небольшой угол наклона ванн. Мощность на рабочем валу вибромоек для среднепромываемых материалов (кВт) определяется по формуле:

где Мд – дебалансный момент вибратора, кг×м; ω – угловая скорость вибратора, рад/с;

γ – угол сдвига фаз между направлением силы и перемещением рабочих органов, вызываемый всеми видами сопротивлений, γ=6…7°;

Gо– масса вибратора, кг;

G – масса подвижной части машин (с материалом), кг;

р – собственная частота колебаний подвижной части, 1/с, соответствующая 1,2

– 2 Гц.

Для промывки труднопромывемых материалов ВНИИСтройдормашем разработана вибромойка СМД-88 (рис. 1.35).

Вибромойка состоит из четырех цилиндрических корпусов диаметром 800 и длиной 3000 мм каждый. Корпуса, расположенные по диагонали, жестко связаны между собой торцовыми траверсами, через центральные отверстия ко-

58

торых проходит эксцентриковый вал, вращаемый двумя электродвигателями. В результате, вращения вала корпуса получают круговые колебания в плоскости, перпендикулярной продольной оси барабана. Эксцентричные шейки вала, посаженные в отверстия траверс, попарно связывающих корпуса, имеют равные эксцентриситеты, но смещенные один относительно другого на 180°. Корпуса опираются на раму через спиральные пружины. Таким образом, машина представляет собой двухмассную колебательную систему, инерционные силы подвижных масс которой полностью уравновешены, так как две равные массы совершают периодические противофазные колебания. В вибромойке происходит двухстадииный процесс промывки. Исходный материал поступает через две загрузочные воронки в верхние глухие цилиндры, где от трения и многократных соударений происходит интенсивная диспергация глинистых включений.

Рис. 1.35. Вибромойка СМД–88

Внижних цилиндрах, куда материал поступает из верхних по соединительным течкам, он окончательно промывается и ополаскивается. Выгружается материал через торцы нижних цилиндров. Шламы удаляются в слив через отверстия в днищах нижних цилиндров.

Врезультате интенсивных колебаний и двухстадийного принципа промывки вибромойка обеспечивает промывку относительно труднопромывистых материалов. Ниже приведена техническая характеристика вибромойки СМД–88:

59