Главная / Статьи / 

Конструктивные особенности конусных дробилок

Конструктивные особенности конусных дробилок

Перспективы развития конусных дробилок, разрушающих горную породу в «слое»

В связи с постоянным увеличением доли трудноизвлекаемых и крепких пород в структуре добычи полезных ископаемых возникает проблема возрастающей энергоемкости, а соответственно, и стоимости процесса дробления. Для решения этой проблемы существует множество подходов, как конструкторских (изменение профиля футеровки дробилки), так и технологических (подбор оптимальных режимов работы). Также получили развитие конусные дробилки, в которых реализуется так называемое дробление «в слое».

Для обеспечения такого режима дробления угол наклона камеры дробления к горизонтали существенно уменьшают, что снижает скорость продвижения дробимого материала, при этом на входе в камеру дробления создается и поддерживается «шапка», обеспечивающая своим давлением вытеснение раздробленной порции материала и одновременную загрузку новой (рис. 1).

Преимуществом дробления «в слое» перед традиционными технологиями («кусок породы о броню», «кусок о кусок») является то, что на отдельные куски породы действуют сразу несколько сил f1…fn (рис. 2), что в свою очередь ведет к более интенсивному и «глубокому» дроблению (в том числе и на микроуровне [1]), особенно при наличии разноразмерных кусков горной породы, что позволяет получить большую степень дробления при меньших энергозатратах [2].

На горно-обогатительных фабриках РФ и ближнего зарубежья технология дробления «в слое» применяется достаточно редко ввиду того, что на современном этапе развития промышленные дробилки, работающие по данной технологии, выдают большой процент отсева (от 30 до 40 %), притом, что традиционные способы дробления – от 16 до 22 %. В основном технология дробления «в слое» в настоящее время находит применение при производстве нерудных материалов (например щебня [4]) при условии подбора качественных сортировочных установок и использовании замкнутого цикла дробления. Применение дробления «в слое» в горной промышленности сдерживается недостаточной надежностью конструкции выпускаемых дробилок.

               а                       б                     Рис. 1. Схемы дробления «кусок о бронь» (а) и «в слое» (б)

Рис. 2. Силовое взаимодействие при дроблении «в слое» в валковой дробилке [3]: f1…fn – воздействующие силы

Рассмотрим основные типы выпускаемых дробилок, осуществляющие дробление в слое:

– НПК «Механобртехника» [4, 5, 6] создана конусная безэкcцентриковая инерционная дробилка КИД (рис. 3), на которой с помощью регулируемого дебалансного вибровозбудителя реализован вибрационный способ разрушения материалов «в слое», позволяющий значительно снизить энергозатраты на дезинтеграцию. При лабораторных испытаниях конусной инерционной дробилки КИД 300 отмечено, что степень дробления зависит от частоты силового воздействия. При частоте силового воздействия на породу 200 раз/мин (что соответствует частоте колебаний традиционных конусных дробилок) степень дробления не превышала 3–4 единицы, а при частоте силового воздействия 1500 раз/мин степень дробления достигала 40 единиц. Дробилки КИД применяются на последней стадии дробления и в настоящее время уже с успехом эксплуатируются многими щебзаводами Карелии, Воронежской, Оренбургской, Московской и других областей;

– ПАО «Уралмаш» производит конусные дробилки КМД-1750Т7 и КМД-2200Т7 [5, 6], конструкция рабочих камер которых выполнена таким образом, чтобы обеспечивать дробление в стесненных условиях, то есть когда куски породы дробят сами себя в момент сжатия. Чтобы обеспечивалось такое дробление, камера должна быть заполнена материалом, то есть дробилка постоянно работает «под завалом». Для контроля режима загрузки применяются датчики, а также желательна установка небольших бункеров-накопителей прямо над приемным отверстием дробилки;

– принцип дробления «в слое» применяется в конусных дробилках ведущих мировых производителей уже не один год [6]. Такие дробилки выпускают фирмы Sandvik Rock Processing (дробилки серии Hydrocone) и Metso Minerals (дробилки серий HP, MP и GP).

Из проведенного обзора можно сделать следующий вывод, что в настоящее время дробилки, реализующие дробление «в слое», активно применяются при дроблении щебня, использование же такого рода дробилок в горной промышленности сдерживается большим (от 30 до 40 %) процентом отсева при дроблении, что снижает эффективность и рентабельность применения дробления «в слое». Поэтому перспективной задачей является разработка технологических решений по уменьшению процента отсева, например, путем создания новых конструкций футеровок в сочетании вибрационным воздействием, позволяющим равномерно перемешивать измельчаемый материал в процессе дробления, что, в свою очередь, позволит увеличить равномерность дробления по крупности.

Список литературы
1. Газалеева Г.И. Механизм разрушения горных пород в процессе дробления материала «в слое» // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. – 2014. – № 5. – С. 95–100.
2. Лагунова Ю.А. Интенсификация процессов дезинтеграции горных пород при рудоподготовке // Горн. информ.-аналит. бюл. – 2005. – № 12. – С. 223–229.
3. Федотов П.К., Пыхалов А.А. Численное моделирование процесса дробления породы в слое между прокатными валками под давлением // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2012. – № 3 (35). – С. 21–26.
4. Новые технологии производства высококачественного кубовидного щебня мелких фракций / Л.А. Вайсберг, А.Д. Шулояков, С.Л. Орлов, П.А. Спиридонов, А.А. Далатказин / Горная промышленность. – 2010. – № 3 (91). – С. 10–13.
5. Перелыгин В. Получение кубовидного щебня на отечественном оборудовании [Электронный ресурс] // Основные средства. – 2007. – № 12. – URL: https://os1.ru/article/6606-poluchenie-kubovidnogo-shchebnya-na-otechestvennomoborudovanii (дата обращения: 13.09.2018).6. Обзор рынка дробильно-сортировочного оборудования (мобильного и стационарного) в России и на Украине [Электронный ресурс] / ИнфоМайн (исследовательская группа). – М., 2012. – 29 с. – URL:http://www.infomine.ru/files/catalog/ 404/file_404.pdf (дата обращения: 27.09.2018).

В.С. Бочков
Научный руководитель – профессор Ю.А. Лагунова
Уральский государственный горный университет, Екатеринбург

Источник: https://elibrary.ru