УДК-621.926.2:666.972.1.022
Артамонов В.А.
ЗАО «Урал-Омега», г. Магнитогорск
Воробьев В.В.
НПО «Центр», г. Минск
Свитов В.С.
НППЦ «Уралмеханобр-инжиниринг», г. Екатеринбург
Ассоциация «Урал-Центр» создана в 1990 году на базе трёх предприятий: ЗАО «Урал-Омега» (г. Магнитогорск), НПО «Центр» (г. Минск) и НППЦ «Уралмеханобр-инжиниринг» (г. Екатеринбург).
Ассоциация конструирует, производит и внедряет в производство новые виды дробильно-измельчительного и классифицирующего оборудования, связанного с производством нерудных строительных материалов.
ДРОБИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.
В основе центробежно-ударных дробилок ДЦ лежит ударный способ дробления с использованием центробежных сил для разгона кусков или частиц дробимого материала. Суть этого способа заключается в придании исходному материалу в рабочем органе дробилки окружной скорости не менее критической для данного материала, выброса его и разрушения при ударе о преграду. Преградой может служить броня, если требуется высокая степень дробления, или сам материал в качестве самофутеровки для дробления практически всех минералов. Аналогами данной дробилки могут служить центробежные дробилки «Barmak» фирмы Swedala и «Alta» чешского производства.
Дробилка ДЦ имеет принципиальные конструктивные отличия от выше названых дробилок. Наличие газового подшипника, заменившего системы опорных подшипников и жидкой смазки, позволяет иметь более широкий диапазон рабочих линейных скоростей выброса дробимого материала (40-120м/сек) при существенно меньших угловых скоростях рабочего органа (600-1500об/мин). Для дробления абсолютного большинства минералов достаточны скорости 40-70 м/с. Съёмные быстро изнашиваемые детали незначительной единичной массы (до 30кг) имеют малый износ и низкую удельную стоимость на тонну готовой продукции. Время их замены не превышает 45-60 мин. При этом необходимо отметить, что величина износа этих деталей не влияет на зерновой состав и форму зерна готового продукта.
Применение газового подшипника, кроме того, позволило создать самобалансирующую систему рабочих органов дробилки, обеспечивающую гашение дисбалансов. И, как следствие, дробилка ДЦ характеризуется низким уровнем вибрации, что в свою очередь в сочетании с малой металлоёмкостью и массой позволяют размещать её на любой отметке производственных зданий, этажерках, лёгких фундаментах. Удельная масса дробилки на тонну производительности в 5-8 раз меньше, чем у известных отечественных дробилок.
Область применения данных дробилок – мелкое дробление на третьей или четвёртой стадии, где, по сути, и идёт производство готовой продукции с высокими потребительскими качествами.
Отличительными особенностями продуктов центробежно-ударного дробления являются: изометрическая форма зёрен всех без исключения фракций готового продукта (в том числе и песчаных), обеспечивающая получение щебней 1 группы по ГОСТ 8267-93 с лещадностью менее 15%; увеличение марки щебня по дробимости не менее чем на одну ступень за счёт улучшения формы зерна и разрушения зёрен при ударе по ослабленным связям, либо снижение величины потери массы при максимальной марке по дробимости.
В настоящее время около двух десятков таких дробилок производительностью от 60 до 250 т/ч работают на нескольких дробильно-сортировочных производствах России, Белоруссии, Казахстана.
Основные технико-экономические показатели дробилок приведены в табл. 1.
КЛАССИФИЦИРУЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ.
Каскадно-гравитационные классификаторы предназначены для разделения в воздушном потоке разнообразных сыпучих мелкозернистых, песчаных и порошкообразных материалов по крупности, плотности и форме частиц.
В них использован способ разделения в воздушном потоке исходных материалов за счёт взаимодействия двух противоположно направленных сил: гравитации, действующей на частицы, и восходящего воздушного потока. На таких аппаратах можно классифицировать сыпучие материалы максимальной крупностью до 10мм и влажностью до 6% с разделением на 2-3 класса и получением 2-3 продуктов.
На эффективность классификации влияют два показателя: форма частиц исходного продукта и его влажность. Чем ближе форма частиц к изометрической, тем эффективнее классификация и наоборот, чем выше лещадность, пластинчатость частиц, тем ниже эффективность классификации. Чем ниже влажность исходного материала, тем эффективней классификация.
Области применения данных классифицирующих комплексов следующие:
- дробильно-сортировочные комплексы и производство из отсевов дробления качественных обеспыленных песков, отвечающих требованиям ГОСТ, либо разделение песка ещё на 2 класса — крупный и мелкий;
- переработка техногенных месторождений – отвалов различных отраслей промышленности для производства строительных материалов.
Наиболее оптимальной технологической схемой такого комплекса является установка классификатора после дробилки ударного действия. В этом случае форма зёрен отсева дробления близка к изометрической. Кроме того, отсев после дробления имеет минимальную влажность. Продукты классификации по данной схеме имеют оптимальный зерновой состав, изометрическую форму частиц, дающую наиболее плотную упаковку, и шероховатую поверхность частиц, обеспечивающую лучшую адгезию их с вяжущими.
Технологическая линия с воздушным классификатором после дробилок щековых или конусных неэффективна, так как, зёрна отсева имеют пластинчатую и чешуйчатую форму.
Переработка техногенных месторождений, как и отсевов дробления щековых и конусных дробилок возможна по следующей схеме. Обязательное дробление отсевов на дробилках ударного действия для улучшения формы частиц с последующей классификацией продукта дробления.
Основные технико-экономические показатели некоторых каскадно-гравитационных классификаторов КГ приведены в табл.2.
ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.
Мельничные комплексы нашей разработки являются результатом эффективной комбинации процессов центробежно-ударного дробления и сухой воздушной классификации, то есть центробежно-ударной дробилки ДЦ и воздушного классификатора КЦ. Назначение дробилки – дробить и измельчать, а классификатора – убирать из рабочей зоны дробилки уже готовый продукт, возвращая на доизмельчение плюсовой класс.
В мельничных комплексах окружные скорости рабочего органа дробилок значительно выше, чем в чисто дробилках и достигают 90-120м/с. Кроме того, зачастую с целью увеличения степени измельчения самофутеровка корпуса заменяется отбойными конструкциями (броней).
Система настройки и регулировки без остановки мельницы позволяет получать продукты с размером зерен от 1мм до 40-60мкм.
Назначение мельничных комплексов – производство тонких и сверхтонких порошков. В настоящее время запущены в эксплуатацию несколько подобных комплексов производительностью от 500кг/ч до 10т/ч для различных материалов.
