Влияние угла наклона решета вибрационного грохота на эффективность грохочения рудного материала
М.А. Перепелкин, к.т.н., доцент, С.С. Пилипенко, к.т.н., доцент, С.В. Кудаш
Грохочение относится к одной из важных подготовительных операций при обогащении руд цветных металлов. Грохочением называют процесс разделения сыпучих материалов на классы крупности путем просеивания через одно или несколько решет, или классификации материала на просеивающих поверхностях. Машины и устройства для грохочения называются грохотами [1, 2].
Операции грохочения широко применяются на обогатительных фабриках и в промышленности строительных материалов. Развитие конструкции машин данного класса стало перспективным направлением в области обогащения руд, т.к. затраты на подготовительные операции очень высоки. Изучение факторов, влияющих на результаты грохочения руд, – важная составляющая исследования этого процесса.
Эффективность процесса грохочения в большей степени зависит от размера и формы отверстий решета, величины относительной площади живого сечения и угла наклона решета [2].
При проведении экспериментов мы решали задачу по определению оптимального времени нахождения рудного материала на решете, при котором можно получить максимальную эффективность грохочения. Исследуемые материалы рассеивались на вибрационном грохоте в течение 5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85, 95, 105, 115 и 125 секунд. Полученные результаты представлены на рис. 1.
Как видно из рис. 1, в течение первых 50 с эффективность грохочения нарастала интенсивно, а после резкий рост сменился на плавный. Из графика рис. 1 также видно, что наиболее оптимальное время нахождения рудного материала на решете составляет 80 с.
Главной целью нашего исследования было изучение влияния угла наклона решета вибрационного грохота на эффективность грохочения.
Для облегчения проведения опытов и чистоты полученных результатов нами были взяты две фракции руды 2,5–5 мм и 1,0–2,5 мм. В опытах использовались решета различного типа с диаметром ячеек круглого отверстия 2,5 и 5 мм одинаковой площади, имеющих разную площадь живого сечения 4,14 и 18,25% соответственно.
Расчеты площади живого сечения решет проводились по формуле И.В. Пономарева:
где: d – диаметр отверстия, мм; S – наименьшее расстояние между краями отверстий, мм. Параллельно с расчетами живое сечение определялось ещё и вручную посредством ручных замеров и элементарных вычислений. В результате оказалось, что коэффициент 0,905, приводимый в формуле И.В. Пономарева, следует принимать равным 0,73, т.к. в данном случае расчет живого сечения решета не будет иметь погрешности в большую сторону.
При проведении опытов по определению влияния угла наклона на эффективность грохочения нами рассмотрены углы наклона решета 0, 5, 10, 15, 20, 25 и 30°. Результаты проведенных испытаний представлены на рис. 2.
Как видно из графиков рис. 2, к наиболее оптимальным углам наклона решета относится диапазон 13…25° (при площади живого сечения 4,14%, линия Е). Данная зависимость также показывает значительное влияние площади живого сечения решета на эффективность грохочения (линия Е2, площадь живого сечения решета 18,25%.).
Из всего вышесказанного можно сделать выводы:
- оптимальная продолжительность нахождения рудного материала на решете находится в пределах 60–80 с, в противном случае процесс грохочения становится более затратным и менее эффективным;
- угол наклона решета вибрационного грохота следует принимать в диапазоне 13–25°, т.к. при этом эффективность грохочения может достигать 83%;
- необходимо подбирать оптимальную площадь живого сечения решета, т.к. ее показатель значительно влияет на эффективность грохочения. Однако слишком большая площадь живого сечения может привести к снижению эффективности грохочения при чрезмерной загруженности грохота.
