Классификация и конструкции грохотов

Грохот – машина для разделения исходного материала на два и более класса по крупности, для отмывки и обезвоживания на просеивающей поверхности.

Известно большое число различных конструкций грохотов, предназначенных для разделения полезных ископаемых на классы крупности. Однако принцип действия у всех один и тот же – разделение по крупности происходит путем отсева мелочи из поступающего на грохочение материала при его перемещении в разрыхленном состоянии вдоль просеивающей поверхности. Различие отдельных типов грохотов заключается в способе разрыхления материала на просеивающей поверхности грохота. По конструкции грохоты подразделяются на: неподвижные, плоские и криволинейные, валковые, барабанные, плоские качающиеся, гирационные и инерционные с круговыми движениями, вибрационные с прямолинейными возвратно-поступательными движениями (резонансные).

Условно различные типы грохотов обозначаются буквами и цифрами. Первая буква Г обозначает грохот, вторая буква Г обозначает гидрогрохот, И – инерционный, С – самобалансный, Р – резонансный, Ц – цилиндрический, Д – двухкоробный, Л – легкого типа, С – среднего, Т – тяжелого типа. Первая цифра числового обозначения характеризует ширину короба грохота (3 – 150 мм, 4 – 1500, 5 – 1750, 6 – 2000, 7 – 2500 мм), вторая цифра – число сит. Например ГИЛ-43 – грохот инерционный легкого типа с шириной короба 1500 мм, трехситный.

Грохоты выпускаются с укрытием (для сухого способа грохочения) и без укрытия (для мокрого способа грохочения);

Просеивающие поверхности. В качестве рабочих просеивающих поверхностей применяются колосниковые решетки, штампованные литые или сварные решета, проволочные и резиновые сита (рис. 3.9.).

в

а

б

Рис. 3.9. Просеивающие поверхности грохотов:

а – поперечные сечения колосников; б – листовые решета; в – проволочные сита

Колосниковые решета состоят из ряда параллельно расположенных колосников различного сечения. Размер отверстий колосниковых решет определяется шириной щели между колосниками. Ширина щели 40 – 50 мм. Колосниковые решетки применяются для предварительного грохочения (обычно перед дробилками крупного дробления).

Решета (штампованные, сверленые и литые) применяют для грохочения по крупности от 10 до 100 мм. Решета изготовляют из углеродистой, а также нержавеющей стали с круглыми, квадратными и прямоугольными отверстиями размером 5 – 150 мм.

Для обеспечения прочности толщину листа b берут в зависимости от размера просеивающих отверстий. Для отверстий диаметром d более 20 мм и b = (0,1 ¸ 0,25) d, диаметром менее 20 мм b = (0,25 ¸ 0,6) d. Срок служ­бы штампованных решет 4 – 6 мес. Для повышения долговеч­ности выпускают решета из литой резины. Их срок служ­бы увеличивается в 10 – 20 раз по сравнению с металлическими.

Сита бывают тканые, плетеные, струнные и шпальтовые. Тканые и плетеные сита изготавливаются преимущественно с квадратными и прямоугольными отверстиями размером от 100 до 0,04 мм из стальной, латунной, бронзовой, медной или никелевой проволоки. В последнее время изготавливают резиновые, капроновые и капросталевые сита.

Шпальтовые сита представляют собой щелевидные сита, набираемые из проволоки круглого, чаще из стержней трапе­циевидного сечения. Предназначены шпальтовые сита для выделения мелких классов. Ширина щелевидных отверстий в свету может быть от 0,25 до 16 мм. Щелевидные сита изготавливаются из нержавеющей стали, срок службы их 2 – 3 мес.

Живое сечение просеивающей поверхности (коэффициент живого сечения) L₀, представляет собой отношение площади, занятой отверстиями, ко всей площади, выраженное в процентах.

Для проволочных сеток с квадратными отверстиями

; (3.16)

где а – размер стороны квадратного отвер­стия,мм;

b – толщина (диаметр) проволоки, мм.

Для решет из перфорированных листов с квадратными отверстиями

, (3.17)

где n – количество отверстий на 1 м³ решета,

а – сторона ячейки, м.

Для решет с круглыми отверстиями

, (3.18)

где d – диаметр отверстия, м.

Для колосниковых решеток и листовых решет коэффициент живого сечения не превышает 40 – 50%; для проволочных сит он доходит до 70%. Для самых мелких (контрольных) сеток, проволоку которых изготовляется из сплавов цветных металлов (латунь, бронза), коэффициент живого сечения изменяется от 32,5% для сетки 0,04 мм до 70% для сетки 2,5 мм.

С уменьшением живого сечения, но при одних и техже размерах ячеек, производительность грохота уменьшается, однако срок службы сеток увеличивается, так как для более плотных сеток применяется проволока большего диаметра.

Колосниковые грохоты. На обогатительных фабриках применяются как неподвижные, так и подвижные колосниковые грохоты.

Неподвижный колосниковый грохот представляет собой решетку, собранную из колосников, стянутых болтами. На болтах между колосниками установлены распорные прокладки, определяющие ширину щели. Ширина щели обычно не менее 50 мм. Грохот устанавливают наклонно под углом 40 - 50° к горизонту.

Руда по колосниковой решетке перемещается под действием силы тяжести. Мелкие куски проваливаются через щели, а надрешетный продукт сходит с нижнего конца.

Самобалансные грохоты. Грохот с самобалансным вибровозбудителем (рис. 3.10) имеет горизонтально расположенный короб 1, который с помощью амортизаторов 4 установлен на опоры 5. На коробе укреплен вибровозбудитель 2 таким образом, что направление действия силы инерции вибровозбудителя составляет примерно 50° к плоскости сита 3.

Самобалансный вибровозбудитель состоит из двух одинаковых дебалансов, вращающихся на параллельных валах с одинаковой скоростью в противоположные стороны.

Вибровозбудители расположены таким образом, что при вращении валов результирующая центробежных сил дебалансов направлена по оси, проходящей через центр тяжести короба. Изменяясь по синусоидальному закону, эта сила действует на короб и вызывает его колебания. Поскольку жесткость опорных пружин сравнительно мала, все точки короба колеблются в вертикальных плоскостях по прямолинейным траекториям под углом к просеивающей поверхности. При этом материал подбрасывается, дви­жется вперед и пробивается через отверстия сита.

Рис. 3.10. Грохот самобалансный (самосинхронизирующий):

1 – короб; 2 – вибровозбудитель; 3 – сито; 4 – пружины амортизатора

Самобалансные грохоты применяются для грохочения руд, обезвоживания углей, горючих сланцев, операций мокрой классификации, отделения суспензии от продуктов разделения в тя­желых средах.

Самобалансные грохоты имеют малые габаритные размеры по высоте, сравнительно небольшую металлоемкость (600 – 900 кг на 1 м² рабочей поверхности), они просты и надежны в эксплуатации, отличаются эффективным режимом грохочения.

Недостатком самобалансного вибратора является его слож­ность – четыре подшипника для двух валов, пара зубчатых колес, герметичный корпус с масляной ванной.

Криволинейные и плоские грохоты. Дуговые сита применяются для мокрого грохочения и обез­воживания при размерах отверстий сит 0,3 – 3 мм. Принцип действия дугового сита ясен из рис. 3.11. Рабочее сито представ­ляет собой часть цилиндрической поверхности радиусом 500 – 1200 мм с центральным углом 90 – 270°. Сито щелевое набирается из проволок нержавеющей стали трапециевидного сечения. У клас­сификационных дуговых сит щели между проволоками распо­ложены поперёк потока пульпы, а у обезвоживающих сит – вдоль потока. Пульпа подается на сито в верхнем конце танген­циально и подвергается воздействию центробежной силы инерции и силы тяжести. В результате давления, вызванного этими си­лами, часть потока проходит через отверстия сита, унося с собой мелкие зерна материала.

Рис. 3.11. Принцип действия дугового сита

На дуговые сита можно подавать пульпу с разным содержа­нием твердого (от 7 до 70 % твердого по массе). Эффективность гро­хочения зависит от характеристики крупности исходного, размера щели сита, разжижения пульпы и др. Для сита со щелью 1 мм – эффективность составляет около 90 %; 0,7 – 0,3 мм – 70 % и 0,3 мм – 33 %.

Производительность дугового сита по исходной пульпе про­порциональна площади живого сечения сита и скорости подачи пульпы.

Дуговые сита широко применяют для обесшламливания угля и классификации шлама, также на рудных обогатительных фабриках для классификации в цикле измельчения.