Дробарка

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Схеми дробарок

Дробарка (рос. дробилка, англ. breaker, crusher, нім. Brecher m, Brechapparat m, Breckwerk n, Zerkleinerungsmaschine f, Quetsche f, Quetscher m) – машина для дроблення та подрібнення грудкової мінеральної сировини і інш. твердих матеріалів.

Загальний опис. Класифікація[ред.ред. код]

Розрізняють щокові, конусні, валкові, барабанні, молоткові і роторні дробарки та ступи, дробарки спеціального призначення. Вибір типу Д. визначається технол. завданнями. Щокові і конусні Д. - для дроблення абразивних матеріалів міцних і сер. міцності, валкові - для матеріалів сер. міцності, ударні - для м'яких і сер. міцності малоабразивних матеріалів. Прикладом сучасних спеціальних дробарок може бути вітчизняна двороторна дробарка А.Сінозацького для отримання кубовидного щебеню. Напрямки вдосконалення Д. - збільшення їх одиничної потужності, терміну служби, зниження рівня шуму і запиленості, автоматизація, оптимізація режиму роботи. Д. виготовляються на ряді вітчизняних заводів, зокрема Новокраматорському машинобудівному заводі (НКМЗ), Ясинуватському машинобудівному заводі, а також на заводах Кривого Рогу, Дніпропетровська, Красного Луча.

Щокові дробарки установлюють переважно на збагачувальних фабриках невеликої продуктивності. Вони в порівнянні з конусними дробарками більш пристосовані для дроблення твердих матеріалів, займають менше місця по висоті, простіші конструктивно, але менш пристосовані для дроблення матеріалів пластинчастої форми. Щокові дробарки працюють за принципом роздавлювання і частково стиранням між двома щоками, з яких одна— нерухома, а інша— рухома. Щокові дробарки розділяються на два кінематичних класи: із простим рухом щоки;— ЩДП (рис. а) і складним;— ЩДС.

Щокові дробарки.JPG

Схеми щокових дробарок:

а – з простим рухом щоки, б – зі складним рухом щоки. 1 – нерухома щока; 2 – рухома щока; 3 – розпірні плити; 4 – шатун; 5 – вісь; 6 – ексцентриковий вал.

Умовні позначки машин для дроблення і подрібнення
Літерні позначки Цифрові позначки
ЩДП — дробарка щокова з простим коливанням
ЩДС – дробарка щокова із складним коливанням
BxL — ширина і довжина завантажувального отвору, мм
ККД — конусна дробарка крупного дроблення B/s — ширина завантажувального і розвантажувального отворів, мм
КСД — конусна дробарка середнього дроблення
КМД – конусна дробарка дрібного дроблення
D — діаметр рухомого конуса, мм
ДГ — дробарка валкова з гладкими валками DxL — діаметр і довжина валків, мм
М — дробарка молоткова
ДРК – дробарка роторна крупного дроблення
ДРС – дробарка роторна середнього дроблення
DxL — діаметр і довжина ротора, дм
МСЦ — млин стержневий з центральним розвантаженням
МШЦ – млин кульовий з центральним розвантаженням
МШР – млин кульовий з розвантаженням через решітку
ММС – млин мокрого самоподрібнення
МРГ – млин рудногальковий
DxL- діаметр і довжина барабана, мм
ДДЗ — дробарка двовалкова із зубчатими валками D — діаметр валків, дм

У дробарку з простим рухом щоки (рис. а) вихідний матеріал завантажується зверху в робочий простір між рухомою 1 і нерухомою 2 щоками. При обертанні ексцентрикового валу 6 шатун 4 рухається у вертикальному напрямку, його рух через розпірні плити 3 передається рухомій щоці 2. Таким чином, рух шатуна вгору супроводжується наближенням рухомої щоки до нерухомої і дробленням матеріалу. При русі шатуна униз рухома щока відходить від нерухомої, у цей час здійснюється розвантаження дробленого продукту під дробарку.

В дробарках зі складним рухом (рис. б) рухома щока 2 підвішена безпосередньо на ексцентриковий вал 6. Внаслідок цього всі точки поверхні рухомої щоки описують овальні траєкторії, тому матеріал піддається не тільки роздавлюванню, але й стиранню. Щокові дробарки застосовують для крупного (ЩДП) і середнього (ЩДС) дроблення твердих порід зі ступенями дроблення до 4.

Конусні дробарки встановлюють на збагачувальних фабриках великої продуктивності. Основне подрібнююче зусилля в конусних дробарках — роздавлювання, але має місце і розлам грудок при вигині, що виникає, коли грудка затиснута між увігнутою поверхнею чаші 1 і опуклою поверхнею рухомого конуса 2. Конусні дробарки за своїм призначенням розділяються на дробарки для крупного дроблення — ККД (рис. а), середнього дроблення — КСД (рис. 2.12 б) і дрібного дроблення — КМД (рис. в).

Конусні дробарки.JPG

Схеми конусних дробарок:

а – крупного дроблення; б – середнього дроблення; в – дрібного дроблення. 1 – конічна нерухома чаша; 2 – подрібнюючий конус; 3 – вал; 4 – екс-центриковий стакан; 5 – зона дроблення.

У конусних дробарках матеріал дробиться в кільцевому просторі, утвореному нерухомою конічною чашею 1 і розташованим усередині цієї чаші рухомим подрібнюючим конусом 2, закріпленим на ексцентрично встановленому (завдяки стакану 4) валу 3. Принцип дії всіх конусних дробарок однаковий: наближення подрібнюючого конуса до чаші супроводжується дробленням грудок матеріалу, що надходить у дробарку зверху, а видалення — розвантаженням дробленого продукту, що виходить униз, під дробарку.

Конусні дробарки використовують для дроблення твердих і в'язких порід. Конусні дробарки крупного дроблення звичайно працюють при ступені дроблення до 4, середнього і дрібного — до 7.

Дробарка повинна забезпечити необхідну продуктивність при заданій крупності дробленого продукту. Ширина приймального отвору дробарки повинна бути на 15 % більше розміру максимального зерна у вихідному матеріалі.

Продуктивність щокових і конусних дробарок звичайно визнача-ють за даними каталогів з урахуванням поправок на дробильність (κдр), насипну густину (κδ) і крупність подрібнюваного матеріалу (κd):

Q=Qκ · κдр·κδ· κd

де Qκ — продуктивність дробарки за каталогом, т/год; κdδ, κдр — поправочні коефіцієнти.

Валкові дробарки виготовляються з гладкими — ДГ і зубчатими валками — ДДЗ.

Принцип дії дробарок однаковий: вихідний матеріал подається зверху, затягується валками 2 (3), що обертаються назустріч один одному, і при проходженні між ними дробиться.

Валкові дробарки з гладкими валками (рис. а) працюють за принципом роздавлювання вихідного матеріалу при затягуванні його в щілину між валками. Вони застосовуються для середнього і дрібного дроблення руд, коли недопустиме переподрібнення цінного крихкого мінералу (марганцеві, каситеритові, вольфрамітові руди, калійні солі), іноді їх застосовують для середнього дроблення вугілля й коксу

Валкові дробарки.JPG

Валкові дробарки:

а – з гладкими валками; б – з зубчатими валками. 1 – корпус; 2 – гладкі валки; 3 – зубчаті валки

При виборі дробарок з гладкими валками треба дотримуватися умови захоплення валками шматка матеріалу, що дробиться:

DВ=(15:20)Dmax

де DB — діаметр валків, мм; Dmax — максимальний розмір грудок матеріалу, що дробиться, мм.

На збагачувальних фабриках дробарки з гладкими валками звичайно використовують при ступені дроблення 3-4.

Валкові дробарки з зубчатими валками (рис. б) призначені для крупного і середнього дроблення м'яких і крихких порід (вугілля, антрацитів і сланців) при необхідності одержати грудковий дроблений продукт із невеликим вмістом дріб'язку.

Процес дроблення в дробарках із зубчатими валками відбувається за рахунок розколювання порід і здійснюється при меншому переподрібненні та витраті енергії, ніж у щокових і конусних дробарках.

Зубчаті дробарки працюють при ступенях дроблення 4-6. Для зубчатих дробарок також повинна виконуватися умова захоплення шматка матеріалу, що дробиться:

DB = (1,5 - 3,5) Dmax

де DB і Dmax — діаметр валків і максимальний розмір грудок матеріалу, що дробиться, мм.

Продуктивність валкових дробарок визначається за формулою:

Q=nπDLsδk, т/год,

де n — частота обертання валків, хв-1; D, L — діаметр і довжина валка, м; s — ширина щілини між валками, м; δ — густина матеріалу, що дробиться, т/м³; k — коефіцієнт розпушення дробленого продукту в момент розвантаження (k = 0,1 — 0,3).

Валкові дробарки мають багато переваг:

  • простота конструкції;
  • компактність;
  • надійність в експлуатації і невеликий вміст дріб’язку в готовому продукті.

Однак вони мають низьку продуктивність і великі питомі витрати електроенергії.

Дробарки ударної дії (молоткові — М і роторні — ДРК і ДРС) використовуються для крупного, середнього і дрібного дроблення матеріалів не тільки низької і середньої, але й підвищеної міцності. До переваг дробарок ударної дії слід віднести:

Молоткові дробарки.JPG

Дробарки ударної дії:

а – молоткова дробарка; б – роторна дробарка. 1 – корпус; 2 – броньові відбійні плити; 3 – вал; 4 – ротор; 5 – молот-ки; 6 – колосникова решітка; 7 – било.

  • простоту конструкції,
  • надійність, компактність,
  • велику продуктивність,
  • високий ступінь дроб-лення (20 і більше,
  • порівняно невеликі питомі витрати електроенергії.

Тому вони широко застосовуються для дроблення кам'яного вугілля, коксової шихти, вапняку, руд чорних, кольорових, рідкісних і благородних металів, калійних солей, баритових, флюоритових і азбестових руд, будівельних матеріалів.

Дробарки ударної дії виготовляються одно- і двороторними, з колосниковими решітками і без них, з реверсивними і нереверсивними роторами. Основна відмінність молоткових і роторних дробарок полягає в кріпленні бил — у молоткових дробарок вони закріплені шарнірно, у роторних — жорстко.

У молоткових дробарках (рис. а) вихідний матеріал через завантажувальний отвір надходить у робочий простір, обмежений корпусом 1, який є захищеним броньовими плитами 2. Усередині робочого простору на горизонтальному валу 3 обертається ротор 4 з моло-тками 5, закріпленими шарнірно. Молотки вдаряють по грудках і з силою відкидають їх до стінок корпуса на плити, де грудки додроблюються.

Таким чином, процес дроблення здійснюється в результаті ударів молотків по грудках матеріалу, ударів грудок матеріалу об броньові плити і роздавлювання та стирання матеріалу молотками на колосникових решітках. Дроблений продукт розвантажується через отвори колосникових решіток 6.

Принцип дії роторних дробарок аналогічний принципу дії молоткових дробарок. У роторних дробарках дроблення здійснюється жорстко закріпленими на роторі 4 билами 7. Матеріал завантажується в зону ротора, що обертається з великою швидкістю. Ударами бил грудки руйнуються, і їх частини відкидаються на відбійні броньові плити 2 або колосники, що утворюють камеру дроблення. Ударяючись об футеровку, грудки руйнуються і знову відскакують на ротор. Це повторюється доти, поки грудки, досягши визначеної крупності, не вийдуть із дробарки через вихідну щілину або отвори колосникових решіток.

Роторні дробарки випускають двох типів: ДРК — для крупного дроблення і ДРС — для середнього і дрібного. У роторних дробарок співвідношення між діаметром ротора (DP) і максимальним розміром шматка в живленні (Dmax) складає: — для дробарок ДРК:

DP = (1,7 … 2) Dmax, – для дробарок ДРС:

DP = 3,3Dmax.

Продуктивність дробарок ударної дії визначають за ефективністю дроблення:

Q = N·ηe·ет·kдр·kd,

де N — встановлена потужність електродвигуна, кВт; η — коефіцієнт використання потужності електродвигуна (η = 0,8-0,95); eет — ефективність дроблення еталонної дробарки, т/кВтּгод; kдр — поправочний коефіцієнт на дробильність руди; kd — поправочний коефіцієнт на крупність руди.

Двороторні дробарки в порівнянні з однороторними менш піддані забиванню і звичайно застосовуються для дроблення вологіших матеріалів і матеріалів, що злипаються, вони також дозволяють завантажувати матеріал більшої крупності. Ширину щілини колосникових решіток і відстань між ними та кінцем бил (молотків) вибирають залежно від необхідної крупності дробленого продукту і вологості матеріалу, що дробиться. При дробленні глинистих вологих руд, щоб уникнути забивання колосникових решіток, відстань між колосниками збільшують. У важких випадках дробарки працюють без колосникових решіток. Без колосникових решіток продуктивність дробарки підвищується, але при цьому в дробленому продукті з'являються зерна крупніші допустимих розмірів.

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

  • Смирнов В.О., Білецький В.С. Підготовчі процеси збагачення корисних копалин. [навчальний посібник]. – Донецьк: Східний видавничий дім, Донецьке відділення НТШ, 2012. – 284 с.
  • Білецький В. С., Смирнов В. О. Технологія збагачення корисних копалин. — Донецьк, 2000