Дробильные и измельчительные машины и аппараты дробления.

За основу классификации дробильных и измельчительных машин и устройств дробления, принимают принцип их действия, т. е. способ разрушения, который определяется видом энергии, непосредственно используемой для разрушения материала. На рис. I изображена схематическая классификация способов, применяемых для разрушения, и виды энергии, превращаемой в работу дробления и измельчения.
Наибольшее применение получил механический способ дробления.
Проводятся экспериментальные работы по использованию энергии пара, сжатого воздуха при взрывном пневматическом способе дробление, а также используют и электрическую энергию при электроимпульсном дроблении. Применяется аэродинамический способ дробления, суть которого в том, что куски материала разгоняются струей газа. Разновидностью этого способа называется «процесс Снайдера», материал перед измельчением или дробление в струе подвергается действию сжатого газа или под большим давлением. В «процесс Снайдера», также используется пневматический эффект в сочетании со струйным измельчением и дроблением. Выше приведенные методы, кроме механического дробления, находятся в стадии исследования.
В соответствии с этой классификацией,
Дробильные и измельчительные машины и аппараты дробления, могут быть разделены на четыре основных типа.
1— механические дробилки; 2 — механические мельницы (с мелющими телами); 3 — взрывные пневматические, электро- гидравлические, электроимпульсные и электротермические, дробильные аппараты; 4 — аэродинамические и пневмомеханические- мельницы (струйные размольные аппараты без мелющих тел).
На рудо обогатительных комбинатах в настоящее время используют исключительно, механические дробилки и мельницы. Область применения отдельных конструктивных типов механических дробилок и дробильных установок, определяется главным образом прочностью дробимого материала. Для дробления особо крепких и руд средней крепости используются главным образом конусные механические дробилки.
Валковые дробилки.
Валковые и двухвалковые дробилки с зубчатыми валками
Одновалковые дробилки для агломерата выпускаются трех типоразмеров в зависимости от площади агломерационной машины.
Двухвалковые дробилки с зубчатыми валками применяются для угля и мягких пород. Обычно привод имеет только один валок, второй валок соединен с первым зубчатыми колесами с удлиненными зубцами, позволяющими валкам раздвигаться без нарушения сцепления.
Окружная скорость валков в двухвалковых дробилках находится в пределах v = = 1,65 — 3,15 м/с.
Мощность электродвигателя двух валковой дробилки приблизительно пропорциональна длине валков L и окружной скорости v.
Размер наибольших кусков в продукте дробления валковой дробилкой принимается равным ширине щели между валками в разомкнутом их положении. Производительность валковой дробилки по массе пропорциональна площади щели и окружной скорости.
Двух валковые и четырех валковые механические дробилки с рифлеными и гладкими валками.
Двух валковые дробилки с гладкими валками используются для мелкого и среднего дробления рудных и не рудных материалов средней крепости; двух валковые дробилки с рифлеными валками используются для среднего дробления горных пород средней крепости; четырех валковые механические дробилки для дробления кокса и известняка. Степень дробления валковой дробилки принимается при дроблении крепких пород до 4, некрепких пород до 10.
Технологическим преимуществом валковых дробилок является незначительный выход мелких фракций в готовом продукте, следствие того, что дробление производится санократным раздавливанием материала и при его минимальном истирании. Дробилки просты по конструкции, занимают мало места по высоте, надежны в эксплуатации.
К недостаткам валковой дробилки можно отнести: небольшая производительность, относительно большой расход электроэнергии, количество удлиненных и плоских кусков в продукте дробления, неравномерный износ бандажей валков.
Валковые дробилки как с гладкими, так и с зубчатыми валками применяются на обогатительных фабриках для дробления глинистых и влажных железных и марганцевых руд. Например, на Камыш-Бурунской обогатительной фабрике для дробления табачных и коричневых железных руд с влажностью до 25 % применяются дробилки: 1 стадии — валковые зубчатые, а на 2 стадии, валковые дробилки с гладкими валками 1500x 600 мм (дробление до крупности 5—8 мм).
Перспективно применение валковых дробилок вместо стержневых мельниц для дробления олово содержащих руд до крупности —2-0 мм. Такая замена позволяет уменьшить выход мелкого трудно обогатимого класса (—0,071 мм) и повысить извлечение олова.
На предприятиях, перерабатывающие асбестовые материалы и руды, используют двух валковые дробилки с гладкими валками, имеющие разную окружную скорость валков (разность 15—20 %). Валковые дробилки с гладкими валками применяются на первой и второй стадии мелкого дробления, измельчения (от начальной крупности 50—25 до 20—2 мм соответственно) и позволяют сохранять структуру асбеста.
Дробилки ударного действия: молотковые и роторные дробилки.
Конструкции и характеристики молотковых дробилок.
Принято разделять ударные дробилки на две подгруппы: 1 — с ударным ротором, Б2— с безударным разгонным ротором (центробежные). В настоящее время серийно изготовляются только первые.
К дробилкам с ударным ротором относятся три типа дробилок: молотковые дробилки с шарнирно подвешенными молотками, роторные дробилки с жестко закрепленными билами и стержневые дробилки т.е. дезинтеграторы.
Дробилки ударного действия применяют для дробления мягких и средней твердости не абразивных материалов (углей, известняков, каменных солей, гипса и т. д.).
Классификация молотковых дробилок, может быть разделена на две группы — однороторные н двух роторные дробилки.
По направлению вращения ротора, однороторные дробилки делятся на две основных разновидности: с нереверсивным ротором, вращающимся только в одну сторону, и с реверсивным ротором дробилка, способным вращаться в обе стороны.
Однороторные молотковые дробилки в большинстве случаев имеют колосниковые решетки, контролирующие крупность готового продукта. В самоочищающихся дробилках подвижные отбойные плиты конвейерного типа. Такие молотковые дробилки успешно применяются для глинистых материалов (бокситы, бурые железняки).
Помимо однороторных молотковых дробилок, изготовляются также двух роторные молотковые дробилки с колосниковыми решетками в двух вариантах: для последовательного и параллельного дробления.
Общий вид нереверсивной дробилки на рис. 1; одной из крупных реверсивных — на рис. 2; самоочищающейся — на рис. 3.
Молотковые дробилки применяются главным образом для работы в открытом цикле и лишь в редких случаях они замыкаются на грохота.
Корпус молотковых дробилок изготовляется из стальной отливки или делается сварным. В обоих случаях корпус дробилки имеет разъем по горизонтальной плоскости, проходящей через ось ротора. Стенки корпуса молотковой дробилки футеруют изнутри стальными броневыми плитами. В корпусе дробилки предусмотрены люки, через которые вынимают молотки и секции колосниковой решетки.
Ротор молотковой дробилки состоит из трех основных частей: вала, набора дисков, разделяемых шайбами на валу, и комплекта молотков или бил, шарнирно укрепленных на дисках. Во избежание вибраций ротор тщательно балансируют. В молотковых дробилках малых размеров, ротор дробилки приводится в движение от плоской ременной передачи, а в дробильных машинах больших размеров — через упругую муфту.
Типоразмер молотковой дробилки и связанную с ним массу молотков выбирают, в соответствии с крупностью исходного материала. Молотки изготовляются массой от 3,5 до 180 кг. Легкие молотки от 3 до 15 кг применяют для материала крупностью до 100— 200 мм; молотки средней массы (от 30 до 60 кг) — до 600 мм; самые тяжелые молотки (60—150 кг)—для самых крупных кусков твердых материалов..
Молотки изготовляют из стали с наваркой твердым сплавом; для дробления крепких материалов ставят молотки из марганцовистой стали.
Колосниковую решетку снабжают приспособлением для регулирования зазора между внешней окружностью, описываемой молотками, и внутренней цилиндрической поверхностью самой решетки. Для этого криволинейную балку, в которой закреплены колосники, изготовляют из двух половин, поворачивающихся на шарнирах. Шарниры укреплены внутри эксцентрических втулок, поворотом которых регулируется необходимый зазор. Решетки дробилки, делают съемными ввиду необходимой частой их смены. Колосники дробилки, имеют трапецеидальное сечение, облегчающее прохождение дробленого материала.
Рабочий зазор между внутренней поверхностью колосников и ротором дробилки, выбирают в зависимости от необходимой крупности продукта дробления, которая определяется размером щели между колосниками.
Молотковые дробилки могут работать без колосниковой решетки, но при этом резко повышается верхний предел крупности продукта дробления.
Для реверсивных молотковых дробилок направление вращения ротора дробилки меняют после одностороннего износа молотков.
Роторные дробилки
Роторные или ударные дробилки, отличаются от молотковых дробилок жестким закреплением рабочих деталей — бил и предназначаются для дробления материалов малой крепости (f < 10). Классификация их представлена на рис. 5. Так же, как и молотковые, они изготовляются одно- и двух-роторными, с колосниковыми решетками, и без них, с роторами нереверсивными и реверсивными. Длина ротора дробилки L равна ширине приемного отверстия (окна) В.
Щель между колосниками, из которых набраны броневые отбойные плиты, зазор между билами и плитами выбирают в зависимости от требующейся крупности продукта дробления.
Окружная скорость v ротора стандартизована и в зависимости от частоты вращения ротора может составлять 20; 26,5 и 35 м/с и более.