КОМПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ АГЛОРУДЫ Российский патент 1997 года по МПК B07B1/00 B03B9/00 

Изобретение относится к черной металлургии и горнорудной промышленности, в частности для рассева трудногрохотимых руд дробильно-сортировочных фабрик на шахтах.

Известен комплекс оборудования для подготовки аглоруды, включающий дробилку мелкого дробления, многоярусный грохот и контрольный грохот (Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики, под ред. О.С.Богданова, Ю. Ф. Ненарокомова, 2-е изд. перераб. и доп. М. Недра, 1984, с. 240-243).

Повышение качества аглоруды достигается главным образом за счет ограничения распределения крупности частиц сверху, т.е. за счет недопущения в готовом продукте класса, например, +0,008 м. Такое ограничение позволяет повысить содержание железа в аглоруде на 1-3% и улучшить комкуемость аглошихты.

Ограничение грансостава сверху путем уменьшения щели, например, конусной дробилки мелкого дробления приводит к снижению ее производительности, увеличению износа рабочих профилей и снижению качества аглоруды за счет разубоживания ее пустой породой.

Снижение содержания класса +0,008 м в готовом продукте за счет уменьшения отверстий сита нижнего яруса на известных грохотах не дает положительного результата из-за забиваемости отверстий трудными клиновидными зернами материала и их залипания переувлажненными мелкими фракциями.

Таким образом, у известного комплекса оборудования для подготовки аглоруды имеются существенные недостатки, не позволяющие повысить качество аглоруды (увеличить содержание железа и улучшить комкуемость шихты).

Ставится задача повысить качество аглоруды, за счет обеспечения высокой эффективности выделения из продуктов дробления, на последней стадии подготовки готового продукта, заданной фракции с ограничением сверху распределения частиц по крупности (грансостава).

Поставленная задача может быть решена при использовании крутонаклонных сеющих поверхностей с размерами отверстий, значительно превышающими максимальный размер частиц выделяемого готового класса.

Наибольшая эффективность использования крутонаклонных сит достигается, как показали результаты испытаний грохотов Mogensen (журнал ФРГ "Aufbereitungs-Technik", 1975, V 16, N 2, р. 72-75), при обеспечении движения по ситу монослоя материала, т.е. слоя, высота которого не превышает размер средней частицы в слое (медианы распределения). При таком движении для рационального распределения материала по ситам и обеспечения монослоевого движения грохот должен быть многоярусным.

В связи с изложенным, поставленная задача достигается тем, что комплекс оборудования для подготовки аглоруды, включающий дробилку мелкого дробления, многоярусный грохот и контрольный грохот, имеет существенные отличия, заключающиеся в том, что отверстия сита верхнего яруса многоярусного грохота составляют 2,5-3,0 максимального размера щели дробилки мелкого дробления в фазе сближения профилей, отверстия второго сверху сита составляют 2,8-3,2 размера отверстий сита контрольного грохота, а размер отверстий сит всех последующих ярусов выбирают в соответствии с выражением
a_i a₂•qⁱ,
где a₂ размер отверстий сита второго сверху яруса, м;
q 0,82 коэффициент;
i номер яруса при счете сверху вниз, при этом угол наклона сита нижнего яруса к горизонту определяют по формуле

где k₀ 0,54-0,6 коэффициент;
k₁ d_кр/d_ня коэффициент;
k₂ n/d_ня коэффициент;
d_кр размер отверстий сита контрольного грохота, м;
d_ня размер отверстий сита нижнего яруса, м;
h толщина нижнего яруса, м.

Углы наклона сит последующих вышележащих ярусов выбирают в соответствии с выражением
α_i= α_н.я.-g(n-i),
где g 12-15 коэффициент, град;
n число ярусов сит грохота.

А количество ярусов сит грохота выбирают исходя из того, что размер отверстий сита нижнего яруса должен быть не менее чем в 1,5 раза больше, чем размер отверстий сита контрольного грохота, т.е.

d_ня≥1,5d_кр
В процессе экспериментов установлено, что при соотношении отверстий сита верхнего яруса многоярусного грохота к максимальному размеру щели дробилки мелкого дробления в фазе сближения профилей менее 2,5 распределение исходного материала на сите нижнего второго яруса происходит таким образом, что на его разгрузочной части материал идет не монослоем, что снижает эффективность грохочения, а при этом соотношении выше 3,0 не обеспечивается монослоевое движение на втором ярусе в загрузочной части сита.

При соотношении отверстий второго сверху сита к размеру отверстий сита контрольного грохота менее 2,8 часть подрешетного продукта, включающая готовый класс (например, -0,008 м) сходит с поверхности сита, не успев просеяться, т. к. идет потеря готового продукта, а при указанном соотношении больше 3,2 возникает перегрузка нижележащего сита с нарушением монослоевого движения на нем с потерей эффективности выделения готового класса.

Выполнение условий распределения отверстий нижележащих сит по ярусам в виде соотношения
a_i a₂•qⁱ
обеспечивает оптимальные условия грохочения на нижележащих (третьем и последующих) ситах с минимизацией потерь и обеспечением высокой эффективности грохочения. Приведенный в формуле коэффициент q 0,82 получен при обработке результатов экспериментов по программе "Аппроксимация" на ЭВМ.

Рациональный выбор угла наклона нижнего яруса сеющей поверхности представленной в виде формулы

произведен на основе экспериментальных данных с учетом следующих физических предпосылок. Увеличение угла наклона сита нижнего яруса до некоторого предельного угла приводит к снижению забиваемости его отверстий трудными зернами, снижению залипания отверстий, повышению скорости движения по ситу и, следовательно, производительности грохота. Однако превышение оптимального угла наклона приводит к снижению проходимости сита и повышению потерь готового продукта.

Аналогичные физические закономерности имеют место при движении монослоя по вышележащим сеющим поверхностям, углы наклона которых должны быть меньше чем у нижнего сита, но достаточными для обеспечения требуемой производительности грохота и исключения забиваемости и залипания его отверстий, этим условиям соответствует выбор углов наклона сит последующих вышележащих ярусов по формуле
α_i= α_н.я.-g(n-i),
Приведенные формулы для определения α_н.я. и α_i получены на основе экспериментальных исследований, а конкретные значения коэффициентов K₀ 0,54-0,6 и g 12-15 получены методом наименьших квадратов при обработке массива экспериментальных данных с использованием программы "Аппроксимация" на ЭВМ.

В процессе экспериментов также установили, что количество ярусов сит следует выбирать, исходя из условия: размер отверстий сита нижнего яруса должен быть ≥1,5 размера отверстий сита контрольного грохота (d_ня≥1,5d_кр), т.к. при снижении отверстий сита ниже указанного предела начинают проявляться эффекты забиваемости и залипания сита.

На фиг. 1 изображена схема комплекса оборудования для подготовки аглоруды.

Комплекс оборудования для подготовки аглоруды включает дробилку 1 мелкого дробления, например конусную; многоярусный грохот 2 и контрольный грохот 3. Отверстие сита верхнего яруса 4 грохота 2 составляет 2,5-3,0 максимального размера щели 5 дробилки 1 в фазе сближения профилей подвижного 6 и неподвижного 7 конусов. Отверстия второго сверху сита 8 составляют 2,8-3,2 размера отверстий сита 9 контрольного грохота 3. Размеры отверстий сит всех последующих ярусов 10 и т.д. выбирают из соотношения
a_i a₂•qⁱ
Угол наклона сита нижнего яруса 10 к горизонту определяет по формуле

Углы наклона сит последующих вышележащих ярусов 8 и 4 выбирают из соотношения
α_i= α_н.я.-g(n-i).
Количество ярусов сит грохота 2 выбирают из условия, размер отверстий сита нижнего яруса 10 должен быть ≥1,5 размера отверстий сита 9 контрольного грохота 3 (d_ня≥1,5•d_кр).

Перегрузки материала между комплексом оборудования осуществляется при помощи течек 11-14, а транспортировка материалов осуществляется при помощи конвейеров 15 и 16.

Комплекс оборудования для подготовки аглоруды работает следующим образом. Требуется получить аглоруду с грансоставом: -0,008 м, для чего на контрольном грохоте 3 устанавливается сито 9 с отверстиями 0,008 м. Максимальный размер щели 5 конусной дробилки мелкого дробления в фазе сближения профилей равен 0,02 м. Размер отверстий верхнего яруса 4 (i=1) грохота 2 равен:
d₁ (2,5-3)•0,02 0,05-0,06 м,
размер отверстий сита 8 второго сверху яруса (i=2) равен:
d₂ (2,8-3,2)•0,008 0,0224-0,0256 м,
размер отверстий третьего и четвертого сит сверху (i=3; i=4) равны
d₃= (0,0224-0,0256)•0,82³ 0,0123-0,0141 м;
d₄= (0,0224-0,0256)•0,84⁴ 0,0101-0,0115 м.

Исходя из условия
d_ня≥1,5•d_кр
имеем 1,5•0,008= 0,012 м, т.е. установка четвертого яруса на грохоте 2 уже нецелесообразна.

Принимается трехъярусное исполнение грохота 2 с размерами сит согласно ГОСТ 3306-70:
d₁= 0,06 м; d₂= 0,025 м; d₃= 0,014 м;
У этих сит по ГОСТ 3306-70 толщина сетки соответственно:
h₁= 0,008 м; h₂= 0,005 м; h₃= 0,004 м
Углы наклона сит всех трех ярусов
К₁= 0,008/0,014=0,57; К₂= 0,004/0,014=0,285

выбираем α₃= 45 град,
выбираем соответственно: α₂= 30, α₁= 20.
В соответствии с расчетами параметры грохота 2 следующие: отверстия сита верхнего яруса 4 равны 0,06 м, а угол его наклона 20 градусов; отверстия сита среднего яруса 8 равны 0,25 м, а угол его наклона 30 градусов, а отверстия сита нижнего яруса 10 равны 0,014 м, при угле наклона сита 45 градусов.

Все эти параметры трехъярусного грохота 2 позволяют при подаче на него материала из дробилки 1 получить подрешетный продукт на контейнере 15 100% класса -0,008 м, что подтверждается проверкой на контрольном грохоте 3. Класс +0,008 м сбрасывается при помощи конвейера 16 в отвалы.

Таким образом, испытание предложенного комплекса оборудования для подготовки аглоруды дает возможность повысить качество товарной аглоруды на дробильно-сортировочных фабриках шахт, т.е. повысить содержание в ней железа и улучшить ее комкуемость.

Использование: в черной металлургии и горно-рудной промышленности, в частности для рассева трудногрохотимых руд дробильно-сортировочных фабрик на шахтах. Сущность изобретения: комплекс оборудования для подготовки аглоруды включает дробилку мелкого дробления, многоярусный грохот и контрольный грохот. Отверстие сита верхнего яруса многоярусного грохота составляет 2,5-3,0 максимального размера щели дробилки мелкого дробления в фазе сближения профилей, отверстия второго сверху сита составляет 2,8-3,2 размера отверстия сита контрольного грохота, а размеры отверстий сит всех последующих ярусов выбирают в соответствии с выражением: a_i=a₂•qⁱ, где a₂ - размер отверстий сита при счете второго сверху яруса; q = 0,82 - коэффициент; i - номер яруса при счете сверху вниз, при этом угол наклона сита нижнего яруса к горизонту определяют по формуле где: K₀ = 0,54-0,6; - коэффициенты; d_кр - размер отверстий сита контрольного грохота; d_ня - размер отверстий сита нижнего яруса; h - толщина сита нижнего яруса, углы наклона сит последующих вышележащих ярусов выбирают в соответствии с выражением: α_i= α_ня-g(n-i), где g = 12-15 - коэффициент, град; n - число ярусов сит на грохоте, а количество ярусов сит грохота выбирают исходя из условия, чтобы размер отверстий сита нижнего яруса должен быть не менее чем в 1,5 раза больше, чем размер отверстий сита контрольного грохота. 1 ил.

Комплекс оборудования для подготовки аглоруды, включающий дробилку мелкого дробления, многоярусный грохот и контрольный грохот, отличающийся тем, что отверстия сита верхнего яруса многоярусного грохота составляют 2,5 3,0 максимального размера щели дробилки мелкого дробления в фазе сближения профилей, отверстия второго сверху сита составляют 2,8 3,2 размера отверстия сита контрольного грохота, а размеры отверстий сит всех последующих ярусов выбирают в соответствии с выражением
d_i d₂ • qⁱ,
где d₂ размер отверстий сита второго сверху яруса, м;
q 0,85 коэффициент;
i номер яруса при счете сверху вниз,
при этом угол α наклона сита нижнего яруса к горизонту определяют по формуле

где k₀ 0,54 0,6, k₁ d_кр/d_н.я, k₂ h/d_н.я коэффициенты;
d_кр размер отверстий сита контрольного грохота, м;
d_н.я размер отверстий сита нижнего яруса, м;
h толщина сита нижнего яруса, м,
углы наклона сит последующих вышележащих ярусов выбирают в соответствии с выражением
α_i= α_н.я.-g(n-i),
где g 12 15 коэффициент, град.

n число ярусов сит на грохоте,
а количество ярусов сит грохота выбирают исходя из условия, чтобы размер отверстий сита нижнего яруса должен быть не менее чем в 1,5 раза больше размера отверстий сита контрольного грохота.