Материал: Роторные дробилки. Конструкции и расчеты. Шарипов Л.Х

Таблица 6.1

Сравнение мощностей, определенных по разным формулам

Более точные формулы основаны на классических гипотезах дробления и энергетических показателях разрушения материалов и горных пород.

В работах ВНИИстройдормаша были проведены исследования по определению достоверности результатов расчета мощности по различным гипотезам. При этом характеристикой результатов дробления были приняты выраже-

ния (i -1)/ Dсв и lgi соответственно для гипотез Риттингера,

Бонда и Кирпичева-Кика. Наименьший разброс точек от осредняющего графика и наименьший коэффициент вариации соответствовал гипотезе Риттингера, что дало основание рекомендовать для расчетов следующую формулу:

Энергетический показатель включает в себя все виды энергии, отдаваемой ротором при ударе, в которую входит кроме энергии, расходуемой непосредственно на разрушение камня, энергия на износ бил, футеровок и отражательных плит, на перемещение материала, на колебательные процессы в материале и дробилке от ударного воздействия, не приводящие к разрушению камня, и на другие сопутствующие явления не отделимые от ударного процесса дробления. Изменение энергетического показателя связанно с относительным перераспределением этих видов энергии. Увеличение энергетического показателя с уменьшение окружной скорости бил ротора обусловлено меньшей долей энергии, расходуемой непосредственно на разрушение материала, – степень дробления с уменьшением скорости снижается. В то же время потери энергии на непроизводственные затраты (перемещение материала, колебательные процессы и др.) снижаются в меньшей мере.

При увеличении размера выходной цели снижаются непроизводительные затраты энергии на износ бил и нижней кромки отражательной плиты. Однако при этом увеличиваются затраты на перемещение нераздробившихся кусков. Как вытекает из анализа графика, существует оптимальная ширина выходной щели, при которой сумма этих затрат принимает минимальное значение, вследствие чего ωдр имеет минимум.

Для некоторых материалов значение энергетического показателя приведено в таблице 6.2.

Значение ηдр зависит от окружной скорости ротора и может быть определено по следующим формулам:

Следует отметить, что энергетический показатель включает в себя все виды энергии, отдаваемой ротором при ударе, в которую, кроме энергии, расходуемой непосредственно на разрушение камня, входит энергия, затрачиваемая на изнашивание бил, футеровок и отражательных плит, на перемещение материала и на колебательные процессы, происходящие в материале и дробилке. Исследования показали, что при различных режимах дробления значение энергетического показателя непостоянно. Коэффициент вариации его значения составляет около 20%. Это свидетельствует о различных соотношениях расхода энергии непосредственно на дробление и прочие потери.

Рядом исследователей предложено определить энергию, расходуемую на дробление, по выходу мелких фракций 0–0,25 , 0–03 , 0–0,7 мм. Данные предложения базируются на том, что мелкие фракции образуются в основном в зоне контакта материала с рабочим органом, а на процессы разрушении в этой зоне затрачивается до 95–97% всей энергии дробления.

Установленная мощность (кВт) электродвигателя по выходам мелких фракций:

где ωR − энергетический показатель, кВт·ч/т; vp − окружная скорость ротора дробилок со свободной загрузкой (без колосниковых решеток), м/c; γ i ,γ i − доли фракций (0… i), мм, соответственно в продукте дробления и в исходном материале, определяемые по графикам зернового состава;ηп − КПД привода.

Выбор размера мелкой фракции определяется крупностью дробления. Для крупного дробления рекомендуется принимать размер мелкой фракции 0– 7 мм, для мелкого 0 – 0,25 мм. При этом учитывается, что определение содержания мелких фракций практически затруднено из-за их значительного распыливания.

Сложность использования в расчетах формулы заключается в том, что значения энергетических показателей обычно бывают неизвестными. С этой целью предлагают пересчетные формулы для определения энергетических показателей (кВт·ч/м2) материалов средней прочности:

Установочную мощность двигателей дробилок можно определить и по другим формулам. Например, В. А. Олевский предлогает такую эмпирическую зависимость:

где N, кВт; Dp и Lp – диаметр и длина ротора, м; n − число оборотов в секунду.

7. ПРИМЕНЕНИЕ РОТОРНЫХ ДРОБИЛОК

Роторные дробилки широко используются на стационарных и передвижных дробильно-сортировочных заводах и установках различной мощности. Применение роторных дробилок упрощает технологические схемы производства и улучшает его экономику.

Применение дробилок на стационарных дробильно-сортировочных заво-

дах. ГИПРОНИНерудом разработаны типовые схемы дробильносортировочных заводов, на которых для переработки карбонатных пород (известняков и доломитов) средней прочности, содержащих слабые разности в количестве до и глины до , используются роторные дробилки. Годовая производительность заводов составляет и ! .

Карбонатные породы по условиям образования характеризуются высокой неоднородностью при незначительной толщине различных слоев, поэтому избирательная разработка отдельных слоев в карьерах практически невозможна.

Использование избирательной способности роторных дробилок, а также применение дополнительных способов обогащения при переработке карбонатных пород позволяет получить щебень двух или трех марок прочности.

На рис. 7.2 показана типовая технологическая схема щебеночного завода для переработки горных пород с использованием метода избирательного дробления и последовательного выделения слабых разностей. Исходная горная масса крупностью до разделяется на колосниковом инерционном грохоте СМ– 690 на два потока, которые условно называют «слабый» (менее мм) и «прочный» (более мм). Каждый поток перерабатывается в дальнейшем отдельно. В слабый поток уходит значительная часть вскрышных пород и глины, поэтому после вторичного разделения на грохоте СМ– 572 и дробления в дробилке СМД– 86 предусматриваются удаление мелких фракций в отход. Третья стадия дробления производится в дробилке СМД– 75.

Первичное дробление прочного потока осуществляется в однороторной дробилке СМД– 87. Затем продукт дробления рассеивается на двух грохотах СМ– 572, из которого фракция .мм удаляется в отход, а фракция " мм имеющая значительное количество слабых пород, направляется в поток слабого материала. Материал крупностью #" мм подается на вторую стадию в

50