ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ДРОБИЛКА ДЛЯ КРУПНОГО КАМНЯ Российский патент 2003 года по МПК B02C19/18 

Изобретение относится к оборудованию для дробления и измельчения полезных ископаемых, точнее к электрогидравлическим дробилкам для получения щебня.

Известна электрогидравлическая дробилка, содержащая дробильную камеру, дно которой выполнено в виде решетки-классификатора, рабочие электроды, расположенные с переменным шагом по периметру камеры, загрузочный бункер, установленный над центральной, приподнятой частью решетки-классификатора, и верхнюю решетку с переменным размером ячеек, установленную в бункере. Электрогидравлический метод позволяет дробить крупные, до 500-700 мм, камни даже в маленьких дробилках с небольшой энергией разряда (RU 2090266 С1, 20.09.1997).

Однако известная дробилка при дроблении сырья, или горной массы, содержащей крупные камни, работает ненадежно, нестабильно, с невысокой производительностью. Это связано с тем, что горная масса поступает в дробилку и движется к электродам только с одной стороны, то есть схема питания дробилки сырьем несимметрична. Поступление крупных камней по другую сторону электродов затруднено самими электродами. Поток мелких камней может обтекать электроды, равномерно окружая их и зону дробления со всех сторон. Крупные же камни, спускаясь по наклонной решетке-классификатору, не в состоянии обогнуть электроды и перекрывают доступ мелким камням в зону дробления. Сырье по другую сторону электродов быстро вырабатывается, и электроды под давлением крупных камней, не встречая равной поддержки с противоположной стороны, изгибаются. Если электроды при этом и не ломаются, то все равно изменяется расстояние электрод-решетка, угол между осью электрода и плоскостью решетки, что приводит к нарушению оптимального режима дробления и ускоренному износу электродов. Абсолютно жесткий и прочный электрод был бы непозволительно дорог, но даже если и допустить использование такого электрода, то блокирование крупным камнем подачи сырья в зону дробления, по меньшей мере, вдвое уменьшило бы производительность на электрод.

Наиболее близким по технической сущности изобретением является электрогидравлическая дробилка, содержащая дробильную камеру, перекрытую крышкой, дно которой полностью или частично выполнено в виде решетки-классификатора, по меньшей мере, один электрод, установленный на крышке, и загрузочный бункер (Э. И. Арш. Новые методы дробления крепких горных пород. Киев, изд. Наукова думка, 1966, с.42).

Недостатками известной дробилки являются низкие надежность и стабильность работы, а также низкая производительность при дроблении горной массы, содержащей крупные камни. Эти недостатки вызваны несимметричностью схемы подачи сырья в зону дробления. Применение симметричной схемы питания, когда сырье подается сразу с двух сторон от электрода, требует двух загрузочных бункеров, усложняет процесс загрузки, а в многоэлектродных дробилках вообще невозможно, так как не оставляет места для конденсаторов.

Задача изобретения - повышение производительности, надежности и стабильности работы.

Указанная задача достигается тем, что в электрогидравлическую дробилку, содержащую дробильную камеру, перерытую крышкой, дно которой полностью или частично выполнено в виде решетки-классификатора, по меньшей мере, один электрод, установленный на крышке, и загрузочный бункер, дополнительно введен лоток, расположенный частично в дробильной камере так, что расстояние от ближайшего к электроду края лотка до расположенной напротив загрузочного бункера стенки дробильной камеры составляет 0,5-1,5 расстояния от электрода до той же стенки.

В электрогидравлическую дробилку может быть дополнительно введена решетка, установленная над, по меньшей мере, частью лотка с уклоном в направлении загрузочного патрубка.

Размер ячейки дополнительной решетки может составлять 0,1-0,35 величины зазора между лотком и дном бункера.

Отношение размера дополнительной решетки к ширине входного отверстия загрузочного бункера, измеренное в горизонтальной проекции, может лежать в пределах 0,2-0,5.

По меньшей мере, часть лотка, обращенная к электроду, может быть установлена на шарнире.

По меньшей мере, часть лотка может быть выполнена в виде решетки.

Введение дополнительного лотка в верхней части дробильной камеры позволяет бесперебойно подпитывать сырьем объем между электродом и стенкой дробильной камеры, создавая тем самым возможность стабильной высокопроизводительной работы дробилки при наличии крупных камней. Добавление наклонной решетки над частью лотка обеспечивает подачу на лоток только мелкой фракции горной массы, для прохождения которой по лотку под крышкой дробильной камеры требуется лишь небольшой зазор. Поэтому высота дробильной камеры уменьшается ненамного, и она остается в состоянии принять крупные камни. Выполнение заявленных соотношений размеров обеспечивает оптимальный режим подачи сырья в указанный объем. Установка лотка на шарнире позволяет, управляя углом наклона лотка, регулировать подачу горной массы в тот же объем при изменении ее фракционного состава. Выполнение лотка или его части в виде решетки предотвращает налипание на него глины.

Существо предложения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена предложенная дробилка с линейным расположением электродов в разрезе.

На фиг. 2 изображен вид сверху на предложенную дробилку со снятой крышкой дробильной камеры.

На фиг. 3 представлена схема предложенной дробилки с круговым расположением электродов.

Предложенная дробилка (фиг. 1) состоит из дробильной камеры 1, дно 2 которой полностью или частично выполнено в виде решетки-классификатора. Сверху дробильная камера закрыта крышкой 3, на которой установлен высоковольтный рабочий электрод 4. С одной из сторон к дробильной камере 1 примыкает загрузочный бункер 5. Дно бункера 6 может быть выполнено понижающимся в направлении дна дробильной камеры. В верхней части дробильной камеры 1 расположен лоток 7, который может быть установлен горизонтально или с небольшим уклоном в направлении электрода 4. Лоток может быть выполнен из сплошного листа или, хотя бы частично, из ряда параллельных прутьев 8, расположенных с небольшим шагом и направленных в сторону электрода. Вариант с прутьями предотвращает налипание глины на лоток, если она содержится в исходной горной массе. Ближняя к электроду часть лотка 7 может быть выполнена сплошной, так как она хорошо промывается водой, выбрасываемой при каждом разряде из зоны дробления. Часть лотка может быть установлена на шарнире 9 и соединена с приводом для изменения угла наклона лотка.

Между краем лотка 7, обращенным к электроду 4, и расположенной напротив бункера 5 стенкой дробильной камеры 1 имеется зазор t, составляющий 0,5-1,5 расстояния d от электрода до той же стенки. В случае если лоток заходит за электрод, в нем предусматривается вырез или отверстие для электрода (фиг. 2).

Между ближним к бункеру 5 краем лотка 7 и крышкой 3 имеется зазор, перекрытый решеткой 10, установленной с уклоном в направлении к бункеру 5. Величина соотношения между шириной зазора а и шириной входного отверстия бункера b особого значения не имеет, так как при переполнении лотка лишние камни скатываются по решетке 10 и в бункер. Она может находиться в пределах а/b = 0,2-0,5. Размер m ячейки решетки 10 меньше величины зазора между крышкой 3 и лотком 7. Для большинства встречающихся в практике фракционных составов горной массы m = 0,1-0,35 величины зазора 1 между лотком 7 и дном 6 бункера 5. Крышку 3 отделяет от загрузочного бункера 5 отбойный щит 11.

Электрогидравлическая дробилка работает следующим образом.

Горная масса, состоящая из смеси камней различных размеров, гравия и песка, загружается сверху на решетку 10 и в бункер 5. Излишек массы и крупные камни, размер которых превышает размер ячейки решетки 10, скатываются или сползают по ней в приемное отверстие бункера 5. Мелкие камни, гравий и песок проходят через решетку 10 и по лотку 7 сползают к электроду. Срываясь с лотка, они заполняют зазор между электродом и стенкой дробильной камеры. В случае если крупный камень, поступающий со стороны бункера, упрется в электрод, они оказывают ему противодействие, предотвращая тем самым изгиб электрода.

Экспериментально установлено, что даже при горизонтально расположенном лотке 7, мелкие камни и гравий с песком под действием вибрации и ударов, сопровождающих разряд в воде, достаточно быстро перемещаются в сторону свободного края лотка. Поскольку фракционный состав горной массы обычно непостоянен, при малом содержании мелких фракций, лотку следует придавать небольшой уклон в сторону электрода, чтобы обеспечить надежное постоянное заполнение зазора между электродом и стенкой дробильной камеры. Однако излишний наклон лотка уменьшает полезный объем дробильной камеры, снижая производительность дробилки, и потому угол наклона лотка не должен превышать 10-15^o. Для регулировки угла наклона в зависимости от фракционного состава сырья может быть использован лоток с шарниром 9, снабженный механизмом для регулировки угла наклона лотка.

Угол наклона решетки 10 к горизонту не оказывает большого влияния на работоспособность дробилки, так как сопровождающие разряд удары, встряхивающие дробилку, способствуют сползанию по ней крупных камней в бункер, даже если этот угол не превышает 10^o.

Также экспериментально установлено, что надежное заполнение области между электродом и стенкой дробильной камеры достигается, если соотношение расстояний t/d лежит в пределах 0,5-1,5. Вне этих пределов возможна нехватка камня за электродом из-за переполнения щели между лотком и стенкой камеры при меньшем значении и из-за скатывания мелкого камня по вершинам крупного в сторону бункера при большем.

Установлено также, что при размере ячейки решетки 10 m, меньшем 0,1 расстояния от лотка 7 до дна 6 бункера, мелких камней в обычном составе горной массы часто оказывается недостаточно для гарантированного заполнения области между электродом и стенкой камеры. Указанное расстояние определяет наибольший размер камня, который можно загружать в дробилку. Поэтому его уменьшение за счет увеличения зазора между лотком и крышкой 3 снижает возможности дробилки. Увеличение же высоты дробильной камеры требует удлинения электрода, что нежелательно по ряду причин. Поэтому соотношение m/1 = 0,35 является максимально возможным компромиссным значением. В пределах m/1 = 0,5-1,5 достигается удовлетворительный баланс между крупным камнем, поступающим со стороны бункера, и мелким - поступающим с лотка, для всех практически встречающихся фракционных составов, как рваного камня, так и валунно-гравийно-песчаной смеси.

Применение предложенного решения полностью исключает повреждение электродов крупными камнями и, как показал практический опыт, при дроблении горной массы с большим содержанием крупных камней, повышает производительность дробилки почти на 50% за счет сокращения перерывов в работе и постоянной загрузки зоны дробления.

Изобретение предназначено для дробления и измельчения полезных ископаемых в электрогидравлических дробилках. Электрогидравлическая дробилка содержит дробильную камеру, дно которой частично или полностью выполнено в виде решетки-классификатора, по меньшей мере один электрод, установленный на крышке, загрузочный бункер, лоток, расположенный частично в верхней части дробильной камеры так, что расстояние от ближайшего к электроду края лотка до расположенной напротив загрузочного бункера стенки дробильной камеры составляет 0,5-1,5 расстояния от электрода до той же стенки. В электрогидравлическую дробилку может быть введена решетка, размер ячейки дополнительной решетки может составлять 0,1-0,35 величины зазора между лотком и дном бункера, отношение размера решетки к ширине выходного отверстия загрузочного бункера может лежать в пределах 0,2-0,5, по меньшей мере часть лотка может быть установлена на шарнире и по меньшей мере часть лотка может быть выполнена в виде решетки. Изобретение позволяет повысить производительность, надежность и стабильность работы дробилки. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Электрогидравлическая дробилка, содержащая дробильную камеру, перекрытую крышкой, дно которой полностью или частично выполнено в виде решетки-классификатора, по меньшей мере один электрод, установленный на крышке, и загрузочный бункер, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введен лоток, расположенный частично в дробильной камере так, что расстояние от ближайшего к электроду края лотка до расположенной напротив загрузочного бункера стенки дробильной камеры составляет 0,5-1,5 расстояния от электрода до той же стенки. 2. Электрогидравлическая дробилка по п. 1, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введена решетка, установленная над по меньшей мере частью лотка с уклоном в направлении загрузочного бункера. 3. Электрогидравлическая дробилка по п. 2, отличающаяся тем, что размер ячейки дополнительной решетки составляет 0,1-0,35 величины зазора между лотком и дном бункера. 4. Электрогидравлическая дробилка по п. 2, отличающаяся тем, что отношение размера дополнительной решетки к ширине входного отверстия загрузочного бункера, измеренным в горизонтальной проекции, лежит в пределах 0,2-0,5. 5. Электрогидравлическая дробилка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть лотка, обращенная к электроду, установлена на шарнире. 6. Электрогидравлическая дробилка по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть лотка выполнена в виде решетки.