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

Количество мелких пылевых частиц, образующихся при ударном дроблении, в значительной степени зависит от окружной скорости ротора, являющийся основным средством регулирования крупности кусков продукта дробления. С увеличением скорости увеличивается и выход мелких пылевых частиц, поэтому снижение окружной скорости ротора может уменьшить пылеобразование.

Однако выбор оптимальной скорости прежде всего диктуется максимальным выходом деловых фракций продукта дробления, поэтому использование снижения окружной скорости как средство уменьшения выхода пыли весьма ограничено. Его следует применять, сообразуясь с технологической возможностью.

Гидрообеспыливание может быть рекомендовано как дополнительное средство борьбы, когда увлажнение продукта дробления допустимо или желательно. В этих случаях вода может подаваться в дробилку в промежутке между отражательными плитами и выводиться вместе с увлажненным продуктом дробления.

Одним из средств защиты от пыли является устройство специальных кабин, изолированных от пыли и шума, для машинистов-операторов с пультом дистанционного управления. Это средство даёт возможность значительную долю рабочего времени обеспечить нормальные санитарно-гигиенические условия для обслуживающего персонала. Однако она полностью не исключает необходимости нахождения рабочего в помещении вне кабины, где запылённость воздуха может превышать допустимые уровни например, для непосредственного осмотра машины. В этом случае, особенно при наличие пыли, содержащей свободную двуокись кремния (SiO2) или другие фиброгенные соединения, необходимо применять индивидуальные средства защиты.

Наиболее приемлемым и эффективным способом обеспыливания роторных дробилок является аспирация. Известно, что аспирация машин, работа движущихся частей которых сопровождается перемещением больших масс воздуха, представляет определенную трудность. Она вызвана необходимостью учитывать в каждом отдельном случае направление и расход воздушных потоков, возникающих на холостом и рабочем ходу.

Метод расчёта аспирации, создан на базе изучения аэродинамических особенностей дробилок и направлен на решение наиболее существенной задачи - определение потребного количества аспирационного воздуха, от чего во многом зависит создание гигиенически эффективной и технически рациональной системы.

9.ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Рассмотрим вопросы техники безопасности, обусловленные особенностями работы роторных дробилок. Вытекающие из этих особенностей преду-

56

предительные меры могут быть рекомендованы как дополнительные к существующим правилам и требованиям техники безопасности. Отметим наиболее существенные из особенностей:

1)ударный способ дробления, сопровождающийся разлетом кусков дробимого материала и их рикошетированием в разлииных направлениях. В результате этого в окружающее пространство могут выбрасываться куски, скорости которых близки к скорости удара, т. е. составляют !м/с;

2)значительный запас кинетической энергии, заключенный в быстровращающемся роторе. При неумелом обращении с дробилкой эта энергия способна произвести серьезные разрушения;

3)большие (до нескольких десятков тонн) центробежные силы, действующие на била и детали крепления. Это требует надежного крепления бил в корпусе ротора и ротора в корпусе дробилки;

4)значительная масса сменных изнашивающихся деталей (бил, футеровочных плит, отражательных плит) и ограниченность пространства, в котором должны находиться рабочие при замене или ремонте этих деталей;

5)присутствие обслуживающего персонала при работе дробильных установок в непосредственной близости от падающей и выпускной течек. При высокой производительности роторных дробилок до нескольких сотен кубометров в час это требует повышенной прочности течек.

Для обеспечения безопасных условий труда и предупреждения несчастных случаев при эксплуатации следует уделять внимание вопросам безопасности на всех этапах создания роторных дробильных установок: конструировании моделей, проектировании и строительстве установок, эксплуатации, ремонте.

При эксплуатации роторных дробилок необходимо соблюдать следую-

щие правила безопасности.

Не допускать перегрузки дробилки, так как она может вызвать остановку ротора при заполненном рабочем пространстве. При вынужденной остановке дробилки можно применить следующие способы разгрузки. На дробилках с открывающейся верхней частью корпуса разгрузка производится вниз при осторожном открывании корпуса. В это время рабочие должны быть удалены в безопасное место, чтобы избежать травмы падающих из дробилки кусков. На дробилках с неоткрывающимися корпусами необходимо осторожно открыть люки, ведущие в первую камеру дробления, приняв предварительно меры против внезапного раскрытия дверок под действием опиравшихся на них кусков камня и выпадения их. Если позволяют размеры кусков, то их следует извлекать через люки специальными крючьями. Более крупные куски необходимо вынимать через приемное отверстие с помощью захватов и механических подъемных средств. При этом сигнал на подъем должен подаваться не раньше, чем рабочий, наложивший захват на очередной кусок, удалится из камеры дробления.

При закупорке приемного лотка вследствие образования свода над ротором необходимо обрушить свод на вращающийся ротор. Операция должна про-

57

изводиться с соблюдением мер предосторожности. Для этого нужно сначала попытаться ударами кувалды по боковым стенкам приемной коробки или корпуса дробилки разрушить свод. Если это сделать не удается, необходимо остановить дробилку, открыть люк, ведущий в первую камеру дробления, и, осветив корпус внутри, выяснить положение дробимого материала. Выбрав кусок, подъем которого может разрушить свод, наложить на него захват. При необходимости спуститься в приемный лоток дробилки рабочий снабжается предохранительным поясом. Захватив таким путем кусок, удаляют из дробилки рабочего, закрывают все люки и, включив дробилку и дав ротору набрать полное число оборотов, включают кран или тельфер.

Нельзя разрушать свод путем подталкивания ломом кусков снизу, так как при ударе по его концу лом может травмировать рабочего.

Если описанным выше способом не удается разрушить свод, то прибегают, например, к помощи взрывчатых веществ, используемых обычно в горном деле. Для этой цели останавливают дробилку, изучают положение кусков и, найдя места их контакта, закладывают заряд взрывчатки между ними. Заряд должен быть достаточным для разрушения кусков в месте контакта, но не способным вызвать разрушение дробилки. Не допускается закладывать заряд между стенками дробилки и камнем. Во время подготовки к взрыву удаляют посторонних людей из помещения, пускают дробилку и путем взрыва обрушивают свод на вращающийся ротор. Такой способ можно применять лишь при участии опытного взрывника и под руководством ответственного лица за работу установки. Опыт показывает, что способ подрывания при соблюдении указанных правил менее опасен и трудоемок, чем обрушение свода на неподвижный ротор с последующей очисткой камеры дробления.

Запрещается работать на неисправной дробилке; открывать во время работы люки, ведущие в камеру дробления или приемный лоток, оставлять без присмотра работающую дробилку; находиться во время работы дробилки в зоне возможного выброса кусков из дробилки, а также в плоскости вращения шкивов; останавливать дробилку с заполненными рабочими камерами.

10.ПРИМЕР РАСЧЕТА РОТОРНОЙ ДРОБИЛКИ

Вкачестве примера рассмотрим расчет роторной дробилки по следующим исходным данным:

Расчет основных технологических параметров

Сила тяжести куска

Полагая, что исходный кусок материала имеет форму шара, получим значение массы куска

где γ – удельный вес материала, Н/м3.

Скорость внедрения куска в рабочую зону

Скорость внедрения определяется по формуле

f – коэффициент трения камня о лоток;

k = 0,37 – 0,6 для известняка, для гранита k = 0,5 – 0,7 .

Принимаем f = 0,35, среднее значение k = 0,45, среднее значение окружной скорости бил υр = 30 м/с.

Примерную высоту падения материала Н (рис. 10.1) и другие необходимые параметры определяют из соответствующего чертежа дробилки, выполненного в масштабе. В нашем случае Н = 2 см.

υ k = 2 × 2 × 9, 81 × (1, 0 - 0, 35 ×1, 0) = 5,05 м / c.

Максимальная глубина проникновения куска

Наибольшая глубина hmax проникновения куска размером Dmax в рабочую зону ротора диаметром Dp и числом бил z будет при условии, что кусок пересечет линию окружности в точке А в момент прохода ее билом (рис. 10.1).

где b – ширина внешней поверхности била, м.

Рис. 10.1. Схема движения исходного материала в рабочую камеру

При высоте била hб < hmax (hб = 0,18 из чертежа) средневзвешенная глубина проникновения куска в рабочую зону определяется по формуле

hcp = hб × (1 - 0 , 5 × hб ).

hm ax

При hб ≥ hmax hср = 0,5hmax .

hcp = 0,5×0,143 = 0,072 м.

Ударный импульс

Величина ударного импульса определяется по формуле, H × c ,

Sp = Km ×mk ×υp ×(1+k),

где Km – коэффициент активной массы, представляющий собой отношение массы скалываемой части куска к его полной массе и определяемый как отношение объема шарового сегмента высотой h к объему шара диаметром D (рис. 10.3)по формуле

60