Материал: Басов, А. И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов учебник

блока перекрыты деревянными Заглушками. Пенный концентрат'

Просто регулировать затяжку подшипников подвинчиванием верх­ него фланца 12. Полости подшипников тщательно защищены от

проникновения пыли и влаги севанитовыми уплотнительными коль­ цами. Рабочие полости подшипников заполнены примерно на по­ ловину их объема солидолом марки УС-1. Вал выточен из кон­ струкционной углеродистой стали марок 40, 45 или Ст5. Нижняя часть вала защищена от истирания резиновой трубкой.

Блок устанавливают в вертикальном положении на опорных уголках или швеллерах рамы машины и закрепляют болтами. Это позволяет удобно и быстро заменять блоки.

В машинах Механобра импеллер (рис. 122) представляет собой слегка конусообразный диск с шестью радиально расположенными

Рис. 122. Гуммированный импеллер:

/ — каркас; 2 — резина

вертикальными ребрами (лопастями): Для лучшей циркуляции пульпы в зоне импеллера высота лопастей около ступицы резко уменьшена. Толщина лопастей возрастает к периферии — в направ­ лении более интенсивного истирания. Для облегчения разборки ступицу импеллера растачивают на конус (конусность 1 : 5), а при сборке конусное отверстие смазывают смесыо масла и графитового порошка. Импеллер закрепляют призматической шпонкой и затя­ гивают гайкой; в некоторых конструкциях применяют клиновое крепление, что упрощает сборку и разборку узла. Статор (рис. 123) машины Механобра выполнен в виде горизонтального диска с косо­ расположенными (под углом около 60° к направлению радиуса) лопатками. Лопатки утолщены в направлении движения пульпы. Ряд равномерно расположенных отверстий конической формы служит для создания необходимой циркуляции пульпы в зоне аэратора. Статор прикрепляют болтами с утопленными головками к ребрам центральной трубы строго концентрично импеллеру. Все детали узла аэратора (импеллер, статор и крепежные детали) защищают от истирания пульпой обрезиниванием. Для гуммирования импеллера и статора изготовляют каркасы 1 из серого чугуна; резину 2 при­

меняют износостойкую марки 6252. При работе на агрессивных пульпах применяют кислотостойкие марки резин или отливают детали аэратора из износостойких хромоникелевых чугунов. Проч­

242

ность соединения (крепления) резины с металлом каркаса должна быть не ниже 300 Н/см2 (30 кгс/см2). Аэраторы из белого чугуна устанавливают только в исключительных случаях при флотирова­ нии очень слабых неабразивных пульп.

Количество воздуха, засасываемого импеллером в пульпу, за­ висит от величины зазоров между импеллером и статором; количества поступающей в зону импеллера пульпы, т. е. от величины циркуля­ ционного потока пульпы, которая в свою очередь зависит от площади

живого сечения отверстий в центральной трубе и статоре, а также от высоты уровня пульпы в камере и величины вакуума в зоне импел­ лера; величины сопротивления во всасывающем воздух патрубке.

Статор увеличивает напор пульпы, выбрасываемой импеллером, так как снижает скорость ее движения и переводит скоростной напор в статический. Поэтому поток смеси пульпы и воздуха более интен­ сивно и равномерно проникает в ванну камеры и тем самым усили­ вает диспергирование воздуха. Одновременно с этим давление на входе в импеллер понижается, в результате чего интенсивность засоса воздуха повышается.

Эффективность работы машины зависит от величины зазоров между статором и импеллером, а также от числа лопаток статора и их наклона. Оптимальная величина зазоров находится в пределах 7—8 мм. При зазоре 16 мм количество засасываемого воздуха сни­ жается примерно на 30%, а удельный расход электроэнергии возра­

стает на 20—25%. Поэтому в процессе эксплуатации машины ве­ личину зазора между диском статора н лопатками импеллера перио­ дически регулируют подвинчнванием регулировочных болтов.

Практикой работы установлено, что наибольшее количество воздуха засасывается тогда, когда величина циркуляционного потока пульпы составляет 100—200% от основного (исходного) потока. Величину циркуляционного потока регулируют, изменяя живое сечение отверстий в центральной трубе и меняя число дей­ ствующих отверстий (открывая и закрывая их) в диске статора. При полностью закрытых и открытых отверстиях в трубе количество засасываемого воздуха будет незначительным. Количество воздуха будет наибольшим в том случае, когда все отверстия в статоре от­ крыты полностью, а отверстия в трубе открыты наполовину. Считают, что в машинах существующих типов оптимальный расход посту­ пающего воздуха составляет 1 м3/мин на 1 м3 объема камеры.

Флотационные машины устанавливают в ряд, преимущественно каскадами, чтобы обеспечить самотечное движение пульпы между машинами. Для транспортирования блоков и выполнения ремонтных работ над машинами обязательно устанавливают кран-балки грузо­ подъемностью 0,5—1,5 т в зависимости от размера работающих флотомашин. Во флотационное отделение фабрики блоки поступают собранными и отбалансированными статически. Ремонт, сборку и балансировку осуществляют в центральной мастерской. Во избежа­ ние установки в машину дефектных главным образом несбаланси­ рованных и механически неотрегулированных блоков рекомендуется отремонтированные или вновь изготовленные блоки испытать на специальном стенде (отдельная камера или чан) под нагрузкой водой.

Для обеспечения устойчивой работы необходимо иметь постоянно неснижаемый запас блоков примерно 10— 15% от общего числа действующих камер, но не менее установленного числа блоков на самой многокамерной машине. Заменять блоки целесообразно строго по графику, разработанному на основании установленных практи­ кой эксплуатации машин сроков продолжительности службы импел­ леров и статоров. Во флотационном отделении должна быть преду­ смотрена соответствующая площадь для размещения запасных блоков и их частей.

Большое количество одновременно работающих блоков (на круп­ ных фабриках число камер достигает нескольких сотен) требует централизации смазки подшипников и унификации блоков и их элементов. На современных фабриках индивидуальную смазку блоков переводят на централизованную от стандартных станций, что дает, кроме экономии времени и трудовых затрат, еще и экономию сма­ зочных материалов примерно на 50—60%, а также обеспечивает лучшую работу узлов трения. Во время работы внимательно наблю­ дают за состоянием уплотнений и ременных передач. Излишняя смазка, так же как и ее недостаток, вредна: она приводит к пере­ расходу смазочного материала и способствует перегреву подшип­ ников.

244

Во избежание быстрого истирания ремней канавки на шкивах должны быть чисто обработаны и расположены без перекосов по одной горизонтальной линии. Точность изготовления канавок сле­ дует проверять шаблоном, калибром. При разработанной канавке ремень проваливается в ней и сцепляется не с боковыми стенками, а с дном канавки, в результате чего пробуксовывает и преждевре­ менно изнашивается. Шкивы с разработанными канавками подлежат замене. Не допускается работа с ремнями, сечение которых не соот­ ветствует сечению канавок, а также работа с меньшим числом рем­ ней. Неравномерное натяжение ремней приводит к обрыву туго

Воздух

Рас. 124. Схема устройства флотомашнны с кипящим слоем

натянутых, перегруженных ремней. Каждая ременная передача машины должна иметь устройство, позволяющее надежно и быстро без остановки двигателя натягивать приводные ремни. Обычно ре­ гулирующее устройство состоит из стальной или чугунной толстой плиты с шарнирами и винтами для изменения угла поворота закре­ пленного на плите электродвигателя.

В практике работы фабрик приходится изменять передаточное число ременной передачи для увеличения скорости вращения импел­ леров (для интенсификации обогатительного процесса). При этом следует учитывать, что угол обхвата шкивов ремнем должен быть не менее 120°. В противном случае ремни будут проскальзывать, и к. п. д. передачи резко снизится. Ременные передачи обязательно ограждают металлической решеткой, сеткой.

При пуске новой или отремонтированной машины следует про­ верить направление вращения импеллеров, они должны вращаться в направлении наклона лопаток статора. В этом случае направление потока выбрасываемой импеллером пульпы будет совпадать с на­ правлением каналов между лопатками статора. При длительной остановке машины пульпу из камер выпускают через специальные выпускные отверстия.

В последние годы обогатительные фабрики оснащают механиче­ скими флотомашинами новых конструкций. Для переработки грубо-

245

пульпа имеет меньшую плотность и не содержит крупных твердых частиц, узел аэратора подвержен меньшему износу.

На рис. 125 показана машина фирмы «Денвер» (США), широко применяемая на зарубежных фабриках. Емкость камеры машин этого типа равна 8,5 м3. Внутрикамерный циркуляционный поток посту­ пает на импеллер 4 через кольцевой канал, образованный цилиндри­ ческой трубой 2, и конусный патрубок 3, закрепленный на диске статора 5. Статор имеет ряд радиально расположенных лопаток.

Кольцевой канал расположен примерно на середине глубины ванны. Поэтому на импеллер поступает пульпа с меньшим содержанием твер­ дых частиц, что повышает долговечность деталей аэратора и снижает расход электроэнергии. Воздух засасывается по трубе 1.

Машина отличается высокими технологическими и эксплуатацион­ ными показателями и сравнительно малой массой.

Тенденция вынесения импеллера из зоны концентрации наиболее крупных частиц минералов выражена в конструкции машины, пока­ занной на рис. 126. Узел аэратора, состоящий из импеллера с че­ тырьмя лопатками трапецеидального сечения, и статора с радиально расположенными лопатками, удален на значительное расстояние от дна камеры, примерно на половину глубины камеры. На конце импеллерного вала закреплен трехлопастной винт. Назначение винта — предотвращать оседание пульпы на дно машины и насыщать возду­ хом нижнюю зону камеры. Машины этого типа не находят широкого применения вследствие сложности конструкции аэратора, повышен­ ных затрат на его ремонт, а также вследствие слабой аэрации ниж­ них слоев пульпы винтовой мешалкой. Поэтому оказалось невоз­ можным создать рациональную конструкцию машины с расположен­ ными на одном валу импеллером и пропеллером крупных размеров,

сглубокими камерами.

§42. Пневмомеханические и роторные машины

Пневмомеханические машины стали широко применять на оте­ чественных фабриках начиная с 1969 г. По принципу действия они аналогичны механическим флотомашинам; отличаются они от по­ следних устройством узла аэратора, который предназначен не для засасывания атмосферного воздуха, а для диспергирования сжатого воздуха, поступающего в камеру, и поддержания твердых частиц пульпы во взвешенном состоянии.

Пневмомеханическая флотомашина Механобра (рис. 127), как и машина механического типа, имеет приводной механизм, состоящий из электродвигателя 7 и клиноременной передачи 8. Пустотелый вал 5 импеллера 1 вращается на двух конических роликоподшипниках, установленных внутри чугунного корпуса 10. Сжатый воздух под

давлением около 2Н/см2 (0,2 кгс/см2) подводится к машине от воздухо­ дувки через коллектор 9 и поступает внутрь корпуса подшипников,

из которого через 3—4 отверстия в стенке вала устремляется в зону импеллера. Количество поступающего воздуха регулируется запор­ ным вентилем 11, установленным на каждой камере. Пульпо-воздуш-

247