книги из ГПНТБ / Технология добычи и обогащения углей в Печорском бассейне [коллектив. моногр

Т а б л и ц а 53

та до 25 и 13 мм зольность концентрата снижается на 0,3%, а при дроблении до 6 и 3 мм — на 0,6%. Содержание промежуточ­ ных фракций в отходах уменьшается соответственно с 2,4 до 2,2; 1,9; 1,4 и 1,1%.

Ожидаемый баланс продуктов обогащения при отсадке по схеме с выделением промпродукта из цикла обогащения, предназ­ наченного для сжигания в котельной шахты, приведен в табл. 53. При работе по этой схеме зольность концентрата составляет 10,5%,-т. е. снижается на 1,2% по сравнению с зольностью кон­ центрата без выделения промпродукта из цикла обогащения. Эти расчеты подтверждены практическими показателями работы фабрики. Так, например, если за третий квартал 1971 г. зольность концентрата при работе отсадочной машины без выделения пром­ продукта составляла 11,4%, то за декабрь 1971 г. и январь—фев­ раль 1972 г. после внедрения новой схемы зольность снизилась до 10,6%- Из расчетов видно, что замена отсева промпродуктом для сжигания в котельной дает экономию 2,34 руб. на 1 т топлива.

На основании исследований можно сделать выводы.

При отсадке накопление шлама в подрешетной воде до 400 г/л практически не снижает эффективность разделения клас­ сов крупнее 1 мм. Снижение качества продуктов обогащения про­ исходит вследствие уноса с ними высокозольных шламовых ча­ стиц. Количество вновь образованного шлама в процессе отсадки увеличивается с уменьшением нижнего размера частиц обогащае­ мого угля. Значительное увеличение шламообразования наблюда­ ется при нижнем размере частиц менее 3 мм.

Показатели эффективности разделения, определяемые по кри­ вым дисперсии, не зависят от содержания промежуточных фракций в исходном материале,

229

Имеется корреляционная зависимость параметров отсадки от ситовой характеристики обогащаемого материала, позволяющая расчетным путем определять необходимые гидродинамические па­ раметры работы отсадочной машины по известному гранулометри­ ческому составу исходного материала.

Для обогатительных фабрик комбината Воркутауголь реко­ мендуем:

подготовительное грохочение производить по размеру не ме­ нее 3 мм для обеспечения минимального содержания в исходном на гидравлическую отсадку класса 0—1 мм;

поддерживать содержание твердого в подрешетной воде не свыше 300 г/л;'

для увеличения производительности отсадочных машин по исходному углю, снижения зольности концентрата и уменьшения потерь угля с отходами обогащения вести отсадку с выделением промпродукта.

§ 3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГРОХОЧЕНИЯ НА ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИКАХ ПЕЧОРСКОГО БАССЕЙНА

Повышение эффективности грохочения влажных углей является одной из основных проблем углеобогащения, имеющей большое практическое значение. В Печорском угольном бассейне с момента внедрения обогащения в водной среде и тяжелых суспензиях гро­ хочение приобрело особую актуальность.

Работы ПечорНИИПроекта позволили повысить эффективность грохочения мелких классов влажных углей созданием новой кон-^ струкции струнных металлических сит с повышенным живым се­ чением, установлением оптимальных механических параметров работы грохотов, оборудованных струнными металлическими си­ тами (амплитуды вибрации, скорости вращения вала вибратора, угла наклона короба грохота) и технологических режимов грохо­ чения углей.

В результате проведенных исследований разработаны унифи­ цированные карты струнных сит для грохотов ГРЛ-72, ГРЛ-62, ГИЛ-52, ГИЛ-42, ГГТ-32, ГРС-1А; Карты сит изготовляются с щелью шириной 6, 8, 10 и 13 мм. В качестве струн используется стальной трос диаметром 2,2—2,4 и 4,8 мм. Общий вид карты струнного сита приведен на рис. 95.

Испытаны также сита со струнами из пружинной проволоки. Однако они оказались менее технологичными для изготовления и ниже по эксплуатационным качествам.

Механический режим работы грохотов является одним из важ­ ных факторов, определяющим технологические показатели их ра­ боты. Эффективность работы грохотов зависит от оптимальных сочетаний параметров режима: амплитуды, частоты колебаний сита и угла наклона. Для определения последних проведены ис­ следования на лабораторной установке с инерционным грохотом.

230

Исследования проводились на струнных ситах с поперечным рас­ положением струн при ширине щели 6, 4 и 2 мм и с продольным расположением струн при ширине щели 6 мм, а на плетеных ситах с отверстиями размером 6x6 мм.

Рис. 95. Общий вид карты струнного металлического сита для грохотов типов ГИЛ и ГГ'Г:

/ — карта струнного сита; 2 — сухарик; 3 — струна; / — крепежный болт; 5 — гайка

В процессе исследований проведены опыты по определению влияния на эффективность грохочения таких параметров, как амплитуда вибрации (диапазон изменения 2—6 мм), скорость вращения вала вибратора (500—3000 об/мин), угол наклона ко­ роба грохота (5—50°),

231

Опыты проводились с применением формализованного симп­ лекс-метода, а их результаты обрабатывались методами парной и множественной корреляции. Для каждой серии опытов получено уравнение, связывающее эффективность грохочения с величинами переменных факторов и построены номограммы, позволяющие определить эффективность грохочения при данных механических параметрах.

Рис. 96. Номограмма для определения эффективности гро­ хочения на струнных металлических ситах с поперечным расположением струн и шириной щели 6 мм

Пример номограммы для определения эффективности грохо­ чения на струнном сите о поперечным расположением струн при щели 6 мм приведен на рис. 96. При удельной нагрузке 10 тс/ч-м2

ивлажности исходного угля WBH, равной 6%, амплитуда вибрации составила 4 мм, скорость вращения вала вибратора — 1660 об/мин

иугол наклона короба грохота — 23°. При этих параметрах эф­ фективность составила 97%, содержание класса 0—6 мм в надрешетиом— 11,1% и класса 4- 6 мм в подрешетном — 2%.

При увеличении удельной нагрузки до 30 тс/ч-м2 и влажности исходного угля до 8% хорошие показатели эффективности грохо-

232

чения (94—95%) получены при следующих параметрах: ампли­ туда вибрации 4 мм, скорость вращения вала вибратора 1500 об/мин и угол наклона короба грохота 34°.

Для струнных сит с продольным расположением струн и щелью 6 мм получены следующие оптимальные механические параметры: амплитуда вибрации 4 мм, скорость вращения вала вибратора 1500 об/мин и угол наклона коро­

После этого условия грохочения на­ чинают приближаться к условиям мокрого грохочения и эффектив­

ность возрастает. Увеличение влажности оказывает меньшее влия­ ние при продольном расположении струн (рис. 97).

При грохочении на плетеных ситах с ячейкой 6X6 мм при вне­ шней влаге угля 6% рассев практически прекращался, так как происходило залипание отверстий.

Зависимость эффективности грохочения от удельной нагрузки определялась при влажности исходного угля 6,8 и 10%. При влаж­ ности 6% увеличение удельной нагрузки от 10 до 30 тс/ч-м2 при работе на струнных ситах как с поперечным, так и с продольным расположением струн практически не влияет па эффективность грохочения. Последняя остается в пределах 95—98%. Но при по­ вышении удельной нагрузки до 40 тс/ч-м2 эффективность грохоче­ ния падает на 10—12% и значительно увеличивается содержание класса 0—6 мм в надрешетном продукте. При влажности исход­

233

ного угля 8 и 10% эффективность грохочения снижается до 80% даже при,удельной нагрузке 10 тс/ч-м2.

роба грохота, но не более 35° при поперечном и 23° при продоль­ ном расположении струн, так как дальнейшее увеличение угла наклона приводит к уменьшению эффективности грохочения. При обработке результатов исследований получены уравнения и пост­ роены номограммы, позволяющие определить удельную нагрузку в зависимости от угла наклона короба грохота для эффективности грохочения и содержания класса 0—6 мм в надрешетном продукте

(рис. 98).

Таким образом, при грохочении угля влажностью до 8% удель­ ная нагрузка зависит от угла наклона короба грохота, причем

234

грузки при работе на струнных ситах с поперечным расположе­ нием струн должно сопровождаться увеличением угла наклона короба грохота до 35°. При рассеве угля влажностью свыше 8% желательно, чтобы удельная нагрузка при всех углах наклона не превышала 15 тс/ч-м2.

Экономически выгоднее применять струнные сита с поперечным расположением струн, так как при небольшом уменьшении эффек­ тивности грохочения по сравнению с продольным расположением сит (около 1,5—2%) в 2 раза сокращаются потери крупного клас­ са с подрешетным продуктом. Кроме того, при продольном распо­ ложении струн куски угля задерживаются между струнами, нару­ шая нормальный процесс грохочения.

Промышленные испытания струнных металлических сит про­ ведены на обогатительных фабриках шахт «Северная», «Заполяр­ ная» и № 40 комбината Воркутауголь и на ГОФ «Интинская»

* 13 мм — для грохота ГРЛ-72.

На обогатительной фабрике шахты «Заполярная» высокое содержание класса + 6 мм в подрешетном продукте и уменьшение эффективности грохочения при удельной нагрузке свыше 15 тс/ч-м2 объясняется небольшим углом наклона короба грохота (12°). Для устранения этих недостатков рекомендовано увеличить угол на­ клона до 23°.

Самая высокая удельная нагрузка достигнута на обогатитель­ ной фабрике шахты № 40 (среднее значение 58 тс/ч-м2). На этой фабрике грохот установлен под углом 34°. Из анализа полученных результатов видно, что при удельной нагрузке до 40° тс/ч-м2 и

235

влажности исходного угля 7% обеспечивается высокая эффектив­ ность грохочения (до 94%).

Исследованиями установлено, что:

для эффективного грохочения влажных углей разработаны металлические струнные сита в виде унифицированных карт;

для определения механических параметров работы грохотов со струнными металлическими ситами и оптимальной удельной нагрузки предложены номограммы;

при влажности угля свыше 10% для более эффективного выде­ ления мелочи можно применять сита с продольным расположением струн. Однако для уменьшения потерь крупного угля с подрешет­ ным продуктом целесообразнее использовать сита с поперечным расположением струн;

промышленные испытания подтвердили эффективность и рабо­ тоспособность разработанных ПечорНИИПроектом струнных ме­ таллических сит и правильность предложенной методики по определению оптимальных механических и технологических режи­ мов работы грохотов;

внедрение металлических струнных сит и оптимальных режи­ мов грохочения на обогатительных фабриках Печорского бассейна обеспечит экономический эффект более 1 млн. руб.

§4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СЕПАРАТОРОВ

ИОТСАДОЧНЫХ МАШИН В КОМБИНИРОВАННЫХ СХЕМАХ

ОБОГАЩЕНИЯ

Комбинированные схемы обогатительных фабрик комбината Воркутауголь включают гидравлическую отсадку при обогащении угля крупнее 6 мм и пневматическое обогащение для угольной мелочи.

При сухом обогащении угольной мелочи можно использовать пневматические сепараторы или пневматические отсадочные ма­ шины. В чисто пневматических схемах обогащения пневматиче­ ские сепараторы и отсадочные машины работают, как правило, с выдачей двух конечных продуктов — обогащенного продукта и отходов. Основной недостаток этой схемы заключается в больших потерях угольных фракций с отходами обогащения, которые состав­ ляют до 30%.

В комбинированных схемах при пневматическом обогащении угольной мелочи выделяется всего один конечный продукт — обо­ гащенный отсев, а смесь промпродукта с отходами (перемывочный продукт) направляется на перемывку гидравлической отсадкой.

При таких схемах значительно повышается эффективность раз­ деления, сокращаются потери угля с отходами обогащения и уве­ личивается выход наиболее ценного продукта — концентрата. Од­ ним из самых существенных условий успешного применения таких схем является минимальное содержание пыли (класса 0—1 мм) в перемывочщщ продукте. Поэтому пневматическая отсадочная

236

машина может работать и как обеспыливающий, и как обогатйтельный аппарат.

На обогатительной фабрике шахты № 25 проведены промыш­ ленные испытания обогащения угольной мелочи на пневматиче­ ском сепараторе ОСП-75. Сепаратор работал с выделением двух конечных продуктов— обогащенного отсева и отходов, а перемывочный продукт направлялся на перемывку в гидравлическую от­ садочную машину. Показатели работы сепаратора ОСП-75 приве­ дены в табл. 55 и 56.

Низкие показатели обогащения угольной мелочи объясняются нестабильностью воздушного режима пневматического сепаратора ОСП-75 при обогащении угля мелких классов, а отсюда и неста­ бильностью самого процесса обогащения. Кроме того, по сравне­ нию с необходимым по технологии подавалось излишнее количе­ ство воздуха с целью обеспыливания перемывочного продукта, что приводило к перемешиванию постели и нарушению процесса раз­ деления. Однако и при таком режиме содержание класса 0— 1 мм в перемывочном продукте было высоким, составляя 20,8%. Степень обеспыливания перемывочного продукта по отношению к исход-

'ному материалу составила 26,6%.

В1970 г. на обогатительной фабрике шахты № 25 внедрены пневматические отсадочные машины ПОМ-2А. Машины отрегули­ рованы на режим работы с выделением одного конечного продук­ та — обогащенного отсева, а смесь промпродукта и отходов на­

237

правляется на пёремывку. Показатели работы пневматических отсадочных машин по результатам проведенных опробований при­ ведены в табл. 57 и 58.

Относительное снижение зольности достигло 19,7%, степень обеспыливания перемывочного продукта — 83,8% ■

238