Шнековые грохоты-питатели и грохоты



Предыдущая | Следующая

 

Шнековые грохоты-питатели и грохоты Шнековые грохоты-питатели и грохоты предназначены для высокопроизводительного и высокоэффективного разделения на фракции по крупности кусковатых материалов различной крепости и любой влажности на предприятиях угольной, горнорудной промышленности и промышленности стройматери Грохоты-питатели шнековые ГПШ [1] Первая конструкция грохотапитателя, положившая начало целому классу горных машин с оригинальными шнековыми рабочими органами, была создана авторами для решения проблем, возникших при применении ленточных конвейеров для транспортирования кусковатых материалов в схемах циклично-поточной технологии (ЦПТ), внедрявшихся на угольных разрезах со скальными породами вскрыши. При транспортировании рядовой взорванной горной массы с наличием крупных, абразивных кусков дорогостоящая конвейерная лента быстро выходила из строя, в первую очередь от воздействия на нее ударных нагрузок в местах загрузки и перегрузки. Процесс износа ленты и обоснование требований к конструкции загрузочного устройства были исследованы в диссертации одного из авторов.
Исследования показали, что при падении крупного куска на ленту над роликом от удара разрушается (просекается) резиновая поверхность ленты; при попадании куска между роликами лопается нижний резиновый слой. Кроме того, на поверхности ленты появляются многочисленные задиры из-за разницы в скорости перемещения ленты (порядка 2 м/с) и крупного куска в момент контакта с лентой (практически 0 м/с). Проведенные исследования показали, что для защиты ленты от ударных нагрузок места загрузки и перегрузки с одного конвейера на другой должны быть оборудованы питателем, который обеспечивал бы "безударную" загрузку крупных кусков за счет максимально возможного разгона этих кусков в направлении движения ленты, уменьшения высоты падения куска и пр. Грохот-питатель шнековый ПТШ позволил решить эту проблему путем создания защитного слоя подсыпки, выделяемого из самого транспортируемого материала.
Рабочий орган ГПШ состоит из системы валов-шнеков, расположенных параллельно один другому и продольной оси грохота-питателя (рис. 1). Валы конической формы, диаметр которых уменьшается от места загрузки к разгрузочному концу, снабжены мощными ребрами, навитыми по винтовой линии с увеличением шага навивки от места загрузки к разгрузочному концу.
Соседние валы-шнеки расположены таким образом (ребро против ребра), что между ними возникает ячейка шестиугольной формы.
При вращении валов-шнеков образуется "бегущая просеивающая решетка", площадь ячеек которой непрерывно увеличивается к разгрузочному концу.
ГПШ работает следующим образом. При вращении валов-шнеков в разные стороны от продольной оси грохота-питателя загруженный на рабочее полотно в самом его начале кусковатый материал принудительно перемещается ребрами этих валов к разгрузочному концу при одновременном выпадении через ячейки кусков, размеры которых меньше размеров ячейки. Поскольку площадь ячейки все время увеличивается, крупность кусков, выпадающих в подрешетное пространство, также растет, и слой подсыпки формируется наилучшим образом, т. е.
с лентой контактируют самые мелкие частицы. Крупные куски, не прошедшие сквозь ячейки, падают с разгрузочного конца рабочего полотна на слой подсыпки из более мелких фракций. При этом (рис. 2) ударная нагрузка РН от падающего крупного куска частично расходуется на преодоление амортизирующих сил РА, затем распределяется на некоторую площадь и передается на ленту уже в виде множества неопасных нагрузок малой величины, составляющих в сумме распределенную нагрузку РР. Кроме того, величина ударной нагрузки от крупного куска при применении ГПШ существенно уменьшается за счет малой высоты самого ГПШ и корытообразного его сечения, повторяющего сечение ленты конвейера, а также за счет того, что расстояние Н от поверхности грохота до слоя подсыпки меньше, чем до ленты. Исключается и опасность задиров на поверхности ленты, так как крупные куски сбрасываются с рабочего полотна грохота-питателя со значительной скоростью, чего не обеспечивает, например, пластинчатый питатель, и вообще не контактируют с поверхностью ленты.
Работоспособность и эффективность применения ГПШ была подтверждена еще в 1970 г. в тяжелейших условиях на железорудной шахте "Южная" РУ им. ХХ партсъезда (Кривбасс). Грохот-питатель шнековый, установленный в камере дозатора на горизонте 670 м, обеспечивал погрузку на ленточный конвейер железной руды крупностью до 700 мм, содержавшей до 70 % кусков размером до 250 мм. Производительность ГПШ составила 800-1000 м3/ч; коэффициент грохочения по классу 0-250 мм достигал 85-90 %. ГПШ был смонтирован рядом с пластинчатым питателем и загружался попеременно с ним.
Такая схема очень наглядно показала преимущества ГПШ в деле защиты ленты конвейера.
Теоретические изыскания, исследования работы ГПШ на моделях, а также результаты испытаний оборудования в промышленных условиях позволили авторам создать конструкции промышленных образцов грохотов-питателей ГПШ-750/1500 и ГПШ-1500, основные технические характеристики которых представлены в таблице.
ГПШ-750/1500 предназначен для разделения материала по границе от 75 до 150 мм (рис. 3).
Конструкция рабочей решетки позволяет в зависимости от гранулометрического состава исходного продукта и поставленных задач изменять площадь просеивающей ячейки путем поворота вокруг собственной оси на некоторый угол соседних валов-шнеков. Более мощный ГПШ-1500 разделяет материал по границе от 150 до 300 мм, так как обладает такими же возможностями по изменению площади ячейки.
Промышленная эксплуатация ГПШ-1500 осуществлялась на ОФ разреза "Октябрьский" ПО "Эстонсланец". Применение грохотапитателя в узле перегрузки с одного конвейера на другой горной массы кусковатостью до 400 мм и крепостью 6-7 по Протодьяконову обеспечивало в 1980-1982 гг.
ежегодный эффект 72,7 тыс. руб.
Отмечалось, что по сравнению с применявшимися ранее колосниковым и вибрационным грохотами ГПШ выгодно отличается высокой удельной производительностью, незначительной строительной высотой, высокой эффективностью грохочения как сухого, так и увлажненного исходного продукта, и надежно предохраняет ленту от ударов крупных кусков.
Наибольший экономический эффект достигается при установке ГПШ перед дробилками. Обеспечивая выделение из потока горной массы крупных кусков (свыше 75150 мм на ГПШ-750/1500 или свыше 150-300 мм на ГПШ-1500), возможно направлять в дробилки только эти выделенные фракции, что позволяет почти вдвое уменьшить объемы дробления.
Применение ГПШ предусмотрено также в самом начале технологической схемы сухого обогащения углей, разработанной авторами и представленной в работе [2]. В этом случае отсечение и удаление из процесса наиболее крупных кусков исходного материала, как правило, представленных пустой породой, позволяют уже на первой стадии резко снизить зольность обогащаемой горной массы и уменьшить объем перерабатываемого материала, повысив тем самым экономическую эффективность всего процесса сухого обогащения.
Все ГПШ имеют мощные валышнеки и могут работать под завалом. Рабочее полотно не залипает при любой влажности загружаемого материала и наличии в нем глинистых частиц. Не наблюдается заклинивания так называемых критических кусков (т. е. кусков близких по размеру к размерам ячейки) ввиду постоянного увеличения площади ячейки к разгрузочному концу.
ГПШ отличаются малой удельной металло- и энергоемкостью, низким уровнем шума и отсутствием вибрации. Грохоты-питатели шнековые удобны в эксплуатации, и затраты на них быстро окупаются.
Грохоты шнековые ГШ [3] Грохоты шнековые ГШ были созданы для получения сортового топлива в соответствии с ГОСТами, т. е. предназначены для выделения из рядового угля классов 0-6, 6-13, 13-25,25-50 мм.
Рабочая решетка грохота шнекового ГШ состоит из системы валов-шнеков, расположенных параллельно один другому, и продольной оси грохота (рис. 4, а, б). Валы цилиндрической формы снабжены ребрами, навитыми по винтовой линий с постоянным шагом. При установке соседних валов по схеме "ребро против ребра" образуется множество ячеек шестиугольной формы, которые при вращении валов-шнеков перемещаются к разгрузочному концу грохота, образуя "бегущую просеивающую решетку" с ячейками постоянных размеров.
Образование ячеек предусмотрено для грохотов ГШ-500 и ГШ-1000.
В грохоте ГШ-250, предназначенном для выделения из потока материала мелкой фракции 0-6 мм, соседние валы-шнеки устанавливаются по схеме "ребро входит во впадину между ребрами соседних валовшнеков", в результате чего образуется щель грохочения.
Работа шнековых грохотов, так же как и грохотов-питателй, была всесторонне исследована на моделях, что позволило заложить в конструкции машин оптимальные параметры (см. табл.).
Очень высокая производительность шнековых грохотов обеспечивается за счет принудительного перемещения исходного материала ребрами быстро вращающихся валов-шнеков по поверхности просеивающей решетки. При этом габариты самих ГШ невелики. ГШ отлично работают без залипания на влажном материале с включениями глинистых частиц, так как рабочий орган — самоочищающийся. Высокий (до 95 %) коэффициент грохочения обусловлен активным выпадением мелких частиц через ячейки или щели грохочения.
Грохоты шнековые выполняются трехсекционными. При перегрузке с одной секции на другую происходит взаимное перемещение частиц в потоке, что способствует лучшему выпадению мелочи в подрешетное пространство.
Межведомственная комиссия Минуглепрома СССР, изучавшая работу грохота шнекового ГШ-500 отметила, что его характеристики "выше мировых стандартов", а конструкция "не имеет аналогов в мировой практике". Действующая модель ГШ-1000 (рис. 5) была представлена на Выставке достижений народного хозяйства СССР, а ее автор награжден Золотой медалью ВДНХ.
Благодаря своим характеристикам шнековые грохоты получили широкое распространение на предприятиях СССР и за рубежом. По заказам предприятий Опытно-экспериментальным заводом института УкрНИИпроект в 1970-1980 гг. бьло изготовлено порядка 30 грохотов ГШ-1000, которые с успехом эксплуатировались в ПО "Эстонсланец", в Нерюнгри, Райчихинске, на предприятиях "Дальвостугля", "Кузбассугля", на разрезе Бородинский. На разрезе "Березовский" эксплуатировался грохот ПП-1000М производительностью 2000 т/ч по границе разделения ± 50 мм.
Успешно эксплуатировались грохоты ГШ-250, предназначенные для отсева фракции 0-6 мм.
На ЦОФ "Червоноградская" ПО "Укрзападуголь" установка двух грохотов ГШ-250 вместо пяти виброгрохотов позволила решить вопросы уменьшения зольности сухого отсева и увеличения содержания в отсеве класса 0-3 мм, что позволило уменьшить нагрузку на водно-шламовое хозяйство, сократить потери горючей массы с отходами, увеличить срок службы илонакопителя, а также сэкономить топливо для сушки концентрата.
Экономический эффект мероприятия составил около 500 тыс. руб.
Всего было изготовлено более 10 грохотов ГШ-250.
Большое распространение получил грохот ГШ-500, применяемый для получения класса 0-13 мм на углеобогатительных фабриках.
На одной из двух линий обогащения ГОФ "Капитальная" ПО "Интауголь" последовательно установленные грохоты ГИСЛ-82 и ГИСЛ-72 с общей площадью сит 70 м2, обеспечивавшие производительность 350 т/ч (простои на очистку сит составляли порядка 30 % рабочего времени), были заменены одним грохотом ГШ-500 с рабочей решеткой площадью 9 м2. Это позволило увеличить производительность линии до 700 т/ч и в конечном итоге отказаться от строительства второй обогатительной фабрики.
Срок окупаемости ГШ-500 не превышает 2 мес. Всего в 1970-1980 гг.
было изготовлено более 150 грохотов ГШ-500, которые эксплуатировались на предприятиях более чем 10 производственных объединений России, Эстонии, Казахстана и др. В 1983 г.
два грохота ГШ-500 были предоставлены Вьетнаму и работали на шахте Манзыонг и в составе сортировки на угольном складе ОФ Камфа-порт, где в период дождей не работает другое оборудование. В дальнейшем вьетнамская сторона организовала производство грохотов ГШ-500 на заводе комбината "Хонгайуголь" для собственных нужд.
В настоящее время шнековые грохоты-питатели и грохоты, а также другие созданные авторами в последние годы машины со шнековыми рабочими органами (шнековые дробилки и шнековые обогатительные агрегаты) выпускаются под авторским надзором по заказам предприятий Малинским опытно-экспериментальным литейно-механическим заводом (ОАО "МОЭЗ", Украина) в соответствии с Техническими условиями Украины [4].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Литвинова Н. Ф., Литвинов В. Г. А.
с. 310693 СССР, МПКВ 076 1/16. ГРОХОТ-ПИТАТЕЛЬ. Бюл. №24, 09.VIII.
2. Литвинов В. Г. Литвинова Н. Ф. Новая технология сухого обогащения углей в условиях гледобывающих и углеперерабатывающих предприятий/ / Уголь, 2003 г., №12, с. 64.
3. Литвинов В. Г., Литвинова Н. Ф., Шапочников М. Х. А. с 447179 СССР М. Кл.
В 07в 1/16. ГРОХОТ. Бюл. №39, 25.Х. 74
4. Грохоты шнековые. Технические условия ТУУ 60027399.001-96.
Дата ведения с 25.07.1996 без ограничения срока действия. Зарегистрировано 25.07.1996 (№ 081/021156)
Украинским Государственным научнопроизводственным центром стандартизации, метрологии и сертификации (УкрЦСМ) Госстандарта Украины.
Держателем подлинника ТУУ является Литвинов В. Г.

/*/

Какие шнековые грохоты сегодня наиболее производительны?