Учебное пособие 2078

конвейеров и в дробилки первичного дробления. Грохот состоит из торцовых опор (задней 1 и передней 3), шести конусных валков 4 с винтовыми ребрами возрастающего по ходу материала шага, двух цилиндрических валков 5 без ребер, примыкающих к нижним кромкам разгрузочного отверстия бункера и системы зубчатых колес 2, обеспечивающих вращение валков по направлению стрелок, показанных на схеме.

Рис. 6.1. Валковый грохот ГВII – 100В: а – общий вид; б – приводной валок

Конусность валков и увеличивающийся шаг винтовых ребер обеспечивают увеличение отверстий для просеивания материала при его перемещении вдоль грохота и исключают возможность заклинивания кусков. Положение вал-

Рис. 6.2. Валковый грохот-питатель винтового типа

31

ков соответствует форме конвейерной ленты, снижая высоту падения кусков материала, значительно увеличивает срок службы ленты.

При длине валков 2500 мм, ширине по осям гладких валков 1500 мм, границе разделения ±250 мм, коэффициенте эффективности 85 – 90% и мощности двигателя 55 кВт производительность грохота 1000 м3/ч.

7. Дуговые грохоты

Дуговые грохоты (рис. 7, а) получают все большее применение в цемент-

Рис.7. Дуговые грохоты:

а – общий вид; б, в, г – схемы устройства

32

ной промышленности для повышения эффективности работы сырьевых мельниц путем перевода их на работу в замкнутом цикле.

Дуговой грохот (рис. 7, б) прост по конструкции, обеспечивает высокую производительность. Грохот состоит из корпуса 1, дуговой колосниковой просеивающей поверхности 2, загрузочного патрубка 5 с регулировочным клапаном 4, патрубков 3 и 7 для отвода мелкой фракции (готовый подрешетный продукт) и патрубка 6 для отвода на домол крупной фракции.

Шлам влажностью 32 – 39 % из сырьевой мельницы попадает в дуговой грохот под давлением 0,2 мН/м2, что обеспечивает большую скорость продвижения материала по грохоту (6 – 13 м/сек) и высокую производительность. Щели колосниковой просеивающей поверхности расположены в поперечном направлении к потоку, и через них проходят частицы, размер которых в 1,5–3 раза меньше ширины щели (рис. 7, в, г).

8. Барабанные грохоты

Просеивающая поверхность барабанных грохотов представляет собой цилиндр, конус, призму или усеченную пирамиду (рис.8.1). Барабан цилиндрическими бандажами опирается на ролики или крепится спицами к валу, опирающемуся на подшипники, и вращается приводом. Внутрь барабана непрерывно попадает материал, который, перекатываясь и скользя по грохоту, просеивается. Продольное перемещение материала обеспечивается вращением барабана и наклоном центральной оси цилиндра и призмы или наклоном образующих конуса и ребер усеченной пирамиды.

Рис. 8.1. Схемы барабанных грохотов

По сравнению с виброгрохотами барабанные грохоты уравновешены, вращаются медленно и не передают на опоры вредных колебаний. Их можно устанавливать на межэтажных перекрытиях и на бункерах, но эффективность грохочения и качество разделения материала у них хуже, к тому же они громоздки, так как в каждый момент для непосредственного грохочения используется лишь 12 – 20 % общей площади просеивающей поверхности.

Барабанные цилиндрические грохоты со штампованными просеивающими поверхностями применяют для сортировки и промывки гравия и щебня. Шести-восьмигранные грохоты с плоскими ситами, укрепленными по границам призмы или усеченной пирамиды (сита-бураты), используют для сухого

33

многократного грохочения (по схеме от мелкого к крупному) порошкообразных керамических масс, кварца, полевого шпата, шамота.

Барабанный цилиндрический грохот С – 213А (рис. 8.2, а, б) предназначен для промывки гравия, щебня и других строительных материалов, загрязненных примесями ила и глины, и для разделения материала на четыре фракции – менее 6, от 6 до 20, от 20 до 40 и более 40 мм. Грохочение на цилиндрических штампованных решетах – многократное. Оно осуществляется по схеме от крупного к мелкому для отверстий в 20 и 6 мм и от мелкого к крупному для отверстий в 20 и 40 мм.

Рис. 8.2. Барабанные грохоты:

а, б – цилиндрические моечно-сортировочные

34

Основной барабан имеет моечную часть 3, среднюю часть 5 с отверстиями 20 мм и концевую часть 7 с отверстиями 40 мм. Моечная часть имеет цилиндрическое кольцо-бандаж, который опирается на два опорных ролика. Жестокость барабану придает каркас из продольных уголков 8, прикрепленных к торцевой плите 9 с валом, вращающим барабан от электродвигателя 10 через редуктор 11. К уголкам каркаса прикреплена наружная просеивающая поверхность 4 с отверстиями 6 мм. Оси роликов и подшипник вала привода опираются на сварную швеллерную раму 1, устанавливаемую под углом 6о. Материал в моечную секцию подают по лотку 2, а промывочною воду – по трубе 6, которая на конце имеет заглушку, на участке сортировочной секции – 122 пятимиллиметровых отверстий и патрубок в моечной секции. Производительность 9 – 11 м3/ч при мощности двигателя 1,7 кВт.

Рис.8.3. Барабанные грохоты:

а – цилиндрический спиральный; б – многогранный (бурат)

35

Аналогичное устройство имеет грохот С – 215Б (рис. 8.2, б), обеспечивающий производительность до 45 м3/ч при мощности двигателя 4,5 кВт.

Для предварительного грохочения угля применяют также цилиндрические грохоты на роликоопорах со спиральной колосниковой просеивающей поверхностью (рис. 8.3, а). Грохот прост по конструкции, надежен в эксплуатации, но из-за щелевидной формы отверстий подрешетный продукт засоряется кусками продолговатой формы.

Многогранные барабанные грохоты (бураты) имеют плоские просеивающие поверхности 1 (рис. 8.3, б), укрепленные на рамах, которые крепят к каркасу 2, соединенному спицами 3 с валом 4, что облегчает смену изношенных сит. При многократном грохочении от мелкого к крупному сита по ходу движения материала устанавливают с увеличивающимися отверстиями, грохот устанавливают над секционным бункером, а для предотвращения пыления закрывают кожухом с резиновыми уплотнениями стыков.

Барабанные грохоты с внешним наполнением. Для процеживания жидких керамических масс применяются барабанные грохоты с внешним наполнением (рис. 8.4). Такой грохот представляет собой вал 1 с закрепленными двумя торцовыми днищами 2, по окружности которых на угольниках натягивается плетеное медное сито 3. На центральном валу насажена бронзовая полая ось 4 со спиральными лопатками 5, которые сведены к центральному выпускному отверстию, расположенному в левом днище. Барабан устанавливается над резервуаром 6, который заполняется жидкой керамической массой. Нижняя часть барабана на 1/5 диаметра погружена в жидкую массу. При вращении барабана масса поступает внутрь его через отверстия в сите, подхватывается спиральными лопатками и направляется к выходному отверстию 7. Крупные частицы материала, не прошедшие сквозь ячейки сита, осаждаются на дне резервуара и затем периодически удаляются.

Рис. 8.4. Барабанный грохот с внешним наполнением

Барабанные грохоты для процеживания жидких керамических масс имеют диаметр от 700 до 1200 мм при длине барабана от 500 до 3000 мм.

36

Производительность их от 2,5 до 8 м3 процеженной массы в час. Расход мощности колеблется от 300 до 1500 Вт.

9. Основы расчета технологических параметров грохотов

9.1. Плоские качающиеся грохоты

Основные технологические параметры качающихся грохотов – произво-

дительность по питанию, числу оборотов эксцентрика и мощность.

Под производительностью по питанию понимают объем или вес всего материала, поданного на грохот и разделенного на фракции в единицу времени, т.е. сумму количеств надрешетного и подрешетного продукта. В некоторых случаях учитывают лишь подрешетный продукт, например, если грохот предохраняет машину от попадания случайных крупных включений, или только надрешетный, если грохот-питатель основную массу материала подает, например, в дробилку, отделяя попутно сравнительно небольшое количество мелочи с размерами кусков меньшими размеров выходной щели дробилки.

Производительность грохота зависит от многих факторов, таких как площадь, размер отверстий и угол наклона просеивающей поверхности, характер и интенсивность ее движения, влажность материала, крупность кусков, форма и шероховатость их поверхности, процентное содержание частиц нижнего класса в исходном материале, равномерность подачи материала на грохот и т.п. Учесть эти факторы теоретически обоснованной формулой сложно, поэтому в каждом конкретном случае используют приближенные эмпирические формулы, полученные опытным путем и учитывающие лишь некоторые из основных факторов.

Производительность работающего плоского грохота с просеивающей поверхностью прямоугольной формы определяют по формуле

где h – толщина слоя материала в начале просеивающей поверхности, м; b – ширина просеивающей поверхности, м;

v – скорость движения материала по просеивающей поверхности, м/с. Производительность виброгрохотов В.А. Бауман и П.С. Ермолаев реко-

мендуют определять по формуле

где q – удельная производительность, т.е. производительность 1 м² сита, с квадратными отверстиями, м³/ч∙м²∙;

F – площадь сита грохота, м²;

k1 – коэффициент, учитывающий неравномерность питания, форму зерен

37

и тип грохота. При рассеве гравия и щебня на горизонтальном грохоте; k1 =0,8 и k1 =0,65 соответственно, а на наклонном грохоте k1=0,6 и k1=0,5; k2 – коэффициент, учитывающий угол наклона грохота;

k3 – коэффициент, учитывающий процентное содержание зерен нижнего

класса в исходном материале;

k4 – коэффициент, учитывающий процентное содержание зерен в нижнем

классе зерен, размеры которых меньше половины размера отверстий сита. Значения q и коэффициентов приведены в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Значения коэффициентов q; k1:;k2;k3; k4

*Для горизонтального грохота с направленными колебаниями k2=1.

Для расчета производительности грохотов (т/ч) необходимо полученные по формулам (9.1) и (9.2) результаты умножить на коэффициент разрыхления (kp=0,6÷0,8) и на плотность материала ρ(т/ м³).

38

Производительность по формуле (9.2) получают для одной просеивающей поверхности. При многократном грохочении от крупного к мелкому или от мелкого к крупному необходим проверочный расчет всех сит и оптимальный выбор их размеров, так как резкое несоответствие производительности отдельных сит может привести к завалу грохота, значительному снижению его производительности или ухудшению качества грохочения.

Частота вращения приводного эксцентрика грохота. Работа плоских качающихся грохотов основана на взаимодействии сил тяжести с силами инерции и трения. При возвратно-поступательном движении решета (сита) кусок материала, находящийся на решете, может или находиться в состоянии относительного покоя (при движении решета с малым ускорением), или, наоборот, перемещаться по грохоту (при достаточном по величине ускорении решета). Естественно, что если нет относительного перемещения куска по решету, то и не будет никакой сортировки. Следовательно, грохот должен двигаться с некоторым ускорением, при котором может иметь место относительное перемещение. Ускорение грохота передается куску материала только до тех пор, пока сила инерции куска, вызываемая этим ускорением, не будет равна силе трения куска о решето. Поэтому необходимое ускорение, которое может быть передано куску, определяется следующим образом.

Рассмотрим движение куска, лежащего на горизонтальном сите (рис.9.1).

Рис. 9.1. Схема к определению наибольшего ускорения

Инерционная сила, действующее на кусок,

где m – масса куска, кг;

a – ускорение сита, м/с².

Величина силы инерции, которая может быть передана куску, определяется силой трения F между куском материала и решетом:

где f – коэффициент трения покоя; G – сила тяжести куска, Н.

39

Следовательно,

откуда

Таким образом, уравнение (9.6) определяет то минимальное значение ускорения грохота, ниже которого кусок материала не будет иметь относительного перемещения. Но как только величина ускорения грохота превысит это значение, кусок отделится от грохота и станет двигаться самостоятельно, т.е. начнется процесс грохочения. Согласно формуле (9.6) величина критического ускорения для горизонтального грохота a fg .

Найдем критические ускорения a1 и a2, необходимые для относительного перемещения куска материала вверх и вниз по наклонному грохоту.

Для движения материала вверх по грохоту в соответствии с рис. 9.2, а получим

Критическое ускорение для движения материала вниз по грохоту a2 меньше, чем ускорение a1 для движения материала вверх. Таким образом, в грохоте с продольным качанием вдоль наклонной плоскости при наличии симметричного эксцентрикового механизма материал будет двигаться вниз по уклону. Угол наклона грохота во избежание скольжения материала вниз всег-

40