Комплекс обладнання для підготовки аглоруди

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 [1]. Повышение качества аглоруды достигается главным образом за счет ограничения распределения крупности частиц сверху, т.е. за счет недопущения в готовом продукте класса, например, +8мм. 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 +8мм в готовом продукте, за счет уменьшения отверстий сита нижнего яруса на известных грохотах не дает положительного результата, из-за забиваемости отверстий сита 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 крутонаклоненных сеющих поверхностей с размерами отверстий значительно превышающими максимальный размер частиц выделяемого готового класса. Наибольшая эффективность использования крутонаклоненных сит достигается, как показали результаты испытаний грохотов Mogensen [2], при обеспечении движения по ситу монослоя материала, т.е. слоя, высота которого не превышает размер средней частицы в слое (медианы распределения). При таком движении процесс грохочення становится чисто вероятностным. Однако 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 отверстия сита контрольного грохота, а размеры отверстий сит всех последующих ярусов выбирают из соотношения ai = a2 × qi, где a2 - размер отверстий сита второго сверху яруса; q = 0,82; 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/dня - коэффициент; k2 = h/dня - коэффициент; dкр - размер отверстий сита контрольного грохота; dня - размер отверстий сита нижнего яруса; h - толщина сита нижнего яруса, углы наклона сит последующих вышележащих ярусов выбирают из соотношения a i = a ня - g(n - i), где g = 12...15 - коэффициент, град; n - число ярусов сит грохота, а количество ярусов сит выбирают исходят 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.: dня ³ 1,5 dкр 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 грохочення, а при этом соотношение 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, -8мм) сходит с поверхности сита не успев просеяться, т.е. 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 из соотношения ai = a2 qi, обеспечивает оптимальные условия грохочення 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 "Апроксимация" на ЭВМ. Рациональный выбор угла наклона нижнего яруса сеющей поверхности представленный 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 a i = a ня - g(n - i). Приведенные формулы для определения a ня и a i получены на основе экспериментальных исследований, а конкретные значения: коэффициента k0 = 0,54...0,6 и коэффициента g = 12...15 получены методом наименьших квадратов при обработке массива экспериментальных данных с использованием программы "Апроксимация" на ЭВМ. В процессе экспериментов также установили, что количество ярусов сит, следует выбирать исходя из условия: - размер отверстий сита нижнего яруса должен быть ³ 1,5 размера отверстий сита контрольного грохота (dня ³ 1,5dкр), 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. Отверстия сита верхнего яруса 4 грохота 2 составляют 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 ai = a2 qi. Угол наклона сита нижнего яруса 10 к горизонту определяют по формуле: Углы наклона сит последующих вышележащих ярусов 8 и 4 выбирают из соотношения a i = a ня - g(n - i). Количество ярусов сит грохота 2 выбирают из условия, размер отверстий сита нижнего яруса 10 должен быть ³ 1,5 размера отверстий сита 9 контрольного грохота 3 (dня ³ 1,5dкр). 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: -8мм, для чего на контрольном грохоте 3 устанавливается сито 9 с отверстием 8мм. Максимальный размер щели 5 конусной дробилки мелкого дробления в фазе сближения профилей равен 20мм. Размер отверстий верхнего яруса 4 (i = 1) грохота 2 равен: d1 = (2,5...3) ´ 20 = 50...60мм, размер отверстий сита 8 второго сверху яруса (i = 2) равен: d2 = (2,8...3,2) ´ 8 = 22,4...25,6мм, размер отверстий третьего и четвертого сит сверху (i = 3, i = 4) равны: d3 = (22,4...25,6) ´ 0,823 = 12,3...14,1мм; d4 = (22,4...25,6) ´ 0,824 = 10,1...11,5мм. Исходя из условия: dня ³ 1,5dкр имеем 1,5 ´ 8 = 12мм, т.е. установка четвертого яруса на грохоте 2 уже нецелесообразна. Принимается трехъярусное исполнение грохота 2 с размерами сит согласно ГОСТ 3306 - 70: d1 = 60мм; d2 = 25мм; и d3 = 14мм. У этих сит по ГОСТ 3306 - 70 толщина сетки, соответственно: h1 = 8мм; h2 = 5мм; h3 = 4мм. Углы наклона сит всех трех ярусов: k1 = 8/14 = 0,57; k2 = 4/14 = 0,285 град; выбираем a 3 = 45град. a 2 = 45 - (12...15)(3 - 2) = 33...30град; a 1 = 45 - (12...15)(3 - 1) = 21...15град; выбираем, соответственно; a 2 = 30, a 1 = 20. В соответствии с расчетами параметры грохота 2 следующие: отверстие сита верхнего яруса 4 равны 60мм, а угол его наклона - 20 градусов; отверстия сита среднего яруса 8 равны 25мм, а угол его наклона 30 градусов, а отверстия сита нижнего яруса 10 равны 14мм, 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 конвейере 15 100% класса -8мм, что подтверждается проверкой на контрольном грохоте 3. Класс +8мм сбрасывается при помощи конвейера 16 в отвалы. Таким образом использование предложенного комплекса оборудования для подготовки аглоруды дает возможность повысить качество товарной аглоруды на дробильно-сортировочных фабриках шихт, т.е. повысить содержание в ней железа и улучшить ее комкуемость. Источники информации 1. Ефименко Г.Г., Гиммельфарб А.А., Левченко В.Е. Металлургия чугуна. - К.: Вища шк., 1981. - С.69. 2. Aufbereltungs-Technik, ФРГ, 1975, 16 №2, p.72 - 75.