Развитие техники грохочения минерального сырья

Д.Н. Левушкин, специалист по оборудованию для дробления и грохочения компании Metso

История грохочения, начиная ещё с 2000 г. до н.э. вовлекает в свое развитие все больше материалов и все возрастающее их количество, соответствующее росту экономики и развитию производства. И если в первые тысячелетия потребности общества в грохочении материалов ограничивались применением ручного труда, то уже к началу ХIХ века, вследствие увеличения спектра потребляемых человечеством полезных ископаемых, потребовалось применение новых, а главное эффективных технологий грохочения и развития его механизации.

Грохочение материалов – это один из старейших методов в истории человечества. Первые документальные свидетельства этого можно найти уже на настенных росписях в Египте, датируемых примерно 1500 г. до н.э. Позднее, примерно с бронзового века, спектр материалов постепенно расширялся, помимо круп и зерна в грохочении нуждались такие материалы как глина и пигменты, позже добавились соль, металлические руды и уголь, в более поздние времена появилась необходимость сортировки неметаллических руд и различных химических компонентов.

Вибрационный механизм серии V100 а) для обеспечения линейного движения; б) для обеспечения кругового движения

Вибрационный механизм серии V-100
а) для обеспечения линейного движения;  б) для обеспечения кругового движения

Но настоящий пик развития и широкого применения оборудования для сухой сепарации наблюдается в конце ХVII века, с начала научно-технической революции в Европе. Оставив в стороне различные типы барабанных грохотов, в настоящей статье рассмотрим развитие технологий сухого грохочения на примере вибрационных грохотов, применяемых в технологии обогащения полезных ископаемых.

Начиная с конца ХIХ века все большее признание при грохочении минеральных материалов (таких как каменный или бурый уголь, каменная соль и т.д.) получают ситовые грохота вследствие их технологичности и простоты использования. Это были предшественники такого известного нам современного оборудования как плоские вибрационные грохота.

Горизонтальный грохот типа Low Head

Горизонтальный грохот типа Low Head

Впоследствии для извлечения большего количества мелких фракций дробления стало необходимым применение более высокопроизводительных грохотов. Произошло это в результате развития технической базы и появления новых классов мощного и надежного вибрационного оборудования, позволяющего достичь рабочих скоростей приводов в 700–3000 об/мин и амплитуды вибрации просеивающей поверхности менее 10 мм. Для хорошего качества разделения следует поддерживать необходимое соотношение между амплитудой и частотой.

Наличие постоянных вибраций и усилий, прикладываемых к сортируемому материалу по нормали к просеивающей поверхности, обеспечило увеличение расстояния между частицами и уменьшение взаимной адгезии частиц в ситовой зоне по сравнению с адгезией в исходном материале. Вибрация поднимает материал, обеспечивая его расслоение и дальнейшее перемещение частиц по просеивающей поверхности благодаря вибрационному движению и наклону сита.

Это обеспечивает сепарацию необходимого класса грохочения, одновременно осуществляя удаление надрешетного продукта с ситовой поверхности.

Вибрационный механизм серии Low Head

Вибрационный механизм серии Low Head

Для наклонных грохотов достаточным является вибрационное круговое движение в вертикальной плоскости. Для горизонтальных грохотов их движение должно перемещать материал без помощи гравитации. Движение по прямой под углом приблизительно в 45° к горизонтали обеспечивает подъемную составляющую для эффективного расслоения материала, а также переносящую составляющую.

Дальнейшее развитие изделий данного класса подразумевало оптимизацию, особенно на первых этапах, 2-х основных элементов – вибрационного механизма и формы просеивающей поверхности (мультанаклонные грохота).

Рассмотрим развитие идей вибропривода на примере исполнительных механизмов, предлагаемых компанией Metso, имеющей более чем 125-летний опыт создания подобных узлов. Модели, существующие сегодня у компании (например, серия V-100), позволяют охватить весь ассортимент используемых в промышленности грохотов и питателей. Особенности всех моделей грохотов компании Metso заключаются в длительном сроке службы подшипников, регулируемом рабочем ходе, обеспечивающем гибкость применения, а также в использовании консистентной смазки, исключающей риск её утечки или загрязнения (при смазке маслом такой риск существует).

Стандартная линейка из нескольких типоразмеров приводов, а также сочетание механизмов позволяют получать различные типы движения просеивающей поверхности (круговое или линейное):

1. При установке на наклонный грохот одного вибрационного механизма, который расположен в центре тяжести, обеспечивается круговое движение, осуществляемое во всех точках грохота. Подобная конструкция используется в тяжелых грохотах Nordberg серии RF (Ripl Flo). Простота и надежность конструкции сделали эти грохоты самыми популярными в горнодобывающей промышленности, где требования по высокой производительности сочетаются с тяжелыми условиями эксплуатации.

2. Применение 2-х механизмов данной серии, синхронизированных двойной трансмиссией, обеспечивает линейное движение.

Для обеспечения линейного движения компанией Metso помимо механизмов серии V-100 также предлагаются механизмы Low Head.

Стандартизация типоразмеров и технологическое совершенство данных механизмов, а также полная герметичность конструкции позволяет достигать весьма высоких показателей надежности (30 тыс. часов работы).

Мультинаклонный грохот типа Multi Flo

Мультинаклонный грохот типа Multi Flo

Специалисты компании Metso готовы предложить потребителю для решения любого круга задач грохота, идеально соответствующие как сепарируемой породе, так и заданным рабочим условиям, в которых предстоит эксплуатировать машину.

К сказанному выше необходимо добавить, что перечисленные в статье грохота – Ripl Flo (наклонные), Low Head (горизонтальные) и уникальные Multi Flo (мультинаклонные грохота) на данный момент являются базовой основой грохотов компании Metso, предназначенных для горнорудной промышленности. И компания Metso, как наследник таких широко известных брендов как Allis-Chalmers, Svedala, H e w i t t - R o b b i n s , Nordberg, Tyler и GFA, а также как компания, имеющая более чем 125 летний опыт проектирования и создания подобного оборудования, представляет данную линейку как следующий шаг в своём стремлении помочь достигнуть успеха нашему Заказчику.

Журнал "Горная Промышленность" №1 2009, стр.40