Центробежно-ударные дробилки: измельчение с ускорением

st1В каталоге оборудования компании PROMEK – Crush&Screen присутствует центробежная дробилка серии PCS-VIC с вертикальным валом. Этот агрегат  вызывает все больший интерес клиентов в связи с рядом его конкурентных преимуществ.

В марте 2012 года по просьбе одного из них была подготовлена презентация этой дробилки, в общих чертах представляющая ее конкурентные преимущества. Инжиниринговые подробности этого оборудования при необходимости сообщат Вам в нашем конструкторском бюро, которое уже имеет опыт проектирования дробильно-сортировочного комплекса с центробежной дробилкой, а также менеджеры нашей Компании. А здесь – немного теории.

Снизить уровень затрат в процессе добычи полезных ископаемых и переработке нерудных материалов - одна из основных задач, которую горнодобывающая промышленность пытается решить в настоящее время. Одно из направлений поисков ее решения – смещение приоритетов: дробление должно оттеснить измельчение и занять главенствующее положение. Для этого требуется обеспечить поступление на мельницы, работающие в двухстадийном цикле, уже мелкораздробленного сырья соответствующего качества. В связи с этим приходится прибегать к помощи других методов дробления, в частности, центробежно-ударного. Суть данного способа заключается в том, что дробление осуществляется за счет свободного удара о какую-либо преграду.

Центробежно-ударная дробилка впервые была использована около 25 лет назад, и до последнего времени специалисты относились к данному способу дробления скептически – из-за недолговечности подобного оборудования, несовершенства роторной системы и проблемы замены изношенных деталей. В результате производители и по сей день отдают предпочтение более привычным для них шаровым мельницам и конусным дробилкам. Однако становится все более очевидным, что измельчение горной породы методом свободного удара имеет и явные плюсы: так, становятся гораздо заметнее полезные составляющие добываемой руды, а степень ее «переизмельчения» значительно понижается.

Принцип действия этого сравнительно нового оборудования состоит в том, что измельчаемый материал подается сверху в центральное входное отверстие так называемого ускорителя. Он представляет собой цилиндрическую полую конструкцию с радиальными перегородками, вращающуюся вокруг вертикальной оси. Под действием центробежной силы, возникающей в результате вращения ускорителя, куски измельчаемого материала двигаются с ускорением от центра к периферии вдоль образуемых перегородками каналов. Материал вылетает из ускорителя в камеру измельчения с линейной скоростью, определяемой частотой вращения и диаметром ускорителя. При соударении кусков материала с неподвижными стенками происходит разрушение материала посредством ударной дезинтеграции. Дополнительному измельчению материала способствует также процесс хаотичного столкновения кусков друг с другом внутри камеры.

Дробление материалов с помощью центробежно-ударных дробилок обладает рядом преимуществ перед другими способами измельчения: предпочтительное разрушение по естественным структурным границам внутри измельчаемых кусков, незначительные сдвиговые деформации внутри однородных фрагментов. Это делает центробежно-ударные дробилки особенно эффективными для получения высокопрочного щебня кубовидной формы, а при измельчении руд позволяет достигнуть «раскрытия» вкраплений полезных компонентов при крупности в 2–3 раза большей, чем в другом измельчительном оборудовании.

Однако до 80-х годов прошлого века существовал ряд технических ограничений, сдерживавших широкое применение способа дробления свободным ударом, изобретенного еще в начале прошлого века. Для повышения эффективности ударной дезинтеграции необходимо увеличить скорость материала при соударениях, однако это приводило к чрезмерному росту ударно-абразивного износа рабочих органов и снижению ресурса подшипниковых узлов привода.

Проблема повышенного износа была в значительной степени решена использованием принципа самофутеровки. Новые ускорители, авторами которых в 80-х годах стали новозеландцы Брайан Бэйтли и Джим Макдоналд, были сконструированы так, что дробимый материал соприкасался в основном не с поверхностью рабочих органов дробилки, а со слоем самого измельчаемого материала. В процессе работы материал залегает в уплотненном состоянии в специальных карманах, расположенных как в самом ускорителе, так и в камере дробления. В результате абразивно-ударное воздействие со стороны измельчаемого материала на канал ускорителя происходит в основном только при столкновении материала с так называемой «лопаткой», расположенной в конце канала и удерживающей самофутеровку. Лопатку изготавливают с включением вставок из твердого сплава и восстанавливают периодической наплавкой специальными электродами.

Схема движения материала в ускорителе центробежных дробилок

1 – рассекатель; 2 – подкладной лист; 3 – самофутерующийся карман; 4 – твёрдосплавная лопатка; 5 – сход материала с ускорителя; 6 – корпус ускорителя

При конструировании центробежного механизма использовали давно известный принцип воздушной опоры. Конструкция получилась простая, но прочная и надежная, что позволило справиться со многими, казалось, неразрешимыми проблемами. В щель между двумя полусферами, из которых состоит опора, закачивается воздух. В зависимости от внешнего воздействия происходит изменение направления оси вращения роторной части. Дисбаланс практически не ощущается, а скорость вращения и величина роторной системы могут быть самыми различными. Известен пример, когда диаметр ротора достигал десяти метров. Появилась также возможность увеличить крупность питания до 70 мм, а порой и до 110 мм, если предусмотрено двойное питание. Крупное питание способно повлечь за собой увеличение износа футеровки. Именно этот факт, а не дисбаланс системы, если он вдруг и возникает, накладывает некоторые ограничения на работу дробилки.

Необходимость решения конкретных задач побуждает создавать все новые дробильно-измельчительные машины, «гибридные» по своим возможностям. Так, объединив классификатор и центробежно-ударную дробилку в единый комплекс, удалось получить исключительный механизм - центробежно-ударную мельницу. Крупность продуктов, полученных в результате помола в ней, составляет примерно 40 мкм. Центробежно-ударная мельница, в которой происходить помол материала до величины частиц в 40-50 мкм, была создана исключительно благодаря возможности воплотить на практике высокоскоростной режим работы механизма (около 100 м/с). Подобный измельчитель не нуждается в массивной опоре, так как его корпус не испытывает вибрационного воздействия. Расход материала на изготовление агрегата минимален, а его монтаж не представляет особых трудностей и может быть осуществлен на нужной отметке.
Центробежно-ударные дробилки (по западной терминологии – дробилки с вертикальным валом) находят все большее применение в процессах дробления и измельчения рудных и нерудных материалов. Благодаря тому, что практически вся подводимая к дробилке энергия используется для сообщения кинетической энергии измельчаемому материалу, центробежно-ударные дробилки имеют большой коэффициент полезного действия и высокий коэффициент измельчения.

Сегодня существует огромное количество различных дробильных машин, использование которых позволяет решать все возможные проблемы, стоящие перед горнодобывающим производством. И по каждой из них в линейке оборудования под маркой PCS можно найти решение, с адекватной ценой и достойным качеством.

По материалам samlit.ru и library.stroit.ru

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Просмотров: 2584