Дробильное оборудование
Перемелим всё!
Производительность конусных дробилок крупного дробления
Под понятием эксплуатационные режимы конусных дробилок подразумевают энергетические и технологические аспекты процесса дробления, которые оказываются взаимосвязанными. Профиль дробящего пространства и кинематика рабочих органов должны обеспечивать: заданную производительность; заданный гранулометрический состав дробленого материала; прием в дробящее пространство кусков дробимого материала заданной крупности; исключение выбрасывания из дробящего пространства дробимого материала.
Последние два требования выполняются при соответствующем угле захвата дробящих конусов и соответствующей ширине приемной щели.
В технической литературе рассматриваются три схематических процесса разрушения (крупного, среднего или мелкого) и «разрушения в слое», которое позволяет получить особо мелкий материал. Эти процессы, условноназванные крупным, средним, мелким, а также гранулометрическим дроблением, имеют некоторые особенности и различия, которые необходимо учитывать при эксплуатации.
Производительность дробилок крупного дробления
Схема процесса разрушения в конусных дробилках крупного дробления аналогична процессу разрушения в щековых дробилках, для которых она была предложена Т. Саймонсом. В соответствии с этой схемой куски разрушаемого материала за время первой половины оборота эксцентрика захватываются дробящими конусами и разрушаются, а за время второй половины оборота эксцентрика свободно разгружаются под действием собственной силы тяжести. За каждый оборот эксцентрика куски материала уменьшаются на размер полного хода подвижного конуса в рассматриваемом сечении. При такой схеме разрушения через произвольное горизонтальное сечение дробящего пространства за каж¬дый оборот эксцентрика может пройти следующее количество дробимого материала:
производительность дробилок крупного дробления
где Q1— объемная производительность дробилки за один оборот эксцентрика, м3/об; k—коэффициент разрыхления материала; Dср—средний диаметр дробящего пространства в рассматриваемом сечении (рис. 1); d— ширина дробящего пространства в рассматриваемом сечении на закрытой стороне; 2е — двойной эксцентриситет подвижного конуса в рассматриваемом сечении; а1, а2 — составляющие угла захвата.
Член 2е/(tgat+ tga2) соответствует высоте так называемой «призмы выпадения» за каждое качение подвижного конуса, равной высоте треугольника, образованного отрезком эксцентриситета подвижного конуса и сторонами бб' = б'в(см. рис. 1).
Переход к часовой производительности прост:
производительность дробилок крупного дробления
где п— число качаний подвижного конуса в минуту.
Рис. 1. Схема камеры дробления.
Рис. 2. Производительность дробилок ККД-1500 при различных ширине разгрузочной щели и крупности кусков дробимого материала.
Преимуществами методики Т. Саймонса расчета производительности является учет всех основных геометрических и кинематических параметров дробящего пространства; недостатком — отсутствие учета реального характера разрушения материала. Попытки уточнить эти погрешности расчетной зависимости введением коэффициента kуплотнения или разрыхления привели к тому, что этот коэффициент различные авторы принимают в широких пределах.
Опытами сотрудников были проверены теоретические предпосылки формулы Т. Саймонса — сравнивались производительности дробилок с разными профилями дробящих пространств, различными скоростями эксцентриков, при дроблении разных материалов. Эти опыты показали следующее.
1. Производительность дробилок во многом зависит от крупности питания, а в верхней зоне дробящего пространства процесс дробления крупных кусков происходит не эффективно. Крупные куски многократно захватываются дробящими конусами, прежде чем происходит разрушение куска по всему сечению, как это имеет место при разрушении кусков на прессе. На рис. 2 показаны результаты опытов по определению влияния крупности питания на производительность. Аналогичные данные в дальнейшем были получены другими авторами.
2. Уменьшение угла захвата в нижней зоне дробящего пространства и, в частности, придание криволинейного очертанияв нижней части его, не сопровождается пропорциональным увеличением производительности дробилки, как это следует из теоретических предпосылок Т. Саймона формулы производительности
Это положение может получить такую трактовку: в конусных дробилках крупного дробления с прямолинейным профилем дробящего пространства коэффициент разрыхления меньше, чем в дробилках с криволинейным профилем. В данном случае при определении производительности дробилок крупного дробления большое значение должно придаваться экспериментальному опробованию.
Конусные дробилки, как правило, могут и работают под завалом. Экспериментально получены данные об увеличении пропускной способности дробилок при работе под завалом. По опытным данным, увеличилась производительность в этом случае на 20%.
3. Производительность дробилок пропорциональна угловой скорости эксцентрика. Это положение справедливо при принимаемых в настоящее время угловых скоростях эксцентриков, т. е. имеется определенный резерв увеличения пропускной способности камеры дробления серийных дробилок. При использовании этого резерва необходимо иметь в виду, что е увеличением угловой скорости эксцентрика изменяются условия работы дробилки:
увеличивается кинетическая энергия маховых масс вращающихся деталей, и, следовательно, динамические процессы в стопорных режимах должны протекать более интенсивно;
увеличиваются неуравновешенные инерционные силы подвижного конуса и эксцентрика, что в свою очередь ухудшает уравновешенность дробилки на фундаменте; при этом может измениться положение эксцентрика на холостом ходу — зазор в центральном стакане корпуса дробилки будет выбираться с тонкой стороны эксцентрика; это имеет значение в конструкциях дробилок, в которых наружная баббитовая заливка не распространяется по всему контуру, и такой режим эксплуатации не допускается;
увеличивается скоростная нагруженность опор подвижного конуса — верхнего подвеса и эксцентрика; в эксцентрике, рабочие поверхности которого работают в режиме жидкостного или полужидкостного трения, увеличение скорости проскальзывания должно сопровождаться увеличением грузоподъемности этих опор и поэтому менее опасно; в верхней опоре подвижного конуса рабочие поверхности верхнего подвеса работают в режиме сухого или полусухого трения. Такое увеличение скоростного режима должно сопровождаться уменьшением надежности верхнего подвеса, что необходимо иметь в виду при модернизации дробилок крупного дробления.
При назначении производительности дробилок крупного дробления следует пользоваться паспортными данными или необходимо проводить промышленное опробование.