книги из ГПНТБ / Роторные дробилки исследование, конструирование, расчет и эксплуатация

Ниже приводится расчет параметров модели, подобной натур­

Из соотношения (2.35) определяем выражение, по которому должна выбираться окружная скорость бил ротора модели ѵ р

при окружной скорости бил ротора натуры ѵр и масштабном коэффициенте линейных размеров CL\

Следовательно, чтобы обеспечить подобие скоростей движения в модели, одним из условий является изменение скорости по

сравнению с натурой в Cfj'5 раз.

Выбор исходного материала модели может быть произведен по одному из соотношений (2.29) или (2.30). Первое характеризует энергетические условия дробления камня, второе — прочностные:

При выборе исходного материала модели по выражению (2.38)

необходимо использовать комплексный показатель материала-^-*

величина которого должна изменяться обратно пропорционально масштабному коэффициенту линейных размеров. Следовательно, физико-механические показатели исходного материала модели должны отличаться от показателей исходного материала натуры, т. е. для соблюдения критерия (2.30) необходимо для модели ис­ пользовать другой вид горной породы или искусственный мате­ риал. Практически для модели с геометрическими размерами меньше натуры приходится подбирать менее прочный материал.

Для соблюдения полного подобия процесса дробления нужно удовлетворить равенство критериев (2.34), (2.31) и (2.32) Для выполнения условий по первому из них необходимо, чтобы отно­ шение объемных весов среды, в которой происходит дробление, и исходного материала оставалось неизменным. Так как для мо­ дели используется другой вид материала, который, как правило, будет иметь иное значение объемного веса, то следует соответ­ ственно изменить среду в камере дробления по объемному весу. Это может быть достигнуто, например, при установке модели в геометрически изолированной емкости с пониженным или повы-

ошибка подсчета средневзвешенного размера натуры по резуль­ татам дробления в модели составляет 27% при максимальной степени дробления 10. При степенях дробления до 6 получается удовлетворительный результат (ошибка не превышает 10%).

Таким образом, моделирование процесса дробления в ротор­ ных дробилках по разработанному выше методу обеспечивает получение удовлетворительных результатов при степенях дроб­ ления не выше 10. Масштабный коэффициент линейных размеров должен быть не больше 3.

Ограничение моделирования по масштабу диктуется не только точностью результатов подобия, но и трудностью в подборе исходного материала для модели, так как материал модели дол­ жен быть менее прочен и менее энергоемок, если модель меньше образца. В табл. 6 приведены режимы модели с диаметром ро­ тора 0,25 м и режимы натурных образцов, на которые могут быть распространены результаты исследований на модели. Как видно, исследование на модели можно переносить на крупные дробилки, если последние предназначены для работы на прочных и высоко­ прочных материалах. Для крупных дробилок, работающих на сравнительно слабых материалах, моделирование на моделях по данной методике затруднено

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

I.ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ

ИТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЗЕРНОВОЙ СОСТАВ ПРОДУКТА ДРОБЛЕНИЯ

Зерновой состав продукта дробления. Высокая степень дробле­ ния и ударный способ разрушения материала в роторных дробил­ ках обусловили формирование продукта дробления с явно выра­ женной характеристикой зернового состава (см. приложение).

Анализ кривых зернового состава, полученных при различных режимах работы роторных дробилок, показал, что для практи­ ческих расчетов с достаточной точностью можно использовать

Рис. 25. Усредненные кривые зернового состава продукта дробления

усредненные кривые (рис. 25). В качестве расчетного параметра кривых зернового состава принят средневзвешенный размер сіС0 Значения dCB кривых зернового состава определяются пересече­ нием линии аа и соответствующей кривой зернового состава.

Усредненные кривые действительны для различных режимов дробления и видов горных пород. Ошибка в расчетах при опреде­ лении выхода фракций продукта дробления по усредненным кри­ вым по сравнению с действительным распределением зернового состава продукта дробления находится в пределах 20%, причем наибольшие погрешности расчетов соответствуют наиболее мел­ ким и наиболее крупным фракциям.

Усредненные кривые обеспечивают указанную точность, если они сравниваются с действительными кривыми зернового состава, полученными при степенях дробления более трех. При степенях дробления менее трех в продукт дробления попадает значительное

количество неразрушенных камней исходного материала, которые существенно влияют на характер кривой зернового состава. Учитывая, что роторные дробилки работают в основном со сте­ пенью дробления более трех, большого интереса для практики эти кривые не представляют.

Влияние параметров ротора. Крупность продукта дробления роторной дробилки определяется рядом факторов, основные из которых: количество энергии, передаваемой камню при ударе, число ударов по каждому камню и максимальный размер продукта дробления, который может пропустить выходная щель.

Параметры ротора — окружная скорость бил ѵр, диаметр ротора Dp и число бил г — непосредственно влияют на все три основные фактора. Так, повышение окружной скорости бил приводит к возрастанию скорости удара, а следовательно, и к увеличению передаваемой энергии при ударе. Кроме того, уве­ личение скорости удара приводит к уменьшению глубины про­ никновения камня в зоне удара. Последнее по-разному сказы­ вается на показателях дробления. Так, с уменьшением глубины проникновения увеличивается эксцентрицитет приложения силы

ккамню и величина энергии, передаваемая ему при ударе, сни­ жается. В то же время уменьшается максимальный размер про­ дукта, который может пропустить выходная щель. Также можно отметить, что уменьшение глубины проникновения камня приводит

кувеличению числа ударов, так как уменьшается откалываемая часть камня, которая увлекается в выходную щель. Аналогичные рассуждения применимы при анализе влияния диаметра ротора и числа бил на показатели процесса дробления. В приведенных рассуждениях не учитывался случайный характер соударения

била и камня, соударение камней между собой, удар камней об отражательные плиты. Характер влияния параметров ротора на крупность продукта дробления определяется многими явле­ ниями, которые часто дают противоположный эффект, что ослож­ няет аналитическую схему процесса дробления. Поэтому для установления расчетных выражений был использован эмпириче­ ский метод исследований. Экспериментальным путем была уста­ новлена зависимость средневзвешенного размера продукта дроб­

где с — коэффициент пропорциональности, равный 1,1—1-,2; Dp —

камерной схемой, углом установки первой отражательной плиты ßj = 0; размером выходной щели s = 0, на исходном материале типа турдейского известняка с пределом прочности при растяже­ нии Op = 120 кгс/см2 и объемным насыпным весом у„ — 1,54 тс/м3.

Показатель степени у зависит от относительного размера выходной щели е --- (рнс. 26). Для ориентировочных расчетов

и р

можно принять показатель степени у равным 1,25, что соответ­ ствует часто применяемому в практике значению выходной щели е = 0,035.

Показатель степени р следует принимать для расчетов рав­ ным 0,22, что свидетельствует о незначительном влиянии числа бил на крупность продукта дробления.

Влияние ширины выходной щели. Наименьшее отверстие в ка­ мере дробления между отражательной плитой и поверхностью вращения ротора называется выходной щелью s. Выходная щель s является контрольным отверстием, в зоне которого додрабливаются куски, недостаточно разрушившиеся при дроб­ лении в верхней части камеры дроб­

ления.

Ширима выходной щели влияет на крупность частиц, величина которых больше щели. Мелкие частицы могут, минуя встречи с ротором, эвакуиро­

Рис. 26. Зависимость у — / (е)

ваться из камеры дробления.

Опыт показывает, что размер мак­ симальных кусков после дробления, как правило, превышает ширину выходной щели. Численно

это увеличение больше на максимальную глубину проникновения (А1ІИХ) камня в рабочую зону ротора в плоскости выходной щели.

Выражение (3.2) дает простую зависимость, которая подтверж­ дается опытами, т. е. возрастание максимального куска продукта дробления равно увеличению размера выходной щели.

Зависимость средневзвешенного размера dCB продукта дроб­ ления от размера выходной щели выражается уравнением

где dos — средневзвешенный размер продукта дробления при выходной щели, равной нулю; значение d0s определяется по формуле (3.1); /г3 — коэффициент пропорциональности; для дро­ билок, оборудованных отражательными плитами, /г, равен 0,2—0,4.

Для удобства вычислений влияния ширины выходной щели уравнение (3.3) представим в виде поправочного коэффициента в формуле (3.1):

где k3 — коэффициент пропорциональности, зависящий от режима и условий работы дробилки.

На рис. 27 и 28 показаны зависимости ks = f (s) для различ­ ных условий и режимов работ дробилок.

Влияние зазора между колосниками в колосниковой решетке. В роторных дробилках, оборудованных отражательными решет­ ками, часть продукта разгружается через зазоры этих решеток при условии, если они не работают под завалом.

Продукт дробления, прошедший через колосниковую решетку, значительно раньше исключается из процесса дробления, чем в дробилках с отражательными плитами, а следовательно, не подвергается дополнительному переизмельченшо. поэтому продукт

дробления дробилок с колосниковыми решетками крупнее, чем продукт дробления дробилок с отражательными плитами.

Исследованиями установлена зависимость изменения круп­ ности продукта дробления с изменением зазора sKмежду колос­ никами:

1. (3.5)

где ks — поправочный коэффициент к формуле (3.1); &4 — коэф­ фициент пропорциональности, зависящий от режима и условии

работы дробилки; £ == -4г-.

На рис. 29 показаны зависимости ks = / (Q.

Влияние угла установки первой отражательной плиты. Углом установки первой отражательной плиты (ßx) называется угол, образованный между вертикальной плоскостью и плоскостью выходной щели плиты. Угол отсчитывается от вертикальной плоскости в направлении вращения ротора (рис. 30).