книги / Проектирование и эксплуатация хвостовых хозяйств обогатительных фабрик

иметь в виду, что при расположении пульпонасосной станции у хвостохранилища неизбежно устройство для пульпонасосной электрической подстанции с линией электроснабжения, системы водоснабжения насосной станции. В связи с указанным, как пра­ вило, расположение станции у хвостохранилища оказывается менее экономичным и от него приходится отказываться. Однако в ряде случаев такие решения принимаются вследствие трудности размещения пульпонасосной станции на территории фабрики или по другим соображениям, специфическим для данного пред­ приятия и его генплана.

В случае необходимости устройства двух пульпонасосных станций рациональным в экономическом отношении является расположение обеих землесосных станций у фабрики с последова­ тельным расположением землесосов, дающих, примерно удвоен­ ный напор. Такое последовательное соединение землесосов техни­ чески возможно, но обусловливает более сложную эксплуатацию землесосных станций и увеличенные напоры в хвостопроводах.

При прокладке хвостопроводов в гористых местностях в состав сооружений системы гидротранспорта входят сооружения для защиты хвостопроводов от горных и снежных обвалов (защитные козырьки, галереи и подобные сооружения, применяемые в дорож­ ном строительстве). При недостаточной надежности или высокой стоимости таких сооружений следует прокладывать хвостопроводы на указанных участках в туннелях, траншеях.

3. Проектирование пульпонасосных станций

Для напорно-принудительного гидротранспорта хвостов приме­ няются грунтовые насосы. Наибольшее распространение получили центробежные грунтовые насосы марки Гр (рис. 35). Эти насосы с односторонним входом по принципу работы и конструкции оказались наилучшим средством перекачки различных твердых материалов. С учетом многолетнего опыта эксплуатации насосов марки Гр, используемых для гидротранспорта хвостов обогащения (флотации и магнитной сепарации), авторы считают необходимым разработать специальную модификацию грунтовых насосов для этих условий за счет уменьшения проходных отверстий. Макси­ мальный размер частиц хвостов флотации и магнитной сепарации не превышает 3 мм, что позволяет снизить размер проходного сечения с 110 до 10 мм, т. е. в десять раз. Такая модернизация значительно улучшит гидромеханические характеристики грун­ товых насосов и повысит к. п. д. Насосы серии Гр выпускаются 14 типоразмеров с размером всасывающего патрубка от 5 до 36 дюй­ мов (табл. 17).

Грунтовые насосы изготавливаются в основном трех видов [121]: Л — легкие однокорпусные; Р — легкие с футеровкой из резины и Т — тяжельщ двухкорпусные с защитной футеровкой из износоустойчивых материалов. В марках серийных грунтовых

102

насосов цифры перед буквами обозначают диаметр входного патрубка в дюймах; Гр — грунтовый; последние цифры — коэф­ фициент быстроходности насоса, уменьшенный в 10 раз. Насосы типа Гр — одноступенчатые центробежные, консольные с четырех­ лопастным рабочим колесом, одностороннего всасывания.

Грунтовый насос 10Гру-8л выпускается взамен насоса 8НЗ и имеет улучшенную форму рабочего колеса. Бропедиски изгота­ вливаются из износостойкого сплава. Однако всасывающий бронедиск пе имеет отбойных лопаток, что повышает износ стенки кор­ пуса. Корпус упорного подшипника имеет регулировочные болты, обеспечивающие перемещение вала вдоль оси. Всасывающий патрубой выполняется как одно целое с передней крышкой. Насосы 10Гру-8т и 20Гру-8т двухкорпусные в тяжелом исполнении.

ЮЗ

Изготовители: Уфимский завод горного оборудования (насосы НП-1М, им. Котлякова (насосы ННГ-2 и НПГ-3), Бобруйский машзавод им. Лен

П р и м е ч а н и е . П о д а ч а н а с о с о в у к а в а н а д л я ч и с т о й в о д ы , д л я г и д р о с м е с и

п о в о д е , м * /ч .

Грунтовый насос 16Гру-8л на внешнем диаметре бронедисков имеет бортики, в которые заподлицо входят диски рабочего колеса. Задняя крышка и станина выполняются как одно целое, а всасы­ вающий патрубок имеет разъем от передней крышки.

Насосы серии Гру заменяют насосы ЗГМ-1, а насосы 20Гру-8л— широко распространенные насосы 20Р-11.

Горизонтальные песковые насосы выпускаются девяти типо­ размеров (табл. 18), вертикальные — восьми типоразмеров (табл. 19).

Насосы изготавливаются из серого, реже отбеленного чугуна. В условиях додачи абразивных пульп (кварца, руды, хвостов) износостойкость их деталей незначительна. Необходимо знать абразивность транспортируемых материалов и прогнозировать износ оборудования.

Для некоторых материалов показатели гидроабразивности определены опытным путем [1221 М. Н. Гелинидзе (табл. 20). При испытаниях поток пульпы на образец направляют под углом 45°. Площадь поперечного сечения потока пульпы берут равной

104

ЗПД-9, ЗПС-9, 4НТ, 4ПС-9), Ленинградский машиностроительный завод ина (насосы 4ПС-9 и 6НП).

площади поверхности образца. Показатель гидроабразивности определяют по формуле

, _____Доп

где Доп — опытная величина интенсивности износа, к г / ( с - м 2) , определяемая по формуле

A P i~ P«

где Ри Р2 — масса образца до и после износа, кг; w — площадь поверхности изнашиваемого образца, м2; t — время износа, с.

Параметры потока ут, vT и S4 определяются объемно-массовым способом, в частности

с______Г

Т+ Ж •

105

По данным А. Г. Джваршейшвили [1211, интенсивность и ха­ рактер износа по длине лопатки зависят от ее очертания и угла выхода. Это было установлено опытами на обогатительной фаб­ рике Среднеуральского медеплавильного завода. По износостой­ кости наилучшими являются колеса ЭП-45 с углом входа 15°, паихудшими — колеса СУМЗ с углом входа 30°.

В табл. 21 приведены сроки службы деталей грунтовых насосов при перекачке сплошной колчеданной руды с основным рудным минералом пиритом. При переработке твердых кварцитовых вкрапленных руд (типа гайских) срок службы деталей снижается па 25—35%. В табл. 22 даны сроки службы грунтовых насосов па различных комбинатах при перекачке хвостов.

По данным производства за 1965—1969 гг. Соколовско-Сарбай- окого горно-обогатительного комбината сроки службы отдельных частей пасоса 28Гр-8т в зависимости от количества перекаченных хиостов приведены в табл. 23. Общий срок службы пасосов ко­ леблется от 1100 до 2100 ч работы в зависимости от места их уста­ новки.

Характеристики износостойкости сплавов для деталей грунто­ вых насосов приведены в табл. 24.

107

108

В качестве износостойких материалов для изготовления деталей грунтовых насосов служат сплавы, приведенные в табл. 25 [121].

На основании опыта работы обогатительных фабрик цветной металлургии можно рекомендовать ряд конструкций, повыша­ ющих долговечность деталей. К таким конструктивным меропри­ ятиям относятся футеровка улиток и рабочих колес электрокорун­ дом на бакелитовой основе (Ллмалыкская медная фабрика); гуммирование рабочих колес пасосов (Балхашская, Норильская, Леншюгорская фабрики). Износ деталей насосов на медно-воль­ фрамовой Кафанской фабрике при гуммировании уменьшился и 3—5 раз и срок службы рабочих колес увеличился до 3—4 меся­ цев. Лениногорский полиметаллический комбинат производит гуммирование сырой резиной в прессформах и методом обкладки деталей проточной части грунтовых пасосов 12Гр-8 — лопаток, улиток, крышек, бронедисков установочного кольца, манжет уплотнения, втулок пальцев полумуфт, промежуточного диска.

Чугун марок ИЧХ28Н2 и ИЧХ16МТ по гидроабразивной из­ носостойкости в 12—15 раз выше износостойкости серого чугуна. Износостойкость отдельных марок хромоникелевой стали в 3 раза

109

больше износостойкости обычной углеродистой стали. Для пере­ качивания пульп, содержащих мелкий абразивный класс круп­ ности, целесообразно проточные тракты насосов покрывать износо­ стойкой резиной. Резина отличается особой эластичностью и хорошо противостоит абразивному износу при воздействии пульп с частицами крупностью до 5—6 мм и напоре не выше 30— 35 м вод. ст. При большом напоре и значительной крупности твер­ дых частиц резину применять следует после специальных исследо­ ваний, так как может происходить механическое повреждение резиновых покрытий.

В отечественной практике до последнего времени для гумми­ рования быстроизнашивающихся деталей насосов применяли ре­ зину 8ЛТИ на основе бутадиепстирольного СКС-30. По данным института Механобр, износостойкость этой резины при испытании на образцах примерно в 9—10 раз выше износостойкости серого чугуна.

Рабочее колесо насоса 5Гр-8Гум, гуммированное резиной № 6252, проработало 3000 ч, перекачав 100 000 м3 песка, тогда как чугунное колесо работало примерно 100 ч.

Для защиты песковых насосов и труб от абразивной пульпы применяют футеровочные резиновые смеси № 1967 и 2566, имеющие высокие физико-механические свойства. В качестве растворителей клея для освежения поверхности резины и обезжиривания по­ верхности металлов применяют органические растворители или их смеси. Эти растворители огнеопасны и токсичны, требуют осторожного обращения. Для крепления резины к металлу под давлением в прессформах применяют клеи Лейконат или № 88. Прочность крепления резины к металлу при помощи клея должна превышать 40 кгс/см2.

На Лешшогорской обогатительной фабрике гуммируют насосы 12Р-7. Подачу хвостов осуществляют в три ступени: первая и вторая работают последовательно, подавая хвосты до зумпфа третьей ступени. Насосы первой ступени развивают давление д<* 5,5 кгс/см2, на входе второй ступени — 3 кгс/см2, а на выходе — 9 кгс/см2. Общая дальность подачи — до 6 км при высоте 52 м. На фабрике гуммировали корпус, бронедиски передней и задней крышки, облицовывали заднюю крышку и установочное кольцо. Сроки службы деталей грунтового насоса 12Р-7 в условиях Лениногорской фабрики приведены в табл. 26.

Вработах [121, 122, 123] описана отечественная и зарубежная практика повышения износостойкости оборудования гидротранс­ порта.

За рубежом для обогащения полезных ископаемых изготовляют насосы из износостойких материалов: латекса, особо стойкой резины, карборудно-бетона, нихарда и др.

ВЮгославии на обогатительной фабрике «Старый Трг» горнометаллургического и химического комбината «Трепчс» для пере­ качки хвостов используют двухступенчатые центробежные насосы

НО