1.5. Классификация грохотов

В практике грохочения сыпучих материалов применяются грохоты различных конструкций. Детальная их классификация по общим конструктивным признакам, по характеру движения просеивающей поверхности и ее элементов или по типу приводного механизма, обеспечивающего характер движения, получается громоздкой и затруднительной.

Поэтому для систематизированного описания грохотов предлагается ограничиться подразделением их на следующие группы:

– неподвижные (группа I);

– валковые (группа II);

– барабанные (группа III);

– плоские качающиеся (группа IV);

– полувибрационные (группа V);

– вибрационные с круговыми и прямолинейными колебаниями (групп VI);

– гидрогрохоты (группа VII);

– гидромеханические грохоты (группа VIII);

– грохоты с упруго-деформирующей поверхностью (группа IХ);

– специальные (группа Х).

Условно различные типы серийно выпускаемых грохотов обозначают буквами и цифрами.

Начальная буква Г обозначает тип машины – грохот; следующая (или следующие) обозначают исполнение грохота по принципу действия:

Г – гидрогрохот, И – инерционные с круговыми или близкими к ним колебаниями, С – самобалансный с прямолинейными колебаниями, ИС – самобалансный с колебаниями близкими к прямолинейным, Р – резонансный, К – качающийся; предпоследняя буква может обозначать исполнение грохота по принципу геометрии просеивающей поверхности; Ц – цилиндрический, Б – барабанный, В – валковый, К – конический, Д – двухкоробковый; последняя буква обозначает исполнение грохота в зависимости от насыпной плотности грохотимого материала: Л – легкий тип, С – средний, Т – тяжелый.

Первая цифра в условном обозначении показывает ширину просеивающей поверхности: 2-1000 мм, 3-1250 мм, 4-1500 мм, 5-1750 мм, 6-2000 мм, 7-2500 мм, 8-3000 мм, 9-3500 мм, 10-4000 мм, вторая – число ярусов (дек) сит.

Обозначение грохота может заканчивается буквенным или цифровым индексом его модификации, например, абривиатура ГИЛ-43 означает, что это грохот инерционный легкого типа с шириною рабочей поверхности 1500 мм с тремя ярусами просеивающей поверхности.

В настоящее время в Украине фирмы, изготавливающие различные типы грохотов, в т. ч. и специальной конструкции, дают им свои обозначения, отличные от общепринятых.

Грохота выпускаются с укрытием (для сухого способа грохочения) и без укрытия (для мокрого способа грохочения).

Вибрационные грохоты характеризуются коэффициентом динамичности

где a – амплитуда колебаний, м; n – число оборотов в мин.; α_в.к. – угол наклона направления колебаний вибраций, град.; α_ППП – угол наклона подвижной просеивающей поверхности к горизонту, град.; g – ускорение свободного падения (9,81 м/с²).

Нами рассматривается классификация грохотов по их назначению, т. е. для:

– сухого грохочения угля;

– мокрого виброгрохочения угля;

– гидрогрохочения угля;

– гидромеханического грохочения угля;

– гидравлического грохочения мелкого угля;

– мокрого виброгрохочения угольного шлама.

1.6. Классификация рабочих поверхностей грохотов

Просеивающие поверхности, применяемые в качестве рабочих поверхностей на грохотах для разделения зернистых материалов по крупности, отличаются друг от друга по материалу, из которого они изготавливаются, по способу изготовления, по назначению и по форме отверстий.

Для изготовления просеивающих поверхностей применяются в основном следующие материалы:

– специализированные стали различных марок;

– резина и полиуретаны;

– капросталь, лавсан и другие полимеры.

По способу изготовления просеивающие поверхности различаются на:

– колосниковые;

– штампованные;

– проволочные плетенные;

– проволочные сварные;

– литые и прессованные;

– тканные.

По форме отверстий просеивающие поверхности различаются на сита с отверстиями:

– квадратными;

– прямоугольными;

– щелевыми;

– фигурными;

– специальной формы.

По назначению просеивающие поверхности предназначены для:

– предварительного грохочения;

– подготовительного грохочения;

– рассортировки материалов;

– грохочения шламовых продуктов;

– ультратонкого грохочения.

Нами рассматривается классификация просеивающих поверхностей по способам изготовления, материалу и назначению:

– штампованные сита (группа I);

– колосниковые наборные сита (группа II);

– плетенные проволочные сита (группа III);

– сварные проволочные сита (группа IV);

– прессованные и литые сита из резины и полиуретана (группа V);

– сита специальные (группа VI);

– технические ткани (группа VII);

– проволочные литые (группа VIII);

– декоративные сита, технические сетки и технические ткани (группа IX).

Глава 2. Грохоты для сухого грохочения угля

2.1. Грохоты неподвижные колосниковые

К этой группе относится грохот колосниковый неподвижный, изображенный на рис. 2.1.

Грохот представляет собой решетку, собранную из колосников, устанавливаемых под углом к горизонту. Материал, загруженный на верхний конец решетки, движется по ней под действием силы тяжести. При этом мелкие классы проваливаются через щели решетки, а крупный класс перемещается к разгрузке грохота.

Грохоты этого типа применяются для крупного грохочения. Размер щели между колосниками от 25 до 100мм. Угол наклона решетки от 30 градусов и выше. Размеры и формы поперечных сечений колосников могут быть разнообразными в зависимости от условий проведения процесса грохочения и требований к его продуктам.

2.2. Грохоты неподвижные струнные

Неподвижные струнные грохоты (сита) применяются на операции сухого отсева в узлах подготовительного грохочения углей.

Неподвижный односитный наклонный грохот состоит из короба, в котором закреплена просеивающая поверхность из проволочных струн, поддона для сбора подрешетного продукта и металлического конуса, сообщающегося с аспирационной системой.

Техническая характеристика струнных грохотов определяется компоновкой оборудования в узлах подготовительного грохочения. Техническая характеристика неподвижного струнного грохота, установленного на ЦОФ «Червоноградская» [12]

Принцип работы струнного грохота. Исходный материал по разгонному желобу со скоростью до 3 м/с поступает на просеивающую поверхность, где под действием гравитационных сил происходит выделение из такого быстродвижущегося слоя зерен меньше 13мм в подрешетный продукт, который собирается в поддон и через отверстия в нем попадает на ленточный конвейер. Надрешетный продукт сходит с рабочей поверхности на ленточный конвейер рядового угля. Подрешетный продукт является сухим отсевом и направляется при необходимости в присадку к мелкому концентрату или, при соответствующей зольности, является самостоятельным товарным продуктом.

2.3. Грохоты неподвижные с принудительной очисткой сит

Грохот струнный крутонаклонный типа ГЛС

Одним из перспективных направлений повышения эффективности грохочения влажных углей является создание машин, рассев материалов в которых осуществляется в тонком быстродвижущемся слое. К ним относятся разработанные ГП «Укрнииуглеобогащение» стационарный крутонаклонный ленточно-струнный грохот с принудительной очисткой просеивающей поверхности (типа ГЛС) [12].

Грохочение сыпучих материалов в тонком быстродвижущемся слое характеризуется тем, что мелкие зерна отсеваемого класса практически мгновенно достигают отверстий сита, влажный материал в меньшей степени комкуется, создаются благоприятные условия для реализации эффекта отсева зерен, меньших по своим размерам, чем отверстия просеивающей поверхности, что дает возможность применять сита с повышенным живым сечением и менее склонных к залипанию.

Испытания и промышленная эксплуатация ленточно-струнных грохотов на углеобогатительных фабриках показали правильность выбранного направления интенсификации рассева углей повышенной влажности за счет самосортирования зерен грохотимого материала в быстронесущем тонком разрыхленном слое с одновременной непрерывной очисткой щелей просеивающей поверхности.

На рис. 2.2 изображен общий вид этого грохота. Его конструкция включает кривошипно-шатунный привод 1, раму грохота 2, раму подвижную 3, раму неподвижную 4, желоб загрузочный 5, устройство тормозное 6, ролик опорный 7, колосниковое верхнее сито 8, опору 9, очистители 10 и струнное сито 11.

Рядовой уголь крупностью до 300 мм подается на разгрузочное колосниковое сито с расходящейся по ходу движения материала щелью. Сито изготавливается из круглых стальных стержней диаметром 40 мм. Для снижения разрушительного воздействия крупных кусков материала над разгрузочным ситом устанавливается тормозное устройство, состоящее из резиновых брусьев квадратного профиля 40×40 мм и металлических цепей.

Подрешетный продукт разгрузочного сита, верхний предел крупности которого около 80 мм, поступает на нижнюю просеивающую поверхность, сформированную из струн круглого профиля диаметром 5 мм. В боковинах неподвижной рамы имеется ряд отверстий, в которых крепятся концы струн. Величина шага отверстий выбирается в зависимости от требуемой граничной крупности разделения. Угол наклона струнной просеивающей поверхности регулируется в диапазоне 48–52° к горизонту, что обеспечивает процесс рассева угля в тонком быстродвижущемся слое.

Для очистки, просеивающей поверхности на подвижной раме установлен ряд очистителей. Из рис. 2.3, где показано поперечное сечение грохота, видно, что очистители установлены по всей ширине просеивающей поверхности, а их отверстия, через которые проходят струны, находятся в одной плоскости с отверстиями боковин неподвижной рамы, в которых закреплены концы струн.

Кривошипно-шатунный привод сообщает подвижной раме и установленным на ней очистителям возвратно-поступа-тельное движение. При этом очистители, проходя через струны, очищают их. Расстояние между очистителями 175 мм, а длина их хода – 200 мм. Использование для изготовления просеивающей поверхности струн круглого профиля позволило значительно упростить конструкцию очистителей, применив съемные пластины из износостойкого полимерного материала, что обеспечит снижение установочной мощности привода грохота и повышение ресурса струн и очистителей из-за уменьшения сил трения между ними.

Результаты экспериментальных исследований процесса грохочения в тонком быстродвижущемся слое, проведенные в ГП «Укрнииуглеобогащение», а также технологические показатели работы крутонаклонных струнных грохотов, накопленные за время их эксплуатации в различных условиях на обогатительных фабриках, перерабатывающих энергетические угли и антрациты, дают основание считать, что эти грохоты способны удовлетворительно отсевать класс (0–6) мм из рядовых углей с производительностью до 350 т/ч и влажностью отсеянного класса до 9 %. При этом извлечение этого класса в подрешетный продукт составляет 40–65 %, а потери зерен угля крупнее 6 мм в отсевах не превышают 5 %.

Грохот скребковый

К грохотам с неподвижным рабочим органом относятся скребковый грохот, разработанный ГП «Укрнииуглеобогащение» совместно с ЦОФ «Киселевская» (Украина), изображенный на рис. 2.4.

Грохот предназначен для предварительного отсева мелких классов из влажных рядовых углей и антрацитов по ходу их транспортирования к аппаратам последующих технологических операций.

Просеивающая поверхность грохота формируется из отдельных секций щелевых сеток, жестко установленных в коробчатом ставе под верхней ветвью тяговой цепи. Ширина щелей сеток находится в пределах 3–6 мм в зависимости от граничной крупности разделения. Рыхлители выполнены в виде грабель, верхний конец которых шарнирно крепится к боковинам става, а нижний опирается на просеивающую поверхность.

Посредством скребков исходный рядовой уголь перемещается по щелевой просеивающей поверхности, при этом происходит отсев мелких классов. При контакте зерен угля с зубьями рыхлителей происходит разрушение слипшихся комков, перемешивание и разрыхление потока угля, что интенсифицирует процесс грохочения. Отсеянный подрешетный продукт транспортируется скребками по днищу под нижней ветвью тяговой цепи к разгрузочному проему.

Испытания скребкового грохота в промышленных условиях ЦОФ «Киселевская» показали, что его просеивающая поверхность практически не подвержена залипанию влажными углями. Ее очистка обеспечивается зернами угля с остроугольными выступами, заходящими в конически расширяющиеся щели просеивающей поверхности при транспортировании скребками.

Нагрузка по исходному питанию во время испытаний изменялась от 120 до 320 т/ч. При ширине щели просеивающей поверхности 4 мм граничная крупность разделения составила 6 мм. В исходном рядовом антраците содержание отсеваемого класса (0–6) мм было в пределах 42–54 %, а величина влажности колебалась от 6,8 до 10,1 %. При таких условиях извлечение в подрешетный продукт класса (0–6) мм составляло 43,7-83,2 %, а содержание в отсеве зерен крупные 6 мм не превышало 8,5-11,7 %.

Эти результаты имели место при длине просеивающей поверхности грохота 20,5 м и ширине 1,4 м.