Исследование процесса классификации колосникового грохота СМД-25

1. Назначение, принцип действия и классификация оборудования

Назначение сортировки [1]:

1. Выделить из материала, предназначенного для дробления, куски, величина которых превышает максимально допустимые для данной машины размеры.
2. Отделить куски, размеры которых меньше требуемых на данной стадии обработки.
3. Выделить из измельчённого продукта частицы, размеры которых выше требуемых.
4. Разделить измельчённый материал по крупности на несколько сортов, что бывает необходимо при составлении смеси (шихты) в определённой пропорции из частиц разной крупности.
5. Удалить из полезного ископаемого посторонние примеси, увеличивая тем самым содержание ценной части сырья. Например, при добыче каолина его обрабатывают, удаляя зёрна кварца, полевого шпата и других минералов, снижающих его качество. Этот процесс называется обогащение сырья.
6. Выделить из сырья включения, наличие которых или снижает качество продукции, или вредно отражается на работе машины.

Грохоты отличаются геометрической формой, характером просеивающей поверхности, ее расположением относительно горизонтальной плоскости. По форме просеивающая поверхность бывает плоской, цилиндрической (барабанной) или дуговой. В зависимости от этой конструктивной особенности различают плоские, барабанные и дуговые грохоты. По расположению просеивающей поверхности различают горизонтальные (слабонаклонные) и наклонные грохоты (в некоторых случаях вертикальные).

По характеру движения просеивающей поверхности различают  грохоты неподвижные (в некоторых  случаях с движением отдельных  элементов просеивающей поверхности), подвижные с круговым, движением и подвижные с прямолинейным движением. Для мелкого грохочения используют также грохоты с вибрирующей сеткой. Эта конструктивная особенность грохотов принята за основу при их классификации.

Применяемые в практике грохочения полезных ископаемых грохоты могут быть подразделены на следующие группы: неподвижные колосниковые; валковые; барабанные вращающиеся; плоские качающиеся; полувибрационные (гирационные); вибрационные с круговыми вибрациями (инерционные с простым дебалансным вибровозбудителем и самоцентрирующиеся); вибрационные с прямолинейными вибрациями (с самобалансным вибратором, электровибрационные и резонансные); дуговые сита.

В настоящее время все грохоты делят на грохоты легкого, среднего и тяжелого типа; предназначенные для грохочения материалов с насыпной плотностью соответственно 1; 1,6 и 2,7 т/м³.

В зарубежной практике грохоты  классифицируются по технологическому назначению и крупности исходного материала (грохоты для предварительного, крупного, среднего и других видов грохочения).

Согласно действующим  ГОСТам в настоящее время изготовляются  следующие грохоты: цилиндрические со спиральной просеивающей поверхностью, барабанные горизонтальные (для сортировки шаров), инерционные наклонные, самобалансные, электровибрационные, дуговые сита и плоские гидравлические.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1. Классификация машин для механической сортировки

1.1. Анализ конструкции и принципа действия колосникового грохота СМД-25

Тяжелые колосниковые инерционные грохоты предназначены для предварительного грохочения материала перед переработкой его в дробилках первичного дробления, т. е. для отделения менее крупных фракций [3].

Неподвижный колосниковый грохот состоит из отдельных параллельно  установленных колосников и служит или для грохочения при установке его наклонно под углом 30-50°, или выполняет роль решеток, задерживающих особо крупные куски материала.

Колосниковый грохот устанавливается наклонно под углом  в 15-20° по направлению движения материала.

Изготовляют колосниковые грохоты производительностью от 25 до 300 т/ч при ширине щели между колосниками соответственно от 2 до 100 мм. Потребляемая мощность при производительности в 300 т/ч составляет 18 кВт.

В промышленности строительных материалов колосниковые грохоты-питатели применяются главным образом на цементных заводах, где они выполняют функции питателей для крупных щековых дробилок и одновременно грохотов, отделяя куски, размер которых меньше размера выходной щели дробилки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2. Колосниковый грохот инерционного типа СМД-25

Вибрационный колосниковый грохот инерционного типа, представленный на рисунке 2, предназначен для сортировки материала, поступающего в дробилку. Применение колосникового грохота целесообразно в тех случаях, когда направляемый в дробилку материал содержит свыше 25—30% кусков, размер которых меньше ширины выходной щели дробилок. Грохот состоит из короба 1, имеющего с внутренней стороны футеровку 2.

Вибровал 3 грохота монтируется в пыленепроницаемой трубе 4, которая является поперечной связью короба. Концы трубы служат корпусами для роликоподшипников 5, на которых установлен вибровал 3 со смонтированными на нем дебалансами 6 и шкивом 7. Короб снабжен четырьмя кронштейнами 8, которыми он опирается на пружины 9. Колосники 10 закрепляются  на опорных балках 11.

Грохот может устанавливаться  под углом от 0 до 30° к горизонту. Размер полотна грохота рассматриваемой  модели равен 1,5x1,3 м. Ширина щели 0,075-0,2 м. Наибольший размер поступающего куска 1 м.

На рисунке 3 показан вибровал 1 с закрепленными на нем дебалансами 2 и шкивом 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3. Вибровал

Колосниковые грохоты, устанавливаемые под углом к  горизонту, представляют собой решетки, собранные из колосников. Материал, загружаемый на верхний конец решетки, движется по ней под действием силы тяжести. При этом мелочь проваливается через щели решетки, а крупный класс сходит в нижнем конце. Эти грохоты применяют для крупного грохочения. Размер щели между колосниками- не меньше 50 мм и в редких случаях может быть 25-30 мм. Угол наклона решетки зависит от физических свойств грохотимого материала. По практическим данным, для руд угол наклона составляет 40-45°, для углей 30-35°. При переработке влажных материалов угол наклона грохота увеличивают на 5-10°: Влажные глинистые руды на колосниковых грохотах перерабатывать невозможно вследствие замазывания щелей.

Просеивающвя поверхность для материала небольшой крупности (до 100 мм) (рис.4) вмонтирована в дно транспортного самотечного желоба. в связи с чем уменьшается  возможность забивания отверстий решетки и повышается эффективность грохочения.

Размеры колосниковых грохотов определяются крупностью наибольших кусков материала с учетом конструктивных условий установки грохота. Во избежание зависания кусков материала между боковыми бортами ширину грохота принимают больше тройного размера максимального куска. Если крупных кусков в исходном материале мало, то допускают минимальную ширину грохота примерно на 100 мм больше двойного размера максимального куска. Длина решетки грохота делается не менее двойной ее ширины.

Производительность колосниковых грохотов велика, так как материал движется по грохоту, как по самотечному  желобу. При щели между колосниками 25 мм производительность колосникового грохота по исходному материалу принимают в среднем 60 т/ч на 1 м² площади решетки. Производительность изменяется пропорционально ширине щели.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4. Грохот колосниковый неподвижный:

1- колосник; 2- стяжной болт; 3- распорная трубка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Поиск и  отбор патентной и другой научно-технической информации

 

При проведении патентного поиска было выбрано четыре патента [5]:             № 2104097, № 2245745, № 2236310, № 2066574.

 

Описание изобретения  к авторскому свидетельству № 2104097.

Применение: для просеивания  сыпучих материалов, например, таких, как древесная щепа или мусор. Сущность изобретения: колосниковый грохот по одному из вариантов содержит первую и вторую рамы параллельных чередующихся колосников, приводимых в колебательное движение.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Колосниковый грохот для просеивания древесной щепы или сортировки мусора, содержащий первую и вторую рамы, образованные рядами чередующихся между собой колосников, с образованием просеивающих зазоров между ними, стойки, проходящие вниз от каждого колосника, и элемент крепления, связанный со стойками колосников первой рамы и перемещаемый вместе с деталью, совершающей колебательное движение, отличающийся тем, что элемент крепления колосников выполнен в виде зажимной пластины с пазом, проходящим поперек просеивающих колосников и имеющим параллельные верхнюю и нижнюю поверхности, а на каждой стойке колосников выполнен выступ, входящий в паз зажимной пластины и имеющий верхнюю и нижнюю поверхности, взаимодействующие соответственно с верхней и нижней поверхностями паза для ограничения перекоса колосников.

_{Рисунок 5. Просеивающая поверхность}

 

Описание изобретения  к авторскому свидетельству № 2245745

 

Изобретение относится  к виброгрохотам, применяемым для  рассева горячего агломерата после спекания на агломашине. Технический результат - упрощение конструкции колосниковых плит, снижение затрат на их изготовление и ремонт грохотов, увеличение срока службы.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Грохот, содержащий корпус, на поперечных балках которого закреплены опорные элементы колосниковых плит, отличающийся тем, что колосниковые плиты изготовлены из листового материала прямоугольной формы с тремя рядами отверстий под крепежные элементы, расположенными симметрично относительно главных осей плит, и сквозными пазами, выполненными с уширением боковых стенок, угол наклона которых = 1,5-5⁰ , причем колосниковые плиты закреплены на опорных элементах одна по отношению к другой внахлест через одну поперечную балку и дополнительно закреплены посередине к опорным элементам крепежными элементами.

_{Рисунок 6. Колосниковая плита а) вид сверху; б) разрез Б-Б}

 

 

Описание изобретения  к авторскому свидетельству № 2236310

 

Использование: для калибрования округлых и эллипсоидных продуктов по крупности в сельском хозяйстве, горно-рудной, строительной, перерабатывающей и других отраслях промышленности. Решето грохота имеет шестиугольные калибрующие ячейки щелевидной формы из жестких продольных элементов, сориентированных параллельно оси движения решетного стана грохота и соединенных поперечными эластичными шнурами. Наличие жестких продольных элементов позволяет повысить стабильность поперечных размеров отверстий и, следовательно, точность калибрования смеси на фракции, а эластичные поперечные элементы смягчают ударные воздействия решетного стана на калибруемый материал

Целью изобретения является увеличение точности калибрования продукта и надежности решета с шестигранными  ячейками щелевидной формы за счет использования калибрующей поверхности с жесткими продольными элементами, соединенными эластичными поперечными шнурами.

Известно сито грохота, состоящее из эластичной сетки, которая  крепится к раме и натяжному устройству посредством скользящих зацепов (патент №2000853 РФ). К достоинствам данной конструкции следует отнести рациональную форму и расположение калибрующих ячеек. К недостаткам - сложность изготовления сита, нестабильность поперечного размера ячеек, приводящую к снижению точности калибрования, низкую надежность сита вследствие большой величины его предварительного натяжения.

Решето грохота, представленное на чертеже, состоит из решетного  стана 1 с направляющими 2, поперечной 3 и продольной 4 планок натяжного  приспособления. К решетному стану и планкам крепится решето, состоящее из жестких продольных элементов 5 и эластичных поперечных шнуров 6. Регулировочные винты 7, перемещая планки, позволяют изменять ширину калибрующих ячеек до необходимых размеров.

Решето работает следующим  образом.

Калибруемый материал подается на решето сверху. Калибрование производится на две фракции: компоненты одной проходят через калибрующие ячейки решета, а компоненты второй остаются на нем. Прохождение продукта сквозь решето происходит под действием его веса и колебаний решетного стана.

Изменение ширины калибрующих ячеек происходит следующим образом: при подводе планки 4 к решетному стану 1 и одновременном отводе планки 3 с помощью винтов 7 расстояние между продольными элементами решета увеличивается; при отводе планки 4 и подводе планки 3 к решетному стану это расстояние уменьшается. Такой способ регулировки позволяет сохранить требуемое натяжение элементов решета.

Жесткие продольные элементы 5 решета обеспечивают стабильность размеров калибрующих отверстий, в результате чего повышается точность калибрования, а эластичные поперечные элементы 6 смягчают ударные воздействия решетного стана на калибруемый материал. 
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Решето грохота, включающее прямоугольный решетный стан с натяжным приспособлением в виде планок, имеющих  возможность перемещаться в направляющих в плоскости решета параллельно сторонам решетного стана, и калибрующую поверхность с шестиугольными ячейками щелевидной формы, две смежные стороны которой крепятся к решетному стану, а две другие связаны с планками натяжного приспособления, отличающуюся тем, что для увеличения точности калибрования и надежности продольные элементы решета, сориентированные параллельно оси движения решетного стана грохота и соединенные поперечными эластичными шнурами, изготовлены из жесткого материала.