 |
Машины для классификации горных пород
|
|
|
|
8.1. Общие сведения о классификации
Классификация – процесс разделения сыпучих материалов по крупности кусков или частиц. Существует три вида классификации: механическая (грохочение), пневматическая (сепарация) и гидравлическая. На предприятиях по переработке пород применяют первые два вида классификации, причём пневматическая классификация в основном совмещается с процессом сушки, например, в сушилках с шахтной мельницей. Наибольшее распространение имеет механическая классификация при подготовке горных пород к различным технологическим процессам.
Грохочение осуществляется путём непрерывного движения материала по просеивающей поверхности грохота и прохождении через отверстия этой просеивающей поверхности частиц размером меньших, чем размер отверстий.
При механической классификации (грохочении) следует выделить частный вид этого процесса – сепарацию, под которой будем понимать выделение из материала кусков с размерами, резко отличающимися от размеров основной массы материала. Например, отделение кусков смерзшегося торфа или крупных древесных включений, для чего используются механические сепараторы.
Процесс классификации оценивается с помощью величин: качественно – эффективности грохочения, количественно – производительности грохотов и энергетически – затратами электроэнергии на классификацию материала.
Эффективность грохочения Е – отношение массы материала, прошедшего сквозь просеивающую поверхность грохота, к тому его количеству, которое могло пройти, выраженное в прцентах.
Эффективность Е (%) определяется по формуле
Е=- - 104 ,
где α и β – содержание нижнего класса соответственно в исходном и надрешетном материале, %.
|
|
|
Производительность и затраты электроэнергии на классификацию материала зависят от вида и конструкции грохотов.
На заводах по переработке торфа используются классификаторы, которые в зависимости от вида рабочей поверхности можно подразделить на плоские, барабанные и валково-зубчатые грохоты.
В качестве рабочей (просеивающей) части грохота используют обычно сетки, листовые решета или колосниковые решетки.
Проволочные сетки (рис.8.1,а) изготовляют ткаными или сварными с квадратными, прямоугольными или щелевидными ячейками из стальной, латунной, бронзовой, медной или никелевой проволоки. Последнее время начали изготовлять резиновые и капроновые сетки. Наибольшим распространением пользуются тканые сетки с квадратными ячейками и сборные сита с щелевидными отверстиями.
Рис.8.1 Просеивающие поверхности:
а-плетеные и тканые сетки; б-листовые сита; в-щелевые проволочные сетки; г-колосники; д-резиновые сита.
Решета применяются для крупного грохочения тяжелых материалов в барабанных или на плоских качающихся грохотах.
Проволочные сита по способу изготовления разделяются на тканные, изготовляемые на металлоткацких станках и плетеные из штампованных или волнообразных проволок.
Размер отверстий решет более 3 мм и более, сит менее 13 мм. В случае разделения материалов крупности свыше 100мм применяются неподвижные колосниковые системы.
Эффективность грохочения зависит от площади живого сечения просеивающей поверхности, которое определяется отношением площади отверстий к площади сита. Для сита живое сечение равно ≈ 70%, а для решет≈ 50%. Сита с прямоугольными отверстиями имеют наибольшую площадь живого сечения и рекомендуются для очень влажных материалов. Недостаток плетеных сит в том, что волокна в процессе работы сдвигаются и изменяются размеры отверстий.
|
|
|
8.2. Определение оптимальной скорости движения частицы по просеивающей поверхности
На процесс грохочения влияют вероятность просеивания зерен через отверстия сита, скорость движения материала по ситу, угол наклона и форма отверстий просеивающей поверхности, физические свойства материала и условия грохочения.
Вероятность прохождения зерна через отверстия сита прямо пропорциональна живому сечению сита: просеивание зерна зависит от соотношения размеров зерна d и отверстия l и не зависит от их абсолютных размеров.
Предположим, что сферическое зерно диаметром d (рис.8.2) движется по ситу со скоростью v. Под влиянием этой скорости и силы тяжести зерно пройдет через отверстие только при условии, что траектория движения его центра тяжести пересечет верхнюю плоскость сита не дальше точки О 1. Координаты точки О 1
х 1= vt; у 1= gt 2/2 (1)
где v – скорость движения зерна, м/с; t – время движения, с; g – ускорение свободного падения, м/с2.
Из рис.8.2 следует:
х 1= l – d/2, у 1= d/2. (2)
Из формулы (1) t = √ = √
|
|
Подставив в формулу (2) значения х 1 и t, получим l – d/2= v √,
откуда v = (l – d/2) √.
Для зерна размером, приближающимся к размеру отверстия (d =l), получим скорость (в м/с)
v = 1, 56 √ d.
Рис.8.2 Схема к определению скорости частицы
Грохоты
Грохоты можно разделить на следующие группы: неподвижные колосниковые, валковые, барабанные вращающиеся, плоские качающиеся, вибрационные – гирационные, инерционные, самобалансные, резонансные, электровибрационные.
В настоящее время все грохоты делят на три типа: легкие, средние и тяжелые, предназначенные для грохочения материалов с насыпной плотностью соответственно 1,0, 1,6 и 2,5 т/м3. Их обозначают буквами и цифрами. Буква Г обозначает грохот, И – инерционный, С – самобалансовый, Р – резонансный, Л – легкого типа, С – среднего типа, Т – тяжелого типа. Первая цифра за буквами указывает на ширину грохота (1 -750 мм, 2 – 1000 мм; 3 – 1250 мм, 4 – 1500 мм, 5 – 1650 мм; 6 – 2000 мм; 7 – 2500 мм; 8 – 3000 мм), вторая цифра - число сит. Например, ГИС 32 означает: грохот инерционный, среднего типа, шириной сита 1250 мм, двухситный.
|
|
|
