Валковый пресс-измельчитель

В условиях рыночных отношений особое значение приобретает перевод рудоподготовительной промышленности на новые технологии.

В мировой практике известны технологические схемы, включающие валковые преcсизмельчители, которые позволяют снизить энергозатраты, расход материалов (шаров, металлической футеровки) при дроблении и измельчении руд, в результате чего повышается рентабельность и конкурентоспособность отрасли.

Снижение энергозатрат и расходуемых материалов происходит вcледствие того, что измельчение в валковом прессеизмельчителе достигается преимущественно за счет давления, которое частицы материала передают друг другу, а не за счет сжатия отдельных частиц между рабочими валками.

Внедрение валковых прессизмельчителей позволяет достичь экономии эксплуатационных затрат от 15 до 60% и примерно на такой же процент снизить расход электроэнергии. Это снижение происходит благодаря более эффективной передаче энергии — вначале от поверхности валков к частицам, затем между частицами.

Дополнительно этот способ может иметь еще несколько преимуществ:

  • За один цикл при проходе через валки ослабляется структура сжимаемого материала путем создания микротрещин в частицах. Образование этих микротрещин имеет в потенциале значительное снижение индекса истираемости и потребления удельной энергии при последующем измельчении в шаровой мельнице. При обработке золотоносной руды до выщелачивания образуются трещины, облегчая проникновение щелочного раствора в частицы. Таким образом можно улучшить извлечение золота.
  • Наблюдается улучшение выделения ценных компонентов некоторых руд, где трещины способствуют отделению зерен. Это может использоваться для более эффективного выделения минералов.

Валковые прессы служат для избирательного измельчения, например, сернистого колчедана, алмазоносных руд, причем измельчению подвергается окружающее алмазы сырье, в то время как кристаллы алмазов остаются неповрежденными и обнажаются.

Учитывая высокую степень сокращения, применение прессизмельчителей для дробления железорудных концентратов позволит заменить третью (четвертую) стадию дробления (дробилки КМД 2200Т, КМД 3000Т) и первую стадию измельчения (шаровые мельницы объемом 49 и 80 м3), что приведет к экономии 1012 кВт/ч энергии на тонну измельчаемой руды, сократит расход шаров до 0,3 шт/т, марганцовистой стали до 0,155 кг/т, снизит потребление воды за счет исключения  первой стадии измельчения на 1012 м3/т.

Валковые прессизмельчители различных типоразмеров можно применять для измельчения: цементного клинкера (доменного шлака и др. материалов), угля (кокса), извести, железной, сульфидной, золотоносной руды, бокситов, а также для извлечения алмазов без их разрушения.

Валковые прессизмельчители могут быть интегрированы в следующие технологические схемы:

  • в качестве одноступенчатых дробилок;
  • для предварительной обработки исходного материала традиционной мельницы в схему мельницы;
  • в полностью замкнутой схеме с классификатором и без традиционной мельницы.

Конструктивно прессизмельчитель состоит из сборной станины, в которой установлены в горизонтальной плоскости два приводных валка. Один валок неподвижен, а второй имеет возможность горизонтального перемещения за счет соединения подушек валка с поршневыми цилиндрами, размещенными в станине и создающими необходимое для измельчения усилие. Опоры валков имеют конические двухрядные роликоподшипники, защищенные уплотнениями и лабиринтами.

Подача руды осуществляется из бункера через загрузочную воронку, которая опирается на станину. Загрузочный бункер установлен над измельчителем и при замене валков убирается в сторону.

Валки приводятся в действие от отдельных электродвигателей через планетарные редукторы, муфту (для неподвижного валка) или шпиндель (для подвижного).

Гидросистема измельчителя имеет насосноаккумуляторный привод, настраивающийся на давление от усилия дробления и действующий как пружина, что обеспечивает плавность работы системы.

Зазор между валками, диапазон его изменения, рабочее давление в гидросистеме, величины разности зазора и наибольшего зазора задаются оператором и осуществляются в автоматическом режиме.

При работе валкового прессизмельчителя заданные параметры раствора валков и давления в гидросистеме выдерживаются автоматически независимо для левой и правой стороны валка за счет независимого управления гидроцилиндрами.

В настоящее время АО НКМЗ совместно с Механобрчерметом, КГИ и ИСМ АН Украины занимается разработкой валковых прессизмельчителей для дробления железной руды на горнообогатительных комбинатах Криворожского бассейна, а также измельчителей для дробления хромитовой и золотоносной руды, кокса, извести и других материалов. В 1997 г. изготовлен и пущен в эксплуатацию валковый прессизмельчитель ВПИ800х400 для дробления хромитовой руды, служащей для приготовления огнеупорных смесей в фасоннолитейном цехе АО НКМЗ. Загружаемая в измельчитель фракция до 60 мм и результаты ситового анализа после измельчения в ВПИ указанной фракции приведены в таблице.

Разработанная на измельчитель документация выполнена собственными силами, включая программное обеспечение ВПИ, реализованное на элементной базе фирмы SIEMENS. В этой машине внедрены современные конструкторские решения, установлены компактные силовые планетарные редукторы, роликовые шпиндель и муфта, конструкция которых защищена патентами. В конце 1997 г. зарегистрирована заявка на авторcкое свидетельство конструкции зоны дробления прессизмельчителя.

Успешное проведение работы с использованием валковых прессизмельчителей для дробления и измельчения железных руд и другого минерального сырья позволит внедрить  эти машины на горнообогатительных комбинатах и тем самым в значительной степени уменьшить расход энергоресурсов и дефицитных сталей.

Потенциальные заказчики могут познакомиться с работой и возможностями валкового прессизмельчителя, определить энергосиловые параметры машины для измельчения конкретной руды, выполнить ситовый анализ руды после измельчения.

АО НКМЗ готово поставить заказчику ВПИ с производительностью от 50 до 1000 т/ч для измельчения различных материалов крепостью до 18 единиц по шкале Протодьяконова, крупностью загружаемой фракции от 040 мм до 0100 мм, степенью измельчения — более 20.

Журнал "Горная Промышленность" №2 1998