Выбор схемы дробления с использованием грохочения.

При проектировании схем дробления и измельчения с целью получения сыпучих материалов определенных размеров необходимо соблюдать принцип: “не дробить ничего лишнего”, т.к. переизмельчение приводит к перерасходу энергии, снижению производительности оборудования, повышенному абразивному износу дробилок и мельниц, осложняет и удорожает защиту окружающей среды от запыленности и т.д.

Процесс измельчения можно осуществлять по двум технологическим схемам: измельчение без классификации и с промежуточной классификацией.

В связи с этим и в зависимости от физико-механических свойств материала, производительности производства и конечной крупности измельчаемого материала, подбирается технологическая схема дробления.

В химической промышленности применяют в основном одностадийные технологические схемы измельчения, представленные на рис.106.

Рис.106 Схемы дробления: а - открытый цикл; б – открытый цикл с предварительным грохочением; в – замкнутый цикл с совмещенным предварительным и поверочным грохочением, г – замкнутый цикл с грохочением.

Открытая система измельчения (рис.106 поз “а”) применяется при относительно крупном конечном продукте (до 20 мм). При использовании этой схемы весь исходный материал проходит через дробилку. При этом мелкие частицы могут подвергаться переизмельчению, создавая дополнительную нагрузку на дробильное оборудование.

Открытая схема с предварительным грохочением мелких частиц (рис.106 поз “б”) разгружает дробилку от затрат энергии на переизмельчение этих фракций. В замкнутой схеме измельчения (рис. 106 поз “в”) с совмещенным предварительным и поверочным грохочением удается разгрузить дробилку от мелких частиц и направить на измельчение только крупные фракции, что существенно уменьшает переизмельчение.

В замкнутой схеме с поверочным грохочением (рис. 106 поз “г”) только недоизмельченные частицы возвращаются в дробилку и обрабатываются вместе с исходным материалом.

Конструкции просеивающих элементов.

Просеивающие поверхности грохотов рис.107 выполняют в виде проволочных (рис.107 поз. “а”, “б”) или стержневых (рис.107 поз. “в”) сит; штампованных (перфорированных) из листов решет (рис. 107 поз. “г”, “д”, “е”, листовые сита) и колосников (рис. 107 поз. “ж”).

Рис.107 Схема сит (а-в), решет (г-е) и колосников (ж).

Находят применение ленты-струны в виде резиновых полос, закрепленные на перфорированной подложке (“подситнике”) с предварительном натяжением, обеспечивающим близость собственных частот продольных, поперечных и крутильных колебаний таких струн и вынужденных колебаний грохота. Это дает возможность в 2÷3 раза увеличить амплитуду колебаний струн по сравнению с амплитудой колебаний короба грохота. Подобные просеивающие поверхности особенно эффективны при классификации влажных с глинистыми включениями материалов, позволяющими избежать залипания сит.

Для грохочения (классификации) абразивных материалов все более широкое применение находят армированные листовые резиновые сита или сита из полиуретана. Известно что устойчивость этих материалов к абразивному изнашиванию часто на порядок выше устойчивости металлов. Соответственно срок службы таких сит может на порядок превышать срок службы металлических листовых сит. На рис. 108 поз. “б” изображена типовая секция сборного листового сита из полимерного материала.

Форма отверстий листовых сит может быть квадратной (рис.107 поз. “а”, “д”), прямоугольной (рис.107 поз. “б”, “в”, “е”), круглой (рис.107 поз. “г”), овальной (рис.107 поз. “ж”) и др. Листовые сита с круглыми отверстиями (рис.107 поз. “г”) используют для классификации материалов относительно округлой формы кусков, сита с прямоугольными отверстиями – для грохочения материалов с кусками преимущественно продолговатой формы. Просеивающие поверхности должны иметь строго выдержанные заданные размеры отверстий, наибольшее соотношение отверстий ко всей площади просеивающей поверхности (световое сечение), быть износостойкими (в т.ч. коррозионностойкими) и долговечными.

а) б)

Рис.108 а – листовые сита из резины или полиуретана;

б – секция сборного листового сита из полимерного материала.

Чаще всего отверстия в листовых ситах располагают в шахматном порядке, что увеличивает световое сечение сит, а следовательно и эффективность процесса классификации.

В общем случае оптимальный выбор формы отверстий листовых сит определяется эффективностью процесса грохочения на них конкретного сыпучего материала. Равноценными считаются отверстия, при которых несмотря на различия в форме отверстий, обеспечивается одинаковая эффективность грохочения. В частности, ВНИИДОРМАШ рекомендует при оценке ожидаемой эффективности листовых сит с круглыми, квадратными и прямоугольными отверстиями следующие соотношения: bкр≈(1,15÷1,25) bкв; bпр=0,8 bкв, где bкр – диаметр круглого отверстия, bкв – сторона квадратного отверстия, bпр – ширина прямоугольного отверстия.

Плетеные проволочные сита (рис.107, поз. “а”, “б”, “в”) имеют большее световое сечение по сравнению с листовыми ситами. К проволочным ситам предъявляются дополнительные требования, в частности, технология плетения сит должна обеспечить точность и постоянство размеров отверстий при длительной работе.

Срок службы плетеных проволочных сит существенно зависит от способа и надежности их крепления в коробе грохота. Сита, изготовленные из проволоки диаметром до 5 мм, крепят при помощи поперечных и продольных растяжек (рис. 109, поз. “в”, “г”).

Рис. 109 Крепления сит:

а,б – предварительная окантовка кромок сит листовой сталью;

в,г – крепление сит при помощи поперечных и продольных растяжек;

д – крепление проволочных и листовых сит по контуру короба;

е - крепление проволочных и листовых сит по середине короба.

Предварительно кромки сит отбортовывают листовой сталью (рис. 109, поз. “а”, “б”). Сита из толстой проволоки и решета крепят прижимами по краям (рис. 109, поз. “д”) и в середине (рис.109, поз. “е”). В ряде случаев сито уплотняется по контуру короба с помощью деревянных реек и деревянных клиньев. Правильно закрепленное сито должно плотно прилегать к опорной рамке. Расстояние между опорами должно быть таким, чтобы сито не прогибалось под действием массы материала и не отставало от опор во время работы грохота. Конструктивно сито состоит из стальной рамы и стальной сетки. Для уменьшения износа опорные поверхности рам и сеток в ряде случаев футеруются листовой резиной.