
книги из ГПНТБ / Роторные дробилки исследование, конструирование, расчет и эксплуатация
..pdfфракции гравий размером 45—30, 30—16 и 16—6 может подаваться на линию производства щебня, где передрабливается в мелкий
щебень и |
песок. |
в промышленную переработку |
гор |
Перед поступлением |
|||
ная масса, |
от которой |
предварительно отделены валуны |
раз |
мером более 200 мм, разделяется на впброгрохоте. Грохот имеет два сита с размерами ячеек 100 и 45 мм. Материал размером менее
Рис. 134. Технологическая схема переработки гравиііно-песчаной смеси в Оберрхаііпе
45 мм идет в линию производства гравия, крупнее 45 мм — в ли нию производства щебня и дробленого песка. В последнем случае фракция 100—45 мм поступает в две конусные дробилки с диа метром конуса 900 мм, а фракция 100—200 мм направляется в щековую дробилку, размер приемного отверстия которой со ставляет 355—630 мм. Затем продукт дробления сортируется и из него отделяются готовые фракции щебня, а материал крупнее 25 мм поступает в две роторные дробилки с размером приемного отверстия 1000X800 мм.
Для отделения сопутствующих примесей от щебня и песка дальнейшая сортировка материала на фракции осуществляется
с одновременной его промывкой путем водного орошения на виброгрохотах. Готовый продукт поступает в хранилище, а песок предва рительно обезвоживается в спиральном классификаторе длиной 7 м и в обезвоживающем коробе длиной 2 м. Остаточная влажность песка 1 2 /0 .
Для увеличения выпуска дробленого песка используются две стержневые трубчатые мельницы производительностью 15 т/ч. В линию производства гравия включен промывочный барабан диаметром 2,5 м и длиной 5 м. Промывка гравия обеспечивается
встречным |
|
потоком |
|
воды. |
|
||||
Известны |
примеры |
при |
|
||||||
менения |
роторных дробилок |
|
|||||||
в отечественной практике на |
|
||||||||
переработке |
гравийного ма |
|
|||||||
териала из изверженных гор |
|
||||||||
ных пород. Так, |
на |
Березов |
|
||||||
ском |
|
карьероуправлении |
|
||||||
(г. Красноярск) |
для |
|
дробле |
|
|||||
ния |
гравия |
прочностью при |
|
||||||
сжатии 1200 кгс/см2, |
относя |
|
|||||||
щегося к X категории |
абра |
|
|||||||
зивности, |
|
|
использовалась |
|
|||||
роторная дробилка СМ-624, |
|
||||||||
которая |
успешно |
работала |
|
||||||
в течение |
нескольких |
лет. |
|
||||||
Удельный |
износ бил |
брутто |
|
||||||
при |
скорости вращения ро |
Конусная |
|||||||
тора |
40 |
м/с |
составлял |
69— |
'■■дродилка‘іл) |
||||
94 |
г/т, |
|
Соответственно ре |
I______ I |
|||||
сурс |
работы |
сменных |
дета |
Рис. 135. Технологическая схема дробиль |
|||||
лей |
равнялся: |
бил — 600 т, |
ной установки для переработки домен |
||||||
верхней |
|
колосниковой |
ре |
ного шлака |
|||||
шетки — 30 000 |
т, |
|
нижней |
|
|||||
колосниковой |
решетки — 10 000 т и футеровки корпуса — |
2000 т. Несмотря на это, применение роторной дробилки было экономически выгодно. Следует отметить, что роторная дробилка СМ-624 не приспособлена для дробления прочных и абразивных материалов.
На рис. 135 изображена технологическая схема дробильной установки для переработки доменного шлака, созданная на Нижнерейнском металлургическом заводе. Поставляемый шлак крупностью до 400 мм выгружается в бункер емкостью 45 м3, откуда с помощью установленного под углом 30° пластинчатого питателя подается в бункер-питатель, размещенный над двумя роторными дробилками АР-4. Загрузка дробилок производится лотковыми питателями. Продукт дробления дробилок подается на сортировочную установку, включающую в себя три виброгро хота. Сортировочная установка разделяет материал на фракции
О— 1; 1—3; 3—7; 7— 15; 15—35 и более 35 мм. Для увеличения выхода мелких фракций предусмотрена конусная дробилка си стемы Саймон, в которой могут перерабатываться фракции более 35 мм. Продукт дробления имеет кубообразную форму.
Пропускная способность установки 32—40 т/ч, удельный рас ход энергии дробления 0,95—1,1 квт-ч/т, износ брутто равен
34—37 г/т. Замена бил |
производится |
после переработки 3000— |
|||||||||
|
|
|
6000 |
т |
шлака. |
|
|
уста |
|||
|
|
|
Преимуществом такой |
||||||||
|
|
|
новки, |
по |
мнению |
изготовля |
|||||
|
|
|
ющей их фирмы, является не |
||||||||
|
|
|
чувствительность роторных дро |
||||||||
|
|
|
билок к попаданию |
в |
них |
ме |
|||||
|
|
|
талла. |
|
сведения |
[22 ] |
о |
||||
|
|
|
Имеются |
||||||||
|
|
|
применении роторной дробилки |
||||||||
|
|
|
на первичном дроблении тома- |
||||||||
|
|
|
совских |
шлаков, |
температура |
||||||
|
|
|
которых достигает 200° С. При |
||||||||
|
|
|
этом |
износ |
брутто |
составляет: |
|||||
|
|
|
бил — 79 г/т, |
отражательных |
|||||||
|
|
|
плит— 13,4 |
г/т. |
Окружная |
||||||
|
|
|
скорость вращения бил 24,5 м/с, |
||||||||
Рис. 136. Технологическая схема при |
размер |
выходных |
щелей |
45— |
|||||||
менения роторной дробилки с под |
30 мм, |
класс |
минус 20 |
мм в. |
|||||||
сушкой |
материала: |
|
продукте дробления составляет |
||||||||
1 — установка для |
подогрева |
горячего |
95%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
газа; 2 — роторная |
дробилка-сушилка |
Хорошие результаты |
полу |
|||||
APT-4/80/SR; 3 , 7 , 8 |
— сепараторы; 4 — |
|||||||
стандартные круглые |
фильтры; 5 — экс |
чены |
при |
использовании |
ро |
|||
гаустер отходящих газов; |
6 — эксгаустер |
|||||||
отходящего воздуха |
из мельницы; 9 — |
торных дробилок |
для |
обога |
||||
однокамерная трубная |
мельница |
щения |
керамической |
массы. |
||||
|
|
|
На одном |
из |
заводов |
ФРГ |
для дробления шамота различных сортов |
и |
шамотного |
щебня |
|||||||
была смонтирована |
роторная |
дробилка |
SAP-3, |
заменившая |
||||||
ранее установленные щековую и конусную |
дробилки. |
Ротор |
||||||||
ная дробилка работала в замкнутом |
цикле |
с грохотом. |
||||||||
Крупность |
исходного |
материала 300—400 |
мм |
по |
наи |
|||||
большему |
ребру. |
В |
продукте |
дробления |
класс |
минус |
10 мм |
|||
составлял 90%. |
В табл. |
22 приведены |
сравнительные данные |
стоимости способа дробления при новом и старом оборудо вании.
Важным преимуществом применения роторных дробилок на цементных заводах, является увеличение производительности мельниц тонкого помола. Так, на одном из заводов ФРГ было введено среднее дробление известняка с помощью роторной дро билки [23]. При этом производительность трубной мельницы воз росла с 27,3 до 32,2 т/ч с одновременным уменьшением удельного расхода энергии от 13,1 до 11,79 квт-ч/т.
Сравнительные данные дробилок
|
|
|
|
|
Стоимость |
|
|
Стоимость |
||
|
|
|
|
|
затрат |
|
|
затрат |
||
|
|
|
|
|
по дробилкам |
|
|
по дробилкам |
||
|
|
|
|
|
в марк/т |
|
|
в марк/т |
||
|
Затраты |
|
|
|
щековую и конус ную |
|
|
Затраты |
щековую и конус ную |
|
|
|
|
|
|
ротор ную |
|
|
ротор ную |
||
Энергии по дробилкам |
|
|
|
На |
восстановление |
0,160 |
0,227 |
|||
в квт-ч/т |
|
|
|
|
|
деталей ................. |
|
|||
|
щековоіі |
. |
. 3,8 |
( |
0,721 |
|
На |
амортизацию по |
|
|
|
конусной |
. |
.3,3 |
) |
|
0,250 |
|
|
||
|
роторной |
. |
.2,5 |
|
|
дробилкам: |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
щековой (12 000)* ) |
|
|
На |
текущий ремонт |
|
0,018 |
0,024 |
|
конусной |
' 0,054 |
|
||
|
|
(24 090) * . |
. ) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
роторной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(10 800) * . |
. |
0,016 |
На |
смазочные |
мате |
|
0,019 |
0,001 |
Общие по дроблению |
0,972 |
0,518 |
||
риалы |
|
|
|
|
|
* Стоимость дробилки в марках ФРГ.
Особый интерес представляет использование роторных дро билок для дробления влажных и липких материалов с одновремен ной их подсушкой. На рис. 136 изображена схема применения ро торной дробилки — сушилки APT 4/80/SR фирмы Hazemag (см. рис. 93) на одном из швейцарских цементных заводов. Роторная дробилка встроена в технологическую линию установки с целью повышения ее производительности от 26 до 40 т/ч. При этом уда лось достичь не только намеченной производительности, но и сни зить удельный расход энергии. Техническая характеристика установки приведена ниже.
Техническая характеристика установки для дробления и сушки материалов
Производительность |
по су- |
40,5 |
Удельный |
расход |
энергии |
|
||
хому продукту в т/ч . . . |
в квт-ч/т: |
|
|
|
||||
в том числе: |
|
7,3 |
роторной дробилки . . |
4,71 |
||||
роторной дробилки . . |
трубной мельницы . . |
19,5 |
||||||
трубной мельницы . . |
33,2 |
подсобного |
оборудова- |
3,54 |
||||
Наибольший размер |
исход- |
120—150 |
ния ............................. |
|||||
ного материала в мм . . |
Общий удельный |
расход |
27,75 |
|||||
Продукт дробления |
ротор |
|
энергии |
в квт-ч/м3 . . . |
||||
ной дробилки: |
|
До 4 |
Температура газов |
в °С: |
|
|||
наибольший размер в мм |
перед дробилкой . . . 300—400 |
|||||||
выход |
фракции |
минус |
25 |
после дробилки . . . . |
60—80 |
|||
0,09 |
мм в % . . . . |
Влажность |
в % : |
|
|
3—6 |
||
|
|
|
|
исходного материала |
||||
|
|
|
|
продукта дробления . . |
До 0,4 |
|||
15* |
|
|
|
|
|
|
|
227 |
Результаты испытания этой установки показывают, что для сушки сырья влажностью 6—7% можно использовать отходящие газы цементных вращающихся печей, температура которых, как правило, достигает 300—400° С. Если по технологии процесса в роторной дробилке устанавливается калибрующая колосниковая решетка, которая удлиняет продолжительность пребывания ма териала в дробилке и увеличивает наружную поверхность ма териала, то возможна подсушка материала с исходной влажностью до 12%.
Особую проблему представляет сушка очень влажных материа лов, например, глины. Для того чтобы за короткое время пребы вания в дробилке вода из материала испарилась, температура используемых газов должна быть 800—900° С, при этом одновре менно должна обеспечиваться высокая степень дробления. Обогрев горячими газами рабочих поверхностей дробилки исключает налипание материала. Основные параметры и показатели уста новки с дробилкой АРТ-4 Вг/Н для дробления и сушки мергеля и глины большой влажности приведены ниже.
Техническая характеристика установки для дробления и сушки материалов высокой влажности
Производительность в т/ч ...................................................... |
50—75 |
|
Наибольший размер исходного материала в мм . . . . |
До 600 |
|
Выход фракций минус 0,09 мм в % ................................. |
70 |
|
Удельный расход энергии в квт-ч/м3: |
1,8—3,2 |
|
роторной дробилки .......................................................... |
||
установки с роторной дробилкой-сушилкой . . . . |
4,0—6,5 |
|
Температура газов в °С: |
|
|
перед |
дробилкой ................................................................... |
600—900 |
после |
др оби л к и ................................................................... |
90—ПО |
Влажность в %: |
13—23 |
|
исходного материала .......................................................... |
||
продукта д р обл ен и я .......................................................... |
4—5 |
Роторные дробилки нашли применение при мокром обогащении в цементном производстве. На некоторых цементных заводах Бель гии, Франции и Швейцарии роторные дробилки используют для обогащения мелового шлама.
Применение дробилок на передвижных дробильно-сортировоч ных установках. Сравнительно небольшие габаритные размеры и масса при относительно большой производительности и высокой степени дробления, а также выход продукта дробления более высокого качества ставят роторные дробилки в ряды наиболее перспективных типов дробилок для применения на передвижных дробильных установках. Опыт показывает, что чаще всего ротор ные дробилки используют на передвижных установках производи тельностью более 50 м3/ч, хотя с таким же успехом их можно при менять на установках меньшей производительности.
Отечественная промышленность выпускает передвижные дро бильно-сортировочные установки, монтируемые из отдельных
агрегатов. Агрегат крупного дробления С-985 с роторной дро билкой СМД-86 и агрегат среднего дробления С-986 с роторной дробилкой СМД-85 выпускает Выксунский завод дробильно-
Рис. 137, Компоновочные схемы передвижных установок с роторными
д р о б и л к а м и :
а — двухстадні'іного дробления; б — одностадийного дробления; 1 — передвижной за грузочный бункер С-885; 2 — агрегат крупного дробления С-985; 3 — агрегат среднего дробления С-986; 4 — агрегат промежуточной сортировки С-906; 5 — агрегат окончатель
ной сортировки С-907
размольного оборудования. Дробильные установки, укомплекто ванные передвижными сортировочными агрегатами С-906 и С-907, передвижным загрузочным бункером С-885 и передвижными конвейерами, позволяют получить при двухстадийной схеме дроб ления щебень крупностью до 40 мм при производительности
100 м3/ч (рис. 137, а). Для получения товарного щебня крупностью до 70 мм используется одностадийная схема дробления с агре гатами С-985, С-906 и С-907. Производительность такой установки 80—90 м3/ч (рис. 137, б).
Небольшие габаритные размеры и масса, а также компактность конструкции и хорошие показатели работы роторных дробилок обусловили их применение на карьерных передвижных агрегатах. Использование передвижных дробильных агрегатов, работающих в комплексе с экскаватором, позволяет, по мнению представителей некоторых фирм, повысить рентабельность горных работ в ре зультате снижения капиталовложений в транспортное оборудова ние и его эксплуатацию, сокращения пути транспортирования материала автотранспортом и улучшения работы забойного экска ватора.
|
|
|
Таблица 23 |
Техническая характеристика передвижных агрегатов, |
|
||
выпускаемых фирмой Hazemag |
|
||
|
Агрегат с дробилкой |
||
Параметр |
АР-7 |
АР-5В |
АР-5 |
|
|||
Производительность в т / ч ................. |
800—1000 |
400—500 |
250 |
Ширина приемного отверстия в мм |
1500—2270 |
1230—2370 |
1230—1520 |
Максимальный размер принимаемо- |
1200 |
1000 |
1000 |
го куска в м м ................................. |
|||
Крупность продукта дробления в мм |
0—300 |
0—100 |
0—100 |
Установочная мощность в квт . . . |
400—700 |
280—450 |
— |
Высота загрузки в мм ..................... |
5 900 |
5 500 |
— |
Ширина гусеницы в м м ..................... |
1 500 |
1 500 |
1 500 |
Расстояние между центрами звез- |
8 600 |
7 100 |
|
дочек гусеничного хода в мм . . . |
|
||
Габаритные размеры в мм: |
9 100 |
8 750 |
|
вы сота .............................................. |
— |
||
ширина .............................................. |
9 100 |
5 500 |
— |
длина .............................................. |
43 900 |
39 000 |
— |
Масса в т .............................................. |
440 |
— |
— |
В зарубежной практике известны агрегаты, выпускаемые фирмой Hazemag (табл. 23). На рис. 138 показана такая установка на гусеничном ходу с дробилкой АР-7. Установка может работать с передвижным грохотом. При замкнутом цикле производитель ность ее составляет 500—700 т/ч готового продукта размером 0—25 мм. Загрузка может осуществляться непосредственно от экскаватора или с помощью двух 40-тонных самосвалов. В по следнем случае установка перемещается только тогда, когда расстояние между экскаватором и дробильным агрегатом увели чивается настолько, что самосвалы не могут обеспечить требуемой производительности.
Гусеничный ход обеспечивает перемещение агрегата на гори зонтальных участках со скоростью 0,3 км/ч и преодоление углов подъема до 10°. Технологическое оборудование агрегата смонтиро вано на раме. В рабочем положении рама опирается на два отки-
9 3 9 0 0
Рис. 138. Самоходный дробильный агрегат с роторной дробилкой АР-7
дывающихся шарнирных винтовых домкрата. Угол наклона за грузочного питателя 27°. В агрегате предусмотрены разгрузочный питатель и поворотный конвейер. Последний имеет механизм подъема и опускания. Герметизированная кабина с пультом управ ления установлена на верхней рабочей площадке.
Рис. 139. Общий вид агрегата АД-2
На предприятиях Министерства черной металлургии эксплуа тируются передвижные дробильные агрегаты с дробилками моде лей С-688 и СМД-87. На рис. 139 изображен общий вид агрегата АД-2 производительностью 370 м3/ч с дробилкой модели СМД-87. Ходовая часть агрегата выполнена на базе экскаватора ЭКГ-4,6 с увеличенной колеей до 5,1 м.
На платформе смонтированы дробилка модели СМД-87, прием ный бункер с пластинчатым питателем, разгрузочный ленточный конвейер, расположенный под дробилкой, и поворотный конвейер, которым продукт дробления может подаваться в штабель, либо
с помощью отдельного перегружателя — на магистральный кон вейер, связывающий агрегат с узлом сортирования. Агрегат АД-2 предназначен для совместной работы с экскаватором ЭКГ-4,6. Высота загрузки 5,1 м. Скорость передвижения агрегата 0,24 км/ч,
RX
80
60
00
20
О
Рис. 140. Зерновой состав продукта дробления |
роторной |
|||||||||
|
|
дробилки |
модели |
СМД-87: |
|
|
s3 = |
|||
1 — п р и |
Sj = |
s,, = |
40 мм |
и tip = 36 м/с; |
2 — п р и |
s1 ~ |
||||
= 40 мм и |
Dp = |
28,8 |
м/с;3 — |
п р и |
sx = |
s2 = |
40 мм |
и Dp |
= |
20 м/с; |
4 — п р и |
Sj = |
480 мм, |
s 2 = |
300 |
мм и |
Dp = |
20=36 м/с |
масса около 180 т. Управление агрегатом может производиться из герметизированной кабины или из отдельного выносного пульта.
Зерновой состав продукта дробления известняка прочностью
на сжатие 650—1350 кгс/см2 показан |
на рис. 140.3 |
3. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ |
' |
Рассмотрим вопросы техники безопасности, обусловленные особенностями работы роторных дробилок. Вытекающие из этих особенностей предупредительные меры могут быть рекомендованы как дополнительные к существующим правилам и требованиям техники безопасности. Отметим наиболее существенные из осо бенностей:
1) ударный способ дробления, сопровождающийся разлетом кусков дробимого материала и их рикошетированием в различных направлениях. В результате этого в окружающее пространство могут выбрасываться куски, скорости которых близки к скорости
удара, |
т. е. составляют 20—60 м/с; |
2) |
значительный запас кинетической энергии, заключенный |
в быстровращающемся роторе. При неумелом обращении с дро билкой эта энергия способна произвести серьезные разрушения;
3)большие (до нескольких десятков тонн) центробежные силы, действующие на била и детали крепления. Это требует надежного крепления бил в корпусе ротора и ротора в корпусе дробилки;
4)значительная масса сменных изнашивающихся деталей (бил, футеровочных плит, отражательных плит) и ограниченность
пространства, в котором должны находиться рабочие при замене или ремонте этих деталей;
5)присутствие обслуживающего персонала при работе дро
бильных установок в непосредственной близости от подающей и выпускной течек. При высокой производительности роторных дробилок — до нескольких сотен кубометров в час — это требует повышенной прочности течек.
Для обеспечения безопасных условий труда и предупреждения несчастных случаев при эксплуатации следует уделять внимание вопросам безопасности на всех этапах создания роторных дро бильных установок: конструировании моделей, проектировании и строительстве установок, эксплуатации, ремонте.
При конструировании роторных дробилок необходимо преду сматривать:
—изготовление корпусов дробилок из вязких и достаточно прочных материалов, способных противостоять ударам частей ротора в случае его аварийной поломки;
—надежные запоры дверок люков в корпусе дробилки, спо собные противостоять ударам кусков дробимого материала;
—надежное крепление бил к корпусу ротора, исключающее возможность их выпадения при случайных повреждениях крепеж ных деталей;
—снабжение дробилки средствами, облегчающими производ ство монтажа и демонтажа бил и других сменных деталей;
—установку стопоров, предотвращающих произвольный по ворот ротора при смене бил;
—установку фиксаторов откидных или откатных частей корпусов дробилок, исключающих самопроизвольное закрывание
их в момент, когда в камере дробления производятся ремонтные работы и находятся люди;
—изготовление шкивов вала ротора из прочной стали в виде сплошного диска, соединяющего обод со ступицей;
—ограждение вращающихся частей.
При проектировании и строительстве установок с применением роторных дробилок необходимо учитывать следующее:
—приемные коробки-ловители, присоединяемые к приемному отверстию дробилки (см. рис. 131), должны отвечать требованиям, изложенным в § 1, гл. IX, и применяться независимо от того, имеется ли в дробилке предохранительная цепная штора или нет;
—конструкции разгрузочных воронок, выпускных течек и аспирируемых укрытий должны обеспечивать полное предотвра щение выброса камней из роторной дробилки в окружающее пространство;
—рабочее место машиниста должно располагаться вне зоны возможного выброса кусков дробимого материала;
—вокруг дробилки должны быть предусмотрены специальные' места для укладки запасных частей и приспособлений на время проведения работ по замене изношенных деталей, а также места