3.2. Выбор и расчёт грохотов

Вибрационные инерционные грохоты (самоцентрирующиеся) легкого типа применяются для грохочения с высокой эффективностью среднего по крупности (отверстия сит до 40 мм) и мелкого материалов. Эти грохоты в основном предназначены для углей и материалов невысокой плотности.

Вибрационные инерционные грохоты (самоцентрирующиеся) среднего и тяжелого типа применяются для грохочения крупного, среднего и мелкого материалов. Грохоты тяжелого типа рекомендуются для руд плотностью более 1,6 т/м3 при крупном и среднем по крупности материале.

Вибрационные грохоты горизонтальные с самобалансным вибратором рекомендуются для сухого грохочения, для грохочения с отмывкой, для обезвоживания и для отделения суспензии от продуктов обогащения в тяжелый суспензиях. Грохоты изготовляются легкого типа для углей и среднего и тяжелого типа – для руд. Для грохочения агломерата изготовляются самобалансные грохоты особо тяжелого типа с площадью грохочения до 18 м² и колосниковыми решётками с отверстиями до 20 мм.

Производительность гирационных и вибрационных грохотов определяется по эмпирическим формулам.

Для расчёта грохотов, работающих на руде, угле и дроблённых строительных материалах, имеются разные формулы. Сопоставление этих формул показало, что в основе их лежат одни и те же удельные нагрузки, а различие в поправочных коэффициентах для разных материалов недостаточно обоснованно.

Приводим способ, принятый при расчёте производительности рудных грохотов, вполне применимый также и к грохотам для других полезных ископаемых [1].

Производительность (в т/ч) гирационных и вибрационных грохотов ориентировочно может быть определена по формуле

,

где - рабочая площадь сита, м²;

- удельная производительность на 1 м² поверхности сита, м³/ч (табл.10);

- насыпная плотность материала, т/м³;

– поправочные коэффициенты (табл.11).

Для уточнения расчёта можно дополнительно ввести поправки к удельной производительности по табл. 8:

на коэффициент живого сечения сетки:

для руд

для углей

где ж.с. – живое сечение сетки, %;

на форму отверстий рабочей поверхности:

квадратные отверстия k_отв = 1

круглые k_отв = 0,8

прямоугольные:

2 : 1 k_отв = 1,15

3 : 1 k_отв = 1,20

4 : 1 k_отв = 1,25

на направление вращения приводного вала (т.е. по направлению или против наклона грохота):

по направлению наклон грохота k_напр = 1

против наклона k_напр = 0,9.

Таблица 10

Средняя производительность на 1м² поверхности сита

гирационных и вибрационных грохотов

Показатель	Отверстия сита, мм
	0,5	0,8	1	2	3	6	10	13	16		20
Средняя производительность, м3/ч	3,0	3,5	4,0	5,5	7,5	13	19	22	24,5		28
Показатель	Отверстия сита, мм
	25	30	40	50	60	70	80	100		150	200
Средняя производительность, м3/ч	31	33,5	37	42	46	50	55	63		90	110

Таблица 11

Поправочные коэффициенты к формуле для расчёта производительности гирационных и вибрационных расчётов

Коэффи-циент	Условия грохочения, учитываемые коэффициентами	Условия грохочения и числовые значения коэффициентов
	Влияние мелочи	Содержание в исходном материале зерен размером меньше половины размера отверстий сита,%		0		10			20	30	40	50	60	70	80	90
		Значение k		0,4		0,5			0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0
	Влияние крупных зерён	Содержание в исходном материале зерен размером больше размера отверстий сита, %		10		10			25	30	40	50	60	70	80	90
		Значение		0,94		0,97			1,00	1,03	1,09	1,18	1,32	1,55	2,00	3,36
	Эффективность грохочения	Эффективность грохочения, %		40		50			60	70	80	90	92	94
		Значение		2,3		2,1			1,9	1,65	1,35	1,0	0,9	0,8
	Форма зерён и материал	Форма зёрен		Дробленный материал разный (кроме угля)						Округленная (например, морская галька)			Уголь
		Значение		1,0						1,25			1,5
Продолжение таблицы 11
Коэффициент	Условия грохочения, учитываемые коэффициентами	Условия грохочения и числовые значения коэффициентов
	Влияние влажности	Влажность материала	Для отверстий сита меньше 25 мм							Для отверстий сита больше 25 мм
			Сухой		Влажный			Комкующийся		В зависимости от влажности
		Коэффициент о	1,0		0,75 - 0,85			0,2 - 0,6		0,9 - 1,0
	Способ грохочения	Грохочение сухое или мокрое	Для отверстий сита меньше 25 мм							Для отверстий сита больше 25мм
			Сухое				Мокрое с орошением			Любое
		Значение р	1,0				1,25 - 1,40			1,0

Выбранный грохот следует проверить по толщине слоя материала. Допускается высота слоя материала в разгрузочном конце грохота, равная четырёхкратному размеру отверстия при грохочении руд и трёхкратному при грохочении углей, но не более 100 мм для руд и 150 мм для углей.

Толщина слоя надрешетного продукта в разгрузочном конце грохота рассчитывается по формуле

где - толщина слоя, мм;

- масса надрешетного продукта на один грохот, т/ч;

- насыпная плотность материала, т/м²;

- рабочая ширина грохота (нормальная ширина – 0,15 м);

- скорость движения материала по грохоту, м/с.

Для расчета можно принимать следующие практические скорости движения материала по грохоту:

грохот с круговыми колебаниями (частота колебаний 750 - 900 в минуту, диаметр колебаний – 2r = 8  11 мм, наклон грохота 20, материал сухой 3 % внешней влаги) – 0,5  0,63 м/с;

грохот с прямолинейными колебаниями (самобалансный, частота колебаний 850 - 900 в минуту), амплитуда – двойной размах (до 16мм) - 0,2  0,23 м/с.

Производительность двухситных грохотов рассчитывается по верхнему и нижнему ситам.

При определении требуемой площади нижнего сита для выбора коэффициентов и необходимо знать содержание в питании зерен размером меньше половины отверстий сита и избыточных зерен размером больше отверстий сита.

Обозначим:

а₁ и а₂ - размер отверстий верхнего и нижнего сит, мм;

, , - содержание классов -а₁, -а₂ и –0,5а₂ в исходном материале, поступающем на грохот (на верхнее сито), в долях ед.;

и - содержание классов +а₂ и –0,5а₂ в материале, поступающем на нижнее сито, в долях, ед.;

- эффективность грохочения по классу –а₁ на верхнем сите, в долях ед.;

- выход материала, поступающего на нижнее сито (по отношению к исходящему материалу) в долях ед.

Тогда

Эффективность грохочения по классам 0,5а₂ и а₂ на верхнем сите в большинстве случаев близка к единице, поэтому:

При расчёте двухситных грохотов эффективная рабочая площадь нижнего сита принимается равной 0,7 F, где F – рабочая площадь верхнего сита.